Head-up display
Cum nu avem un cuvant echivalent in limba romana, se foloseste varianta din engleza.
Asa cum ne sugereaza si traducerea, un Head-up display (HUD), este orice display (alt neologism) care afiseaza un set de date, fara a necesita ca utilizatorul sa isi schimbe directia de privire uzuala.
Originea termenului provine de la faptul ca pilotii avioanelor pot vedea informatiile mentinand privirea „catre fata”, deci cu capul sus, nefiind necesara privirea „catre jos”, a diverselor instrumente de zbor.
Sistemul inlatura dezavantajul „refocusarii” privirii pilotului de la instrumente catre directia de zbor, eliminand acest timp „mort”, care in lupta poate deveni decisiv.
Ca si alte inovatii din aviatia militara, treptat ( destul de tarziu), a devenit uzual si pentru aeronavele civile si mai nou pentru automobile. Imi vine in minte sistemul ABS, care acum este in dotarea standard pe autovehicule, in timp ce in aviatie avea zeci de ani in exploatare ( 1950 -primul anti-skid – inclusiv montat pe IAR 93).
Probabil in cativa ani, toate automobilele moderne vor avea in dotare un head-up display.
Originea sistemelor actuale, este in aparatul de ochire cu reflexie, aparut in anii ’30, care afisa doar datele necesare pentru sistemul de armament.
Treptat, odata cu dezvoltarea electronicii, a fost posibila afisarea de date suplimentare.
Sistemul este format dintr-un proiector, (ce poate fi un tub catodic, ecran LED, sau LCD ), o placa transparenta inclinata pe care se formeaza imaginea ( beam splitter) generata de proiector cu ajutorul unei lentile convexe si un computer de generare video (acesta preia informatiile de la sistemele avionului, generand simbologia afisata).
Primul head-up display modern, a fost montat in 1958 pe avionul Blackburn Buccanneer de un precursor al BAE Systems.
Evolutia Head-up display-uri BAE
In 1960, pilotul de testare francez Gilbert Klopfstein , a realizat standardizarea simbolurilor afisate pe HUD, facilitand acomodarea pilotilor pe tipuri diferite de avioane. Sistemul sau a fost adoptat pe majoritatea avioanelor si elicopterelor militare occidentale.
Sistemul Gilbert Klopfstein
Simbologie
Un HUD afiseaza foarte multe informatii necesare zborului si luptei aeriene.
Imaginea de mai jos prezinta configuratia acestora pentru F 16 MLU in modul NAV.
F 16 MLU
Principalele tipuri de date :
1. Date zbor : viteza, altitudine, linia orizontului, indicator de viraj si glisada, indicator suprasarcina
2. Date de navigatie : informatii pentru aterizare
3. Vector de navigatie : directia de zbor
4. Indicator unghi de atac
5. Indicator tinta : marcheaza tinta aeriana sau cea de la sol
6. Distanta pana la tinta
7. Raza de actiune a armamentului
8. Viteza apropiere de tinta
9. Colimator : indica unde tinteste tunul
10. Disponibilitate armament
HUD-ul de pe F 16 MLU , este setat folosind comenzile aflate pe panoul frontal 9ICP) si cele de pe panoul lateral dreapta.
HUD F 16 – demo Lockheed Martin
Pe data de 7 iunie 1981, 8 avioane F 16 israeliene, inarmate cu cate doua bombe neghidate Mark 84 de 925 kg, au bombardat reactorul nuclear irakian de la Osiraq , in cadrul operatiunii Opera.
Atacul de la Osiraq vazut din HUD-ul unui F 16
Putem intelege mai bine ce face un pilot, daca urmarim cateva filmulete preluate din HUD-uri :
MIG 21 Lancer Le Bourget 1997
MIG 21 LANCER zbor in formatie
Zbor IAR 99 pe Otopeni
Su 30 MK2
AH-1 Cobra
Acum HUD-ul se foloseste si in aviatia civila.
Aterizare Boeing 737NG
In afara de faptul ca se poate invata operarea unui HUD pe orice simulator de avion, sistemul a ajuns disponibil pe masini, motociclete sau chiar pentru schiori.
Cu numai 50 $ se poate monta unul incredibil de simplu si eficient.
