張弘為來(lái)訪(fǎng)客戶(hù)講解飛機。
前言:教練機,這個(gè)被冠以“搖籃”的機型,是任何一位飛行員通向天空之路的第一次試翼。然而,由于種種原因,當我們仰慕那些百戰(zhàn)王牌,乃至評判一國空中力量強弱時(shí),都不由自主地將眼光盯在了主力作戰(zhàn)機型上。殊不知,沒(méi)有成熟、匹配的教練機型,以及完整的教練機體系,王牌的第一步也無(wú)從邁出,建設強大的空中力量便無(wú)從談起?!?/p>
時(shí)至今日,完善的教練機體系已經(jīng)成為一國空中力量的重要組成部分。而隨著(zhù)主戰(zhàn)機型的發(fā)(fā)展及更新?lián)Q代,教練機的研制也必須緊跟其技術(shù)潮流和發(fā)(fā)展趨勢,所以新型高價(jià)教練機的研制,無(wú)論是技術(shù)水平,工程的復雜性,還是研制難度等方面,都與主戰(zhàn)機型相差無(wú)幾,有時(shí)候甚至要求更高,研制難度也更大?!?/p>
中航工業(yè)(yè)洪都,作為我國教練機科研生產(chǎn)基地,目前正在謀求向飛行訓練集成系統(tǒng)供應商轉型,打造世界級的教練機基地。世界教練機看中國,就在不遠的將來(lái)?!?/p>
因此,為了更多的探究和了解,筆者走進(jìn)中航工業(yè)(yè)洪都,專(zhuān)訪(fǎng)了著(zhù)名飛機設計專(zhuān)家、L15教練機總設計師張弘。
L15:世界級先進(jìn)水平教練機
主戰(zhàn)裝備的目的是打贏(yíng)戰(zhàn)爭,而適應未來(lái)作戰(zhàn)環(huán)(huán)境和作戰(zhàn)任務(wù)的高級教練機,才是主戰(zhàn)裝備發(fā)(fā)揮戰(zhàn)斗力的牽引器。實(shí)現(xiàn)飛行員三類(lèi)能力的培養(yǎng),L15堪當此任?!?/p>
《全球防務(wù)》:未來(lái)空軍、海軍航空主戰(zhàn)裝備的發(fā)(fā)展,對教練機的研制提出了什么樣的要求?
張弘:未來(lái)空、海軍航空主戰(zhàn)裝備發(fā)(fā)展的目的是打贏(yíng)未來(lái)的戰(zhàn)爭,其基礎是未來(lái)的作戰(zhàn)環(huán)(huán)境和作戰(zhàn)任務(wù)所提出的作戰(zhàn)能力要求。未來(lái)的作戰(zhàn)最突出特點(diǎn)就是“空天時(shí)代的信息化體系對抗”,這種作戰(zhàn)特點(diǎn)非常強調人和系統(tǒng)的集成整合水平。在強對抗中,整合水平越高的一方獲勝的理論概率更高。這種對未來(lái)作戰(zhàn)能力的要求包含兩方面的內容:一方面體現(xiàn)在對裝備的要求,促進(jìn)了主戰(zhàn)裝備的發(fā)(fā)展;另一方面又對操控裝備的作戰(zhàn)人員提出了很高的能力要求,促進(jìn)了訓練體制、訓練裝備體系等的發(fā)(fā)展。教練機是訓練裝備體系中的核心組成,專(zhuān)業(yè)(yè)教練機一般壽命都在8000飛行小時(shí)以上,新研型號一般至少在10000飛行小時(shí)以上,至少要用25年以上。假設研發(fā)(fā)周期為5年,那么一型教練機至少會(huì )影響部隊未來(lái)5~30年間的戰(zhàn)斗力生成質(zhì)量?!?/p>
未來(lái)的主戰(zhàn)裝備隱身性能更好,抵達戰(zhàn)區(qū)的速度更快,機動(dòng)性更強,對信息技術(shù)的依靠性更強,也比今天的裝備更加致命。未來(lái)的作戰(zhàn)人員將成為全天候、全地理環(huán)(huán)境、高度信息化的聯(lián)(lián)合作戰(zhàn)體系中的高智能作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)。未來(lái)的戰(zhàn)斗機飛行員不僅要能駕馭先進(jìn)戰(zhàn)斗機進(jìn)行持續(xù)大過(guò)載、高能量機動(dòng),還要具備從錯綜復雜的信息源中綜合各種信息、快速進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)決策的能力,更要學(xué)會(huì )管理,充分協(xié)(xié)調資源、協(xié)(xié)同作戰(zhàn)、以最小的代價(jià)完成任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)這種能力培養(yǎng)目標,整個(gè)訓練體制要讓飛行學(xué)員在教練機訓練階段接受更多的、更具有廣泛適應性的訓練內容,為未來(lái)主戰(zhàn)裝備和相關(guān)戰(zhàn)術(shù)做好準備,為比以前更廣泛和更加不同的任務(wù)領(lǐng)域做好準備,從而使畢業(yè)(yè)學(xué)員真正做好準備去迎接未來(lái)作戰(zhàn)任務(wù),而非僅僅是成為噴氣式飛機駕駛員而已?!?/p>
