王少龍，張大尉，蔣黃滔，林資平

（航空工業(yè)洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

軍事飛行訓(xùn)練是指航空兵空勤操控飛機(jī)或使用機(jī)上武器、設(shè)備的訓(xùn)練活動(dòng)，其目的是培養(yǎng)航空兵空勤熟練掌握遂行空中作戰(zhàn)任務(wù)的技能。飛行訓(xùn)練作為飛行員在三維空間實(shí)施的一種集心理、生理、智能、技能高度融合的復(fù)雜活動(dòng)，需要適應(yīng)完全不同于地面的速度、高度、加速度和環(huán)境變化，認(rèn)知多種知識(shí)，管理多種信息，掌握各種復(fù)雜操作和戰(zhàn)斗技能。由于受人的接受能力制約，這種“適應(yīng)”和“掌握”需要遵循由低到高、由簡(jiǎn)到繁、由易到難的學(xué)習(xí)規(guī)律，循序漸進(jìn)地訓(xùn)練提高，所需培訓(xùn)環(huán)境和訓(xùn)練裝備也有相應(yīng)的特殊要求。軍用教練機(jī)是指用于飛行訓(xùn)練，為培養(yǎng)空勤人員而專門研制或改裝的飛機(jī)，其使命任務(wù)是使空勤人員能夠嫻熟地駕駛飛機(jī)和執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)，達(dá)到提升航空兵部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的目的。也就是說，飛行員飛行技能的培養(yǎng)，是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，需要相應(yīng)的教練機(jī)體系與之匹配。教練機(jī)體系是根據(jù)飛行員培養(yǎng)目標(biāo)，遵循飛行人才的成長(zhǎng)規(guī)律和飛行人員的素質(zhì)要求，按照飛行訓(xùn)練體制確定的不同訓(xùn)練階段的劃分，以及各階段之間良好銜接的需要，而專門設(shè)置的、由不同級(jí)別的教練機(jī)組合而成的一個(gè)“飛行教學(xué)裝備系統(tǒng)”。其總體框架取決于采用幾種級(jí)別的教練機(jī)，而影響其效率的關(guān)鍵是采用的教練機(jī)之間的銜接性以及教練機(jī)與作戰(zhàn)飛機(jī)之間的銜接性。

1 國(guó)際典型教練機(jī)體系分析

目前，國(guó)際上尚無(wú)僅采用一款教練機(jī)就能滿足飛行學(xué)員全程訓(xùn)練要求的訓(xùn)練體系，一般按篩選、初級(jí)、基礎(chǔ)、高級(jí)階段構(gòu)建訓(xùn)練體系并合理配置教練機(jī)體系。典型的主要有“篩選/初級(jí)—基礎(chǔ)—高級(jí)”、“篩選—初級(jí)/基礎(chǔ)—高級(jí)”以及“篩選/初級(jí)—基礎(chǔ)/高級(jí)”三種教練機(jī)體系配置。

1.1 “篩選/初級(jí)—基礎(chǔ)—高級(jí)”教練機(jī)體系

“篩選/初級(jí)—基礎(chǔ)—高級(jí)”教練機(jī)體系的主要特點(diǎn)是配置三款銜接性良好的教練機(jī)，對(duì)飛行學(xué)員進(jìn)行充分的選拔與訓(xùn)練，培養(yǎng)飛行學(xué)員增長(zhǎng)技能的同時(shí)具備多種教練機(jī)的飛行技能，但一般訓(xùn)練周期較長(zhǎng)、訓(xùn)練成本較高。采用該教練機(jī)體系的主要有俄羅斯、中國(guó)等。

