兩機(jī)制飛行訓(xùn)練裝備體系發(fā)展思考

梁云瑞，劉 敏，楊昌發(fā)，吳洪騫

（1.海裝駐南昌地區(qū)軍事代表室，江西 南昌，330024；2.航空工業(yè)洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

軍事飛行訓(xùn)練是一個復(fù)雜、環(huán)環(huán)相扣的龐大系統(tǒng)工程，涉及多個系統(tǒng)、專業(yè)、人員，是多領(lǐng)域、全方位的實踐活動，是航空裝備戰(zhàn)斗力的生產(chǎn)線。適應(yīng)時代需求的科學(xué)訓(xùn)練體系對提升訓(xùn)練質(zhì)量、縮短訓(xùn)練周期、提高訓(xùn)練效益起著至關(guān)重要的作用。美軍通過多輪改革與優(yōu)化，構(gòu)建了適應(yīng)大規(guī)模、高質(zhì)量、高效益需求的飛行訓(xùn)練體系，且不斷利用新技術(shù)，促進(jìn)飛行訓(xùn)練變革，獲取訓(xùn)練優(yōu)勢。

隨著戰(zhàn)斗機(jī)/轟炸機(jī)、加油機(jī)/運輸機(jī)、多發(fā)渦槳飛機(jī)和直升機(jī)等大量裝備，教練機(jī)的種類復(fù)雜性不斷提高，這導(dǎo)致航材/備件采購與保障費用高、飛行訓(xùn)練任務(wù)安排靈活性不足、飛行技能積累不足、維修人員維修能力/效率低。為提高飛行員訓(xùn)練效益與效能，節(jié)省費用和提升飛行員訓(xùn)練數(shù)量，美國國防部持續(xù)開展了通用飛行員訓(xùn)練（UPT）、專業(yè)分軌飛行員訓(xùn)練（SUPT）和聯(lián)合專業(yè)分軌飛行員訓(xùn)練（JSUPT）多種模式的探索研究，通過幾十年的發(fā)展，形成了“集中篩選、基礎(chǔ)通訓(xùn)和高級專業(yè)分軌”的訓(xùn)練體系。

由于三機(jī)制訓(xùn)練模式存在訓(xùn)練周期長、技能增長慢和訓(xùn)練費用高等問題，空軍推進(jìn)了兩機(jī)制訓(xùn)練體制的改革探索。“初教6直上教10”模式下，初教6飛機(jī)承擔(dān)基礎(chǔ)訓(xùn)練任務(wù)，教10承擔(dān)高級及部分戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練任務(wù)，既可保證飛行員牢固掌握飛行基礎(chǔ)技能，又能下載部分戰(zhàn)斗機(jī)訓(xùn)練任務(wù)，提升了戰(zhàn)術(shù)能力，降低了作戰(zhàn)飛機(jī)消耗，節(jié)省了訓(xùn)練成本。

本文結(jié)合美軍兩機(jī)制訓(xùn)練裝備體系、裝備性能特征以及飛行訓(xùn)練情況，總結(jié)兩機(jī)制訓(xùn)練裝備銜接梯度設(shè)置特點；結(jié)合初教6、教10兩型教練裝備性能特征，對比分析兩者之間的差異，提出了兩機(jī)制飛行訓(xùn)練裝備體系的改進(jìn)建議。

1 美空軍兩機(jī)制飛行訓(xùn)練裝備體系情況

1.1 訓(xùn)練裝備體系

為適應(yīng)“集中篩選、基礎(chǔ)通訓(xùn)和高級專業(yè)分軌”訓(xùn)練需求，基礎(chǔ)教練機(jī)、高級教練機(jī)分別經(jīng)歷了T-37→T-6A/B、T-33/T-2C→T-38→T-7A、TB-25→T-1A（T-44/TC12）的持續(xù)更新?lián)Q代（見圖1），且不斷升級改進(jìn)，如T-6A、T-1A、T-38C座艙及航電升級。

圖1 美空軍訓(xùn)練裝備體系

篩選訓(xùn)練階段采用并座螺旋槳初級教練機(jī)DA-20進(jìn)行飛行體驗與篩選。基礎(chǔ)訓(xùn)練階段采用T-6A/B進(jìn)行訓(xùn)練。高級訓(xùn)練階段針對目標(biāo)機(jī)型的動力類型、飛機(jī)類型進(jìn)行分軌訓(xùn)練：運輸機(jī)/加油機(jī)專業(yè)學(xué)員采用T-1A訓(xùn)練；戰(zhàn)斗機(jī)/轟炸機(jī)專業(yè)學(xué)員采用T-38C訓(xùn)練，畢業(yè)后還需接受戰(zhàn)斗入門訓(xùn)練；多發(fā)渦槳飛機(jī)專業(yè)學(xué)員采用TC-12或T-44訓(xùn)練（委托海軍），直升機(jī)專業(yè)學(xué)員采用UH-1H或TH-1H訓(xùn)練。

