مقالات علمی

نمایشگر بالای سر (هاد)، مهمترین دستگاه چند منظوره ی جنگنده های امروزی می باشد.این نمایشگر ،بسته به حالت اویونیکی انتخاب شده ،اطلاعات وسیعی را در مورد وضعیت پرواز ،ناوبری ،تسلیحات وهدف یابی در اختیار خلبان قرار می دهد.به طور کلی (هاد)همواره سرعت (بر حسب کیلومتر در ساعت)،ارتفاع( بر حسب متر)،سمت ووضعیت پرواز هواپیمای شما (پیچ وبنک )را نشان می دهد.

نمایشگر بالای سر (هاد)، مهمترین دستگاه چند منظوره ی جنگنده های امروزی می باشد.این نمایشگر ،بسته به حالت اویونیکی انتخاب شده ،اطلاعات وسیعی را در مورد وضعیت پرواز ،ناوبری ،تسلیحات وهدف یابی در اختیار خلبان قرار می دهد.به طور کلی (هاد)همواره سرعت (بر حسب کیلومتر در ساعت)،ارتفاع( بر حسب متر)،سمت ووضعیت پرواز هواپیمای شما (پیچ وبنک )را نشان می دهد.


نمایشگر ارتفاع بین (ام اس ال)ارتفاع از سطح دریا و(ای جی ال)راداری(ارتفاع از سطح زمین )تغییر می نماید.هنگام نمایش ارتفاع از سطح زمین (ای جی ال)علامت (پی)ویا حرف روسی (آر)در کنار عدد ارتفاع ظاهر می شود.داده های ارزتفاع راداری فقط در هنگام بنک کمتر از 45 درجه یا پیچ کمتر از 70درجه معتبر می باشد.هاد همچنین حالت اویونیکی انتخاب شده فعلی را در گوشه ی چپ پایین به نمایش می گذارد

 

HUD 2

ساختار کلی

یک نوع معمول(هاد)از سه بخش اساسی تشکیل شده است:

1.واحد جمع آوری نور(پروژکتور)

2.ترکیب کننده(کامبینر)

3.واحد کامپیوتر نسل ویدیویی

1.واحد پروژکتور:

تشکیل شده است از یک لنز محدب یا آینه ی مقعر با لامپ اشعه کاتدی،دیود ساطع نور و یا صفحه نمایش کریستال مایع برای تمرکز و

بزرگنمایی بیشتر. این طرح نور یابی حدود سال 1900 راه اندازی شده است.

2.واحد ترکیب:

یک قطعه شیشه ای درجه بندی شده است که مستقیما در مقابل بیننده(خلبان) قرار دارد.این سیستم  باعث می شود تصویر دریافت

شده توسط پروژکتور به گونه ای که تمام میدان دید را پوشش دهد در اختیار بیننده قرار گیرد.همچنین این سیستم باعث می شود تصاویر دور و نزدیک به صورت همزمان در صفحه نمایش نمایان شوند. واحد ترکیب ممکن است از پوشش ویژه ای استفاده کند که نور های تک رنگ مشاهده شده توسط پروژکتور را انعکاس دهد و مابقی طول موج ها را از خود عبور دهد. در برخی از طرح های (هاد)  از یک سطح منحنی در واحد ترکیب استفاده می کنند که یا استفاده از آن می توانند تصویر دریافت شده را بار دیگر بزرگنمایی کنند.

3.واحد کامپیوتر:

واحد کامپیوتر ارتباطی را بین سیستم (هاد-واحد پروژکتور )و سیستم اطلاعات و داده ها برقرار می کند که به وسیله ی آن نماد ها و علایم منطقی بر روی صفحه نمایش نشان داده می شود. لازم به ذکر است که علاوه بر سیستم هاد سیستم دیگری نیز با همین کارآیی وجود دارد .این سیستم که (اچ ام دی) نام دارد بر خلاف هاد براساس حرکت سر خلبان حرکت می کند. امروزه جنگنده های مدرن (مانند اف 16 و جنگنده های اروپایی) از سیستم های هاد و اچ ام دی به صورت همزمان استفاده می کنند. اف 35 لایتینگ 2 اولین جنگنده مدرن است که سیستم هاد را ندارد و به جای آن از سیستم اچ ام دی استفاده می کند.

hud2

نسل ها:

سیستم های هاد به چهار نسل منعکس کننده ی تکنولوژی برای تولید تصاویر تقسیم می شوند.