俄羅斯空軍篩選/初級(jí)飛行訓(xùn)練在準(zhǔn)軍事機(jī)構(gòu)集中統(tǒng)一開展，基礎(chǔ)訓(xùn)練和高級(jí)訓(xùn)練分專業(yè)進(jìn)行，分為前線航空兵（殲強(qiáng)類飛機(jī)）、遠(yuǎn)程/軍事運(yùn)輸航空兵（轟/運(yùn)類飛機(jī)）和直升機(jī)三個(gè)專業(yè)。篩選/初級(jí)飛行訓(xùn)練統(tǒng)一使用雅克-52系列教練機(jī)，前線航空兵基礎(chǔ)訓(xùn)練采用L-39教練機(jī)、高級(jí)訓(xùn)練采用雅克-130飛機(jī)。目前正在計(jì)劃采用雅克-152或SR-10教練機(jī)替代L-39教練機(jī)承擔(dān)基礎(chǔ)訓(xùn)練。

采用“篩選/初級(jí)—基礎(chǔ)—高級(jí)”教練機(jī)體系的關(guān)鍵是三種不同教練機(jī)的跨度要適中，既要完成技能的銜接，又不能產(chǎn)生太多無(wú)效訓(xùn)練。

1.2 “篩選—初級(jí)/基礎(chǔ)—高級(jí)”教練機(jī)體系

“篩選—初級(jí)/基礎(chǔ)—高級(jí)”教練機(jī)體系的主要特點(diǎn)是通過配置一款性能在初級(jí)與基礎(chǔ)之間的教練機(jī)，既能滿足篩選后的新飛行學(xué)員技能增長(zhǎng)，又能良好銜接高級(jí)教練機(jī)，一般與“基礎(chǔ)通訓(xùn)、專業(yè)分軌”訓(xùn)練體系搭配使用，可在專業(yè)分軌前對(duì)飛行學(xué)員進(jìn)行充分的挖潛，以分軌出適合不同飛行學(xué)員正確的專業(yè)，一般周期比較合理，訓(xùn)練成本較低。采用該教練機(jī)體系的主要有美國(guó)空軍等。

美國(guó)空軍采用“集中篩選、基礎(chǔ)通訓(xùn)、專業(yè)分軌”的教練裝備體系。飛行學(xué)員的篩選飛行委托民間機(jī)構(gòu)進(jìn)行，基礎(chǔ)訓(xùn)練采用同一機(jī)型進(jìn)行通訓(xùn)，隨后在高級(jí)飛行訓(xùn)練階段開始進(jìn)行分軌培訓(xùn)，分為戰(zhàn)斗機(jī)/轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)/加油機(jī)、渦槳多發(fā)飛機(jī)、直升機(jī)四個(gè)專業(yè)。篩選使用DA-20教練機(jī)（活塞式），基礎(chǔ)訓(xùn)練使用T-6A教練機(jī)（渦槳式）。高級(jí)飛行訓(xùn)練：戰(zhàn)斗機(jī)/轟炸機(jī)使用T-38高級(jí)教練機(jī)訓(xùn)練，完成高級(jí)訓(xùn)練后還需采用配置武器的T-38執(zhí)行戰(zhàn)斗入門訓(xùn)練；加油機(jī)/運(yùn)輸機(jī)使用T-1A雙發(fā)噴氣式高級(jí)教練機(jī)訓(xùn)練；渦槳多發(fā)飛機(jī)飛行員培訓(xùn)由美國(guó)海軍組織實(shí)施，采用T-44教練機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸/加油專業(yè)高級(jí)訓(xùn)練；直升機(jī)使用UH-1H和TH-1H教練直升機(jī)訓(xùn)練?，F(xiàn)階段，美空軍正發(fā)展T-7A高級(jí)教練機(jī)替代T-38高級(jí)教練機(jī)，更好銜接F-22等四代飛機(jī)。

采用“篩選—初級(jí)/基礎(chǔ)—高級(jí)”教練機(jī)體系的關(guān)鍵是初級(jí)/基礎(chǔ)教練機(jī)具備良好的銜接能力和遞進(jìn)能力，可在同一階段滿足飛行學(xué)員增長(zhǎng)不同技能的需求。