飛行員培養(yǎng)的新需求要求教練機能夠提供相應的能力培養(yǎng)環(huán)(huán)境,簡(jiǎn)單說(shuō)可以分為態(tài)(tài)勢管理能力培養(yǎng)環(huán)(huán)境、風(fēng)險管理能力培養(yǎng)環(huán)(huán)境和任務(wù)管理能力培養(yǎng)環(huán)(huán)境等三類(lèi)環(huán)(huán)境?!?/p>
其中,“態(tài)(tài)勢”指的是影響飛機和機組的因素及狀態(tài)(tài),簡(jiǎn)單地說(shuō)就是飛行員周?chē)l(fā)(fā)生的情況?!皯B(tài)(tài)勢管理”就是要在特定時(shí)間段內,對影響飛機和機組的因素及狀態(tài)(tài)進(jìn)行準確理解,并采取合理有效的手段完成預先規(guī)劃的或是突發(fā)(fā)的任務(wù)。態(tài)(tài)勢管理能力的培養(yǎng)環(huán)(huán)境又包含5個(gè)方面:
一是精確操控環(huán)(huán)境,也就是飛行學(xué)員練習精確控制輸入量讓計算機精細化控制機動(dòng)飛行。未來(lái)的主戰(zhàn)裝備不管采用的是電傳操縱系統(tǒng)還是光傳操縱系統(tǒng),其本質(zhì)都是人通過(guò)操控裝置控制計算機,計算機按照預先定義的控制規(guī)律精確地協(xié)(xié)調控制飛機多個(gè)可調氣動(dòng)控制面,同時(shí)有可能還要對動(dòng)力系統(tǒng)也進(jìn)行精確控制、矢量控制,從而使飛機敏捷、高效地完成預想的機動(dòng)飛行動(dòng)作。教練機上有這樣的操控環(huán)(huán)境或是能夠模擬出這樣的操控環(huán)(huán)境,就能夠使飛行學(xué)員養(yǎng)成正確的操控習慣,防止養(yǎng)成“痼癖”?!?/p>
二是能量管理環(huán)(huán)境,也就是飛行學(xué)員精確控制飛行態(tài)(tài)勢以確保連續(xù)機動(dòng)能量?;仡櫩諔?zhàn)歷史,機動(dòng)能量一直是空戰(zhàn)制勝的關(guān)鍵之一。三代機強調了能量機動(dòng)性,四代機利用先進(jìn)發(fā)(fā)動(dòng)機和推力矢量,更加突出了高能量機動(dòng)。教練機具有類(lèi)似的環(huán)(huán)境,可以使飛行學(xué)員盡早熟悉連續(xù)機動(dòng)飛行中保持飛機能量的方式方法,提高技能“正遷移”,提高后續(xù)訓練的效率?!?/p>
三是高機動(dòng)環(huán)(huán)境,也就是讓飛行學(xué)員在實(shí)際飛行中增強過(guò)載意識和抗大過(guò)載、連續(xù)過(guò)載能力。以美軍為例,上世紀八九十年代大量裝備F-16等高敏捷性戰(zhàn)斗機后,由于“推拉桿效應”,即小過(guò)載推拉桿操縱后,連接大過(guò)載動(dòng)作易使飛行員產(chǎn)生短時(shí)反應遲鈍、意識喪失等問(wèn)題,造成飛行事故頻發(fā)(fā),導致二代機不存在的“推拉桿效應”成為了三代機飛行員的“必修課”。如果在教練機上就可以實(shí)現(xiàn)高機動(dòng)飛行,那么就可以減少在更加“昂貴”的戰(zhàn)斗機上的補課,讓?xiě)鴝窓C的壽命用于更高級的戰(zhàn)術(shù)訓練和作戰(zhàn)?!?/p>
四是信息化環(huán)(huán)境,也就是飛行學(xué)員需要循序漸進(jìn)地養(yǎng)成快速、準確判讀數(shù)字信息和多源信息的能力。第三代以上的戰(zhàn)斗機多數(shù)在座艙內配置一個(gè)平顯、三個(gè)多功能顯示器或是一塊觸摸屏顯示器,有的還配置了頭盔顯示器等,同時(shí)座艙內還有多種信息提示、告警和通信聯(lián)(lián)絡(luò )信息。戰(zhàn)斗機飛行員置身于座艙中,視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)經(jīng)常充斥著(zhù)各種信息,需要自己對這些信息進(jìn)行篩選、判斷、快速確定優(yōu)(yōu)先級別,甚至同時(shí)還要在高威脅作戰(zhàn)環(huán)(huán)境中面臨敵機導彈攻擊或是地面防空武器射擊的情況下,考慮采用何種戰(zhàn)術(shù)完成作戰(zhàn)任務(wù)。國內外的研究都表明,這種能力需要從飛行訓練的早期(也就是教練機訓練階段)就開(kāi)始逐漸養(yǎng)成,否則一旦不符合戰(zhàn)斗機要求的注意力分配和轉移習慣“定型”后,就需要花更大的代價(jià)來(lái)糾偏?!?/p>
