張　波

上世紀(jì)20年代后期，一個叫埃德溫·林克(Edwin A.Link)的年輕人開始學(xué)習(xí)飛行，他當(dāng)時還在父親位于紐約賓漢姆頓的管風(fēng)琴和鋼琴制造廠工作——這一職業(yè)經(jīng)歷后來改變了飛行訓(xùn)練科學(xué)的歷史。自幼年時，林克就希望飛行，當(dāng)時飛行學(xué)員只能依靠其他飛行員帶飛學(xué)習(xí)。從1903年到1917年，學(xué)習(xí)飛行不僅花費不菲，而且耗時和危險。美國參加一戰(zhàn)后，生產(chǎn)了大量雙座教練機(jī)，其中最為著名的就是柯蒂斯JN4“珍妮”。戰(zhàn)后一些“珍妮”進(jìn)入民用領(lǐng)域，但學(xué)習(xí)飛行仍然很“燒錢”。1927年，在花費大把鈔票和數(shù)年時間后，林克終于拿到了飛行執(zhí)照，此時美國經(jīng)濟(jì)已顯頹象，對于大多數(shù)美國人而言，飛行訓(xùn)練課程變得更加難以接受。在反思了自己的學(xué)習(xí)過程后，林克開始考慮尋找一個更好的學(xué)習(xí)方法，他決定制造一臺地面飛行訓(xùn)練模擬器，用來學(xué)習(xí)基本駕駛技能，這樣就能縮短昂貴的飛行課時。

1928年，林克離開了父親的管風(fēng)琴工廠，完全投入到模擬器的制造中。憑借自己制作管風(fēng)琴的豐富經(jīng)驗，林克大膽地采用了管風(fēng)琴零件，并采用壓縮空氣作為動力。到1929年，整整18個月后，林克完成了自己首臺飛行模擬器，這臺新玩意兒外觀頗似一架游樂場里的玩具飛機(jī)：短粗的機(jī)身安裝在一個帶萬向節(jié)的支柱上，兩側(cè)還帶有短得滑稽的機(jī)翼。一組精心設(shè)計的氣動風(fēng)箱——和林克家族的管風(fēng)琴工廠里的風(fēng)箱一樣——可以根據(jù)需要充氣和放氣，調(diào)整自己的高度，令安裝在其上的“機(jī)身”可根據(jù)飛行員的操縱產(chǎn)生俯仰及側(cè)傾動作，同時相應(yīng)的控制面也會動作。

林克給自己的設(shè)計起了個頗具誘惑的名字——“飛行員制造者”(Pilot Maker)。1930年3月12日，林克提交了專利申請，次年9月29日獲得批準(zhǔn)。也是在這一年，林克在紐約賓漢姆頓組建了林克飛行學(xué)校。利用自己的模擬器，林克讓學(xué)員們在地面上就能完成許多訓(xùn)練項目，大大降低了學(xué)習(xí)費用。到1933年，林克又改進(jìn)了模擬器，使其可以進(jìn)行零能見度下的儀表飛行訓(xùn)練。

有趣的是，林克制作出來的模擬器，最初并未走進(jìn)它們應(yīng)該去的地方，而是在一些娛樂場所被當(dāng)作投幣式游藝機(jī)——飛行訓(xùn)練機(jī)構(gòu)對林克的模擬器沒有表現(xiàn)出太大的興趣。到1934年，林克模擬器終于迎來了轉(zhuǎn)機(jī)：當(dāng)時美國陸軍航空隊接管了航空郵件的運送任務(wù)，由于缺乏訓(xùn)練，航空隊在短短78天時間里發(fā)生了一連串飛行事故，12名飛行員喪生。經(jīng)過調(diào)查，根本原因就在于飛行員對惡劣天氣和夜間條件下的儀表飛行技術(shù)不熟悉。血的教訓(xùn)促使美軍尋找解決問題的辦法，其中包括考慮購買林克模擬器。

為了向軍方展示模擬器在儀表飛行訓(xùn)練方面的不俗潛力，林克在1934年專門做了一次表演：他駕機(jī)在大霧中飛臨一個集會現(xiàn)場并順利降落——按照當(dāng)時軍方標(biāo)準(zhǔn)，這樣的天氣根本無法飛行。這堅定了軍方對模擬器的信心，很快美軍決定采購首批6臺模擬器，每臺單價3500美元。

繼美國陸軍之后，日本帝國海軍也在1935年采購了林克模擬器，成為該產(chǎn)品的第二個正式用戶。二戰(zhàn)中和美軍交手的許多日軍飛行員，都曾在林克模擬器上受訓(xùn)，并具備了較好的飛行技能。1939年，在看到美軍采用林克模擬器的不凡訓(xùn)練效果后，英國皇家空軍一次訂購了250臺。

有了市場，林克公司拓展較快。二戰(zhàn)期間，該公司的ANT-18型基礎(chǔ)儀表飛行模擬器成了美國及其盟國幾乎所有飛行學(xué)校的標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練設(shè)備。由于通體常常漆成藍(lán)色，學(xué)員們親昵地稱其為“藍(lán)盒子”。戰(zhàn)爭需要飛行員，而培養(yǎng)飛行員需要模擬器，林克的產(chǎn)品銷量與日俱增。到二戰(zhàn)結(jié)束時，林克公司總計制造了超過10000臺”藍(lán)盒子”，其中向美國陸海軍總計交付了6271臺，此外還有35個國家先后引進(jìn)了林克模擬器。盡管陸軍航空隊的飛行學(xué)員們使用的飛行模擬器不只一種，但幾乎所有人都是在林克模擬器上完成的零能見度儀表飛行訓(xùn)練。

