AFTI/F-16 Advanced Fighter Technology Integration

AFTI/F-16 Advanced Fighter



AFTI F-16 - Ενσωμάτωση προηγμένης τεχνολογίας μαχητών
Το AFTI F-16 χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση μιας σειράς νέων αισθητήρων και συστημάτων ελέγχου για την ενίσχυση της ικανότητας μάχης των μελλοντικών τακτικών αεροσκαφών. Η NASA παρείχε τον χώρο υπόστεγων και υπηρεσίες συντήρησης για αυτό το πρόγραμμα της Πολεμικής Αεροπορίας.USSAF


Το AFTI F-16 ήταν εφοδιασμένο με δύο επιφάνειες καναρινιού που τοποθετήθηκαν κάτω από την είσοδο αέρα. Οι καρποί αυτοί είχαν ληφθεί από το CCV / F-16 CCV. Το αεροσκάφος ήταν επίσης εξοπλισμένο με μια διογκωμένη σπονδυλική στήλη που φιλοξένησε επιπλέον ηλεκτρονικά. Είχε ένα σύστημα ψηφιακής πτήσης ψηφιακής πτήσης (DFCS) με πλήρη εξουσιοδότηση και ένα σύστημα αυτοματοποιημένης επίθεσης ελιγμών (AMAS), παρέχοντας έξι ανεξάρτητους βαθμούς ελευθερίας. Είχε σχεδιαστεί έτσι ώστε να είναι ανεκτικό σε βλάβες, έτσι ώστε καμία απλή βλάβη να μην επηρεάζει τη σωστή λειτουργία. Σε περίπτωση εμφάνισης δεύτερης βλάβης, το σύστημα ήταν σε θέση να επανέλθει σε κατάσταση αναμονής που θα επέτρεπε τη συνέχιση της ασφαλούς πτήσης. Προκειμένου να αποφευχθεί τυχόν απρόβλεπτες καταστάσεις βλάβης που θα μπορούσαν να οδηγήσουν στη μείωση ολόκληρου του ψηφιακού συστήματος ελέγχου πτήσης, το σύστημα διαθέτει ένα απλό αναλογικό εφεδρικό σύστημα ελέγχου πτήσης.

''Διαδραστική συσκευή ελεγχόμενη από φωνή

Ένα ασυνήθιστο κομμάτι του εξοπλισμού του πιλοτηρίου είναι η διαδραστική συσκευή που ελέγχεται από φωνή (VCID). που έγινε από τη Lear-Siegler. Αυτό το σύστημα φωνητικού ελέγχου (με λεξικό 32 έως 256 λέξεων) χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της σουίτας αεροηλεκτρονικής της AFTI. Στα αρχικά στάδια της δοκιμής VCID χρησιμοποιήθηκαν μόνο απλές εντολές μιας λέξης όπως 'μενού', 'δεδομένα', τα σημεία της πυξίδας, οι αριθμοί και το φωνητικό αλφάβητο. Μόνο μη κρίσιμες λειτουργίες όπως η πλοήγηση ελέγχονται από το VCID. Σε μεταγενέστερο στάδιο διεξήχθησαν δοκιμές για τη διερεύνηση της σκοπιμότητας σύνθετης αναγνώρισης εντολών πολλαπλών λέξεων.

Το πρόβλημα δεν έγκειται στο σκληρό ή στο λογισμικό, αλλά στο γεγονός ότι το σύστημα εκπαιδεύεται μόνο για μία φωνή και η απόδοση επιδεινώνεται γρήγορα με την ποιότητα της ομιλίας. Λίγοι πιλότοι είναι σε θέση να συνεχίσουν να μιλάνε όταν τραβούν 5+ G (όπως δείχνουν οι μελέτες που διεξήγαγε η GD σε μια φυγόκεντρο, αν και ένα άτομο δήθεν κρατούσε εντολές λεηλασίας ακόμη και στα 9G) και το επίπεδο θορύβου σε ένα cockpit F- Ο ελιγμός εύκολα φτάνει τα 120dB. Συνολικά, τα αποτελέσματα της μελέτης ήταν αρκετά ελπιδοφόρα καθώς το σύστημα κατάφερε να ανταποκριθεί με ακρίβεια σε ένα εκπληκτικό 90% των εντολών που μιλήθηκαν.



''Ονομασία στόχου με το κράνος

Μια άλλη τεχνική που δοκιμάστηκε στο AFTI F-16 ήταν μια ορατή ονομασία στόχου τοποθετημένη στο κράνος. Αντί να χρησιμοποιήσετε ένα παραδοσιακό ρυθμιστικό πλήκτρου πεταλούδας για να ορίσετε το στόχο, ο πιλότος AFTI χρειάζεται μόνο να το κοιτάξει και να ευθυγραμμίσει τον στόχο με τις σταυρωτές τρίχες των 0,5 ιντσών (12,7 χιλιοστά) που είναι ενσωματωμένες στο γείσο του. Με το πάτημα του πλήκτρου προσδιορισμού επιτυγχάνεται το κλείδωμα στόχου και μπορούν να γίνουν μικρές ρυθμίσεις χρησιμοποιώντας τον ελεγκτή δρομέα. Επίσης, το FLIR και το ραντάρ υποχωρούν αυτόματα στην κίνηση του κεφαλιού.