نسل اول:

از (سی آر تی) یا همان لوله ی پرتوی کاتدی برای تولید تصویر روی صفحه ی فسفرسانس استفاده می کند.اما با گذشت زمان صفحه

های فسفر سانس جایگاه خود را به صفحه های ال ای دی و ال سی ی دادند و به همین دلیل این سیستم های هاد نیز محبوبیت خود را از دست دادند. سیستم های قدیمی از این نوع سیستم استفاده می کنند.

نسل دوم:

از یک منبع نور جامد برای تولید تصاویر استفاده می کنند.برای مثال یک صفحه ی ال ای دی که به وسیله ی یک ال سی دی به تعادل رسیده برای تولید تصویر نیازی به ولتاژ بالا ندارد و در نتیجه انرژی را برخلاف نسل اول هدر نمی دهد.این سیستم ها امروزه بر روی هواپیما های تجاری کاربرد دارد.

نسل سوم:

این نسل از امواج هدایتی نوری(موجبرهای نوری) برای تولید تصویر مستقیم استفاده می کنند به جای استفاده از یک پروژکتور

نسل چهارم:

این نسل از لیزر اسکنی برای نمایش تصاویر استفاده می کنند و حتی تصاویر ویدیویی در محیط شفاف را نیز نمایش می دهد.

هاد در هواپیما:

در سیستم های کنترلی هواپیما،سیستم هاد معمولا از دو سیستم کامپیوتری مستقل از هم تشکیل شده است.که ورودی ها را از حسگر های هواپیما (مانند پایلت استاتیک،ژیروسکوپ،ناویگیشن) دریافت می کند و در داخل هواپیما اطلاعات را پردازش می کند و محاسبات لازم را انجام می دهد بدون اینکه نیاز باشد داده های محاسبه شده ی از پیش پردازش شده را از کامپیوتر های پرواز واقع در زمین دریافت کند. در برخی هواپیما ها (مانند بویینگ 787) سیستم هاد محاسبات هدایتی را در مواقع دید کم در هنگام فرود یا بلند شدن انجام می دهد ؛ که از سوی کامپیوتر پرواز (که سیستم خلبان خودکار را کنترل می کند)مدیریت می شود.

امروزه کامپیوتر ها در حال یکپارچه شدن با سیستم های هواپیماهستند به طوری که ارتباط بین چندین پایگاه داده ی مختلف را فراهم می کنند. داده ها ی که بر روی صفحه نمایش سیستم هاد نمایش داده می شوند:

صفحه نمایش سیستم هاد به طور معمول سرعت سیر هوایی،ارتفاع،خط آسمان شهر،زاویه ی بین سمت مسی (در هدف گیری های نظامی)،زاویه ی دور زدن و لغزش مسیر هواپیما،سراشیب مسیر هواپیما،شاخص های لغزش و ترمز. این اطلاعات حداقل اطلاعات مورد نیاز در سیستم هاد می باشند. همچنین دیگر نماد ها و داده هایی که در برخی انواع دیگر سیستم های هاد نمایش داده می شوند:

1.دوربین محور یابی (خط آب):نشان می دهد که نوک هواپیما به طور دقیق به کدام سمت نشانه رفته است.

2.بردار سرعت پرواز(اف پی وی) :  مجموع تمام نیروهای وارد بر هواپیمای در حال پرواز را نمایش می دهد. برای مثال اگر هواپیمای در اوج همزمان در حال از دست دادن انرزی باشد،نماد اف پی وی زیر خط افق قرار می گیرد حتی اگر دوربین محور یابی بالای خط افق را نشان دهد. در طول نزدیک شدن به باند فرود و در حین فرود خلبان می تواند با حفظ اف پی وی در زاویه ی فرود مورد نظر این کار را به راحتی انجام دهد.

 

نویسنده مهندس محسن صوفی