軍事飛行訓練及其裝備的技術趨勢探討

羅 松

（航空工業洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

在強國、強軍的新時代，要保證在新技術迅猛發展、新裝備大量應用的未來體系化作戰中“打勝仗”，實戰化、高質量訓練是提升戰斗力的重要舉措。新形勢下，準確把握飛行訓練的需求及其裝備的技術趨勢，深化軍事飛行訓練，對建設我國“實戰空軍、轉型空軍、戰略空軍”具有重要現實意義。

現代戰爭及其裝備發展表明，空中力量建設的核心要素主要包含三個方面：作戰優勢、技術優勢和訓練優勢（見圖1）。作戰優勢的作用是在信息化、體系化作戰的新軍事環境下，卓越運用作戰體系力量，增強作戰效能并“打勝仗”的能力，是力量優勢建設的目的。技術優勢的作用是發展前沿、高新技術及其在作戰裝備的應用，增強體系對抗的“硬”實力，是力量優勢發展的基礎。訓練優勢的作用是針對作戰對抗的核心環節——人的能力培養，使其勝任并主導先進裝備和復雜作戰的需求，是力量優勢發揮的關鍵。

圖1 空中力量優勢的核心三要素

1 飛行訓練的作用

空中力量的三要素互為牽引，是有效應對現代戰爭體系化作戰的關鍵。在新作戰環境、新作戰裝備的重大變革下，高新技術的發展和先進飛機的研制，已經突顯出“技術優勢”在軍事領域的主導作用，但飛行訓練及其裝備的落后，導致參與作戰“人”的能力往往滯后于先進作戰裝備“技術優勢”的迅猛發展，“訓練優勢”短板成為制約作戰能力生成、空中力量優勢的瓶頸。具體表現為：飛行員置身于高能機動、態勢劇變、信息密集、協同密切、體系對抗以及其他未知、多變的作戰環境中，人在其中參與關鍵行動和決策的作戰維度/場景不斷在增加，作戰制勝條件更為苛刻，對作戰核心節點——人的能力要求非常突出。因此，需要有效解決先進作戰飛機與飛行員能力匹配的復雜問題，通過“訓練優勢”來提升人的能力，發揮出裝備的“技術優勢”，最終才能轉化為“作戰優勢”。

2 飛行訓練的需求

飛行訓練的根本目的是培養勝任特定類飛機的操作技能和安全習慣，使學員成為一個安全且勝任任務的飛行員。美國聯邦航空局（FAA）將飛行員的能力分為兩方面：“操作能力”（Stick-and-rudder）和“認知能力”（Cognitive），具體包括：透徹理解飛行和飛機原理，在地面和空中能熟練地操作飛機，以及運用良好的判斷力到達最高的運行安全和效率。培養的飛行員不是機器操作員，而是與飛機密切協同的人。其能夠熟練地運用各種機內、外態勢信息，在恰當的時機做出正確的決策和操作，加快“偵查-判斷-決策-行動”（OODA）循環并完成任務。熟練的飛行能力主要表現在：

1)快速而準確地評估當時的環境狀況，進而推斷出要采取的正確步驟；

2)準確地分析一組情況或推薦的操作步驟可能產生的結果；

3)重視和注意安全；

4)準確地評估飛機的性能；

5)認識到個人的極限和飛機的限制，并避免接近臨界點。

美國空軍結合其建設目標和訓練實踐，進一步把“操作能力”分為7個方面，將“認知能力”分為8個方面，具體見表1。

表1 美國空軍飛行員能力分解表

立體、復雜、多維、多變的體系化作戰環境以及更復雜、高機動、寬速域、強信息的先進作戰飛機，對飛行員的生理、心理、認知訓練提出了極大挑戰，特別是培養態勢感知、任務管理、武器使用、指揮決策、協同作戰等方面的作戰能力。

要實現培養并增強飛行員能力的上述目標，對整個飛行訓練體系提出了很高要求，體系上應涵蓋并綜合與之相關的訓練系統族（Family of Systems），包括訓練流程/科目/內容、培訓人員/資料/數據、飛行設施（如機場、空域、教室）、訓練設備（如教練機、模擬器）等，體系在飛行員能力的培養上應是功能完備的，并在飛行員能力“生產”上應是足夠高效的，包括訓練系統/設備在運行使用上應具有足夠的可靠性、維護性和保障性等。

3 訓練裝備的技術趨勢

長期的訓練實踐表明，飛行員的能力培養一般都遵循由低到高、由易到難、循序漸進的訓練規律和培養流程，不同階段、不同類別的訓練需要配置不同特點的訓練裝備（教練機）。教練機作為培訓空勤人員而專門研發，并主要用于飛行訓練的飛機，同作戰、運輸類飛機，有如下方面的顯著差別：

首先，教練機要模擬或兼顧多個飛機的技術特性（飛行包線、操控特性、設備使用等同目標飛機接近），總體上要求相似或銜接，即高逼真地 “復現”目標飛機技術特征，以更好、更快地培訓出駕馭目標機的飛行員。