 Η σχετική θέση του κεφαλιού του πιλότου στο θάλαμο διακυβέρνησης καθορίζεται με τη χρήση μαγνητικού πεδίου, το οποίο παράγεται από έναν πομπό τοποθετημένο στον πυθμένα, ακριβώς πίσω από την κεφαλή του πιλότου και έναν δέκτη των 0.113kg στο κράνος. Επιπλέον, το σύστημα είναι σε θέση να πει ότι ο πιλότος έπρεπε να ψάξει για να βρει τον στόχο του. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση τεσσάρων λυχνιών LED (πάνω, κάτω, αριστερά, δεξιά) οι οποίες (όταν ανάβουν) ενημερώνουν τον χειριστή ποια κατεύθυνση θα γυρίσει το κεφάλι του.



''Το πρόγραμμα AFTI
Φάση Ι
Η AFTI πήγε στον αέρα για πρώτη φορά στο Fort Worth στις 10 Ιουλίου 1982, ο πιλότος της General Dynamics Alex V. Wolfe που βρίσκεται στα χειριστήρια. Μετά τις δοκιμές των κατασκευαστών που πραγματοποιήθηκαν στο Carswell AFBτου Τέξας, το AFTI / F-16 μεταφέρθηκε στο Edwards AFB (Καλιφόρνια) για ένα διετές πρόγραμμα 275 πτητικών δοκιμών. Οι δοκιμές φάσης Ι προορίζονταν κυρίως για την αξιολόγηση του DFCS και αφορούσαν την επίδειξη δυνατότητας άμεσης μεταφραστικής ελιγμών. Αυτός ο έλεγχος ολοκληρώθηκε στις 30 Ιουλίου 1983.
Φάση II
Η δοκιμή φάσης ΙΙΙ του 1984 ξεκίνησε με ένα ομοίωμα, στη συνέχεια λειτουργικό FLIR τοποθετημένο στη ρίζα του πτερυγίου. Χρησιμοποιήθηκαν αεροσκάφη τύπου F-16C και εγκαταστάθηκε το σύστημα αυτοματοποιημένης επίθεσης ελιγμών. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής Φάσης ΙΙ, η οποία διήρκεσε μέχρι το 1987, η AMAS έδωσε τη δυνατότητα στο AFTI / F-16 να μεταφραστεί και στους τρεις άξονες σε σταθερή γωνία προσβολής και να δείξει έως έξι βαθμούς από το διάνυσμα πτήσης.
Το ψηφιακό σύστημα ελέγχου πτήσης έδωσε στον πιλότο μια νέα ελευθερία στον ελιγμό, καθιστώντας δυνατή την ανάληψη ανορθόδοξων συμπεριφορών πτήσης, χρησιμοποιώντας τη μύτη, την άμεση μετάδοση δύναμης και άλλα μη συμβατικά μέσα ελιγμών. Το αεροσκάφος χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη δοκιμή και την αξιολόγηση μιας ποικιλίας διατάξεων και συστημάτων μονής θέσης πιλοτηρίου. Οι πιλότοι αξιολόγησαν τις οθόνες heads-up και head-down, τα συστήματα εντολών φωνητικής αλληλεπίδρασης, τις φωνητικές προειδοποιήσεις συνθετικής ομιλίας και τις οθόνες αφής που είναι ευαίσθητες στην αφή. Αυτό το αεροσκάφος εξέτασε επίσης προϊόντα από το πρόγραμμα μικροεπεξεργαστών εφαρμογών γραφικών και διαδραστικών επικοινωνιών (MAGIC) της Air Force, το οποίο μελετά εικαστικά σχήματα για επιδείξεις καταστάσεων και στους τρεις άξονες.
Τον Σεπτέμβριο του 1987, η ομάδα F-16 / AFTI έλαβε το Βραβείο Theodore von Karman του 1987 για το σημαντικότερο επίτευγμα της επιστήμης και της μηχανικής.

