תצוגה עילית

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Gnome-colors-edit-find-replace.svg יש לשכתב ערך זה. הסיבה לכך היא: משלב שפה נמוך, הסברים לא ברורים.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.
Incomplete-document-purple.svg יש להשלים ערך זה: ערך זה עשוי להיראות מלא ומפורט, אך עדיין חסר בו תוכן מהותי. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה.
הנכם מוזמנים להשלים את החלקים החסרים ולהסיר הודעה זו. שקלו ליצור כותרות לפרקים הדורשים השלמה, ולהעביר את התבנית אליהם.

תצוגה עילית (ראשי תיבות: תע"ל; באנגלית: Head-Up Display‏, ובקיצור - HUD) היא מערכת תצוגה הנמצאת בדרך כלל בתא הטייס של מטוסי קרב. המערכת נועדה להציג מול עיני הטייס מידע קריטי להטסה, כגון גובה, מהירות, זווית צלילה, זווית התקפה ועוד, מבלי שיצטרך להוריד את מבטו אל לוח המכשירים ולאבד קשר עין עם הנעשה מחוץ למטוס.

כיום ניתן למצוא מערכות תצוגה עילית לא רק במטוסי קרב, אלא גם במטוסי תובלה ונוסעים. ישנן גם מכוניות אשר משתמשות בתצוגה עילית כדי להציג לנהג נתונים כגון מהירות הרכב.

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

ה-בלקבורן שבדי היה המטוס הראשון שבו הכוונת הציגה גם נתוני ניווט. מספר שנים לאחר מכן, כאשר נודע שטייסי המטוס השתפרו תודות לתצוגה העילית, העניין במערכת גדל. מטוס הקרב הראשון בו הותקן תע"ל מודרני היה ה-A-7 קורסייר 2. הכוונת הפכה למעשה לצג רב תכליתי שהציג נתונים קריטיים רבים כגון מהירות אוויר, גובה, כיוון, מצב אופק, זווית התקפה וכדומה, מבלי שהטייס יצטרך להסב את תשומת לבו ממה שמתרחש בחוץ (מה שנקרא "ראש בחוץ").

חברת ג'נרל מוטורס החלה לשלב מערכות תצוגה עילית במכוניות בשנת 1988.

רכיבים[עריכת קוד מקור | עריכה]

חופה של מטוס קרב מדגם F-14. ניתן לראות את התצוגה העילית מעבר לחלון האמצעי של מגן הרוח.
מבט מלפנים על מטוס קרב מדגם F-18. פניו של הטייס נראים מאחורי התצוגה העילית, המוצגת על לוח זכוכית.

כוונת רפלקטיבית[עריכת קוד מקור | עריכה]

הכוונת הרפלקטיבית פותחה בשנות ה-30 (במאה הקודמת) לשימוש במטוסי קרב, אשר השתמשה בקולימטור כדי ליצור תמונה שמתמקדת באינסוף, ומוקרנת על זכוכית שקופה. בניגוד לכוונות ברזל ישנות, הטייס לא צריך לכוון את מבטו כדי לראות את נקודת הפגיעה של הכדור, אלא יכול היה להזיז את ראשו (בטווח העדשה של הקולימטור) ועדיין לראות תמונה שמכוונת למקום המדויק. תותחי המטוס ווסתו בהתאם לכוונת כדי שהכדורים והפגזים יפגעו בנקודה במרכז הכוונת ממרחק מסוים. חסרונה הגדול הוא שתחום הנראה של הכוונת מוגבל על ידי מסך הקולימטור, כלומר אם מסתכלים מהצד בזווית גדולה יחסית, אי אפשר לראות את התמונה.

כוונת ג'יירוסקופית[עריכת קוד מקור | עריכה]

הכוונת הג'יירוסקופית הראשונה הותקנה על מטוס ב-1941, היא בעצם כוונת רפלקטיבית אשר משתמשת בג'ירו כדי לחשב את מיקום הצלב, כך שאם המטוס מתמרן הכוונת מראה בדיוק לאן הכדורים יעופו אם ההדק ילחץ. בעוד הכוונת הרפלקטיבית הראתה צלב במקום אחד בלבד, בכוונת הג'ירוסקופית אפשר היה לקבוע את המרחק ולראות היכן הכדורים יפגעו (דבר שבכוונת הרפלקטיבית הטייס היה צריך להעריך בעצמו). חסרונה הגדול הוא מהירות תגובה איטית ושליטה ידנית.

מערכת בקרת-ירי[עריכת קוד מקור | עריכה]

לאחר מלחמת קוריאה התחיל פיתוח מואץ בכל מה שהיה קשור לתחום האוויוניקה המהפכני. חידושים כללו מכ"ם מובנה במטוס, ומערכת בקרת-ירי שחישבה בצורה אנלוגית בצורה הרבה יותר מהירה את מיקום הפגיעה המדויק של הכדורים. לראשונה הכוונת לא שימשה לכיוון התותחים בלבד אלא גם לפצצות וחימוש מונחה.

תצוגת קסדה עילית[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – תצוגת קסדה עילית

תצוגת קסדה עילית הינה סוג של תע"ל המותקן על קסדה, כיום המערכת מסוגלת להראות את כל הנתונים אשר מוקרנים על תע"ל קלאסי, וזאת ביחס למבט הטייס.

תצוגה עילית במטוסים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אתגרים טכנולוגיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

קולימציה - כדי למנוע מצב בו הטייס צריך להתמקד על התמונה בתע"ל ואחר כך בסובב אותו, התצוגה מתמקדת באינסוף, כך שלהביט בחוץ ואז בתצוגה לא מחייב התמקדות של העיניים.

