羅 松
(航空工業(yè)洪都,江西 南昌,330024)
在強(qiáng)國(guó)、強(qiáng)軍的新時(shí)代,要保證在新技術(shù)迅猛發(fā)展、新裝備大量應(yīng)用的未來(lái)體系化作戰(zhàn)中“打勝仗”,實(shí)戰(zhàn)化、高質(zhì)量訓(xùn)練是提升戰(zhàn)斗力的重要舉措。新形勢(shì)下,準(zhǔn)確把握飛行訓(xùn)練的需求及其裝備的技術(shù)趨勢(shì),深化軍事飛行訓(xùn)練,對(duì)建設(shè)我國(guó)“實(shí)戰(zhàn)空軍、轉(zhuǎn)型空軍、戰(zhàn)略空軍”具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)及其裝備發(fā)展表明,空中力量建設(shè)的核心要素主要包含三個(gè)方面:作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和訓(xùn)練優(yōu)勢(shì)(見(jiàn)圖1)。作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)的作用是在信息化、體系化作戰(zhàn)的新軍事環(huán)境下,卓越運(yùn)用作戰(zhàn)體系力量,增強(qiáng)作戰(zhàn)效能并“打勝仗”的能力,是力量?jī)?yōu)勢(shì)建設(shè)的目的。技術(shù)優(yōu)勢(shì)的作用是發(fā)展前沿、高新技術(shù)及其在作戰(zhàn)裝備的應(yīng)用,增強(qiáng)體系對(duì)抗的“硬”實(shí)力,是力量?jī)?yōu)勢(shì)發(fā)展的基礎(chǔ)。訓(xùn)練優(yōu)勢(shì)的作用是針對(duì)作戰(zhàn)對(duì)抗的核心環(huán)節(jié)——人的能力培養(yǎng),使其勝任并主導(dǎo)先進(jìn)裝備和復(fù)雜作戰(zhàn)的需求,是力量?jī)?yōu)勢(shì)發(fā)揮的關(guān)鍵。
圖1 空中力量?jī)?yōu)勢(shì)的核心三要素
空中力量的三要素互為牽引,是有效應(yīng)對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)體系化作戰(zhàn)的關(guān)鍵。在新作戰(zhàn)環(huán)境、新作戰(zhàn)裝備的重大變革下,高新技術(shù)的發(fā)展和先進(jìn)飛機(jī)的研制,已經(jīng)突顯出“技術(shù)優(yōu)勢(shì)”在軍事領(lǐng)域的主導(dǎo)作用,但飛行訓(xùn)練及其裝備的落后,導(dǎo)致參與作戰(zhàn)“人”的能力往往滯后于先進(jìn)作戰(zhàn)裝備“技術(shù)優(yōu)勢(shì)”的迅猛發(fā)展,“訓(xùn)練優(yōu)勢(shì)”短板成為制約作戰(zhàn)能力生成、空中力量?jī)?yōu)勢(shì)的瓶頸。具體表現(xiàn)為:飛行員置身于高能機(jī)動(dòng)、態(tài)勢(shì)劇變、信息密集、協(xié)同密切、體系對(duì)抗以及其他未知、多變的作戰(zhàn)環(huán)境中,人在其中參與關(guān)鍵行動(dòng)和決策的作戰(zhàn)維度/場(chǎng)景不斷在增加,作戰(zhàn)制勝條件更為苛刻,對(duì)作戰(zhàn)核心節(jié)點(diǎn)——人的能力要求非常突出。因此,需要有效解決先進(jìn)作戰(zhàn)飛機(jī)與飛行員能力匹配的復(fù)雜問(wèn)題,通過(guò)“訓(xùn)練優(yōu)勢(shì)”來(lái)提升人的能力,發(fā)揮出裝備的“技術(shù)優(yōu)勢(shì)”,最終才能轉(zhuǎn)化為“作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)”。
