为什么美国最先进的F22战斗机上的计算

李三万

摘要:F-22是美国最先进的四代战斗机,也是当今世界上性能最先进的战斗机。恐怕很多人都想不到,F-22上的计算机居然还不如家用电脑,这又是为什么?

图1:美国最先进的F-22战斗机

F-22“猛禽”战斗机,美国空军目前现役最先进的战斗机,也是世界上最早服役的四代几,直到今天性能之先进依然是傲视群雄的。

F-22的单价在年就已经达到1.5亿美元,如今更是突破了2亿美元,如此昂贵又如此先进的飞机,在人们的印象里,肯定都是由各种高精尖的零部件组合而成。

如果告诉你,F-22上的计算机甚至不如家用电脑,恐怕大部分人都不会相信,而事实却真的是这样。当然,这里所说的家用电脑肯定不是说80年代的、,而是进入21世纪之后最主流的家用电脑的平均水准。

图2:所以家用电脑比F-22上的计算机更先进是真的

为什么会是这样?

一直以来,军用品给我们的感觉都是质量杠杠的,性能更是先进。但是这个“先进”也是要付出一定牺牲的。首先,军用产品的使用条件较比民用产品而言更加苛刻,其对可靠性,坚固性以及稳定性的要求远高于民用产品。就拿军计算机来说脑,必须要能够承受零下几十度的严寒以及零上50度的高温,而在这样的条件之下普通的民用产品基本上都是无法承受的,而在极端环境下无法使用的装备将对士兵极端环境下的作战行动产生极为恶劣的影响,甚至能够直接导致任务失败。为了提高装备可靠性,很多军用装备不得不在性能和可靠性两方面做出取舍,而性能总是被割舍的那一方面,因为对于军用装备来说,可靠性是第一位的。就以手机做例子来说,现在很多最新款的手机性能很多,但在一些低温条件下就无法正常使用。而军用手机如果低温条件下无法使用,那么性能再先进都不可能考虑了,只要在极端情况下还能完成最低限度的任务,多余的性能就根本不需要了。

图3:军用装备首先考虑的就是可靠性

所以,性能再先进,时不时要宕机,那在关键时刻是要丢掉性命的!军用飞机更是如此,一旦失灵,那么就可能机毁人亡。

其次,从需求来看,飞机上用于自动控制的计算机,主要任务就是随时调整飞机的姿态,以保证正常飞行,

从技术角度来说,要完成这样简单的控制任务,或者就足够了。

当然一架战斗机上肯定不止一台计算机,需要多台计算机来负责不同的任务。如果用一台计算机来应付多项任务,那么如果这台身兼数职的计算机出了问题,多个系统就会瘫痪,麻烦就大了。这显然跟我们日常生活经验是截然不同的。

既然任务需要并不是太高,而且又要强调可靠性,那么采用性能差一些但更稳定的计算机,就是再合理不过的选择了。

军用战斗机的机载航空计算机核心部件自然是CPU芯片了。在选择CPU芯片时,军工厂家一般不会选择最新型的运算机,而且会选择已经成功投产并广泛使用的芯片。道理很简单,最新型的计算机稳定性肯定差,肯定不如已经经过广泛使用,经受了各种考验的老款计算机。

图4:F-22座舱,酷炫的外表却是一颗古老的心

考虑到战斗机是一个完整复杂的成套装备,需要同时兼顾不同系统、不同应用的协调有序工作,这就使得整个的研发工作时间会很长,在已经选择的处理器基础上再延长一段时间,同同时期的商用设备比起来,它的处理速度和运算反应自然会落后一些,曾经还适用摩尔定律的电子设备,如今更新换代的速度也是越来越快,设备的更新换代甚至只要3-5个月时间,这就更加拉开了航空计算机与普通家用电脑的代差。

不过电子技术经过这么多年突飞猛进的发展,越来越规模化、系统化、智能化,新成品的可靠性也越来越强,很多军工企业已经开始选择比较新的电子设备应用到战机的设计研发之中,相信不远的未来,机载计算机与我们常用的家用电脑的差距会逐渐缩小,甚至可能领先与普通家用电脑。

但是至少是在今天,世界上最先进的F-22四代战斗机上的计算机肯定是不如你现在正在使用的家用电脑。




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