1.3 “篩選/初級(jí)—基礎(chǔ)/高級(jí)”教練機(jī)體系

“篩選/初級(jí)—基礎(chǔ)/高級(jí)”教練機(jī)體系的主要特點(diǎn)是通過配置一型初級(jí)訓(xùn)練能力較強(qiáng)的篩選/初級(jí)教練機(jī)與一型基礎(chǔ)訓(xùn)練能力較強(qiáng)的高級(jí)教練機(jī)，可以滿足飛行學(xué)員技能的增長(zhǎng)與有效遷移，但一般需要采用作戰(zhàn)飛機(jī)進(jìn)行“補(bǔ)課”。采用該教練機(jī)體系的主要有瑞士空軍等。

瑞士空軍篩選/初級(jí)訓(xùn)練采用PC-7教練機(jī)，基礎(chǔ)/高級(jí)訓(xùn)練采用PC-21教練機(jī)。

采用“篩選/初級(jí)—基礎(chǔ)/高級(jí)”教練機(jī)體系的關(guān)鍵是高級(jí)教練機(jī)具備良好的向下兼顧能力，可滿足初級(jí)階段飛行學(xué)員的良好過渡，同時(shí)要求作戰(zhàn)飛機(jī)具備一定的向下銜接能力。

1.4 國(guó)際教練機(jī)體系構(gòu)建分析

從國(guó)際上不同國(guó)家教練機(jī)體系構(gòu)建上看，主要出于以下幾點(diǎn)考慮。

一是基于不同國(guó)情進(jìn)行構(gòu)建。基礎(chǔ)國(guó)情是教練機(jī)體系構(gòu)建考慮的基本因素，不同作戰(zhàn)要求、經(jīng)濟(jì)能力以及生源素質(zhì)等均影響教練機(jī)體系的構(gòu)建。如美軍依靠其民間飛行人才資源儲(chǔ)備以及通用航空訓(xùn)練資源的先天優(yōu)勢(shì)，飛行學(xué)員在進(jìn)入空軍前已經(jīng)具備一定的飛行能力，從而構(gòu)建了“集中篩選、基礎(chǔ)通訓(xùn)、專業(yè)分軌”的教練機(jī)體系，大幅壓縮各階段的訓(xùn)練周期，提升訓(xùn)練效益；俄羅斯根據(jù)其傾向于培養(yǎng)優(yōu)秀戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的作戰(zhàn)要求，采用“篩選/初級(jí)—基礎(chǔ)—高級(jí)”教練機(jī)體系；瑞士空軍則根據(jù)其領(lǐng)土空域小、飛行員培養(yǎng)要求較低等要求，采用了相應(yīng)的教練機(jī)體系。

二是基于教練機(jī)能力進(jìn)行構(gòu)建。訓(xùn)練效益是軍事飛行訓(xùn)練追求的永恒話題，教練機(jī)體系能力則是形成作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵，而各個(gè)教練機(jī)能力的有效搭配是核心支撐。如美軍通過發(fā)展T-7A高級(jí)教練機(jī)后提升了訓(xùn)練能力，在飛行員培養(yǎng)上消除了原體系F-16大量“補(bǔ)課”時(shí)間；中國(guó)空軍通過發(fā)展新一代高級(jí)教練機(jī)，解決原有二代機(jī)飛行員改裝三代機(jī)的問題，實(shí)現(xiàn)了“直上三代”。

三是基于飛行員技能增長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行構(gòu)建。飛行學(xué)員成才率是保障大批量、可持續(xù)、快速高效培養(yǎng)飛行員的直接支撐。而各級(jí)教練機(jī)之間的銜接性則是影響飛行學(xué)員成才率的重要因素。如美軍發(fā)展T-6A教練機(jī)承擔(dān)“基礎(chǔ)通訓(xùn)”時(shí)，為提升T-6A教練機(jī)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)與T-38噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)銜接性，配裝了數(shù)字化功率管理系統(tǒng)，同時(shí)配裝螺旋槳滑流自動(dòng)糾偏系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)操縱的良好銜接；美軍為實(shí)現(xiàn)T-38飛機(jī)與F-16等飛機(jī)的銜接，將座艙布局由分立式儀表升級(jí)為多功能顯示。

因此，教練機(jī)體系構(gòu)建主要考慮飛行學(xué)員技能增長(zhǎng)，關(guān)鍵不在于體系形式的構(gòu)建，核心還是不同教練機(jī)之間的銜接性。

