玻璃座舱发展历程

50年代，战斗机才装配了既简单可靠又相对便宜的电子设备，可是，飞行员即使依靠这些仪器获得了所有的飞行和导航数据，仍然不能完全满足低空高速的飞行任务。这些限制在第一代高性能喷气式战斗机身上尤其明显。机舱内系统复杂性的增加以及相关仪器设备的增加迫使飞行员不得不比以往更多时间地采用一种"低着头"的工作姿势，这对飞行员掌控战术状况产生了负面影响，也降低了低空飞行的安全程度。

为解决这些问题，采用了平视显示器(HUD), 平视显示器是一种使飞行员不用注视驾驶舱内部就可以掌握传感器和武器装备基础数据和信息的光学电子系统。但是在现代战斗机内仰视显示器不是唯一可用的视觉系统:现代工艺使得在座舱内向飞行员提供夜视系统、高级集成式头盔系统以及高级的数字仪表成为可能。

七十年代中期，一架标准的战斗机有100多个座舱仪表控制装置，众多的指示和信号分散了飞行员的注意力。这种情况分明是不适用的，因此，利益关系重大的航天企业和美国国家航空宇航局发起了一项关于显示器的研究工作，试图弥补飞机构造中的缺陷，并希望能将飞行和战斗数据综合起来，能更容易地理解飞行位置图，最后就形成了一个完整的玻璃座舱系统。因为飞行的安全性及效率随着飞行员对飞机自身和战术情况掌握的增加而增加，因此更多的飞机接受了这样的电子飞行显示，该项研究的成果反映良好。这项新技术不仅使飞行员更容易掌握姿势、高度、速度这些关键指示器图形视图的内容，而且还降低了维护传统仪器的高成本。玻璃座舱技术还提供了更强的备份能力，比机电仪表重量更轻，更节约能耗。

所有的这些功能都集成在系统当中以降低飞行员的工作负荷，包括飞行计划和武器控制。为此，玻璃座舱完全可以被称作一场革命性的革新。

1.代替大数量开关、计量器和传统指示器的可能性;

2.故障时更大的冗余度;

3.更灵活更精确的战术航行选择;

4.面板更加整洁;

5.可编程性;

在人机工程条件下，玻璃座舱的主要优点不在于所介绍的电子与电机的不同特性，实际上是相当经常地在屏幕显示器会如实地复制计量仪表，因为数据表明这种方法很容易立即被领会。然而，玻璃座舱因飞行而存在，战斗情报资料只不过是需求的体现，在系统即将进入警戒区时飞行员会选择他所需要的数据。这要求大大地精简座舱，使飞行员在每一次选择时只聚焦在最重要的需求信息点上。

现代的玻璃座舱由三(或三个以上)主要的LCD(液晶显示)多功能块组成，借此多图像正视显示器显示战术情况和传感器信息，二个横向显示器显示飞机系统参数和飞行战斗任务数据。

涉及飞机系统参数和飞行战斗任务数据的主要部件是主驾驶仪表系统，主驾驶仪表系统显示所有的关于飞机姿态、位置和进程(包括水平和垂直位置)的数据与信息，还负责标明时间和速度。主驾驶仪表系统由主飞行显示器(标明垂直飞行剖图，如姿态、飞行指引仪指示器、速度计、模式选择)和航行显示器(标明水平飞行剖图，如朝向和地面航迹)组成。考虑到冗余度，对飞机控制和安全最为紧要的信息，如朝向和进场阶段的关键数据在两个指示器上都加以显示。

主飞行显示的中枢包含一个姿态指示器，姿态指示器向飞行员提供有关飞机俯仰和横滚特性的信息，还有飞机相对于地面的方位。其他的诸如失速迎角的信息只有当飞行员选择时才显示。基本的飞行数据根据飞行员的需要加以修正:例如,失速迎角可以实时被修正以便反映飞机在当前的姿势位置以及相对参数情况下的预测的临界攻角。

得益于机载计算机预测出来的数据与信息，主飞行显示器还可以显示飞机未来的航道(在很短的几秒时间内)，使飞行员很容易预料飞机的反应。在姿态指示器的左边和右边通常分别显示航速数据和高度数据。由于飞行期间上下翻转时高度和转速变化，这两个数字仪表通常作为垂直指示器来使用。因为要通过飞行管理系统进行计算，所以两个指示器还都特别地显示速度和海拔级别的详细要点，诸如失速速度以及为任务而规划选定的精确数据，就像在某一特定瞬间和高度时的最大速度。

姿势和航向参考系统由向飞机提供朝向、姿势和偏航消息的三轴传感器组成，在其可靠性和精度都比较成熟时替换了传统的电机陀螺飞行仪。三轴传感器由高级固态器件构成，这些器件利用磁力计和全球定位系统(GPS)数据来修正并综合阴极陀螺仪数据。也可能把姿势和航向参考系统与一个空气数据计算机结合起来，提供诸如外界空气温度、气流速度和高度等附加信息。空气数据计算机在现代玻璃座舱中是一个非常重要的航空电子系统，因为它可以测定诸如修正空速、马赫数、高度和海拔趋向等基础数据。

发动机指示和驾驶警戒系统向飞行员提供关于发动机状况及其他系统的数据和信息。诸如RPMs、剩余燃油数量、油压、温度值等等许多发动机参数都有显示。其他由ElPAS本地定位系统监控的机上系统典型参数包括电子的、除冰的、气动的、液压的以及座舱环境条件方面的参数。

俄为T-50研制镀金玻璃座舱大辐降低反射信号

俄罗斯奥布宁斯克"工艺"科研生产企业为第五代战斗机T-50生产复合材料元件，该企业研制了"独一无二"的涂层，能够保护驾驶员玻璃座舱防止无线电波和太阳辐射。

应用这种涂层，敌人防空系统雷达信号不能显示飞机座舱，因此安装在内部的仪器对于敌人电子侦察系统来说是不可见的。 此外，还可以保护飞行员防止飞机雷达波辐射。为了保证飞机座舱盖透明，必须镀金。

"工艺"企业总设计师乌拉季米尔-维库林介绍说:需要多层镀膜，材料包括金、铟和锡。每一层的镀膜厚度不超过20纳米，总镀层厚度约90纳米。尽管这种金属材料用量很小，但是可以使座舱内设备的雷达反射面积降低250倍。

维库林解释说:为完成这种涂层，我们研制了专门的磁控设备，能够确保每个20纳米的涂层厚度均匀。均匀度非常重要，如果厚度超出，座舱的光学性能就会发生变化，如果厚度过薄，那么电磁辐射将可以"穿透"。

据他讲:飞机座舱盖喷涂将在专门的加压罐中进行，以便抽出空气，并且采用专门的可蒸发金属的电磁喷补枪，在表面均匀镀层，不受曲率影响。

金、铟和锡的组合是通过频谱选择出来，可以保持很多年。