兩機制飛行訓練裝備體系發(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

軍事飛行訓練是一個復雜、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，是多領域、全方位的實踐活動，是航空裝備戰(zhàn)斗力的生產線。適應時代需求的科學訓練體系對提升訓練質量、縮短訓練周期、提高訓練效益起著至關重要的作用。美軍通過多輪改革與優(yōu)化，構建了適應大規(guī)模、高質量、高效益需求的飛行訓練體系，且不斷利用新技術，促進飛行訓練變革，獲取訓練優(yōu)勢。

隨著戰(zhàn)斗機/轟炸機、加油機/運輸機、多發(fā)渦槳飛機和直升機等大量裝備，教練機的種類復雜性不斷提高，這導致航材/備件采購與保障費用高、飛行訓練任務安排靈活性不足、飛行技能積累不足、維修人員維修能力/效率低。為提高飛行員訓練效益與效能，節(jié)省費用和提升飛行員訓練數(shù)量，美國國防部持續(xù)開展了通用飛行員訓練（UPT）、專業(yè)分軌飛行員訓練（SUPT）和聯(lián)合專業(yè)分軌飛行員訓練（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、基礎通訓和高級專業(yè)分軌”的訓練體系。

由于三機制訓練模式存在訓練周期長、技能增長慢和訓練費用高等問題，空軍推進了兩機制訓練體制的改革探索?！俺踅?直上教10”模式下，初教6飛機承擔基礎訓練任務，教10承擔高級及部分戰(zhàn)術訓練任務，既可保證飛行員牢固掌握飛行基礎技能，又能下載部分戰(zhàn)斗機訓練任務，提升了戰(zhàn)術能力，降低了作戰(zhàn)飛機消耗，節(jié)省了訓練成本。

本文結合美軍兩機制訓練裝備體系、裝備性能特征以及飛行訓練情況，總結兩機制訓練裝備銜接梯度設置特點；結合初教6、教10兩型教練裝備性能特征，對比分析兩者之間的差異，提出了兩機制飛行訓練裝備體系的改進建議。

1 美空軍兩機制飛行訓練裝備體系情況

1.1 訓練裝備體系

為適應“集中篩選、基礎通訓和高級專業(yè)分軌”訓練需求，基礎教練機、高級教練機分別經歷了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，如T-6A、T-1A、T-38C座艙及航電升級。

圖1 美空軍訓練裝備體系

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

1.2 訓練裝備性能與特征

T-6A（見圖2）是20世紀90年代，在PC-9渦輪教練機基礎上改進的單發(fā)渦槳基礎教練機，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90年代，在比奇400公務機基礎上改進研制的雙發(fā)渦扇高級教練機。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)動機的常規(guī)氣動布局，采用綜合航電系統(tǒng)、盤式機械操縱系統(tǒng)，配置了嵌入式訓練系統(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；后艙3人，1名教員和2名學員，搭載訓練設備，用于戰(zhàn)勤人員培訓。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60年代，在比奇C-12公務機基礎上改進研制的雙發(fā)渦槳高級教練機。為下單翼、T型尾翼、前三點式可收放起落架、機翼上安裝兩臺渦槳發(fā)動機的常規(guī)氣動布局；采用分立儀表、盤式機械操縱系統(tǒng)。前艙為2人駕駛體制，主要用于飛行員培訓；后艙搭載訓練設備，用于戰(zhàn)勤人員培訓。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70年代，在比奇空中國王C90飛機基礎上改進研制的雙發(fā)渦槳高級教練機。為下單翼、T型尾翼、前三點式可收放起落架、機翼上安裝兩臺渦槳發(fā)動機的常規(guī)氣動布局；采用分立儀表（正推進綜合航電及顯控系統(tǒng)升級改進）、盤式機械操縱系統(tǒng)。2人駕駛體制（1名教員，1名學員），另外還配有1個學員席位，主要用于飛行員培訓。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，1959年4月首飛，1961年3月交付，T-38不僅具備了輕型戰(zhàn)斗機一樣的優(yōu)異性能，而且還保持了與基礎教練機的良好銜接。在多年使用中，T-38不斷根據(jù)用戶需求積極改進，對航電系統(tǒng)進行大幅升級、發(fā)動機進行改進、機體結構進行延壽。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等四代機裝備，老舊的T-38無法完成美國空軍高級飛行員訓練任務需求，而依靠戰(zhàn)斗機和轟炸機正規(guī)訓練部隊來完成訓練要花費更多的成本。因此，美軍發(fā)展了T-X高級教練機（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。原型機BTX-1于2016年12月進行首飛，波音公司確認，其已開工建造首架飛機，預計2021年晚些時候完成總裝?？諜C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論：