2 教練機(jī)銜接性分析

“銜接”一詞在詞典中的定義為事物首尾連接，即通過某種“媒介”，將兩個(gè)事物進(jìn)行連接。在教練機(jī)領(lǐng)域，教練機(jī)銜接性主要體現(xiàn)為教練機(jī)體系里不同教練機(jī)之間的銜接性，是影響飛行員培養(yǎng)的關(guān)鍵屬性。根據(jù)國(guó)際上教練機(jī)體系構(gòu)建發(fā)展，教練機(jī)銜接性主要體現(xiàn)在飛行性能、座艙布局、操縱特性以及系統(tǒng)功能上。

2.1 飛行性能銜接

飛行性能銜接主要包括“硬性的銜接性指標(biāo)”和“軟性的臺(tái)階性指標(biāo)”。硬性的銜接性指標(biāo)關(guān)乎安全和淘汰，其決定飛行學(xué)員能否上得了某個(gè)訓(xùn)練階段的教練機(jī)以及完成該階段訓(xùn)練后能否順利上后續(xù)教練機(jī)或作戰(zhàn)飛機(jī)?！败浶缘呐_(tái)階性指標(biāo)”是與前后機(jī)型形成臺(tái)階，使飛行學(xué)員逐步掌握所需技能，其關(guān)乎訓(xùn)練費(fèi)用和體系訓(xùn)練效益。

一是硬性的銜接性指標(biāo)。從國(guó)外多年的訓(xùn)練實(shí)踐來(lái)看，著陸接地速度為“硬性的銜接性指標(biāo)”。原因一為著陸是飛行員掌握駕駛技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，前后機(jī)型著陸速度跨度越大，在后續(xù)飛機(jī)上所需著陸訓(xùn)練次數(shù)越多；二是著陸接地技能一般需要通過一型速度較低的平臺(tái)來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練。從國(guó)內(nèi)外多年訓(xùn)練實(shí)踐來(lái)看，一般來(lái)說，前后機(jī)型著陸速度跨度30千米/小時(shí)，基本沒有跨度，技術(shù)掌握容易；跨度50千米/小時(shí)，跨度適中，技術(shù)掌握比較容易；跨度90千米/小時(shí)以上，跨度大，技術(shù)掌握困難。

二是軟性的臺(tái)階性指標(biāo)，主要包括機(jī)動(dòng)能力、大速度特性、升限等。此類指標(biāo)越接近后續(xù)機(jī)型越好，越有利于飛行學(xué)員技能的增長(zhǎng)；但從裝備實(shí)現(xiàn)角度看，上述能力越強(qiáng)，裝備的研制、采購(gòu)和使用成本越高。因此，上述指標(biāo)的確定是在“經(jīng)濟(jì)適用、夠用即可”的前提下，綜合權(quán)衡的過程，核心是解決“訓(xùn)練效益”問題。如機(jī)動(dòng)特性是體現(xiàn)飛機(jī)平臺(tái)訓(xùn)練能力的重要指標(biāo)之一，其主要體現(xiàn)的垂直機(jī)動(dòng)能力和水平機(jī)動(dòng)能力，這些平臺(tái)能力決定了飛行學(xué)員在教練機(jī)上進(jìn)行特技飛行和基本戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)飛行時(shí)獲得技能增長(zhǎng)的程度。

2.2 座艙布局銜接

座艙布局銜接主要包括人機(jī)界面和座艙控制。人機(jī)界面銜接關(guān)乎飛行學(xué)員注意力分配養(yǎng)成習(xí)慣，對(duì)于情境覺察、態(tài)勢(shì)研判、規(guī)劃決斷等態(tài)勢(shì)感知能力以及信息感知、信息識(shí)別、信息處理等信息運(yùn)用能力的生成具有重要影響。座艙控制關(guān)乎飛行學(xué)員管控能力，對(duì)于系統(tǒng)操控、資源管理、故障處理等座艙管理能力的生成有重要作用。