飛行訓(xùn)練的根本目的是培養(yǎng)勝任特定類飛機(jī)的操作技能和安全習(xí)慣,使學(xué)員成為一個(gè)安全且勝任任務(wù)的飛行員。美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)將飛行員的能力分為兩方面:“操作能力”(Stick-and-rudder)和“認(rèn)知能力”(Cognitive),具體包括:透徹理解飛行和飛機(jī)原理,在地面和空中能熟練地操作飛機(jī),以及運(yùn)用良好的判斷力到達(dá)最高的運(yùn)行安全和效率。培養(yǎng)的飛行員不是機(jī)器操作員,而是與飛機(jī)密切協(xié)同的人。其能夠熟練地運(yùn)用各種機(jī)內(nèi)、外態(tài)勢(shì)信息,在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)做出正確的決策和操作,加快“偵查-判斷-決策-行動(dòng)”(OODA)循環(huán)并完成任務(wù)。熟練的飛行能力主要表現(xiàn)在:
1)快速而準(zhǔn)確地評(píng)估當(dāng)時(shí)的環(huán)境狀況,進(jìn)而推斷出要采取的正確步驟;
2)準(zhǔn)確地分析一組情況或推薦的操作步驟可能產(chǎn)生的結(jié)果;
3)重視和注意安全;
4)準(zhǔn)確地評(píng)估飛機(jī)的性能;
5)認(rèn)識(shí)到個(gè)人的極限和飛機(jī)的限制,并避免接近臨界點(diǎn)。
美國(guó)空軍結(jié)合其建設(shè)目標(biāo)和訓(xùn)練實(shí)踐,進(jìn)一步把“操作能力”分為7個(gè)方面,將“認(rèn)知能力”分為8個(gè)方面,具體見(jiàn)表1。
表1 美國(guó)空軍飛行員能力分解表
立體、復(fù)雜、多維、多變的體系化作戰(zhàn)環(huán)境以及更復(fù)雜、高機(jī)動(dòng)、寬速域、強(qiáng)信息的先進(jìn)作戰(zhàn)飛機(jī),對(duì)飛行員的生理、心理、認(rèn)知訓(xùn)練提出了極大挑戰(zhàn),特別是培養(yǎng)態(tài)勢(shì)感知、任務(wù)管理、武器使用、指揮決策、協(xié)同作戰(zhàn)等方面的作戰(zhàn)能力。
要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)并增強(qiáng)飛行員能力的上述目標(biāo),對(duì)整個(gè)飛行訓(xùn)練體系提出了很高要求,體系上應(yīng)涵蓋并綜合與之相關(guān)的訓(xùn)練系統(tǒng)族(Family of Systems),包括訓(xùn)練流程/科目/內(nèi)容、培訓(xùn)人員/資料/數(shù)據(jù)、飛行設(shè)施(如機(jī)場(chǎng)、空域、教室)、訓(xùn)練設(shè)備(如教練機(jī)、模擬器)等,體系在飛行員能力的培養(yǎng)上應(yīng)是功能完備的,并在飛行員能力“生產(chǎn)”上應(yīng)是足夠高效的,包括訓(xùn)練系統(tǒng)/設(shè)備在運(yùn)行使用上應(yīng)具有足夠的可靠性、維護(hù)性和保障性等。
長(zhǎng)期的訓(xùn)練實(shí)踐表明,飛行員的能力培養(yǎng)一般都遵循由低到高、由易到難、循序漸進(jìn)的訓(xùn)練規(guī)律和培養(yǎng)流程,不同階段、不同類別的訓(xùn)練需要配置不同特點(diǎn)的訓(xùn)練裝備(教練機(jī))。教練機(jī)作為培訓(xùn)空勤人員而專門研發(fā),并主要用于飛行訓(xùn)練的飛機(jī),同作戰(zhàn)、運(yùn)輸類飛機(jī),有如下方面的顯著差別:
首先,教練機(jī)要模擬或兼顧多個(gè)飛機(jī)的技術(shù)特性(飛行包線、操控特性、設(shè)備使用等同目標(biāo)飛機(jī)接近),總體上要求相似或銜接,即高逼真地 “復(fù)現(xiàn)”目標(biāo)飛機(jī)技術(shù)特征,以更好、更快地培訓(xùn)出駕馭目標(biāo)機(jī)的飛行員。