1.2 訓(xùn)練裝備性能與特征

T-6A（見圖2）是20世紀(jì)90年代，在PC-9渦輪教練機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)的單發(fā)渦槳基礎(chǔ)教練機(jī)，2001年6月形成初始作戰(zhàn)能力。為下單翼、單垂尾、水平尾翼、前三點式可收放起落架，前置渦槳的常規(guī)氣動布局，串列雙座，改進(jìn)綜合航電系統(tǒng)。最大起飛重量2948千克，最大平飛速度575千米/小時，最大爬升率22.87米/秒，實用升限9450米，航程1574千米。

圖2 T-6A

T-1A（見圖3）是20世紀(jì)90年代，在比奇400公務(wù)機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)研制的雙發(fā)渦扇高級教練機(jī)。為下單翼、T型尾翼、前三點式可收放起落架、尾吊兩臺渦扇發(fā)動機(jī)的常規(guī)氣動布局，采用綜合航電系統(tǒng)、盤式機(jī)械操縱系統(tǒng)，配置了嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)。前艙3人，2人駕駛體制，配置觀察員座椅，主要用于飛行員培訓(xùn)；后艙3人，1名教員和2名學(xué)員，搭載訓(xùn)練設(shè)備，用于戰(zhàn)勤人員培訓(xùn)。最大起飛重量7302千克，最大平飛速度865千米/小時，最大爬升率19米/秒，實用升限13700米，滿油航程3500千米。

圖3 T-1A

TC-12（見圖4a）是20世紀(jì)60年代，在比奇C-12公務(wù)機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)研制的雙發(fā)渦槳高級教練機(jī)。為下單翼、T型尾翼、前三點式可收放起落架、機(jī)翼上安裝兩臺渦槳發(fā)動機(jī)的常規(guī)氣動布局；采用分立儀表、盤式機(jī)械操縱系統(tǒng)。前艙為2人駕駛體制，主要用于飛行員培訓(xùn)；后艙搭載訓(xùn)練設(shè)備，用于戰(zhàn)勤人員培訓(xùn)。最大起飛重量4580千克，最大平飛速度461千米/小時，最大爬升率10.17米/秒，實用升限10500米，滿油航程2370千米。

T-44（見圖4b）是20世紀(jì)70年代，在比奇空中國王C90飛機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)研制的雙發(fā)渦槳高級教練機(jī)。為下單翼、T型尾翼、前三點式可收放起落架、機(jī)翼上安裝兩臺渦槳發(fā)動機(jī)的常規(guī)氣動布局；采用分立儀表（正推進(jìn)綜合航電及顯控系統(tǒng)升級改進(jìn)）、盤式機(jī)械操縱系統(tǒng)。2人駕駛體制（1名教員，1名學(xué)員），另外還配有1個學(xué)員席位，主要用于飛行員培訓(xùn)。最大起飛重量4377千克，最大平飛速度453千米/小時，最大爬升率10.2米/秒，實用升限9144米，滿油航程2407千米。

圖4

T-38（見圖5a）（“禽爪”）是美國諾斯羅普公司研制的超音速高級教練機(jī)，1959年4月首飛，1961年3月交付，T-38不僅具備了輕型戰(zhàn)斗機(jī)一樣的優(yōu)異性能，而且還保持了與基礎(chǔ)教練機(jī)的良好銜接。在多年使用中，T-38不斷根據(jù)用戶需求積極改進(jìn)，對航電系統(tǒng)進(jìn)行大幅升級、發(fā)動機(jī)進(jìn)行改進(jìn)、機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行延壽。正常起飛重量5485千克，最大平飛速度1.23馬赫數(shù)，最大爬升率152米/秒，實用升限16335米，航程1815千米。隨著F22、F35等四代機(jī)裝備，老舊的T-38無法完成美國空軍高級飛行員訓(xùn)練任務(wù)需求，而依靠戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)正規(guī)訓(xùn)練部隊來完成訓(xùn)練要花費更多的成本。因此，美軍發(fā)展了T-X高級教練機(jī)（2019年9月正式命名為T-7A，見圖5b），替換服役超過50年的T-38教練機(jī)。原型機(jī)BTX-1于2016年12月進(jìn)行首飛，波音公司確認(rèn)，其已開工建造首架飛機(jī)，預(yù)計2021年晚些時候完成總裝。空機(jī)重量6921千克，實用升限15240米。

