潘洪山,賀武濤
(1.中國人民解放軍空司軍訓(xùn)部;2.中國人民解放軍空軍飛行試驗訓(xùn)練基地)
對教練機的特性認識和發(fā)展思考
Characteristics Cognition and Development Thought of Training Aircraft
潘洪山1,賀武濤2
(1.中國人民解放軍空司軍訓(xùn)部;2.中國人民解放軍空軍飛行試驗訓(xùn)練基地)
為訓(xùn)練飛行人員而專門研制或改裝的飛機稱為教練機。一般所說的教練機,主要是指用于訓(xùn)練駕駛員的飛機,它又分為軍用教練機和民用教練機兩大類。
飛行員訓(xùn)練和培養(yǎng)體系的核心裝備之一就是教練機,這些“教具”是飛行教學(xué)和訓(xùn)練的物質(zhì)基礎(chǔ)。其最基本的功能是模擬軍用飛機的飛行操作和戰(zhàn)斗、戰(zhàn)術(shù)動作;其最終的目的是培養(yǎng)出符合航空兵部隊需要的飛行員(戰(zhàn)斗員)。
根據(jù)飛行員培養(yǎng)目標(biāo),遵循飛行人才的成長規(guī)律和飛行人員的素質(zhì)要求,按照飛行訓(xùn)練體制規(guī)定的不同飛行訓(xùn)練階段的劃分,以及各階段之間良好銜接的需要,而專門設(shè)置的、由不同級別的教練機搭配而成的一個“飛行教學(xué)裝備系統(tǒng)”就構(gòu)成了教練機體制。影響其效率的關(guān)鍵則是選擇什么樣的教練機以及采用什么樣的訓(xùn)練手段。
教練機不能等同于戰(zhàn)斗機,不能完全用戰(zhàn)斗機的評價標(biāo)準來看待教練機。首先性能上存在差異,軍用戰(zhàn)斗機主要突出其作戰(zhàn)性能而教練機需要的主要是教學(xué)能力;其次作戰(zhàn)地位存在差異,戰(zhàn)斗機是空(海)軍空中力量的主要體現(xiàn)而教練機一般不出現(xiàn)在主要作戰(zhàn)方向,主要承擔(dān)的人員訓(xùn)練、培養(yǎng)工作,在整個作戰(zhàn)鏈條上屬于幕后英雄;再次對于訓(xùn)練體制的影響不一樣,一款戰(zhàn)斗機如果不適應(yīng)作戰(zhàn)的需要可以不在作戰(zhàn)中使用或是在比較短時間被別的機型所替代,但一款教練機一旦成為教練機體制的一環(huán),則深深地固化在飛行員培養(yǎng)訓(xùn)練體制中牽一發(fā)而動全身,不容易被替換。對于空軍人才培養(yǎng)和長遠建設(shè)來講選定一款或數(shù)款適合我國我軍發(fā)展需要的教練機,建立科學(xué)的高效的教練機體制和飛行員培養(yǎng)體制往往比確定一型戰(zhàn)斗機意義更為深遠。
1)具有相當(dāng)?shù)目煽啃?、適應(yīng)性和可維護性
由于教練機主要目的是培養(yǎng)飛行員,由于具有人員操作技術(shù)的不成熟性和需要飛機有較大的任務(wù)出動量等特點,客觀上對教練機的可靠性,適應(yīng)各種自然和訓(xùn)練環(huán)境能力,再次出動能力以及可維護性能的要求就非常高。
2)要有較強的容錯功能
“容錯”一詞首先出現(xiàn)在計算機軟件設(shè)計中,但在航空領(lǐng)域,一個錯誤的操作會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果,航空器的容錯能力,特別是提供給初學(xué)者的教練機的容錯能力就更不容忽視。例如某型教練機有兩種型號,雖然人機界面相差不大,但作為經(jīng)常使用的放傘電門(按鈕)的位置和投副油箱按鈕(遠近距轉(zhuǎn)換電門)從安裝位置、形狀、使用方法都容易構(gòu)成使用錯誤,雖然加了保險措施,但在同時裝備兩型飛機的部隊不時能聽到放傘時誤投副油箱和空中遠近距轉(zhuǎn)換誤放傘的問題發(fā)生。根據(jù)“墨菲定律”,可能出現(xiàn)就意味著會出現(xiàn)。把容易出錯的風(fēng)險留給了飛行員的設(shè)計不能叫做成功的設(shè)計,作為培訓(xùn)飛行員為目的的教練機來講意義就更為重大。