Probabil ca in viitor vom asista la un transfer mai rapid al tehnologiilor din domeniul militar in cel civil.
1950 -primul anti-skid – inclusiv montat pe IAR 93
Si totusi prin 70 si ceva am fost aspru criticati pt ca am introdus acest sistem, considerat de niste mari manageri un lux, nu dau nume. Cauza: sistemul nu functiona asa cum trebuie, a avut ceva probleme tehnice, dar s-au rezolvat.
De altfel multi considera ca acesta ar permite scurtarea distantei de frinare. Adevarul ca prin impiedicarea blocarii rotilor se reduce pericolul frecarii si a exploziei cauciucurilor, si-n plus, avionul, ca si masina de altfel, ramine manevrabil pe pista.
P.S Totusi HUD nu e chiar sistem de ochire…
Asta cu manevrabilitatea nu e chiar asa. Sistemul intra in functiune la viteza de peste 35 km/h. A fost un incident cu un IAR 93 DC care rula pe bretea cu viteza mare si a lovit un stalp de iluminare. Pilotii au reclamat ca nu au avut frane, pentru a-l putea directiona. De fapt, sistemul anti-skid a actionat pastrand avionul pe directie, mentinand aceeasi viteza de rotatie a rotilor principale. Manevrarea se poate face numai sub viteza limita prestabilita.
Asta cu manevrabilitatea nu e chiar asa. E vorba de manevrabilitate la o viteza de peste 35km/h, deci ce nu e asa? Sub aceasta viteza pericolul e f. mic. Sistemul antiskid nu pastreza avionul pe directie si nu mentine aceeasi viteza a rotilor principale este absolut gresit, sistemul doar evita blocarea rotilor, atit si nimic mai mult.
Imi amintesc de incidentul de care vorbesti, a fost vorba de functionarea defectuasa a senzorilor. >Un sistem antiskid normal este evident ca nu produce asemenea anomalii.
Exista mai multe sisteme de conducere ale avionului in regim de taxi, unele se conduc doar din frine, altele au si jamba anterioara orientabila. Daca mai tin bine minte IAR 99 nu avea jamba orientabila.
Manevrarea se poate face numai sub viteza limita prestabilita.
Gresit, absolut gresit!
Sistemul are rolul de a evita blocarea rotilor, dar si cel de evita derapajul sau acvaplanarea. Asta inseamna sa il tii pe directie.
La incidentul respectiv am testat personal avionul, Nu era vorba de nici un senzor defect. La peste 35 km/h sistemul anti skid intra automat in functiune si atunci nu poti sa manevrezi avionul prin franare diferentiala.De asta pilotii nu l-au putut directiona.
Nu cunosteau functionarea si pragul de viteza.
Jamba de bot orientabila functioneaza doar la viteze mici, intrucat are o greutate prea mica pe ea.
i atunci nu poti sa manevrezi avionul prin franare diferentiala.
Gresit, de trei ori gresit.. asta ar insemna ca la o viteza de peste 35 kmh avionul sa ruleze cum vrea el, deci daca a fost pus strimb pe pista el nu mai poate fi corectat si isi mentine directia, ca asta ar insemna viteza de rotatie egala a rotilor!?
Antiskid nu are legatura cu acvaplanarea sau derapaj, cel putin nu in mod direct, e limitat la evitarea blocarii rotilor si tot ce deriva din asta. Exact asa e si la masini!
La viteze mai mari se foloseste directia actionata de palonier.
La sol, dupa aterizare, la viteze sub 200 poti uita directia, efectul ei e extrem de mic, si pe masura ce scade viteza tot mai mic, de altfel cind e jamba orientabila aceasta e actionata tot de palonier.
Inca odata, avionul e tinut pe directie din frine diferentiate, antiskidul nu impiedica aceasta si nici nu trebuie, ar fi o catastrofa.
Ba chiar impiedica. Daca vrei sa il directionezi, trebuie sa deblochezi anti skidul . Stiu ca pare ciudat , dar asa functioneaza.
Cand se blocheaza rotile ?
Cand se defecteaza pistonul de la etrier…
Cand se blocheaza rotile ?
