溫智翔，彭 柳，王二振，雷 波

（航空工業(yè)洪都，江西 南昌，330095）

0 引 言

第17 屆迪拜國際航空展于2021 年11 月14 日至18 日在阿聯(lián)酋迪拜阿勒馬克圖姆機(jī)場舉行， 這也是自新冠肺炎疫情暴發(fā)以來首次舉辦的大型國際航空展， 共有148 個國家和地區(qū)的1200 余家航空和航天企業(yè)參展，其中371 家企業(yè)為首次亮相。 本屆航展室內(nèi)展區(qū)共設(shè)有20 個國家館， 室外展出飛機(jī)超過160 架，為期5 天的迪拜航展共吸引超過85000 名觀眾參觀[1]。

世界主流軍用教練機(jī)供應(yīng)商如中國洪都、美國波音（瑞典薩博）、意大利阿萊尼亞·馬基、俄羅斯雅克夫列夫設(shè)計局、韓國KAI 公司、瑞士皮拉圖斯、捷克沃多喬迪等公司均攜最新成果以飛行、靜展、模型、宣傳片等方式參加了本屆航展。這些成果揭示了廠商對戰(zhàn)斗機(jī)飛行員訓(xùn)練體系發(fā)展趨勢的理解。

1 新的技術(shù)特點(diǎn)

參加迪拜航展的教練機(jī)覆蓋了戰(zhàn)斗機(jī)飛行員訓(xùn)練體系的全部階段，從中總結(jié)出以下新技術(shù)特點(diǎn)。

1.1 全面淘汰傳統(tǒng)儀表，玻璃座艙成為標(biāo)準(zhǔn)人機(jī)交互界面

隨著計算機(jī)和數(shù)字技術(shù)發(fā)展，數(shù)字化顯示設(shè)備及其架構(gòu)的成本已經(jīng)足夠低，玻璃座艙已經(jīng)是新型和現(xiàn)代化改型軍用飛機(jī)的標(biāo)配（見圖1）。 戰(zhàn)斗機(jī)飛行員訓(xùn)練體系的所有教練機(jī)，包括篩選教練機(jī)、初級教練機(jī)、基礎(chǔ)教練機(jī)、高級教練機(jī)、戰(zhàn)斗入門教練機(jī)到最后的戰(zhàn)斗機(jī)都已經(jīng)淘汰了傳統(tǒng)儀表， 形成了以彩色多功能顯示器為主要信息源（大部分還有平顯），EFIS（Emergency Flight Information System）組成備份信息源的人機(jī)交互界面。

圖1 新型和改型教練機(jī)已取消傳統(tǒng)儀表

1.2 基于先進(jìn)航電系統(tǒng)，將高級技能下載到初級訓(xùn)練階段

螺旋槳飛機(jī)擁有玻璃座艙后，先進(jìn)航電就有了施展的平臺。 基于先進(jìn)航電系統(tǒng)，許多過去只能在噴氣式教練機(jī)訓(xùn)練的高級技能得以下載的初級訓(xùn)練階段。瑞士皮拉圖斯PC-7 的最新改型PC-7 MKX 被稱為“The Smart Basic Trainer”。 基于“Smart”的航電系統(tǒng)，PC-7 MKX 除 座 艙 信 息 管 理、CNI（Communication Navigation and Identify friend or foe）管理等航電基礎(chǔ)功能外，還能實(shí)現(xiàn)合成視景、交通提示、自動駕駛、座艙視頻攝錄等功能（見圖2），完全能覆蓋高級訓(xùn)練所需的導(dǎo)航、儀表、編隊、任務(wù)規(guī)劃和講評等訓(xùn)練內(nèi)容[2]。