一是人機(jī)界面銜接。目前飛行儀表的發(fā)展已經(jīng)歷五代，分別為簡(jiǎn)單的機(jī)械電氣儀表、機(jī)電伺服儀表、綜合指引儀表、電子顯示儀表和綜合電子顯示系統(tǒng)。按儀表的指示方式可劃分為儀表指示、綜合顯示。目前先進(jìn)作戰(zhàn)飛機(jī)均采用綜合顯示并視情輔以應(yīng)急儀表，綜合顯示實(shí)現(xiàn)了把飛行員的注意力從座艙內(nèi)轉(zhuǎn)移到座艙外，因此，教練機(jī)在銜接性上應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注飛行員能力的生成，但也應(yīng)考慮一定的應(yīng)急儀表能力培養(yǎng)。對(duì)于高級(jí)教練機(jī)應(yīng)以能力生成為主，應(yīng)急儀表能力可在更低級(jí)教練機(jī)上進(jìn)行訓(xùn)練。

二是座艙控制銜接。雖然不同教練機(jī)任務(wù)需求不一致，但座艙控制主要設(shè)計(jì)原則基本一致：駕駛員在正常駕駛位置，儀表板操縱臺(tái)上所有設(shè)備都應(yīng)該易于觀察和控制，對(duì)各種設(shè)備和控制裝置的使用都具有可達(dá)性；所有設(shè)備和控制裝置根據(jù)其重要性、使用頻度及使用時(shí)間先后順序按系統(tǒng)分類布置；應(yīng)急情況下使用的儀表和控制裝置安裝在易觀察易操作的地方，并有防誤操作設(shè)計(jì)；前、后艙設(shè)備的布置應(yīng)盡可能一致，以方便駕駛員對(duì)座艙的操縱裝置進(jìn)行記憶和使用。座艙布局和設(shè)備布置應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化，養(yǎng)成與作戰(zhàn)飛機(jī)一致的操縱習(xí)慣。

2.3 操縱特性銜接

操縱特性銜接主要包括飛機(jī)飛行操縱特性和發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)特性，關(guān)乎飛行學(xué)員對(duì)于飛機(jī)的整體控制能力，對(duì)于飛機(jī)狀態(tài)判斷、操縱控制、機(jī)動(dòng)能力等平臺(tái)操縱技能生成有重要影響，尤其對(duì)于定點(diǎn)著陸等需要精確控制的能力。

一是飛機(jī)操縱特性。目前飛機(jī)操縱方式主要包括機(jī)械操縱、液壓助力、液壓助力增穩(wěn)、數(shù)字電傳等，從使用經(jīng)驗(yàn)及成本考慮，一般階段靠前、速度較低的教練機(jī)采用機(jī)械操縱或液壓助力，高速飛機(jī)采用液壓助力增穩(wěn)、數(shù)字電傳，實(shí)踐證明操縱方式從低級(jí)向高級(jí)銜接不會(huì)存在明顯階差，但從高級(jí)向低級(jí)銜接則可能出現(xiàn)“倒掛”，不利于銜接。

二是發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)特性。發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)特性最大的區(qū)別在于發(fā)動(dòng)機(jī)類型不同帶來(lái)的響應(yīng)特性不同。如活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)與渦槳式發(fā)動(dòng)機(jī)的操縱響應(yīng)特性與噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)特性相比一般較為緩慢，且操縱方式也不盡相同。實(shí)踐證明，一般從簡(jiǎn)單向復(fù)雜、從響應(yīng)緩慢向響應(yīng)快速銜接難度不大，但反過來(lái)則存在銜接性不好的問題。

2.4 系統(tǒng)功能銜接

系統(tǒng)功能銜接主要包括通信、導(dǎo)航、搜索等功能，主要影響飛行學(xué)員對(duì)于各個(gè)系統(tǒng)功能的使用習(xí)慣，對(duì)于飛行學(xué)員習(xí)慣養(yǎng)成和潛意識(shí)能力生成有重要影響。