3)具有與培訓(xùn)方向(戰(zhàn)斗機)相似的性能和人機界面,即傳承教練機體制又銜接戰(zhàn)斗機發(fā)展。
飛行員對于飛行技術(shù)的掌握來講有這么幾個層次,一是力量感知,單純從駕駛桿力量的反饋來感知和判斷來操縱飛機,這一般是飛行的初學(xué)者所處的階段;二是氣動外形特性,不同的氣動外形飛機具有一定的特性,能根據(jù)不同性能做出相應(yīng)的適應(yīng)這以上一階段相比又上升了一個臺階;三是信息獲取和綜合處理,從人機界面的高度認識飛行?,F(xiàn)代飛機尤其第三、第四代飛機信息量極大的增加,儀表設(shè)計從空分制發(fā)展到時分制,需要飛行員從眾多的傳感器中獲取有用的信息達成控制飛機和感知戰(zhàn)場態(tài)勢進行正確決策的目的。從飛行員成長的規(guī)律來看最重要也是需要重點解決的問題在于第三層次。
從飛行員理想化的角度來講希望教練機和戰(zhàn)斗機的人機界面完全一致,可以非常容易地進行飛行技術(shù)的遷移,大大縮短改裝時間。但在實際中由于功能的差異,設(shè)計單位、理念的不一往往不盡如人意。這就需要我們從設(shè)計之初從教練機體制傳承和教戰(zhàn)貼近的觀點出發(fā),按照一套中國自己的特點設(shè)計適合自己的航空體系的標(biāo)準,達到資源利用的最大化。
4)具有較高的訓(xùn)練效能
教練機不同于戰(zhàn)斗機,首先保證性能能有效地銜接戰(zhàn)斗機,同時從技術(shù)掌握的角度出發(fā)要有梯次遞進,跨度不要太大,由于其教練的功能定位還需要其要有很高的費效比??创恍徒叹殭C必須綜合這些因素,來評價其訓(xùn)練效能,而不能用單一環(huán)節(jié)的消耗來評價。目前在飛行員培訓(xùn)全過程中,使用三代機改裝的花費巨大,約占培訓(xùn)總成本的80%以上,如果通過合適的教練機平臺,能夠承擔(dān)戰(zhàn)斗教練機和作戰(zhàn)飛機的部分訓(xùn)練內(nèi)容,實現(xiàn)訓(xùn)練任務(wù)的逐級下載和前移,培養(yǎng)飛行員與作戰(zhàn)飛機相一致的操縱習(xí)慣和注意力分配習(xí)慣,初步掌握作戰(zhàn)飛機的武器使用方法和基本戰(zhàn)斗技術(shù),使新飛行員培訓(xùn)更加接近目標(biāo)要求提高畢業(yè)飛行員的出口質(zhì)量,減少主戰(zhàn)飛機改裝損耗,就能降低整個訓(xùn)練體制的運作成本。
飛行教育訓(xùn)練發(fā)展要遵循飛行員成長規(guī)律,要與國家的軍事戰(zhàn)略、經(jīng)濟實力、教育體制,以及空軍使命任務(wù)、裝備水平和培訓(xùn)對象基本素質(zhì)等因素相適應(yīng)。在當(dāng)前航空武器裝備越來越先進,越來越昂貴,能源越來越緊缺,人力資源越來越寶貴的情況下,如何在追求高質(zhì)量、高效益的同時降低成本,做到飛行員培訓(xùn)的“好、快、省”,構(gòu)建合適的教練機體制至關(guān)重要。