圖2 PC-7 MKX 先進(jìn)航電系統(tǒng)支持大量過去無法在此類平臺訓(xùn)練的內(nèi)容

1.3 基于先進(jìn)模擬器使GBTS 前置到初級/基礎(chǔ)訓(xùn)練階段，極大提高訓(xùn)練效能

過去螺旋槳飛機(jī)基本只用于學(xué)習(xí)飛行技術(shù)，解決學(xué)員從普通人變成飛行員的問題。當(dāng)高級技能被下載到螺旋槳飛機(jī)后，原本與噴氣式教練機(jī)配合使用的模擬器等地面訓(xùn)練系統(tǒng)（GBTS）也成為剛需，被一同下載到初級/基礎(chǔ)訓(xùn)練階段。 GBTS 遠(yuǎn)不止全任務(wù)模擬器，還包括簡易模擬器，計算機(jī)輔助訓(xùn)練（CBT）、任務(wù)規(guī)劃和講評系統(tǒng)等（見圖3）。 GBTS 除了更低的耗費(fèi)外， 還有比真實(shí)飛行長得多的有效訓(xùn)練時間。 通過GBTS 能使學(xué)員在真機(jī)飛行之前基本具備所需的所有技能，只需在真機(jī)上體驗實(shí)際飛行的特點(diǎn)，極大提高訓(xùn)練效能。

圖3 GBTS 包括全任務(wù)模擬器、簡易模擬器、任務(wù)規(guī)劃和講評系統(tǒng)等

1.4 基于渦槳發(fā)動機(jī)和開放架構(gòu)航電使武裝版本下探到非噴氣平臺

為了提高軍貿(mào)市場的競爭力，噴氣教練機(jī)通常有武裝版本，如英國的霍克、捷克的L-39 等均有針對不同用戶的武裝版改型。 得益于PT-6 系列渦槳發(fā)動機(jī)1600 馬力的強(qiáng)勁動力和開放架構(gòu)的航電系統(tǒng)，武裝版本教練機(jī)下探到非噴氣平臺，使各國用戶執(zhí)行近距空中支援、空中警戒、反恐、反叛亂戰(zhàn)爭等任務(wù)時有了更經(jīng)濟(jì)的選擇（見圖4）。

圖4 “武裝到牙齒”的作戰(zhàn)版渦槳教練機(jī)

這些平臺雖然飛機(jī)不大，但機(jī)炮、火箭、常規(guī)炸彈、激光彈、衛(wèi)星彈、空對空導(dǎo)彈等一應(yīng)俱全，紅外、光電、數(shù)據(jù)鏈樣樣不落，航電任務(wù)系統(tǒng)非常先進(jìn)。 B-350甚至已經(jīng)和F-35 一樣，觸摸大屏，輸入賬號密碼登錄。 這種趨勢說明國外的航電任務(wù)系統(tǒng)、機(jī)載武器和傳感器已經(jīng)做得非常便宜。 這些飛機(jī)進(jìn)可當(dāng)攻擊機(jī)，退可做教練機(jī)， 是軍費(fèi)不足的中小客戶的不二選擇，對大國空軍也有很強(qiáng)的吸引力。

1.5 基于嵌入式訓(xùn)練的純教練版本，將省錢做到極致

基于嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)， 教練機(jī)可以在不配置雷達(dá)、電子戰(zhàn)等傳感器和任何武器的情況下進(jìn)行任務(wù)訓(xùn)練和戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練。 對于以省錢為根本目的的教練機(jī)來說，這是一項革命性的成果。這種純教練版本教練機(jī)，如PC-21、M-346AJT 和T-7A，除享受嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益外， 自身也沒有一磅重量浪費(fèi)在作戰(zhàn)上，將省錢做到了極致。 PC-21 的虛擬雷達(dá)和數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)蛊淠苤С轴槍φ鎸?shí)目標(biāo)和虛擬目標(biāo)的雷達(dá)和武器技能教學(xué)訓(xùn)練。PC-21 能模擬最新戰(zhàn)斗機(jī)上能找到的幾乎任何武器，不需要訓(xùn)練彈和靶場就能進(jìn)行非常逼真的武器戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練 （見圖5）。 使用虛擬雷達(dá)，不需要目標(biāo)也可以進(jìn)行超視距空空導(dǎo)彈訓(xùn)練。 與裝備同型嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)的飛機(jī)一起可以進(jìn)行中轉(zhuǎn)近對抗和多機(jī)對抗訓(xùn)練。PC-21 可以使用虛擬雷達(dá)和虛擬武器完成各種模式的武器對地攻擊，并且可以在沒有投任何彈藥的情況下對攻擊精度進(jìn)行評分[3]。

