“蓝天王国”奇遇记（十）

工作参数等，如果是军用飞机还会显示武器系统的信息。其实，飞机的显示系统分为机械式和电子式。以前的飞机多采用机械式仪表显示，这种显示系统结构本身比较简单，但是每个仪表的显示功能单一，座舱内要密密麻麻地摆放很多仪表才可以，看起来非常复杂。新型的电子综合显示系统就方便多了，各种参数和信息都集成在电子屏幕中，这样座舱看起来也简洁了许多。飞行员还可以根据需要显示和隐藏这些信息，使用起来更加智能。而且电子系统还克服了机械仪表显示精度低、容易受到振动干扰等缺点。所以现代飞机大多采用了电子式的显示系统。

原来是这样啊！

我以前听说战斗机上还有叫作“平显”的显示系统，那是什么意思呢？

你说的“平显”其实是“平视显示系统”的简称。对于现代军用歼击机来说，通常把重要的飞行参数，比如飞行速度、高度、姿态和武器瞄准信息等综合起来投影到飞行员正前方的成像玻璃上。你们猜这样有什么好处呢？

我觉得这样飞行员就不需要去到处找他想看的信息，而是可以一直目视前方，在空战的时候更加聚精会神了。

你说得对！在空战的时候，“平显”主要显示武器系统信息和瞄准跟踪信息，而平时可以切换为导航信息。这样对于飞行员就更加灵活便利了。

原来这显示系统也是在不断发展进步的呀，真是太有意思了！

还有更有意思的呢。这里还有一个神奇的头盔，你们戴上试试。

神奇的头盔

壮壮和小菲很快找到了头盔，迫不及待地戴上后惊喜地发现头盔眼前的玻璃上也显示出了很多图形和数字。

这个叫“头盔显示系统”，最早是美国为武装直升机设计的。它可以把正在跟踪的目标等信息直接显示在飞行员眼前，有点类似于现在常说的“增强现实”技术。更神奇的是配有定位系统的头盔还可以感知飞行员头的姿态和视线，真正实现了：飞行员看到哪，武器就瞄准到哪。

壮壮和小菲左右晃了晃头，又用目光注视眼前投射的开关，发现头盔确实感知到了头部的动作，还把注视的开关点亮起来等待确认。

你们可别乱发出指令，要是走火就麻烦了。

我们看到的那些飞行数据又是怎么测量到的呢？

那就要靠飞机上众多传感器和仪表了。

飞机的“耳目”

飞机首先用各种传感器来测量压力、速度、加速度、角度、温度等信号，然后再通过计算机计算出需要显示的参数，最后才能把这些加工过的信息通过显示系统传递给飞行员。

那也就是说，第一步是先要用传感器来测量一些信号喽？

没错，这是非常重要的一步。用到的传感器也有很多种类，比如压力传感器、温度传感器、加速度传感器、转速传感器等。测量到这些基础参数以后，计算机会根据需要利用这些参数计算飞机的飞行高度、速度、姿态和位置信息等。所以这些传感器相当于飞机的“眼睛”和“耳朵”，没有了它们飞机就无法感知自己的飞行状態了。

这些传感器具体的工作原理是什么样的呢？

传感器的具体工作原理有点复杂，很难一下子全说明白。这样吧，我举个例子，就说说飞机的飞行速度是怎么得到的吧。

飞机的“角”

你们有没有注意到，飞机前面经常探出一个长长的尖尖的“角”？这就是一种速度传感器，叫作“空速管”。空速管也叫“皮托管”，因为它是18世纪法国工程师皮托发明的。这个装置可以测量飞行高度和速度等参数。空速管的最基本构造是内外两层管，前面的开口称为总压口，连通着内管，可以直接感受迎面吹进来的气流总压；侧面的静压孔连通着内外管之间的空腔，由于它不对着气流方向，所以感知的是外界大气的静压。而总压和静压的差就代表着气流速度，可以根据著名的伯努利方程计算得到。这就是空速管的基本测量原理，当然它还有很多其他功能和结构，例如：为防止空速管结冰，往往配有加热装置等。

原来空速管还怕冷呀，还要专门给它准备“暖气”。

然而，出于方便机头雷达结构的设计和安装、减少对雷达信号的影响、减小阻力、提高空气动力性能和隐身等方面的考虑，目前世界上主流的先进战机已经取消了机头空速管，转而采用了更加小巧的机身“L型空速管”，而且一般飞机拥有很多空速管，它们分布在飞机的各个部分。不过由于受到气流干扰小，向前伸出的机头空速管在测量方面有着先天的优势。所以，我们看到的很多飞机在研制阶段带着机头空速管测试，而真正定型后就没有头上长长的“角”了。

原来是这样。有了这样的传感器我们就能知道飞机的飞行速度了。可是我们怎样才能知道飞行的高度呢？

在我说明这个问题之前，你们可以先做个小实验。

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