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viernes, 22 de julio de 2016

HMD/S: ¿Cómo funcionan?

Cómo funcionan los cascos HMS 


Todos conocemos el dicho “donde pone el ojo, pone la bala” y éste fue el sueño de muchos combatientes que anhelaban que con su sola mirada sobre un objetivo, un sistema de armas pudiera realizar un impacto directo sobre el blanco. Hoy esto es posible gracias a los cascos con mira montada, conocidos también como HMD: helmet mounted display ó HMS: helmet mounted sight ó HMCS: helmet mounted cuening system. La primera generación ya se encuentra en servicio y en la actualidad está haciéndolo una segunda generación. De modo simple, ésta es parte de su historia y cómo funcionan. 

Cuando apareció la cuarta generación de misiles aire-aire de corto alcance, especialmente los R-73/AA-11 Archer y el Python IV los mismos podían adquirir un blanco en posiciones que excedían los 60 grados tradicionales, pero no era posible aprovechar tal capacidad ya que el ángulo de barrido de los radares también estaba limitado a dicho ángulo. Se estudiaron muchas alternativas pero la más práctica resultó ser la adopción de una mira que montada en el casco del piloto, le permitiera designar blancos que excedían el sector frontal de la aeronave, o sea el ángulo frontal que cubría el radar. Así el piloto puede designar un blanco literalmente hasta donde su cuello le permita girar su cabeza. 

 
Lejos de discutir si fueron primero los rusos con el casco Shchel-3UM montado en los Mig 29 o los israelitas con los cascos de la serie DASH, éste nueva tecnología se ha convertido en un elemento esencial y casi imprescindible para las actuales aeronaves de combate. El funcionamiento de los cascos es bastante simple y bastante complejo a la vez: 

En los cascos hay un sensor que detecta el movimiento de la cabeza del piloto. Dicho sensor puede ser óptico mediante un sensor infrarrojo o un sensor electromagnético, que es el sistema más utilizado en la actualidad y que básicamente detecta el movimiento de la cabeza del piloto mediante las alteraciones del campo elecromagnético. 

Sobre el visor del casco, se proyecta una serie de símbolos similares a los que se proyectan en los HUD, donde se le informan al piloto los principales parámetros del vuelo y los datos de adquisición de sus misiles. De este modo el piloto no tiene que “meter la cabeza dentro del cockpit” ni permanecer siempre mirando hacia delante para conocer la información que le suministra el HUD. 
 
 
El JHMCS incluye la posibilidad de utilizar módulos intercambiables según la misión sea de día o de noche, o incluso utilizar todos los módulos a la vez. 

En las versiones más avanzadas, aparte de proyectar simbología de vuelo y de las armas, se puede proyectar imágenes provenientes de los sensores FLIR ó IRST. Como éstos sistemas funcionan solamente de día, nuevas versiones incorporan en el visor del casco un intensificador de imágenes o gafas de visión nocturna, permitiendo así al piloto operar el sistema bajo cualquier condición de visibilidad. 

El extremo lo representa el futuro casco del F-35, donde además de todo lo mencionado, también se proyectará sobre el visor del piloto las imágenes provenientes de cualquiera de las 6 cámaras digitales insertas en el avión, que le permitirán ver al piloto de modo digital, qué sucede por debajo y detrás de su avión, o por encima del mismo, simplemente con pulsar un control situado en la palanca de mando. Foto inferior 
 

Cómo se usa el casco..? 
Muy simple. En un combate aire-aire, en el visor del casco aparecen las indicación del blanco que ha sido adquirido por el radar, de ése modo el piloto conoce la posición del blanco. Una vez iniciada la aproximación o generado un combate cerrado, el piloto deberá mantener al blanco dentro de un rectángulo conocido como “caja” del misil. A su vez un símbolo en forma de diamante, representa el estado del sistema de adquisición del misil o seeker, cuando éste adquiere el blanco, el símbolo cambia de color y surge una alerta sonora, que en algunos modelos simplemente indica “shoot” ó dispare. El piloto deberá pulsar el botón y el misil se dirigirá directamente hacia el blanco, no siendo necesario luego del disparo, mantener el blanco en la mira. 

En los modos aire-suelo el procedimiento es similar, el piloto deberá mantener centrado el blanco hasta que todos los parámetros de las armas le aseguren un disparo eficaz. Nuevamente la mira cambiará de color verde a rojo y una señal sonora le indicará que es el momento de lanzar las armas. 

 

El uso de los cascos con mira montada es muy simple, sin embargo requieren un entrenamiento importante, para que el piloto se adapte al peso del casco y especialmente para que sus ojos se adapten a recibir la información proyectada casi sobre su vista misma,, ya que por ejemplo el DASH proyecta los datos a 15 milímetros por delante de los ojos del piloto y lo hace en una esfera –no en todo el visor- aunque modelos más avanzados proyectas imágenes de mayor tamaño. 

La mayoría de los modelos occidentales tiene pesos comprendidos entre los 1.4 y 2 kilogramos, los modelos rusos pesan casi el doble y es aquí donde hay otro factor limitante para el empleo de los cascos, ya que un modelo que pesa 1,5 kilogramos, durante una maniobra a 5 o 6 g representará para el piloto un peso de 7.5 a 9 Kg, lo que puede provocar serias lesiones en el cuello si no hay un adecuado entrenamiento y tolerancia física. 

Con el uso masivo de los HMD hay algo que sobra en las cabinas y es precisamente el HUD, un sistema considerado incluso hoy esencial para mantener al piloto con la mirada fuera del cocpkit. Con la llegada de los cascos el HUD se irá perdiendo de a poco, al menos el F-35 no contará con él y posiblemente las versiones avanzadas del Typhoon y Rafale prescindirán del HUD. 

Ya algunos cazas “obedecen instrucciones” a la voz del piloto, sus sistemas de armas se pueden operar e incluso disparar solamente con el uso de la vista, no dudo que alguien esté matándose por inventar un casco “telepático” que una el cerebro del piloto con la computadora del avión… aunque la RAF aparentemente ya tiene algo así (cliquée aquí).


 
¿Cómo funciona?: El 'Striker' Integrated Display Helmet de £250,000  le permite a los pilotos de la RAF derribar aviones simplemente al mirarlos. Siempre que el avión enemigo esté en la mira, un misil puede ser dirigido hacia él.
Tiny optical sensors in the helmet pick up when the pilot locks onto enemy aircraft, and this is then picked up by further sensors in the cockpit
Pequeñísimos sensores ópticos en el casco se posicionan en el casco para observar donde el piloto "pone el ojo", y ello es luego recogido por otros sensores en la cabina. Este sistema ha sido probado extensivamente en los Typhoon ingleses. 
helmet3.jpg

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