Nu inteleg intrebarea!? Exista mai multe cazuri cind s-ar putea bloca rotile, dar ce legatura are asta cu discutia noastra? Se poate intimpla si pe pista absolut uscata atunci cind se apasa prea brusc pe frina, daca n-ar fi antiskid.
banalul ABS din auto.
O intrebare va rog….credeti ca IAR 93 ar putea fi readuse la viata cu niste modernizari cu Elbit sa zicem?
Ma gandesc cum indienii modernizara Jaguarurile….
https://youtu.be/9GDO_R2sQMQ
NU, nu mai ai ce, le-au taiat pe toate aproape. Am fi vrut sa salvam macar unul functional:
https://www.rumaniamilitary.ro/avioane-craiova-imagini-de-fabrica-sa-salvam-iar-93
https://www.rumaniamilitary.ro/sepecat-jaguar-trainerul-devenit-avion-de-atac
Dupa ce termina cu trimiterea in instanta cu dosarul “Revolutiei” ar trebui sa deschida dosarul “Inaltei tradari nationale in folosul unor puteri straine,subversiunea economiei nationale, vanzarea secrete stat catre agentii secrete straine,de la proiecte militare la cele civile,fals in declaratii,luare de mita….lista continua….de ce nu ia nimeni masuri….?
Tocmai de aici vine problema. Daca roata intalneste gheata sau apa, scade forta de frecare cu solul si frana este cea care blocheaza roata. Asta duce si la pierderea directiei. Orice vehicul ca sa mearga in linie dreapta, trebuie ca rotile sale sa aiba aceeasi viteza. Daca viteza e diferita, vehiculul vireaza. Anti skidul, evitand blocarea rotilor din motivele mentionate mai sus, indirect, mentine si directia.
Simplu : anti skidul , prin evitarea blocarii rotilor, o tine drept.
Senzorii de pe roti pot fi de viteza unghiulara, sau cei mai performanti de acceleratie unghiulara.
Deci, daca vrei sa virezi cu franare diferentiala, trebuie sa ai anti skidul off, la viteze peste 35 km/h.
Nu stiu cum functioneazà sistemul anti-skid pe IAR-99, dar, dupà cât stiu, sunt sisteme care evità blocarea rotilor, asigurarea stabilitàtii directiei fiind o consecintà.
Cât stiu, dacà era unul fàrà electronicà (cu volant) de tipul primelor sisteme fàcute de Dunlop, functiona proportional cu viteza, fiind bazat pe inertia volantului.
Pe sisteme mai recente, ca pe Hercules C-130 fiindcà am avut ocazia sà-mi bag nasu’, au un sistem care detecteazà deceleratia prea importantà (deceleratia radialà) si comandà valva hidraulicà sà opreascà frânarea.
Si parcà sistemul este automat inoperant sub 15 knots.
Si la fel, stabilitatea este o consecintà a antiblocàrii.
IAR-93
Pe 93, era cel mai simplu sistem cu putinta. Cum spuneam, se limita la evitarea blocarii rotilor.
Mai complicat era sistemul de orientare al jambei anterioare, care a avut mai multe variante, de la prototip, la preserie, la serie.
Avea trei regimuri:
-roata libera, jamba se putea roti stg-dr 90°
-orientare, se rotea max 7°, folosit la dec si aterizare
-taxi, stg-dr 50°
-regim de amortizare a oscilatiilor laterale
Aceste regimuri, orientare sau roata libera, erau alese de pilot, avea butoane pe rama cupolei in stg.
Cred ca e cazul sa se scrie un articol despre aceasta tema.
Suna f bine „SA SE SCRIE „, Catre cine te adresezi ca nu merge la impersonal !!
Grigore eu personal deocamdată nu mă po t implica în nimic nou. Sunt deja stresa cu cartea, carte care a descătușat enorm de multe energii. S-Au născut multe proiecte noi încl cu Tarom, poate te bagi și tu sau și alții sunt binevoiți.
Corect .Era electronic
@ Mircea S
Am scris mai multe raspunsuri , dar confirm tot ce spui. Sistemul de pe IAR 93 functiona masurand viteza rotilor, nu acceleratia,iar sistemul de control era electronic.
