Se innlegg etter kategori

Derfor er F-35-hjelmen så viktig – og vanskelig

F-35 Gen III HMD-11

F-35 er et ambisiøst utviklingsprosjekt. Et eksempel på dette er hvordan flymaskinen produseres uten «Head Up Display» (HUD). Et HUD kan sammenlignes med et reflektorsikte på en jaktrifle, som i tillegg viser flygeren informasjon om hastighet, høyde, kurs og sensorinformasjon. HUD har vært vanlig i de fleste jagerfly som har blitt bygget siden 1960-tallet. Konseptet blir gjerne kalt «Augmented Reality» (AR), og har de siste årene også dukket opp i både biler og mobiltelefoner. Men hvorfor er så denne HUD’en, eller F-35 sitt Helmet-Mounted Display System (HMDS) så viktig?

Jeg har alltid vært fasinert over HUD i F-16. Systemet viser tydelig tekst og figurer i både skarpt sollys og i nattemørke. En snedig detalj er at grafikken fra HUD er lesbar og i fokus samtidig som jeg ser mot fjerne objekter – som man ofte gjør fra et fly. Derfor slipper jeg å refokusere blikket, slik tilfellet blir om øynene flyttes mellom instrumentene inne i «cockpit» og verden utenfor. Et viktig poeng å understreke er at HUD er en presis referanse. I F-16 brukes HUD for eksempel som sikte for kanonen; HUD er selve «kikkertsiktet». Derfor må grafikken i et HUD tegnes opp både presist og nøyaktig.

"Head Up Display" i en norsk F-16 (Foto: Morten Hanche)

«Head Up Display» i en norsk F-16 (Foto: Morten Hanche)

I norske F-16 er løsningen i dag todelt; både HUD og HMDS viser viktig informasjon til flygeren, men synsfeltet til HUD er begrenset til en liten sektor over nesen på flyet. Synsfeltet til HMDS følger flygerens hode hvor enn det måtte peke. Vår nåværende HMDS i norske F-16 er derimot i praksis begrenset til bruk på dagtid da vi om natten må bruke egne nattbriller.

Her trener Morten på såkalte "Air Combat Manouvers" mot en annen norsk F-16 utstyrt med dagens hjelmsikte. Når Morten ser ut av cockpit får han info om flyet og målet vist i visiret inne i hjelmen.

Her trener Hanche på såkalte «Air Combat Manouvers» mot en annen norsk F-16 utstyrt med dagens hjelmsikte. Når han ser ut av cockpit får han info om flyet og målet vist i visiret inne i hjelmen. (Foto: Morten Hanche)

I F-35 blir all relevant informasjon vist på visiret i flygerens hjelm – det finnes ikke et HUD. HMDS i F-35 er flygerens primære referanse ved flyging i dårlig sikt og mørke. Den er også «kikkertsikte» for kanonen. I tillegg gir HMDS i F-35 flygeren to verktøy for å se i mørke. Hjelmen har innebygget et nattkamera som forsterker eksisterende lys, og viser bildet på hjelmvisiret. Flygeren kan også velge å vise bilder fra flyets varmesøkende kameraer – «Distributed Aperture System» – i visiret. Disse kameraene «ser» utstrålt varme, og er ikke avhengige av noe lys i det hele tatt for å fungere.

For å løse alle arbeidsoppgavene jeg nettopp listet, må HMDS i F-35 være minst like presist og nøyaktigt som eksisterende HUD-systemer. Det er opplagt at et skjevt kikkertsikte gir dårlig uttelling på elgjakta. Det samme gjelder kanonsiktet i våre nye kampfly. I overgangen mellom dag og natt vil det også være forstyrrende dersom nattbildene i visiret er på skakke i forhold til den virkelige verden. Visningen av nattbildene setter i tillegg krav til hurtig oppdatering for å unngå etterslep.

Sammenligning av andre (t.v.) og tredje generasjons F-35-hjelmer. Den største synlige forskjellen på de to er det kraftig oppgraderte nattkameraet på tredje generasjon som er plassert i "panna" til flygeren.

Sammenligning av andre (t.v.) og tredje generasjons F-35-hjelmer. Den største synlige forskjellen på de to er det kraftig oppgraderte nattkameraet på tredje generasjon som er plassert i «panna» til flygeren. (Foto: Rockwell Collins)

Hva er så poenget? Er det virkelig så viktig å vise informasjon rett foran flygerens øyne – jeg kan jo bare titte inn i «cockpit» og finne informasjonen der?

Vår erfaring fra F-16 sier oss at dette er et supert hjelpemiddel. De første HMD-systemene ble utviklet primært for å sikte inn sensorer og missilsøkere mot luftmål. Ambisjonen var at flygeren skulle peke ut et mål «over skuldra» og la et luft-til-luft-missil gjøre resten av luftkampen. I trening og krigsoperasjoner har vårt HMDS i F-16 vist seg også nyttig i alle faser av en flytur, fra avgang og til landing. Taktisk sett blir vi for eksempel mer effektive i støtte av bakkestyrker fordi vi raskere og sikrere kan identifisere punkter på bakken. HMDS kan derfor være med og redusere faren for angrep på uskyldige eller egne styrker. Jeg vil også hevde at flysikkerheten bedres; våre F-16 og våre fremtidige F-35 deler informasjon over datalink. Denne informasjonen inkluderer posisjonen til de ulike kampflyene. Ved hjelp av HMDS kan kampflyet peke ut for flygeren hvor andre formasjonsmedlemmer er. Dette gjør oss mer fleksible taktisk og det blir sikrere å fly våre taktiske formasjoner.

De strenge kravene til ytelse fra F-35 sitt HMDS har ført programmet gjennom flere generasjoner med hjelmer. Veien fram til dagens «gen III» har vært lang. På et tidspunkt ble det åpnet for omkamp mellom tilbyderne av de ulike hjelmsystemene. Dette så ut til å få fart i prosessen. Forrige generasjons HMDS var plaget med flere tekniske problemer. Blant annet at grafikken som ble projisert danset rundt og var vanskelig å lese, etterslep på grafikken, forstyrrende glød rundt grafikken i mørke og generelt dårlig ytelse fra nattkameraet i hjelmen.

Jeg er ikke overrasket over at HMDS har vært vanskelig å få til i praksis. Jeg har nevnt strenge krav til visning av grafikken, men produsenten av HMDS må ta hensyn til mye mer. Hjelmen skal i tillegg beskytte flygerens hørsel og gjøre det mulig å kommunisere muntlig med andre, hjelmen skal være lett, den skal ha nøytralt tyngdepunkt, den bør beskytte mot skadelig LASER-stråling, den skal passe ulike hodeformer og størrelser, og den skal beskytte hodet under utskytning, men helst ikke dra hodet av flygeren (se video under for å få et inntrykk av kreftene som er i sving under en utskyting fra F-35).

Bare hensynet til utskytning alene er et tema det nok kan skrives adskillige doktorgrader rundt. Kampfly flyr i store hastigheter. Ambisjonen for F-35 sitt HMDS er at det skal beskytte flygeren i hastigheter som ville gitt dødelige skader om vi hadde prøvd det samme i F-16.

Det blir spennende å følge med på uttestingen av den nye «gen III» HMDS til F-35. Produsenten har tatt mange grep for å minimalisere eller fjerne de viktigste problemene fra «gen II». Blant oppdateringene er et nytt nattkamera og et forbedret system for å følge posisjonen til flygerens hode. Jeg håper den nye hjelmen lever opp til forventningene.

Comments are closed.