圖5 基于嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)的虛擬雷達(dá)和虛擬武器訓(xùn)練

1.6 基于可編程飛控的定向?qū)Ｓ冒姹?，極限追求訓(xùn)練效能

許多國家有多型主戰(zhàn)飛機(jī)， 相互之間差別較大，如美國空軍有F-15、F-16、F-22 和F-35， 中國空軍有殲16、殲10 和殲20，印度空軍有“陣風(fēng)”、蘇-30等， 這些飛機(jī)的飛行品質(zhì)和人機(jī)界面都有較大差別。如果學(xué)員通過同一型教練機(jī)進(jìn)入到戰(zhàn)斗機(jī)部隊，就需要在戰(zhàn)斗機(jī)上訓(xùn)練一段時間來獲得駕馭戰(zhàn)斗機(jī)的技能。為縮短這部分時間，提高學(xué)員成才速度，節(jié)省戰(zhàn)斗機(jī)壽命，各國通過可編程飛控實(shí)現(xiàn)了同一平臺模擬不同戰(zhàn)斗機(jī)的定向?qū)Ｓ冒姹尽２煌姹镜耐徒叹殭C(jī)從系統(tǒng)功能、人機(jī)界面、操縱品質(zhì)等方面盡可能模擬學(xué)員畢業(yè)將去往的前線戰(zhàn)斗機(jī)，從而將訓(xùn)練效能發(fā)揮到極致。

1.7 無限逼近戰(zhàn)斗機(jī)的輕型多用途版本，使市場空間最大化，成為性價比之王

對軍費(fèi)不足的小國空軍來說， 純教練機(jī)是奢侈的。 小國空軍的需求以反恐、空中警戒、反走私、反叛亂等低烈度任務(wù)，以教練機(jī)平臺加裝傳感器、電子戰(zhàn)和武器使其武裝化得到的輕型多用途版本更加實(shí)用，既具有教練機(jī)的功能，又能夠執(zhí)行任務(wù)，具有最高的性價比。

即使是美國也難以抵御性價比的誘惑。 2021 年10 月12 日，美國空軍發(fā)出RFI（信息征詢），向工業(yè)部門征求先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)教練機(jī)（ATT）的意見。ATT 的任務(wù)分別是初始戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練、“假想敵”訓(xùn)練和當(dāng)前及未來前線戰(zhàn)機(jī)的戰(zhàn)術(shù)補(bǔ)充力量[5]。 RFI 中要求飛機(jī)應(yīng)具備外掛電子攻擊吊艙或電子對抗吊艙、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈、頭盔顯示器、雷達(dá)、紅外傳感器、威脅告警，具有空中加油能力以及攜帶各種武器的能力。

2 重構(gòu)訓(xùn)練體系

傳統(tǒng)的戰(zhàn)斗機(jī)飛行員訓(xùn)練體系（見圖6）是基于過去飛機(jī)的能力設(shè)計的。 學(xué)員通過通航飛機(jī)（通常是塞斯納172 之類的純儀表飛機(jī)）篩選后，通過初級階段、 中級階段、 高級階段 （AJT） 和戰(zhàn)斗入門階段（LIFT）的訓(xùn)練，進(jìn)入到戰(zhàn)斗機(jī)部隊，進(jìn)行機(jī)型過渡訓(xùn)練，最終成為一名戰(zhàn)斗機(jī)飛行員。

圖6 傳統(tǒng)教練機(jī)訓(xùn)練體系[3]