五是座艙/機組資源管理環(huán)(huán)境,也就是培養(yǎng)飛行學(xué)員準確判斷工作負擔并在必要時(shí)請求支援的能力?!皺C組資源管理”一詞源自民航,經(jīng)典的解釋是“所有可用資源的有效利用(硬件、軟件和人力),以獲得安全有效的飛行運行”,換句話(huà)說(shuō)就是,“組織所有可用資源,組織團隊協(xié)(xié)作完成任務(wù)”。未來(lái)的先進(jìn)戰(zhàn)斗機飛行員要想取勝,必須成為好的“座艙”領(lǐng)導者,為了完成任務(wù),所有類(lèi)型的資源都應當予以考慮。美軍戰(zhàn)斗機飛行員從上世紀90年代開(kāi)始逐漸強調“座艙資源管理”能力培養(yǎng)的重要性,有意識地在教練機訓練課目中增加相關(guān)內容,并做了硬性的訓練規(guī)定?!?/p>
未來(lái)主戰(zhàn)裝備飛行員的培養(yǎng)要求教練機能夠提供的第二類(lèi)能力培養(yǎng)環(huán)(huán)境就是“風(fēng)險管理能力培養(yǎng)環(huán)(huán)境”,也就是飛行學(xué)員養(yǎng)成在計算機的幫助下進(jìn)行安全監(jiān)控和預防的習慣。這與大多數(shù)二代機需要飛行員消耗較多精力監(jiān)控危險飛行邊界截然不同。第三代以上的戰(zhàn)斗機配置了機載計算機,可以代替人來(lái)完成一些常規(guī)、程序性、重復性的安全監(jiān)控工作,按照要求給出不同等級的信息提示,必要時(shí)還可自動(dòng)控制避免飛機進(jìn)入危險狀態(tài)(tài)。這種計算機和自動(dòng)化控制能力的增強,使得飛行員在飛行中的精力分配出現(xiàn)重大轉變,飛行員突然發(fā)(fā)現(xiàn)有的時(shí)候沒(méi)有事情可做,飛行的樂(lè )趣也少了很多,但這時(shí)往往意味著(zhù)安全風(fēng)險在悄悄降臨,真的出現(xiàn)險情時(shí)的處置反應往往直接決定生死。飛行學(xué)員空中經(jīng)驗少,精力分配習慣尚未定型,在飛行學(xué)員階段就注意培養(yǎng)風(fēng)險管理意識可以為在戰(zhàn)斗機上少犯低級錯誤奠定扎實(shí)的能力素質(zhì)基礎?!?/p>
任務(wù)管理能力培養(yǎng)環(huán)(huán)境是未來(lái)主戰(zhàn)裝備飛行員的培養(yǎng)要求教練機能夠提供的第三類(lèi)能力培養(yǎng)環(huán)(huán)境。主戰(zhàn)裝備的技術(shù)提高后所帶來(lái)的結果是減少每次作戰(zhàn)所需要的空勤人員。主戰(zhàn)裝備的信息技術(shù)和先進(jìn)導航系統(tǒng)將可以部分替代人力來(lái)完成信息的處理,但同時(shí),空中作戰(zhàn)也需要更加精確的情報和增加精確制導武器的使用。因而要求飛行員掌握先進(jìn)的信息系統(tǒng),能在飛行中進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃,能使用更多的武器執(zhí)行多目標打擊任務(wù)。更加復雜的技術(shù)和任務(wù)環(huán)(huán)境要求戰(zhàn)斗飛行員具有更強的信息綜合、機載系統(tǒng)管理能力、態(tài)(tài)勢感知保持能力,能夠快速準確理解信息化戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)(tài)勢并快速合理決策,實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)意圖。目前。這種任務(wù)管理能力的培養(yǎng)已經(jīng)前伸到了飛行學(xué)員訓練階段,教練機顯然必須滿(mǎn)足相應的要求?!?/p>
未來(lái)主戰(zhàn)裝備的發(fā)(fā)展和未來(lái)作戰(zhàn)能力要求不僅會(huì )影響到整個(gè)訓練體制和訓練大綱的規(guī)劃,而且最終將集中到教練機發(fā)(fā)展要求上。當然,整個(gè)訓練體制的訓練效益問(wèn)題也是必須關(guān)注的問(wèn)題,提高訓練效益的關(guān)鍵是:讓每一個(gè)具有潛質(zhì)的學(xué)員成為真正的作戰(zhàn)人才;盡早淘汰每一個(gè)不能滿(mǎn)足未來(lái)作戰(zhàn)裝備和任務(wù)能力需求的學(xué)員。在教練機發(fā)(fā)展乃至教練機裝備體系構建中,必須從整個(gè)訓練體制全面考慮訓練效率和訓練成本的問(wèn)題?!?
(責任編輯:王飛)