3 教練機(jī)跨代銜接關(guān)鍵技術(shù)分析

教練機(jī)跨代銜接由于“舍棄”中間一代，在飛行性能、座艙布局、操縱特性以及系統(tǒng)功能上將存在銜接性不好等問題。一是可能因跨度過大導(dǎo)致飛行學(xué)員淘汰率增加；二是由于部分訓(xùn)練內(nèi)容上移至后續(xù)更高價(jià)值機(jī)型，將導(dǎo)致更高價(jià)值機(jī)型低層次消耗且費(fèi)用增加的風(fēng)險(xiǎn)。因此，教練機(jī)跨代銜接關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是飛行性能銜接，起降性能、機(jī)動(dòng)性能、包線范圍等是影響飛行學(xué)員跨代銜接成才率的關(guān)鍵指標(biāo)。如飛機(jī)平臺(tái)不變，從飛機(jī)性能方面難以直接解決此項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。參考以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合訓(xùn)練技術(shù)發(fā)展，一是可通過大量帶飛訓(xùn)練使學(xué)員充分熟悉并掌握新的飛機(jī)性能，降低因跨度過大帶來(lái)的不適應(yīng)性引起的淘汰率，但將產(chǎn)生大量的無(wú)效訓(xùn)練和訓(xùn)練成本；二是基于逼真度較高的模擬訓(xùn)練技術(shù)開展大量地面模擬訓(xùn)練，使飛行學(xué)員在地面掌握相關(guān)技能。

二是座艙布局銜接，跨代銜接在人機(jī)界面、座艙操控、信息顯示等方面差異較大。在信息獲取方式上，高級(jí)訓(xùn)練階段以前，飛行學(xué)員還以低頭的、分散的指針式獲取為主，信息獲取習(xí)慣和信息處理方式與新一代高級(jí)教練機(jī)的多元視覺顯示信息獲取方式和習(xí)慣也存在較大差異。造成飛行學(xué)員在后續(xù)機(jī)型訓(xùn)練中又需花費(fèi)大量時(shí)間和精力去重新適應(yīng)全新的人機(jī)界面，養(yǎng)成新的駕駛習(xí)慣，影響了技術(shù)遷移。

三是操縱特性銜接，初級(jí)教練機(jī)多為低速活塞螺旋槳飛機(jī)，飛行操縱采用機(jī)械式，螺旋槳滑流對(duì)飛行操縱有較大不利影響；同時(shí)，螺旋槳飛機(jī)所需的拉力需要同時(shí)“兩桿”操縱發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳來(lái)獲得。高級(jí)教練機(jī)采用電傳飛控操縱，發(fā)動(dòng)機(jī)采用全權(quán)限數(shù)字化“一桿”操縱。因此兩型飛機(jī)之間飛行操縱與發(fā)動(dòng)機(jī)操縱存在較大差異，可通過升級(jí)初級(jí)教練機(jī)平臺(tái)，例如增加輔助配平系統(tǒng)和數(shù)字化動(dòng)力控制系統(tǒng)等措施來(lái)減少銜接性的跨代階差，減少飛行員技能的負(fù)遷移。

綜上所述，教練機(jī)跨代銜接關(guān)鍵技術(shù)解決的總體思路：一是升級(jí)初級(jí)教練機(jī)的平臺(tái)能力，使其與高教機(jī)形成良好銜接；二是基于逼真度較高的模擬訓(xùn)練技術(shù)開展大量地面模擬訓(xùn)練，使飛行學(xué)員在地面掌握相關(guān)技能，實(shí)現(xiàn)良好銜接。

4 結(jié)語(yǔ)

教練機(jī)體系構(gòu)建是根據(jù)不同時(shí)期軍事作戰(zhàn)背景以及技術(shù)發(fā)展進(jìn)行的。本文通過開展教練機(jī)銜接性分析以及教練機(jī)跨代關(guān)鍵技術(shù)分析，總結(jié)教練機(jī)跨代銜接在飛行性能、人機(jī)界面、操縱特性等方面存在的關(guān)鍵技術(shù)及解決措施，為探索新的訓(xùn)練體系提供參考。