Display= ecran
prima oară am luat „contact” cu el odată cu programul mig21 lancer prin reviste,era ceva de nedescris pentru mine.
Acum il au pe Toyota Prius…?
Și pe Megane 4
Si Peugeot 5008.
in top gun-ul românesc,mai am revistele?
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Automotive_head-up_display
luați ca să vă săturați.
Se afișează în csca (ochelari de zbor) sau ecran de zbor (front windshield)…scuze ma lasă romana aici…
Vizier?
Parbriz
Nu colegu pt HUD -head up display e ca in Robocop daca mai tii minte ca i afisau informatii diverse pe vizier de la casca aia bionica de o avea de la firma de robotica…d aia vizier nu parbriz pe parbriz aviseaza la Toyota Prius…d aia e chestie amatoreasca sa rada talibanii care le conduc prin UK ?? ca ei veniti de la coada caprei ?…,vad HUD cheap le ia ochiu la fraieri….?
Scuze…cere ceva timp sa te obishnuimești cu el dar odată stăpânit este excelent. On ground I always rely on it! Good stuff!
Great stuff (sounds proper brov’)…??
Apreciez subtilitățile boss! ?
„Sistemul inlatura dezavantajul „refocusarii” privirii pilotului de la instrumente catre directia de zbor, eliminand acest timp „mort”, care in lupta poate deveni decisiv.”
Ca informatie (fàrà sà pretind cà ar fi o exclusivitate Rafale), pe aparatul francez afisajul pe ecrane este « colimatat » la infinit, deci nu mai este o problemà de « refocusare »
Iar dacà încà nu este introdus în serie, existà un demonstrator de HUD pentru Rafale, digital si policrom. Se fac experimente din 2011 asupra lui.
http://optronique.net/defense/pea/cth-num-couleur-collimateur-hud-rafale
Asa este . Toate HUD-urile au displayul „colimatat” la infinit. Aici era vorba de timpul necesar cand , fara HUD cu multe informati, trebuia sa privesti in ‘jos” la instrumentele de navigatie si apoi privesti prin HUD si sa te refocusezi. Era valabil pentru primele variante. Nu e cazul la Rafale.
La F-16MLU la ce viteza de decolare se blocheaza controlul rotii orientabile ?
Tipic european de a continua dezvoltarea fără sa se tina cont global
Perfecționează un sistem cand deja castile dash si glasscockpitul il cam scot din schema
O „realitate” virtuala simplificata parca aveau si tornado de „atac” si altele.. Nu vine cu vreo premiera
Hud-ul incepe sa fie cam de trecut in forma actuala
Tornado HUD.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b6/The_Cockpit_of_a_Royal_Air_Force_Tornado_GR4_Aircraft_MOD_45152522.jpg
Nu ma refer ca au hud simplu
Avioanele de atac au „harta virtuala 3d” pe hud, pentru zborul de noapte in rasmot,maparea radar ce o ai pe display o „urca” pe hud, cred ca e si la f 16
Stiu ca tornado, varianta de atac avea
Asa ca rafale nu aduce nimic nou in domeniu
Hud cu deschidere mare au diverse aparate gen 4, chestiile prezentate in articol tin de navigație, in modurile de ochire difera simbologia
Sa le suprapui nu e o revoluție, la fel afișarea „in profunzime”
Casca dash si in special cea de pe f 35 pare a fi revoluționară
Nivelul urmator:
https://gizmodo.com/i-wore-a-400-000-f-35-helmet-and-it-blew-my-mind-1779125567/amp
Pt. cei ca mine, nefamiliarizati cu progresul in domeniu castilor de aviatie, ramane intrebarea, de ce asa de tarziu, totusi?
De cand am vazut prima data, Dezastre in aer, pe Nat. Geografic, m-am tot intrebat. E asa greu de implementat, o acoperire video 720° ?
Zeci de cazuri, in care pilotii, nu stiau exact, ca au avarii externe sau bucati lipsa de fuselaj.
Inteleg ca avioanele militare, datorita sarcinilor g, foarte mari, au nevoie de testari riguroase, dar in civil, cand alternativa, inseamna zeci de vieti pierdute, ar fi fost mai usor.
in prima poza, de ce apar doua foi de sticla la HUD?