然而，隨著各型飛機(jī)能力的變化，訓(xùn)練體系也面臨重構(gòu)。 當(dāng)篩選機(jī)都具備玻璃座艙后，就具備了一部分初級訓(xùn)練的能力。 以GP120、DA20 為代表的現(xiàn)代化篩選機(jī)的能力已經(jīng)滿足初級訓(xùn)練的需求，足以解決“會飛行”的問題。此外，對于以起降、儀表飛行為主的初級訓(xùn)練階段，飛行性能并不是很重要。 與串座飛機(jī)相比， 并座飛機(jī)的教員與學(xué)員更容易共享信息和溝通，機(jī)組資源管理難度更低，因而更有優(yōu)勢。這也是美國、德國、英國、阿聯(lián)酋等國均用現(xiàn)代化篩選機(jī)作為初級訓(xùn)練機(jī)的重要原因。 渦槳教練機(jī)能力大幅提升后，下能銜接初級訓(xùn)練，上可觸及戰(zhàn)斗入門訓(xùn)練。 盡管皮拉圖斯宣稱PC-21 能覆蓋全部戰(zhàn)斗入門訓(xùn)練， 但顯然其性能包線無法覆蓋低空導(dǎo)航（速度一般大于400節(jié)）、大迎角機(jī)動和快節(jié)奏的對空攔截訓(xùn)練。 因此，使用T-6 的英美和使用PC-21 的新加坡都選擇噴氣式教練機(jī)承擔(dān)高級訓(xùn)練和戰(zhàn)斗入門訓(xùn)練任務(wù)（英國使用HAWK-T2，美國使用T-38，將來換成T-7A，新加坡使用M-346）。 綜上所述，新的訓(xùn)練體系將由三型飛機(jī)（活塞教練機(jī)、渦槳教練機(jī)、噴氣教練機(jī)）組成，如圖7 所示。

圖7 新的教練機(jī)訓(xùn)練體系

3 對國內(nèi)教練機(jī)發(fā)展的建議

國內(nèi)二代機(jī)還沒完全退役，其他軍用飛機(jī)也尚未完成現(xiàn)代化升級，傳統(tǒng)儀表還在被大量使用。因此，現(xiàn)階段保留初教六是明智的。 在二代機(jī)完全退役，空軍完成現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型之后，建議引進(jìn)一款先進(jìn)并座篩選機(jī)，作為學(xué)員的第一型教練機(jī)。在教8 退役后，初教六與教10 之間巨大的性能和系統(tǒng)功能缺口需要一個平臺來銜接，建議研制一型渦槳教練機(jī)來填補(bǔ)這一缺口。教10 飛機(jī)建議開發(fā)兩個版本。一款是基于嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)的純教練版本，配置訓(xùn)練數(shù)據(jù)鏈，不配置武器和傳感器，主要用于院校訓(xùn)練。當(dāng)然，這種構(gòu)想必須基于嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)的開發(fā)水平足夠高的前提，否則就必須用實(shí)裝武器和傳感器來彌補(bǔ)。另一款是無限逼近戰(zhàn)斗機(jī)的輕型多用途版本，配置武器、傳感器和戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，主要放在作戰(zhàn)部隊，承擔(dān)戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練、“假想敵”和低烈度作戰(zhàn)任務(wù)。

4 結(jié) 語

對于大國空軍來說，作戰(zhàn)飛機(jī)多，飛行員需求大，學(xué)員人數(shù)多，教練機(jī)的主要任務(wù)是訓(xùn)練，因此更應(yīng)該關(guān)注如何節(jié)約訓(xùn)練消耗，縮短成才周期，提高訓(xùn)練效能。 對于小國空軍來說，作戰(zhàn)飛機(jī)少，飛行員需求小，學(xué)員人數(shù)少， 教練機(jī)除了訓(xùn)練之外還要承擔(dān)作戰(zhàn)任務(wù)，因此更應(yīng)該關(guān)注如何節(jié)省全任務(wù)和全壽命周期費(fèi)用，提高綜合性價比?；谶@兩個要點(diǎn)，針對客戶的不同需求開發(fā)的教練機(jī)將更符合市場預(yù)期。