另外,教練機(jī)具有高經(jīng)濟(jì)性。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度看,考慮到雙座目標(biāo)機(jī)等替代品的存在,教練機(jī)如果不能大幅提升訓(xùn)練效益(質(zhì)量÷成本),市場(chǎng)將不能容忍教練機(jī)的出現(xiàn),因?yàn)檠兄菩碌膶iT用于訓(xùn)練的飛機(jī),需要國(guó)家/用戶投入較多的額外費(fèi)用和精力,可能得不償失。
圍繞飛行員能力的培養(yǎng),高經(jīng)濟(jì)、高效率地完成飛行訓(xùn)練的任務(wù),使得教練機(jī)在技術(shù)發(fā)展上形成了獨(dú)具特色的規(guī)律。通俗概括為——“在‘像’(真實(shí)感受)的基礎(chǔ)上盡量‘省’(錢)”,其技術(shù)發(fā)展的基本邏輯為:飛行訓(xùn)練的對(duì)象是人,更確切的說(shuō)是人的能力;而能力提升/學(xué)習(xí)成長(zhǎng)在接近真實(shí)感受環(huán)境下,培養(yǎng)得會(huì)更好、更快;如果這種人感訓(xùn)練環(huán)境能通過(guò)技術(shù)低成本、便捷的模擬實(shí)現(xiàn),那就可以獲得更高的訓(xùn)練效益。
幸運(yùn)的是,隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、信息網(wǎng)絡(luò)、基因/腦科學(xué)等技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的關(guān)于“操作”和“認(rèn)知”的訓(xùn)練能夠在地面的逼真環(huán)境下進(jìn)行。這給飛行訓(xùn)練裝備的發(fā)展及訓(xùn)練效益的提升開辟了廣闊空間,同時(shí)也拓展了訓(xùn)練場(chǎng)景/內(nèi)容。
1)體系層面的技術(shù)趨勢(shì)
從飛行訓(xùn)練的體系層面看,訓(xùn)練裝備發(fā)展具有以下技術(shù)趨勢(shì):
(1)從空中訓(xùn)練擴(kuò)展到空、地綜合訓(xùn)練
綜合各種訓(xùn)練裝備及手段(空中教練平臺(tái)、地面訓(xùn)練系統(tǒng)、交互式教學(xué)設(shè)備等),構(gòu)建更高效益的綜合訓(xùn)練整體解決方案。
(2)從真實(shí)訓(xùn)練擴(kuò)展到虛擬訓(xùn)練
通過(guò)真實(shí)、虛擬、構(gòu)造的訓(xùn)練技術(shù)/設(shè)備,建立低成本、靈活、便捷、貼近實(shí)戰(zhàn)的高效訓(xùn)練環(huán)境。
(3)從單個(gè)訓(xùn)練裝備擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)化、虛實(shí)融合的訓(xùn)練系統(tǒng)
地-地、地-空、空-空之間的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng),構(gòu)成空地一體、虛實(shí)結(jié)合的訓(xùn)練系統(tǒng),形成高度逼真、貼近實(shí)戰(zhàn)的大對(duì)抗環(huán)境,顯著增強(qiáng)了態(tài)勢(shì)感知、任務(wù)作戰(zhàn)等飛行能力訓(xùn)練功能。
(4)從傳統(tǒng)訓(xùn)練擴(kuò)展到個(gè)性化能力養(yǎng)成
腦科學(xué)、大數(shù)據(jù)和智能分析等技術(shù)對(duì)人的技能、認(rèn)知、心理等能力因素的量化評(píng)定,通過(guò)精細(xì)化的訓(xùn)練配置,以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)篩選、因人施訓(xùn)、智能帶教,直接面向個(gè)體的能力培養(yǎng)系統(tǒng)。
2)教練機(jī)的技術(shù)趨勢(shì)
空中實(shí)施飛行訓(xùn)練的環(huán)節(jié)短期內(nèi)不會(huì)被取代,但隨著技術(shù)的發(fā)展,教練機(jī)的技術(shù)發(fā)展在飛行能力培養(yǎng)上將“返璞歸真”、越來(lái)越接近人的能力培養(yǎng)這一本質(zhì)需求。本文分析認(rèn)為,教練機(jī)發(fā)展主要具有如下技術(shù)趨勢(shì):