基礎通訓傾向于采用渦槳飛機。美軍采用T-6A渦槳教練機承擔基礎訓練，既兼顧戰(zhàn)斗/轟炸、多發(fā)噴氣、多發(fā)渦槳、旋翼等專業(yè)高級教練機的銜接度，又保證較高的經濟性，同時，根據(jù)高級教練機特征，進行特殊改裝，如加裝自動糾偏系統(tǒng)，使其既能適應噴氣式飛機的操縱習慣，又能良好銜接渦槳類飛機。

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

航電系統(tǒng)持續(xù)升級改進，盡量與作戰(zhàn)飛機匹配。根據(jù)航電及顯控系統(tǒng)技術升級換代，基礎/高級教練機座艙顯控持續(xù)根據(jù)需求進行改進升級（見圖6），以保持與作戰(zhàn)飛機類似的操作/顯控習慣。

圖6 T-6A（左）和T-38（右）飛機升級后座艙

基礎教練機飛行包線適度，高級教練機與目標機接近。T-6A設定較為寬泛的飛行包線（見圖7），左邊界設計在150千米/小時左右，便于飛行學員快速上手；上邊界10000米，保證高空飛行適度訓練；右邊界盡量拓展，承擔更多的高速度飛行區(qū)域訓練任務。高級教練機左右邊界和上邊界均與基礎教練機保持適度跨度，且與目標飛機盡量接近，便于下載更多的飛行/戰(zhàn)術訓練任務，保障飛行學員高級訓練畢業(yè)后快速成長為戰(zhàn)斗員。

圖7 各教練機飛行包線銜接情況

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

2 國內初教6直上教10裝備體系情況分析

2.1 訓練裝備情況

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，是我國自行設計、試制成功的第一個機種，1958年8月首飛。飛機設計精良、安全可靠，具有優(yōu)良的飛行性能和操縱品質，可進行全特技飛行，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、半硬殼式機身、下單翼、串列雙座、單發(fā)動機、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/戰(zhàn)斗入門教練機。采用大邊條翼身融合體設計，串座、雙發(fā)、兩側翼下進氣，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，采用全權限數(shù)字式電子控制系統(tǒng)；采用全時、全權限、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飛機飛行速度、高度、起降速度、爬升率等典型性能指標相比初教6顯著增加，對飛行員的素質要求大幅提升。雖然初教6能夠勝任基礎飛行技能訓練需求，滿足直上教10進行高級訓練，且能獲得較好的效果，但作為基礎教練機，還存在優(yōu)化空間，可進一步縮短在教10飛機上的訓練時長，提升訓練效益。參考美國兩機制訓練裝備情況，主要改進方向體現(xiàn)在以下方面：

加大最大巡航速度，提升快速精準響應訓練能力。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秒反應和操縱時間；初教6巡航速度約297千米/小時，飛行員反應和操縱時間達5.5秒，能力要求差距明顯。

擴大常用表速范圍，增強風險管控能力訓練。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，訓練能力區(qū)間小，難以支撐足夠速度范圍內的風險管控與操縱能力訓練。

提升實用升限，拓展高空飛行感受訓練。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）飛行感受訓練。

改進座艙與航電系統(tǒng)，增強綜合顯控操縱習慣培養(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飛機差異大，會導致與綜合航電不相匹配的操縱習慣，需要在教10飛行訓練中花費時間進行糾正與補充訓練。

3 兩機制飛行訓練裝備體系發(fā)展思考與建議

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

初教6能夠滿足飛行員初級（基礎）訓練需求，但由于與教10的性能、操控界面存在較大差異，在一定程度上會導致初教6畢業(yè)的飛行學員適應教10存在一定難度，教10上的飛行訓練周期相對增加，未實現(xiàn)最佳的訓練效果。故應綜合考慮戰(zhàn)斗機、渦槳和渦扇轟運類飛機高級教練機的能力特征，發(fā)展飛行包線更大、技術更先進的新型基礎教練機，承擔飛行學員的基礎通訓任務，進一步縮短飛行學員成長周期，降低成本。另外，隨著運輸與轟炸裝備規(guī)模的擴大，還需健全高級訓練裝備體系，特別針對渦槳/渦扇轟運類飛機訓練的特殊需求，發(fā)展渦槳/渦扇專業(yè)分軌訓練裝備。