''Προηγμένα ερευνητικά προγράμματα 

Κλείστε τις μελέτες υποστήριξης του αέρα



Κατά τη διάρκεια των επόμενων ετών, το AFTI / F-16 συσχετίστηκε με τις μελέτες Close Air Support ( CAS ), μερικές από τις οποίες διεξήχθησαν από τη NASA. Αυτές οι μελέτες υποστηρίζονταν από το προτεινόμενο αεροσκάφος A-16 ή άλλο μελλοντικό αεροσκάφος περιορισμένης αεροπορικής υποστήριξης / εναέριου χώρου μάχης. Το AFTI / F-16 αναβαθμίστηκε με ένα πτερύγιο F-16C 25 και με χαρακτηριστικά 40 F-16C όπως το ραντάρ APG-68 και ένα LANTIRNδιεπαφή. Πραγματοποίησε ένα πρόγραμμα αξιολόγησης CAS πέντε φάσεων για την περίοδο 1988-1991, δοκιμάζοντας τέτοιες τεχνικές απαγόρευσης πεδίου μάχης χαμηλού επιπέδου ως αυτόματα συστήματα μεταβίβασης στόχων (στα οποία μεταφέρθηκαν στοχευμένα δεδομένα από σταθμούς εδάφους ή από άλλα αεροσκάφη στο AFTI / F-16 ), το υποβιβαστή λέιζερ Pave Penny, τις τεχνικές εκτόξευσης όπλων εκτός άξονα και διάφορα ψηφιακά συστήματα.
GPWS και GCAS προγράμματα
Καθώς η Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ ήθελε να μειώσει την «Ελεγχόμενη πτήση σε έδαφος» ( CFIT ), η οποία εξακολουθεί να αποτελεί σημαντική αιτία στρατιωτικών τακτικών αεροσκαφών, άρχισαν να αναπτύσσουν ένα προηγμένο σύστημα σύγκρουσης εδάφους. Σημαντική πρόοδος σημειώθηκε με την εισαγωγή του συστήματος προειδοποίησης εδάφους (GPWS) στη δεκαετία του 1970, καθώς μείωσε δραματικά τα ποσοστά ατυχημάτων CFIT.
Η τελική γραμμή άμυνας είναι ένα σύστημα αποφυγής σύγκρουσης εδάφους (GCAS) το οποίο καθορίζει ότι ο πιλότος δεν γνωρίζει - ακόμη και με προειδοποιήσεις - την τρέχουσα κατάσταση του, γι 'αυτό εκτελεί αυτόματα μια ανάκαμψη. Μια μελέτη τεχνολογικής ανάπτυξης και επίδειξης που χρησιμοποίησε το δοκιμαστικό κρεβάτι AFTI F-16 κατά την τελευταία δεκαετία επιβεβαίωσε ότι ήταν εφικτό ένα σύστημα αποφυγής εδάφους.



Το Σύστημα AFTI Advanced ή αυτόματης αποφυγής σύγκρουσης εδάφους ( Auto-GCAS) βασίζεται σε μια ψηφιακή βάση δεδομένων εδάφους και ακριβείς εισόδους πλοήγησης. Κάνει επίσης ένα βήμα πέρα ​​από την προειδοποίηση του πιλότου. εκτελεί πραγματικά επιθετική ανάκαμψη μέσω του αυτόματου πιλότου F-16. Η συσχέτιση μεταξύ της θέσης του αεροσκάφους και της βάσης δεδομένων ψηφιακού εδάφους εξαρτάται από το χρονικό ιστορικό του υψομετρητή ραντάρ, παρόλο που τα Παγκόσμια συστήματα εντοπισμού θέσης ή οι εισόδους αδρανειακής πλοήγησης μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν. Ένας αλγόριθμος GCAS συνδυάζει δεδομένα ψηφιακού συστήματος εδάφους με τις τρέχουσες παραμέτρους πτήσης του αεροσκάφους, και στη συνέχεια προβλέπει ένα προφίλ αποκατάστασης και εκτελεί έναν ελιγμό διαφυγής μέσω του αυτόματου πιλότου. Ο ελιγμός διαφυγής είναι ένα fly-to-wing-επίπεδο 5g fly up. Για τη δοκιμή AFTI, η GCAS ενεργοποιείται μόνο όταν η ελάχιστη απόσταση από το έδαφος προβλέπεται να είναι 50-150 ft. Ωστόσο, η ελάχιστη απόσταση από το έδαφος μπορεί να είναι οποιαδήποτε επιθυμητή απόσταση.

Το 1995, το AFTI F-16 πραγματοποίησε πάνω από 1.000 δοκιμές αυτόματης ανάκτησης. Τον Νοέμβριο του 1996 οι δοκιμές AFTI F-16 καθιέρωσαν τα προειδοποιητικά κριτήρια Auto-GCAS ορίζοντας κατάλληλα υψόμετρα ενεργοποίησης. Οι ερευνητές είναι ευαίσθητοι στο να ενεργοποιήσουν το σύστημα πολύ υψηλό και να το καταστήσουν ενοχλητικό που εμποδίζει την κανονική πιλοτική λειτουργία. Εκτελούνται περίπου 20 πτήσεις.

Τον Ιανουάριο του 1997, ξεκίνησε ένα διετές πρόγραμμα με στόχο τη "μετάβαση του λογισμικού AFTI σε υλικό παραγωγής". Οι επακόλουθες δοκιμές Auto-GCAS έγιναν σε ένα συγκρότημα παραγωγής 25 F-16D το 1998.



Η Ελληνική Π.Α. Διαθέτη σήμερα, στο οπλοστάσιο της ,τα εξελιγμένα F-16 Advanced .Αποτέλεσμα του προγράμματος  AFTI, Ανώτερο σε υπεροχή F-16 είναι μόνο το ποιο εξελιγμένο F-16 Viper.