(1)座艙界面/訓(xùn)練特性的可變化/模塊化
為最大化飛行學(xué)員的訓(xùn)練效益,一個(gè)飛行平臺(tái)的座艙界面將可以通過(guò)模塊化的設(shè)備替換或界面參數(shù)的調(diào)整等靈活途徑,模擬多種目標(biāo)機(jī)的飛行員操控交互及飛行特性(如操控特性、側(cè)桿或中央桿),以構(gòu)建滿足身心逼真體驗(yàn)的座艙環(huán)境,這實(shí)質(zhì)上推動(dòng)了飛行平臺(tái)與訓(xùn)練操控的分離。
(2)訓(xùn)練作戰(zhàn)環(huán)境的虛擬化
復(fù)雜、多變、強(qiáng)對(duì)抗作戰(zhàn)下的能力培養(yǎng)需要相應(yīng)的訓(xùn)練環(huán)境,這需要將飛行學(xué)員所在的訓(xùn)練裝置“置身于”虛擬/構(gòu)造的對(duì)抗環(huán)境,把虛擬現(xiàn)實(shí)、信息網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)應(yīng)用到飛行學(xué)員座艙界面,實(shí)現(xiàn)地-空一體、虛-實(shí)融合,作戰(zhàn)環(huán)境模擬的最大化,使得單個(gè)訓(xùn)練座艙與虛擬/構(gòu)造的戰(zhàn)場(chǎng)時(shí)空/場(chǎng)景對(duì)接整合起來(lái)。
(3)飛行平臺(tái)的輕小化
教練機(jī)飛行平臺(tái)的最重要功能是提供飛行學(xué)員的真實(shí)飛行感受,由于飛機(jī)的研發(fā)、使用等成本同飛機(jī)重量成正比,因此在保證空中飛行體驗(yàn)的情況下,為了提高飛行訓(xùn)練效益,教練機(jī)的起飛重量將越來(lái)越小。甚至,隨著人工智能、自主飛行、實(shí)時(shí)監(jiān)控等技術(shù)發(fā)展,智能教員系統(tǒng)可能會(huì)推動(dòng)教練機(jī)教員艙的取消。
(4)動(dòng)力的電力化和平臺(tái)的模塊化
教練機(jī)相對(duì)于現(xiàn)代昂貴的目標(biāo)機(jī),其顯著的低成本、高質(zhì)量的訓(xùn)練效益優(yōu)勢(shì)是其存在的基礎(chǔ);類似的,隨著技術(shù)的發(fā)展,飛機(jī)電力化的動(dòng)力/系統(tǒng)在訓(xùn)練成本上的巨大優(yōu)勢(shì)可能再次引發(fā)訓(xùn)練飛機(jī)的革命,并將成為趨勢(shì)。未來(lái)的方向可能是:在飛機(jī)動(dòng)力/系統(tǒng)電力化、輕小化等基礎(chǔ)上再模塊化 (形成訓(xùn)練功能部件族),以飛機(jī)部件族的靈活組合來(lái)滿足初、中、高級(jí)訓(xùn)練需求,即通過(guò)訓(xùn)練飛機(jī)在動(dòng)力、機(jī)體、系統(tǒng)等總體層面的模塊化系統(tǒng)族等途徑,實(shí)現(xiàn)整個(gè)訓(xùn)練裝備體系上的簡(jiǎn)化統(tǒng)一和效益最大化。
總的來(lái)說(shuō),圍繞飛行學(xué)員能力培養(yǎng)的本質(zhì),飛行訓(xùn)練裝備技術(shù)從體系上正在拓展、融合、深化,形成綜合化、模擬化、智能化的發(fā)展趨勢(shì),而教練機(jī)技術(shù)也將向著飛行訓(xùn)練功能分解的模塊化方向邁進(jìn)。
空軍作戰(zhàn)力量?jī)?yōu)勢(shì)的形成離不開與先進(jìn)作戰(zhàn)裝備相配套的高素質(zhì)飛行員隊(duì)伍,未來(lái)體系化作戰(zhàn)對(duì)飛行員的能力提出了很高要求,這就需要建立完備、高效的飛行訓(xùn)練體系,特別是訓(xùn)練裝備技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。軍事飛行訓(xùn)練裝備在體系層面的綜合化和在系統(tǒng)平臺(tái)的模塊化可能是其重要發(fā)展方向,從而形成其獨(dú)具特色的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。