1)要滿足新型飛行人才培養(yǎng)目標(biāo)。不同時期、不同裝備、不同任務(wù)和不同戰(zhàn)爭形態(tài)對飛行員的培訓(xùn)目標(biāo)有著不同的要求。隨著現(xiàn)代航空裝備智能化程度的提高和戰(zhàn)爭樣式的轉(zhuǎn)變,以電傳操縱為核心的飛機平臺,越來越減輕飛行員的操控負擔(dān),以綜合航電為核心的作戰(zhàn)任務(wù)管理系統(tǒng),對飛行員的信息負荷控制和決策判斷能力提出了越來越高的要求。空天一體、多維融合、閃擊突防、精確打擊的信息化體系作戰(zhàn),需要我們“用明天的眼光,培養(yǎng)今天的飛行員”,重新審視飛行員培養(yǎng)目標(biāo),實現(xiàn)從“駕駛”技能向“駕馭”能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變,突出培養(yǎng)飛行員態(tài)勢感知、信息綜合、武器使用、戰(zhàn)術(shù)運用、自主決策能力以及飛行員的全局視野和戰(zhàn)略意識。教練機必須滿足新型飛行員培養(yǎng)目標(biāo)要求,能夠更具針對性地設(shè)計訓(xùn)練大綱和教學(xué)內(nèi)容,更有效地改進訓(xùn)練方法和手段,更逼真地營造作戰(zhàn)訓(xùn)練環(huán)境。
2)要實現(xiàn)教育訓(xùn)練體制的全程優(yōu)化。教練機在人機界面、機動性能、操縱方式和包線范圍等方面,要與前后機型合理銜接,符合飛行員技能掌握的基本規(guī)律。座艙顯示控制應(yīng)盡量標(biāo)準化,以提高飛行員的適應(yīng)性,壓縮理論改裝時間和內(nèi)容,降低改裝難度,減少訓(xùn)練層級,壓縮培訓(xùn)周期。飛行員經(jīng)過初期篩選/體驗飛行后,在基礎(chǔ)教練機上進行基本駕駛技能訓(xùn)練,積累空中飛行經(jīng)驗,在高級教練機上培養(yǎng)與作戰(zhàn)飛機相一致的操縱習(xí)慣和注意力分配習(xí)慣,初步掌握作戰(zhàn)飛機的武器使用方法和基本戰(zhàn)斗技術(shù),使新飛行員培訓(xùn)更加接近目標(biāo)要求。
3)要實現(xiàn)訓(xùn)練效能的全面提升。若教練機選型不合適,教練機體制不合理,會帶來飛行員技能負遷移和無效訓(xùn)練,增加飛行員的訓(xùn)練難度和訓(xùn)練量,延長訓(xùn)練周期,產(chǎn)生大量“隱形”消耗,造成裝備使用浪費和飛行安全問題。某型教練機著陸速度過大(比前型教練機大130千米/小時,為世界之最,比主戰(zhàn)飛機大50公里),一方面造成飛行員改裝過程中,著陸訓(xùn)練帶飛質(zhì)量成倍增加,訓(xùn)練周期延長,訓(xùn)練時間大部分用于基礎(chǔ)技術(shù)訓(xùn)練,飛行員戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)不高;另一方面,還造成飛行員在主戰(zhàn)飛機著陸速度容易大。增加的著陸訓(xùn)練架次以適應(yīng)該型教練機的著陸速度,訓(xùn)練出的著陸技術(shù)在作戰(zhàn)飛機上卻不需要,甚至還會起到負作用。
1)減少機型,提高效益,重視通用化設(shè)計。為了降低總的裝備,使用和保障費用,提高飛行學(xué)員的培訓(xùn)效益,航校的主流教練機體制正逐漸由多機三級制向兩機三級制過渡。為適應(yīng)裝備發(fā)展需要,美、俄、韓等國都在發(fā)展高級教練機。俄羅斯空軍開始批量裝備雅克-130新型高級教練機,構(gòu)建 “初中級→雅克-130高級→作戰(zhàn)飛機”教練機體制;韓國空軍使用T-50作為新型高級教練機,正在構(gòu)建“T-103篩選→KT-1基礎(chǔ)→T-50→作戰(zhàn)飛機”教練機體制;美國空軍計劃研制T-X新型高級教練機于2017年開始替換T-38,構(gòu)建“T-6A基礎(chǔ)→T-X新高教→作戰(zhàn)飛機”教練機體制。從飛行員的培養(yǎng)上來看過多的機型會浪費大量的時間進行改裝理論和銜接適應(yīng),增加培訓(xùn)周期。從后勤保障上看,機型越多意味著其配套保障的難度就要成倍的增加。從現(xiàn)今國際發(fā)展的主流來看,一個是重視通用化的設(shè)計,從飛機到后勤裝備的通用化不但可以減少不必要的浪費還極大減輕保障難度,適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要。另外重視根據(jù)不同任務(wù)和定位采用不同配置的多功能型號,同型機采用高、中、低搭配。
