新型筛选教练机发展趋势

2012-10-11涂良辉詹家礼

教练机 2012年3期

涂良辉，詹家礼，江维

（中航工业洪都，江西南昌 330024）

0 引言

20世纪90年代以来，在新军事变革、高新技术推动和装备需求牵引下，各国为满足空军转型需求，开始着手新一代教练机体制论证，以期缩减训练体制的机型数量，提高训练效能。各国飞行员培养都须经过理论学习-筛选-初级-基础-高级-战术训练等阶段，在不同的训练阶段需要使用特定的教练机。

筛选训练阶段主要目标是考察学员在心理上和生理上适应飞行的能力，掌握初步飞行技能的能力，包括简单机动飞行和起落航线飞行驾驶技术，选拔出具有飞行潜力的优秀学员。筛选飞行阶段，训练用机要求低速特性好、易于操控、使用维护成本低，通过其进行训练不仅要显著降低训练成本，而且训练质量和训练效果也应得到显著提高和加强。

目前我国空军使用初教6飞机作为筛选教练机，该机已服役半个多世纪，虽然飞行性能能够满足训练要求，但由于研制年代较早，飞机设备及座舱布局，与现役高级教练机、战斗机差异大；座舱环境恶劣，维护性较差，不符合"以人为本"的现代训练理念；飞机使用过载偏小、机动性偏低、爬升率偏小，与特技型运动飞机存在一定的差距；另外，飞机与基础、高级教练机的衔接较差，因此，初教6飞机已不能完全满足当前与未来训练的新需求。

为了满足运动/教练机市场的需求，有必要按一机多型的思路研制一款新型特技飞行/通用型筛选教练机用于航空俱乐部、航空运动学校进行娱乐飞行、特技飞行表演和飞行员培训，并能够兼顾其它通用航空市场的需求。

1 国外发展现状

1.1 国外筛选训练概况

1）美国

美国空军训练体制采用两机三级制。从1998年起，美国空军飞行员初始筛选飞行开始在150所私人飞行学校实施，这些学校与空军办的训练机构比较相似。实施初始筛选飞行所使用的机型是DA-20轻型螺旋桨飞机，这与空军大学、空军后备军官训练团和空军军官训练学校训练用机是同步的。初始飞行筛选为期6周、飞行25小时。候选人必须通过严格的筛选程序，只有技术最好、最具有完成专业飞行训练潜力的学员才能胜出。

2）前苏联/俄罗斯

60年代初，前苏联空军的教练机体制从多机制改为三机三级制，其中筛选飞行使用雅克-18初级教练机，飞行30小时。1978年，雅可福列夫设计局在采用后三点式起落架的“雅克-50”单座运动机的基础上，开发出前三点式起落架的“雅克-52”双座教练机。从80年代初期起，前苏联空军开始采用由“雅克-52”、L-39、“米格-21”三种机型构成的教练机体制。

由于生源质量高低不齐，俄罗斯把飞行员筛选训练和初级训练都放在航空专科学院进行，学员由航院统一组织培训与考核，只有合格者方可进入下一步的训练。为了兼顾筛选和初级训练用机需求，选用了发动机功率更高的活塞式雅克-52教练机。该机发动机输出功率为360马力，具备较高的飞行性能和机动能力，可同时满足筛选检验飞行和初级训练飞行。目前，俄罗斯的筛选训练放在航空俱乐部和普通寄宿学校（少年军校）进行。

3）英国

英国皇家空军旧的航校训练体制采用五机三级制。筛选训练飞行55小时，使用活塞式的 “斗犬”教练机。

90年代末，英国决定选用德国Grob公司生产的G115E“导师”教练机替代 “斗犬”。这样，英空军航校的教练机体制就演变为新的三机三级制，即筛选/初级训练使用德国Grob公司生产的G115E“导师”教练机。

英国空军绝大多数战斗机飞行员来源于大学飞行中队，飞行员筛选训练和初级训练都放在航校进行，考虑到培养飞行员的费用是非常高昂的，要把一名学员培养到作战改装阶段需要300万英镑左右的经费，所以英国空军对筛选程序的把关非常严格。为了兼顾筛选和初级训练用机需求，选用了德国Grob航空公司的G115E“导师”教练机，该机座舱为并列双座配置，装有技术成熟的活塞式螺旋桨发动机，低速性能和机动性能较好，操作简单，适合初学者的筛选训练和初级训练使用。

4）法国

法国空军70年代的航校训练体制采用三机三级制。为了扩大军官飞行学员的来源，提高选拔军官飞行学员的起点，法国空军在地方设有空军预备军校，并在一些高中设有“飞行之家”。在这些学校和“飞行之家”主要进行26周军官教育和飞行理论学习，驾驶CAP-10教练机飞行17小时。

法国飞行员的筛选工作由空军参谋部统一组织实施。筛选阶段使用技术成熟的活塞螺旋桨飞机CAP-10。由于合格的飞行学员在筛选阶段已经掌握了活塞螺旋桨飞机的操控特性，使得法国空军飞行训练体制过渡到二机制。

5）德国

原西德空军装备的作战飞机大部分是美国制造的，如F-104、F-4等。因此，其航校采用的教练机体制与美国空军相似，甚至飞行学员的部分训练也在美国亚利桑那州的古德伊尔基地进行。其筛选和初级训练约飞40小时，采用本国生产的P-149活塞式教练机。

1977年10月，西德又自行开发出独具特色的"风扇教练"初／中级教练机。这样，其航校的教练机体制，也就从三机三级制，逐步演变为两机三级制，即筛选、初级和基础训练使用“风扇教练”教练机，高级训练使用“阿尔法喷气”教练机。从2002年起德国空军改用本国Grob公司生产的G120A型并列双座教练机用于筛选、初级和基础训练。