圖5

1.3 啟示

從美國空軍教練裝備體系的發(fā)展來看，我們可以得出以下結(jié)論：

基礎(chǔ)通訓(xùn)傾向于采用渦槳飛機(jī)。美軍采用T-6A渦槳教練機(jī)承擔(dān)基礎(chǔ)訓(xùn)練，既兼顧戰(zhàn)斗/轟炸、多發(fā)噴氣、多發(fā)渦槳、旋翼等專業(yè)高級教練機(jī)的銜接度，又保證較高的經(jīng)濟(jì)性，同時，根據(jù)高級教練機(jī)特征，進(jìn)行特殊改裝，如加裝自動糾偏系統(tǒng)，使其既能適應(yīng)噴氣式飛機(jī)的操縱習(xí)慣，又能良好銜接渦槳類飛機(jī)。

高級訓(xùn)練分專業(yè)采用與作戰(zhàn)飛機(jī)類似的教練機(jī)。為最大化保障飛行學(xué)員畢業(yè)后能夠獲得部隊對飛行員能力需求，高級訓(xùn)練階段采用的T-44/TC-12、T-1A和T-38等教練機(jī)與對其對應(yīng)的C-130、C-17、F15/16等作戰(zhàn)飛機(jī)在飛行性能上接近，人機(jī)界面相似，以獲得優(yōu)異訓(xùn)練效果，并可執(zhí)行伴隨訓(xùn)練。

航電系統(tǒng)持續(xù)升級改進(jìn)，盡量與作戰(zhàn)飛機(jī)匹配。根據(jù)航電及顯控系統(tǒng)技術(shù)升級換代，基礎(chǔ)/高級教練機(jī)座艙顯控持續(xù)根據(jù)需求進(jìn)行改進(jìn)升級（見圖6），以保持與作戰(zhàn)飛機(jī)類似的操作/顯控習(xí)慣。

圖6 T-6A（左）和T-38（右）飛機(jī)升級后座艙

基礎(chǔ)教練機(jī)飛行包線適度，高級教練機(jī)與目標(biāo)機(jī)接近。T-6A設(shè)定較為寬泛的飛行包線（見圖7），左邊界設(shè)計在150千米/小時左右，便于飛行學(xué)員快速上手；上邊界10000米，保證高空飛行適度訓(xùn)練；右邊界盡量拓展，承擔(dān)更多的高速度飛行區(qū)域訓(xùn)練任務(wù)。高級教練機(jī)左右邊界和上邊界均與基礎(chǔ)教練機(jī)保持適度跨度，且與目標(biāo)飛機(jī)盡量接近，便于下載更多的飛行/戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練任務(wù)，保障飛行學(xué)員高級訓(xùn)練畢業(yè)后快速成長為戰(zhàn)斗員。

圖7 各教練機(jī)飛行包線銜接情況

發(fā)動機(jī)類型是開展分軌訓(xùn)練的核心要素。配裝渦扇與渦槳發(fā)動機(jī)的飛機(jī)由于油門操縱響應(yīng)特性、發(fā)動機(jī)座艙參數(shù)顯控畫面等方面存在顯著差異，會導(dǎo)致飛行員在起降特性、不對稱推力管理以及應(yīng)急處置程序等方面的訓(xùn)練存在顯著不同，因此，按不同動力類型，發(fā)展相應(yīng)高級教練機(jī)進(jìn)行專業(yè)分軌訓(xùn)練。

2 國內(nèi)初教6直上教10裝備體系情況分析

2.1 訓(xùn)練裝備情況

初教6（見圖8）是航空工業(yè)洪都研制的串列雙座初級教練機(jī)，是我國自行設(shè)計、試制成功的第一個機(jī)種，1958年8月首飛。飛機(jī)設(shè)計精良、安全可靠，具有優(yōu)良的飛行性能和操縱品質(zhì)，可進(jìn)行全特技飛行，采用低壓輪胎，可在簡易跑道、土跑道和草地起降，性價比高，采用全金屬、半硬殼式機(jī)身、下單翼、串列雙座、單發(fā)動機(jī)、前三點可收放起落架。最大起飛重量1400千克，最大平飛速度297千米/小時，最大爬升率6.6米/秒，實用升限6250米，航程690千米。

圖8 初教6

教10是航空工業(yè)洪都研制的雙發(fā)渦扇高級教練機(jī)/戰(zhàn)斗入門教練機(jī)。采用大邊條翼身融合體設(shè)計，串座、雙發(fā)、兩側(cè)翼下進(jìn)氣，前三點起落架正常布局；配裝電傳操縱系統(tǒng)和綜合航空電子系統(tǒng)，配裝2臺低油耗渦扇發(fā)動機(jī)，采用全權(quán)限數(shù)字式電子控制系統(tǒng)；采用全時、全權(quán)限、三軸、四余度數(shù)字式電傳操縱系統(tǒng)；配置綜合航電系統(tǒng)，“一平三下”座艙布局。具有飛行性能好、作戰(zhàn)能力強、可靠性高、維修性好、壽命長、油耗低，全壽命費用低等優(yōu)點。最大起飛重量9800千克，最大平飛速度1.4馬赫，最大爬升率150米/秒，實用升限16000米，航程3100千米。