2)提高中高級教練機配置,貼近戰(zhàn)斗機性能?,F(xiàn)代飛機特別是電傳飛機的大量裝備,從技術(shù)遷移的貢獻上講,初級螺旋槳飛機的飛行技術(shù)作用在降低,同時從戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練和使用復(fù)雜設(shè)備的需求進一步增加,需要訓(xùn)練飛行員在掌握基本駕駛術(shù)的基礎(chǔ)上進行信息獲取,武器使用方面的訓(xùn)練。
在國際飛行員中流傳著這么一句話 “沒有年齡老與年輕飛行員的差別,只存在有經(jīng)驗和沒有經(jīng)驗飛行員的差別”?,F(xiàn)代飛機控制技術(shù)的發(fā)展使得駕駛技術(shù)相對簡單,對于戰(zhàn)斗機飛行員來講戰(zhàn)斗、戰(zhàn)術(shù)意識和戰(zhàn)斗經(jīng)驗比于傳統(tǒng)意義上的飛機基本駕駛技術(shù)重要。美軍認為新一代的先進戰(zhàn)斗機容易飛行但難以管理,因此需對飛行員培訓(xùn)進行調(diào)整。蘭德公司研究報告指出 “目前飛行員訓(xùn)練對飛行技能培養(yǎng)已經(jīng)有了足夠的經(jīng)驗,對未來戰(zhàn)斗機飛行員來說,信息處理能力的培養(yǎng)比運動能力的培養(yǎng)更為迫切,態(tài)勢感知能力的培養(yǎng)比飛行技能的培養(yǎng)更為迫切”??哲娧b備的跨越式發(fā)展與人才培養(yǎng)質(zhì)量滯后之間的矛盾,需要在新型高級教練機上通過展開戰(zhàn)術(shù)、武器、雷達、電子戰(zhàn)使用等訓(xùn)練來有效解決
3)重視雙座戰(zhàn)斗機的作用的發(fā)揮。隨著技術(shù)的發(fā)展雙座戰(zhàn)斗機已經(jīng)不等同于傳統(tǒng)意義上的同型教練機,首先可以進行擔(dān)負一些同型教練機功能,在現(xiàn)代高強度對抗的信息化程度極高的空戰(zhàn)條件下,雙座戰(zhàn)斗機更應(yīng)該利用人員多和高性能信息平臺的優(yōu)勢擔(dān)負起具備一定的指揮功能,電子戰(zhàn)能力和小區(qū)域的戰(zhàn)術(shù)中心的任務(wù)。不能把它簡單地作為一般戰(zhàn)斗機甚至單純的同型教練機使用,造成資源的極大浪費。
4)重視嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)的研發(fā),模擬飛行將成為訓(xùn)練的重要部分。隨著微電子和仿真技術(shù)的發(fā)展,憑借更好的經(jīng)濟性和安全性,模擬飛行成為空中飛行訓(xùn)練的重要補充。嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)將模擬訓(xùn)練帶到空中,訓(xùn)練內(nèi)容更豐富,訓(xùn)練環(huán)境更逼真,能夠在減少訓(xùn)練成本的基礎(chǔ)上,提高飛行學(xué)員的武器使用和戰(zhàn)術(shù)養(yǎng)成,具有事半功倍的效果。
潘洪山,男,1975年10月出生,空軍中校,中國人民解放軍空司軍訓(xùn)部參謀,長期從事軍事飛行訓(xùn)練組織與教學(xué)工作。
2012-08-19)