林克模擬器的運動依靠空氣壓力驅(qū)動的風(fēng)箱來實現(xiàn)，這些風(fēng)箱通過與操縱桿(或方向盤)和方向舵踏板相連的閥門控制。訓(xùn)練時，學(xué)員坐在模擬器上，教官則坐在旁邊，通過耳機(jī)將無線電指令傳遞給學(xué)員，“座艙”內(nèi)的學(xué)員根據(jù)教官的指令依靠儀表駕駛模擬器進(jìn)行各種機(jī)動，座艙內(nèi)的儀表讀數(shù)能發(fā)生相應(yīng)的變化，而他的飛行路線則能由一套隨動系統(tǒng)記錄在地圖上。滑流模擬器甚至?xí)M氣流吹過控制面上的力感，學(xué)員能感受到在真實大氣中飛行的感覺。

從1934年到上世紀(jì)50年代末，林克公司針對飛機(jī)性能的發(fā)展，相繼開發(fā)過多個型號的模擬器，這些產(chǎn)品和最初的林克模擬器一樣，都采用電力和氣動設(shè)計。林克的第一種生產(chǎn)型產(chǎn)品是“飛行員訓(xùn)練者”(Pilot Trainer)，它是在1929年的樣機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而來。林克公司的第二型也是產(chǎn)量最大的一型產(chǎn)品是ANT-18型模擬器(ANT-18表示Army Navy Trainer model18，意為陸海軍訓(xùn)練模擬器18型)，它是在原有的C3型號模擬器上略微改進(jìn)而成的。加拿大也曾為英國皇家空軍制造過一些ANT-18，英軍稱其為D2。

ANT-18主要由學(xué)員模擬站和教官控制站兩大部分組成。其中學(xué)員模擬站的基座部分裝有復(fù)雜的氣動風(fēng)箱，可以用來模擬飛機(jī)的姿態(tài)變化。“座艙”下方有一個十字形搖架，搖架4角(即“座艙”的前后左右四角)各裝有一個氣動風(fēng)箱，用來控制飛機(jī)的俯仰及滾轉(zhuǎn)運動。風(fēng)箱可以根據(jù)學(xué)員的操縱動作改變狀態(tài)，如學(xué)員向后拉動操縱桿，則搖架后方的氣動風(fēng)箱就會放氣，高度降低，而前方的風(fēng)箱高度保持不變，整個“座艙”就進(jìn)入上仰狀態(tài)。如果學(xué)員前推操縱桿，則“座艙”就會下俯。左右拉動操縱桿，則“座艙”進(jìn)入左右滾轉(zhuǎn)。學(xué)員模擬站的基座上裝有一臺電機(jī)，電機(jī)通過皮帶傳動可以驅(qū)動十字形搖架帶動整個“座艙”水平旋轉(zhuǎn)，模擬飛機(jī)的轉(zhuǎn)向動作。學(xué)員腳蹬踏板，則電機(jī)工作，驅(qū)動“座艙”進(jìn)行轉(zhuǎn)向。此外還有一組風(fēng)箱用于模擬諸如失速時產(chǎn)生的震動。氣泵產(chǎn)生的壓縮空氣用來驅(qū)動風(fēng)箱動作。還有一臺被稱為協(xié)調(diào)器的裝置，專門控制其他飛行儀表?！白摗鄙线€裝有一個不透明的可拆卸艙蓋，用來模擬零能見度，特別適用于儀表飛行和導(dǎo)航訓(xùn)練。

第二部分是教官控制站。這一部分包括一個大地圖桌、一套與模擬器“座艙”儀表同步的儀表顯示系統(tǒng)，此外還有一個可以在地圖上移動的指標(biāo)儀。這個綽號為“螃蟹”的小東西，能在地圖桌的玻璃板上“爬行”，根據(jù)飛行學(xué)員的操縱情況，繪制出學(xué)員的飛行軌跡。飛行學(xué)員和教官可以通過麥克風(fēng)和耳機(jī)實現(xiàn)通訊。

學(xué)員模擬站和教官控制站都采用標(biāo)準(zhǔn)的110或240伏交流電供電，經(jīng)過變壓器變壓后，降低到安全的低壓使用。模擬器的邏輯部件采用真空管模擬電路。

現(xiàn)代社會，一名沒有經(jīng)過模擬器訓(xùn)練的飛行員是不可想象的。只要談到飛行模擬器，沒有人會忘記林克模擬器，它是第一種真正意義上的飛行模擬器，在航空史上占有相當(dāng)重要的地位。從上世紀(jì)30年代到40年代，林克模擬器為數(shù)以萬計的飛行學(xué)員在安全環(huán)境下提供了切實有效的模擬訓(xùn)練，據(jù)估計至少有50萬名飛行員曾在林克模擬器上進(jìn)行過飛行訓(xùn)練。澳大利亞、加拿大、德國、英國、以色列和蘇聯(lián)等國家都使用過林克模擬器。就連“阿波羅”登月行動中的宇航員，在訓(xùn)練操縱登月艙著陸月球時，也是使用的林克模擬器；早期美國宇航員訓(xùn)練駕駛航天飛機(jī)，用的還是林克模擬器。無怪乎美國機(jī)械工程師協(xié)會把林克模擬器稱作是機(jī)械工程學(xué)上里程碑式的發(fā)明。雖然今天的飛行模擬器技術(shù)含量已大大超越了林克的時代，但它們的基本工作理論，卻是林克奠定的。林克和他的“藍(lán)盒子”，將永遠(yuǎn)被珍藏在航空史冊上。

責(zé)任編輯：兆然