圖9 教10

2.2 初教6直上教10分析

教10飛機(jī)飛行速度、高度、起降速度、爬升率等典型性能指標(biāo)相比初教6顯著增加，對飛行員的素質(zhì)要求大幅提升。雖然初教6能夠勝任基礎(chǔ)飛行技能訓(xùn)練需求，滿足直上教10進(jìn)行高級訓(xùn)練，且能獲得較好的效果，但作為基礎(chǔ)教練機(jī)，還存在優(yōu)化空間，可進(jìn)一步縮短在教10飛機(jī)上的訓(xùn)練時長，提升訓(xùn)練效益。參考美國兩機(jī)制訓(xùn)練裝備情況，主要改進(jìn)方向體現(xiàn)在以下方面：

加大最大巡航速度，提升快速精準(zhǔn)響應(yīng)訓(xùn)練能力。以500米間距飛行為例，教10巡航速度（亞音速）800千米/小時，飛行員僅有1.1秒反應(yīng)和操縱時間；初教6巡航速度約297千米/小時，飛行員反應(yīng)和操縱時間達(dá)5.5秒，能力要求差距明顯。

擴(kuò)大常用表速范圍，增強風(fēng)險管控能力訓(xùn)練。教10常用表速范圍為200-800千米/小時，而初教6常用表速范圍為150-250千米/小時，訓(xùn)練能力區(qū)間小，難以支撐足夠速度范圍內(nèi)的風(fēng)險管控與操縱能力訓(xùn)練。

提升實用升限，拓展高空飛行感受訓(xùn)練。高空空氣稀薄，壓力低，試驗表明，高空執(zhí)行長時間飛行，飛行員心率、心理均會受到影響，導(dǎo)致不同的緊張程度，初教6升限僅不到6000米，不足以支撐高空（7000米以上）飛行感受訓(xùn)練。

改進(jìn)座艙與航電系統(tǒng)，增強綜合顯控操縱習(xí)慣培養(yǎng)。初教6采用獨立儀表，顯示方式、操作方式與流程、信息呈現(xiàn)形式等與教10飛機(jī)差異大，會導(dǎo)致與綜合航電不相匹配的操縱習(xí)慣，需要在教10飛行訓(xùn)練中花費時間進(jìn)行糾正與補充訓(xùn)練。

3 兩機(jī)制飛行訓(xùn)練裝備體系發(fā)展思考與建議

軍事飛行訓(xùn)練是一種集心理、生理、智能、技能高度融合的復(fù)雜活動，需要適應(yīng)完全不同于地面的速度、高度、加速度變化和環(huán)境變化，認(rèn)知多種知識，管理各種信息，掌握各項復(fù)雜的操作技能，執(zhí)行多種任務(wù)。依靠完整的飛行訓(xùn)練體制，以及銜接恰當(dāng)?shù)慕叹殭C(jī)裝備，能夠最大化地適應(yīng)飛行學(xué)員心理、生理和技能成長規(guī)律，實現(xiàn)最優(yōu)訓(xùn)練效益與效率。

初教6能夠滿足飛行員初級（基礎(chǔ)）訓(xùn)練需求，但由于與教10的性能、操控界面存在較大差異，在一定程度上會導(dǎo)致初教6畢業(yè)的飛行學(xué)員適應(yīng)教10存在一定難度，教10上的飛行訓(xùn)練周期相對增加，未實現(xiàn)最佳的訓(xùn)練效果。故應(yīng)綜合考慮戰(zhàn)斗機(jī)、渦槳和渦扇轟運類飛機(jī)高級教練機(jī)的能力特征，發(fā)展飛行包線更大、技術(shù)更先進(jìn)的新型基礎(chǔ)教練機(jī)，承擔(dān)飛行學(xué)員的基礎(chǔ)通訓(xùn)任務(wù)，進(jìn)一步縮短飛行學(xué)員成長周期，降低成本。另外，隨著運輸與轟炸裝備規(guī)模的擴(kuò)大，還需健全高級訓(xùn)練裝備體系，特別針對渦槳/渦扇轟運類飛機(jī)訓(xùn)練的特殊需求，發(fā)展渦槳/渦扇專業(yè)分軌訓(xùn)練裝備。