מקדם שבירה - הזכוכית ממנה עשויה חופת תא הטייס יוצרת שבירת אור, ונדרש להתחשב בכך בתכנון האופטי של התע"ל כדי שהתמונה המופיעה בתע"ל אכן תתלכד עם המטרות בחוץ. הדבר היווה קושי טכני ובמקרים רבים הפתרון הפשוט והיעיל היה ליצור חופה מישורית בקטע שמול התצוגה העילית. מאוחר יותר איפשרו מחשבים מודרניים לתכנן חופות ומערכות תצוגה שהשתלבו יחד ללא צורך בחופה עם קטע מישורי, למשל במטוס ה-F-15).

שיטת סימון מערבית[עריכת קוד מקור | עריכה]

תמונה של התע"ל של מטוס F-18 שכוונת התותח שלו נעולה על מטוס F-22. ניתן לראות לפי התע"ל שהמטוס בגובה 16,000 רגל, במהירות 179 קשר, בזווית התקפה של 20°, במצב אף של 25° מטה. הריבוע השחור בפינה השמאלית העליונה מופיע כאשר הטייס לוחץ על ההדק.
דוגמה לצורת תצוגה מערבית, יש הבדל ניכר בינה לצורת התצוגה הרוסית.

בשנות השישים טייס הניסוי הצרפתי גילברט קלופשטיין בנה את התע"ל המודרני הראשון, וייסד את שיטת סימון המאוחדת שהפכה לסטנדרטית במערב, כך שטייס שטס במטוס אחד, יוכל להבין את הסימון בשאר המטוסים.

סימוני ניווט - התע"ל מראה כיוון מגנטי של המטוס על ידי מעין סרגל בתחתית או בחלקה העליון של התצוגה. בנוסף התע"ל מסוגל להציג נקודות ציון עם סימון מיוחד, כך שבעצם כאשר הטייס מטיס את המטוס לפי נקודת הציון בתע"ל, הוא אינו צריך להסתכל במפה.
סימון אף - התע"ל מציג את סימון אף המטוס ("בורסייט" לפי השפה המקצועית). זהו סימון שמראה לאן אף המטוס מצביע (הסימן נראה כך: -w-). במטוסי קרב ישנו גם סימון תותח בצורת צלב, הוא בדרך כלל יותר גבוהה מסימון האף.
וקטור טיסה - הסימון מראה לאן המטוס בעצם טס, אם סימון האף גבוהה מהאופק, אך המהירות נמוכה סימון הווקטור ירד מתחת לאופק ויראה שהמטוס מנמיך רום. הווקטור נראה כמו ציור פשוט של מטוס: עיגול עם כנפיים וסנפיר אנכי.
נתוני טיסה - בצידי התצוגה יופיעו שני סרגלים, הסרגל השמאלי יהיה של מהירות אויר, והסרגל הימני של גובה ברומטרי (נתוני מד גובה מכ"מי יופיע בגובה נמוך מאלף רגל (או לחלופין אלף מטר לפי השיטה המטרית). בצד שמאל קצת בתחתית התצוגה יופיע נתון זווית התקפה המסומן על ידי האות אלפא. מצב אף הינו מיקום של סימון האף (-W-) יחסית לסימוני המעלות, מעלה או מטה (כיוון ההטיה של האף מעלה או מטה מסומן בשנתות עם מספר הזווית שלהם, כאשר שנתות שלמות הן זווית כלפי מעלה, ושנתות מקווקוות הן כלפי מטה. לדוגמה: אם הסימון נמצא על הקו שכתוב עליו 20 והוא מקווקו ז"א שהמטוס נמצא בזווית 20° מטה.

שיטת הסימון הרוסית[עריכת קוד מקור | עריכה]

תרשים דוגמה לתצוגה רוסית.

בברית המועצות התפתח תע"ל שגם בו שולבו נתוני ניווט וטיסה כדי לעזור לטייס, אך צורת הסימון והגישה לתצוגה עצמה שונות לגמרי מהתצוגה המערבית.
מצב אופק - האופק מוצג כקו אופקי והוא לא משנה את זוויתו (כלומר הוא תמיד במצב אופקי) הוא רק עולה או יורד בתלות למצב אף המטוס (מעלה או מטה). המטוס עצמו מוצג כשלושה קווים: שניים אופקיים הנמצאים על אותו מישור, ואחד אנכי (בדומה לסימון וקטור הטיסה במערב רק בלי העיגול המרכזי) והוא נוטה בתלות למצב המטוס בפועל. כלומר אם המטוס מגלגל זה סימון המטוס שמחווה על כך ולא סימון האופק, הפוך משיטת הסימון המערבית בה האופק משנה את מצבו בתלות בזווית גלגול.
סימוני ניווט - בשל העובדה שאין וקטור טיסה בשיטת הסימון הרוסית הניווט מבוצע בעזרת סימון ניווט מיוחד, מעין עיגול שיש להביאו למרכז סימון המטוס. הניווט מבוצע במשולב עם מסך רב תכליתי בפנל מחוונים בתא הטייס.
ממשק מכ"ם - בשונה מהתע"ל המערבי, התע"ל הרוסי משמש גם כתצוגה רב תכליתית ומאפשר ממשק שליטה על המכ"ם, אך בזמן פעולת מצב זה אין תצוגות כגון גובה, מהירות, כיוון וכדומה (כנראה המהנדסים יצאו מנקודת הנחה שממשק זה לא יהיה בשימוש בזמן קרב אויר, אלא רק בטיסה ישרה ואופקית).

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]