用自动GCAS技术拯救好人

战斗机的驾驶舱是一个繁忙而危险的工作场所。高速战斗机的机动可以产生强大的重力,使飞行员失去意识或导致空间定向障碍。现代空战的节奏和复杂性也会使飞行员在精神上“超载”,导致任务饱和或目标固定。所有这些都可能是致命的。

值得庆幸的是,创新系统已经被开发出来,以减少这些风险,并帮助消除F-16飞行员死亡的主要原因:将一架未受损的飞机撞向地面。自动地面碰撞避免系统(Auto GCAS)是专门为防止这些致命碰撞而设计的,自2014年底进入美国空军服役以来,该系统已经拯救了9名飞行员——10名飞行员,9名f -16。

九次拯救和计数

这段来自F-16平视显示器(HUD)的视频说明了自动GCAS如何帮助挽救了一名在训练任务中失去意识的F-16学生飞行员的生命。

学生飞行员在一次高速机动中,他死于重力引起的意识丧失(GLOC)。当失去知觉的飞行员驾驶的F-16向地面倾斜时,自动GCAS判定地面碰撞即将发生,并启动了向上飞行的操作,在飞行员恢复意识时将F-16的机翼水平垂直旋转,并增加了加速度,挽救了飞行员和飞机。

什么是自动GCAS?

自动GCAS由洛·马公司臭鼬工厂®、空军研究实验室和美国国家航空航天局(NASA)联合开发,旨在减少所谓的受控飞行进入地形(CFIT)的事故。根据美国空军的统计,CFIT事故占飞机损失的26%,占所有F-16飞行员死亡人数的75%。

洛·马公司“自动避碰技术”(ACAT)战斗机风险降低项目项目经理Ed Griffin表示,该系统由一套复杂的避碰和自主决策算法组成,利用精确导航、飞机性能和机载数字地形数据来判断地面碰撞是否即将发生。如果系统预测即将发生碰撞,就会在最后时刻执行自动回避操作——滚到机翼水平并+5g拉力——以防止撞击地面。

自动GCAS在后台执行,并在飞行员分心、任务饱和、丧失能力或失去意识时自动提供保护。飞行员不需要任何动作,尽管系统有一个飞行员覆盖功能。

格里芬说:“根据我们目前看到的数据,自动GCAS正在完成它的设计目标:拯救无价的生命和宝贵的军用飞机。”“许多航空专业人士认为,自动驾驶正在成为航空领域的新前沿,而自动GCAS应用于载人平台,目前代表着自动驾驶的前沿。”

储蓄未来的飞行员

自动GCAS能力目前在全球超过600架美国空军F-16 Block 40/50飞机上运行。自动GCAS飞行测试最近也在美国空军国民警卫队F-16 Block 30飞机上完成,预计将于2020年部署在该机队上。洛·马公司和F-35联合项目办公室(JPO)在2018年完成了F-35自动GCAS集成和飞行测试,计划在2019年6月开始部署这种经过验证的救生技术。自动GCAS最终将保护全球超过3200架f -35战斗机及其飞行员。F-35联合项目办公室估计,在F-35机队服役期间,自动GCAS将防止超过26次地面碰撞。

除了自动GCAS,洛·马公司和美国政府还开发了一种自动空中碰撞避免系统(Auto ACAS)。顾名思义,Auto ACAS旨在避免空对空碰撞。这两个系统共同构成了自动综合避碰系统(Auto ICAS),这是世界上第一个全自动综合作战飞行安全系统,旨在防止空对空和空对地碰撞。

为了表彰汽车ACAS和汽车ICAS项目,洛克希德·马丁公司和AFRL公司获得了奖金航空周刊奖得主奖20162019年为这些系统的开发和飞行测试,这些系统预测碰撞和自动机动战斗机,以避免在训练演习中发生地面碰撞和空中坠毁。这些系统预计将在未来15年节省34架飞机,25名飞行员的生命和23亿美元。

国家航空协会认识到汽车GCAS的重要性,授予2018年罗伯特J.科利尔奖杯敬开发它的联合团队。

正如前美国空军F-16系统项目经理克里斯·贝尔德(Chris Baird)所说,“这不仅仅是用空中力量杀死坏人。它同样也在拯救好人。”

一个密切合作

所有这些成功都不是一蹴而就的。自动GCAS是由洛克希德·马丁公司的臭鼬工厂®、美国空军研究实验室和美国宇航局收集的研究成果,跨度近30年。一架空军F-16D最终被选为该系统的测试平台,相关飞行测试于2009年在位于加利福尼亚州爱德华兹空军基地的美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心(AFRC)开始。

洛·马公司与美国政府和空军客户密切合作,改进这种改变游戏规则的自动GCAS能力,并帮助交付给作战人员。自动GCAS系统已经拯救了许多飞行员,未来还将拯救更多飞行员,因为该系统将在全球F-16机队中更广泛地实施,并应用到其他飞机平台上。

“自动GCAS可以挽救生命,F-16已经证明了这一点。”塔克·汉密尔顿中校说F-35综合测试部队主任和461飞行测试中队指挥官。

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