F-35的技术隐患到底还有多少？被誉为“技术标杆”的HMDS“先进头盔显示系统”，是如何导致F-35...

9月30日，美国空军公布了今年5月19日F-35A战斗机坠机事故调查报告。报告认为，此次坠机并非由飞机自身机械故障引发，而是由飞行员疲劳驾驶、训练不足、飞控软件逻辑缺陷、供氧系统、头盔显示器等综合因素导致的。其中，主要问题出在与F-35A配套的头盔显示器上。这款凝聚了最尖端科技的头盔，怎么就成了事故的罪魁祸首了呢？

“先进头盔显示系统”

随着航空技术的飞速发展，战斗机变得越来越复杂，座舱内各种仪表变得越来越多。这在空战中产生了一个严重问题：当飞行员目光在舱内仪表盘与舱外之间来回转换时，不仅需要频频抬头、低头，而且眼睛的焦距需要一定时间才能调整过来。这种状态不仅很容易让飞行员感觉疲劳，而且在近距离格斗空战时可能会耽误事。

有鉴于此，人们发明了平视显示器，可将机载各种传感器采集到的信息，转化成图像、数字或符号，通过光学组件投射到平视显示器透明玻璃板上。如此一来，飞行员在透过座舱前风挡玻璃观察外部时，能同时看到这些显示飞机状态的重要参数，就避免了瞬时视觉中断，导致反应迟缓、操作失误、错失战机等一系列问题。

F-35战斗机的头盔显示系统不仅昂贵复杂，外形也是相当炫酷

但平视显示器也有缺陷，那就是其投射在透光玻璃上的图像、数字和符号在遇外界强光照射时的辨识率不高，而且平视显示器只有飞行员紧盯座舱前方时才能发生作用。于是，美国便琢磨着将平视显示器功能集成到飞行员头盔上，让成像玻璃与头盔面罩合二为一，相当于将传统的平视显示器挂在飞行员眼前。这样的话，无论飞行员将头部转向哪里，都能实时掌握相关飞控和火控信息。

F-35战斗机配套研发的HMDS“先进头盔显示系统”根据每位飞行员的头形、瞳距等参数而量身定制，系统总重量约2.2千克左右，由碳纤维盔体、主动降噪耳机、夜视摄像机、显示面罩、显示单元、显示管理计算机以及将图像和符号投影到飞行员眼睛里的一系列电子组件及透镜组件共同组成，其造型相当“科幻”。

F-35的先进头盔显示系统在夜间是以绿光显示数据，看久了会导致眼睛疲劳

 连锁反应导致事故

实事求是地说，F-35的“先进头盔显示系统”为高科技飞行头盔树立了一个新标杆，是各国奋起直追的目标。但是，这并不意味着这款先进装备是完美无缺的。

今年5月19日晚间，隶属于美国空军第33战斗机联队第58战斗机中队的1架F-35A战斗机在完成夜训科目后，于21时25分开始降落。由于飞行员的头盔显示器未被校准，投影中的地平线没有与真实地平线重合，导致这架F-35A的进场迎角仅5.2度而不是正常的13度，接近速度高达374千米/小时，比F-35A的正常进场速度快了92.6千米/小时。由于夜间光线不足，头盔显示器的绿色泛光使飞行员无法看清跑道灯光，直到接地前一刻才发觉不对，飞行员才试图进行紧急修正。

不过，他已经错失了最佳纠错时机，F-35A以三轮同时触地的姿态接地，前起落架在重落地中弹起，导致机头急剧上扬。飞行员推杆试图压低机头，结果再次引发前起落架弹跳，战机进入一系列“越来越猛烈地”俯仰振荡中。这种糟糕的情况持续了5秒钟，F-35的飞控软件在飞行员的连续前后推拉杆操纵输入中“变得饱和且反应迟钝，最终使平尾后缘向下压低机头”。此时飞行员已经决定终止降落，开启加力拉杆复飞，但飞控软件仍处于“死机”状态，未能偏转平尾抬起机头。无奈之下，飞行员弹射逃生，失去控制的F-35A战机在跑道上翻滚起火，并最终爆炸。

头盔前上方的绿色镜头为光学组件中的夜视摄像机

美国空军事故调查小组认定坠机事故的原因是飞行员错误地将飞机的着陆速度设定在374千米/小时，机载飞行控制系统并未予以修正，甚至也没给飞行员提示。在战机以过高的速度三轮触地导致“弹起”后，飞行控制计算机仍然默认战机已经处于着陆滑跑阶段，因此指令压下机头，与飞行员试图纠正战机状态的拉杆动作形成了对抗。而F-35的设计是“更相信计算机的判断”，飞行员在这次“人机对抗”中完败，不得不选择弃机跳伞。

事故的根本原因在于头盔显示器的显示原理，决定了它指示给飞行员的物品位置未必与实际完全一致，因此每次都要校正，消除二者之间的误差。这项工作是由地勤和飞行员在起飞前共同完成的，很可能双方在做起飞准备交接时，省略了相关程序或校正有误。由于头盔显示器的绿光过于刺眼，加之飞行员体力和精力下降，可能光顾着看虚拟地平线显示了，对系统显示给他的进场速度、迎角等信息有所忽略，导致了后面的连锁反应。这说明，F-35的“先进头盔显示系统”虽然技术非常先进，但仍存在一定问题，需要进一步完善设计，不然飞行员稍有疏忽，就会酿成事故。