另外，教練機具有高經濟性。從經濟學角度看，考慮到雙座目標機等替代品的存在，教練機如果不能大幅提升訓練效益（質量÷成本），市場將不能容忍教練機的出現，因為研制新的專門用于訓練的飛機，需要國家/用戶投入較多的額外費用和精力，可能得不償失。

圍繞飛行員能力的培養，高經濟、高效率地完成飛行訓練的任務，使得教練機在技術發展上形成了獨具特色的規律。通俗概括為——“在‘像’（真實感受）的基礎上盡量‘省’（錢）”，其技術發展的基本邏輯為：飛行訓練的對象是人，更確切的說是人的能力；而能力提升/學習成長在接近真實感受環境下，培養得會更好、更快；如果這種人感訓練環境能通過技術低成本、便捷的模擬實現，那就可以獲得更高的訓練效益。

幸運的是，隨著虛擬現實、信息網絡、基因/腦科學等技術的發展，越來越多的關于“操作”和“認知”的訓練能夠在地面的逼真環境下進行。這給飛行訓練裝備的發展及訓練效益的提升開辟了廣闊空間，同時也拓展了訓練場景/內容。

1)體系層面的技術趨勢

從飛行訓練的體系層面看，訓練裝備發展具有以下技術趨勢：

（1）從空中訓練擴展到空、地綜合訓練

綜合各種訓練裝備及手段（空中教練平臺、地面訓練系統、交互式教學設備等），構建更高效益的綜合訓練整體解決方案。

（2）從真實訓練擴展到虛擬訓練

通過真實、虛擬、構造的訓練技術/設備，建立低成本、靈活、便捷、貼近實戰的高效訓練環境。

（3）從單個訓練裝備擴展到網絡化、虛實融合的訓練系統

地-地、地-空、空-空之間的數據聯網，構成空地一體、虛實結合的訓練系統，形成高度逼真、貼近實戰的大對抗環境，顯著增強了態勢感知、任務作戰等飛行能力訓練功能。

（4）從傳統訓練擴展到個性化能力養成

腦科學、大數據和智能分析等技術對人的技能、認知、心理等能力因素的量化評定，通過精細化的訓練配置，以實現精準篩選、因人施訓、智能帶教，直接面向個體的能力培養系統。

2)教練機的技術趨勢

空中實施飛行訓練的環節短期內不會被取代，但隨著技術的發展，教練機的技術發展在飛行能力培養上將“返璞歸真”、越來越接近人的能力培養這一本質需求。本文分析認為，教練機發展主要具有如下技術趨勢：

（1）座艙界面/訓練特性的可變化/模塊化

為最大化飛行學員的訓練效益，一個飛行平臺的座艙界面將可以通過模塊化的設備替換或界面參數的調整等靈活途徑，模擬多種目標機的飛行員操控交互及飛行特性（如操控特性、側桿或中央桿），以構建滿足身心逼真體驗的座艙環境，這實質上推動了飛行平臺與訓練操控的分離。

（2）訓練作戰環境的虛擬化

復雜、多變、強對抗作戰下的能力培養需要相應的訓練環境，這需要將飛行學員所在的訓練裝置“置身于”虛擬/構造的對抗環境，把虛擬現實、信息網絡等技術應用到飛行學員座艙界面，實現地-空一體、虛-實融合，作戰環境模擬的最大化，使得單個訓練座艙與虛擬/構造的戰場時空/場景對接整合起來。

（3）飛行平臺的輕小化

教練機飛行平臺的最重要功能是提供飛行學員的真實飛行感受，由于飛機的研發、使用等成本同飛機重量成正比，因此在保證空中飛行體驗的情況下，為了提高飛行訓練效益，教練機的起飛重量將越來越小。甚至，隨著人工智能、自主飛行、實時監控等技術發展，智能教員系統可能會推動教練機教員艙的取消。

（4）動力的電力化和平臺的模塊化

教練機相對于現代昂貴的目標機，其顯著的低成本、高質量的訓練效益優勢是其存在的基礎；類似的，隨著技術的發展，飛機電力化的動力/系統在訓練成本上的巨大優勢可能再次引發訓練飛機的革命，并將成為趨勢。未來的方向可能是：在飛機動力/系統電力化、輕小化等基礎上再模塊化 （形成訓練功能部件族），以飛機部件族的靈活組合來滿足初、中、高級訓練需求，即通過訓練飛機在動力、機體、系統等總體層面的模塊化系統族等途徑，實現整個訓練裝備體系上的簡化統一和效益最大化。

總的來說，圍繞飛行學員能力培養的本質，飛行訓練裝備技術從體系上正在拓展、融合、深化，形成綜合化、模擬化、智能化的發展趨勢，而教練機技術也將向著飛行訓練功能分解的模塊化方向邁進。

4 結語

空軍作戰力量優勢的形成離不開與先進作戰裝備相配套的高素質飛行員隊伍，未來體系化作戰對飛行員的能力提出了很高要求，這就需要建立完備、高效的飛行訓練體系，特別是訓練裝備技術的創新發展。軍事飛行訓練裝備在體系層面的綜合化和在系統平臺的模塊化可能是其重要發展方向，從而形成其獨具特色的技術發展趨勢。