德国空军的教练机体制与美国空军相似。德国空军飞行人员主要从年满17－25周岁、结束或没有结束中等教育的青年和现役军人中挑选。飞行人员的选拔工作由德国空军军官学校的代表和航空医学院的专家组成的选拔委员会负责实施。通过选拔的学员，进一步接受初级、基础训练。德国Grob航空公司的活塞式螺旋桨教练机G120A执行筛选、初级和基础训练任务。该机采用并列双座布局、配备了GPS（全球定位系统）在内的综合仪表航行系统。飞机座舱内的电子显示器也便于学员们初步熟悉现代驾驶舱布局，建立起对飞行训练技术发展水平的初步印象，使学员的飞行训练质量得到提高。这时教练机体制逐步过渡到两机制。

6）意大利

意大利空军旧的教练机体制，是由活塞式的SF-260、喷气式的MB-326和G-9lT组成的三机三级制。其中，SF-260担负筛选和初级训练任务，飞行40小时。

意大利飞行员的选拔工作放在航校进行。筛选阶段使用技术成熟的活塞式螺旋桨飞机SF-260。通过了考核的学员，已具备良好的飞机操控感觉，这也促成了法国空军二机制训练体制的形成。

7）其它

其它一些第三世界国家空军，并未像发达国家一样实现全面列装现代化战机，大多根据本国需求采购教练机，构建适合国情的教练机体制。

1.2 国外筛选教练机技术指标

从上节可以看出，美、俄、英、法、德、意等主要航空发达国家都选用了技术成熟的轻型活塞式螺旋桨教练机作为筛选教练机，如美国使用奥地利的DA-20教练机，俄罗斯使用雅克-52，德国使用G115E“导师”教练机、G120A教练机以及意大利使用SF-260教练机。

表1 国内外主要筛选教练机的主要技术指标

2 我国发展现状

经过近60年的装备建设，我国空军逐步形成了“三级五阶段”的飞行员训练体系。在该体系中，筛选/初级训练使用初教6飞机，其中筛选飞行25小时；基础训练使用教8飞机；高级训练使用歼教7飞机。近年，随着中航工业洪都新高教的逐步成熟，可为空军训练提供一型良好的训练平台。空军瞄准未来军事飞行人员训练需求，针对先进战斗机的训练特点，已着手实施飞行训练体制的改革。目前训练体制已逐渐过渡为三机三级制，即筛选/初级训练使用初教6飞机；基础训练使用教8飞机；高级训练使用新高教。

然而，目前我国空军选用初教6飞机作为筛选/初级教练机。由于该机型服役时间较早，飞机设备及座舱布局与现役高级教练机、战斗机差异大，飞行性能偏低，体系训练成本高，已经不能完全满足现代空军飞行员训练和未来发展需求。

2.1 使用中存在的问题

从飞行学院实地考察调研，飞行教官普遍认为初教6飞机存在一些不足，如：

1）座舱不密封，噪音大，冬季飞行寒冷、夏季飞行炎热，严重影响了飞行员的身体健康，缺乏“以人为本”的训练理念；

2）大部分机载设备、仪表技术落后，部分设备因元器件供货原因停产，备件保障困难；

3）飞机开敞率低、可达性差、防差错设计欠缺，维护性不好；

4）飞机舵面蒙皮易老化、破裂；

5）作为运动飞机，飞行性能偏低、使用过载偏小；

6）爬升率和航程较小，明显制约空中有效训练时间；

7）与未来新型基础教练机的衔接性较差，主要涉及座舱布局、设备配置、机动性等方面的衔接性。

2.2 体系训练成本高

根据维基网显示，目前在作战部队拥有2500余架初教6飞机。初教6飞机与教8基础教练机训练衔接性能差，很多科目无法直接下载，在初级6上完成筛选/初级训练后，还需在基础教练机上进行大量的训练，增加了训练成本。

2.3 平台可拓展性差

初级6飞机设计年代较早，训练效能偏低，与基础教练机的衔接差，已无法完全满足新一代战斗机飞行学员训练需求，其问题主要表现在如下方面：

1）平台性能衔接性差；

2）发动机操纵方式差异大；

3）航电系统差异大。

初教6、教8主要性能指标对比见表2。

表2 初教6、教8主要性能指标对比

3 发展趋势

3.1 训练体制

通过对国外空军训练体制的分析可知，以美国为首的西方发达国家教练机体制普遍从三机制或多机制转变为两机制。飞行员筛选阶段主要放在私人飞行学校或航空俱乐部实施，飞行员在民用飞行教练员的指导下完成入门级飞行训练，并拿到私人飞行执照。之后飞行员才开始接受空军教官指导的训练。这种趋势得益于民间航空活动的普及，为飞行人才的培养和选拔提供了良好的条件。美国仅航空爱好者就近10万人，这些人无论在体格品质、心理品质和反应机敏性上都具有良好的基础。

在未来几年中国开放了低空空域后，更多的航空俱乐部将会涌现，更多的航空爱好者将会投入到航空体育运动中来，特技飞行/通用型筛选教练机将会有更大的需求，市场前景广阔。待民间航空活动普及后，我国可以参照美国军用飞行员的训练体制，将飞行员的筛选阶段逐步下放到私人飞行学校或航空俱乐部，而军方对飞行员的训练体制就可以由三机制变为两机制，从而节省军费开支。

3.2 发动机

从国外主要航空发达国家来看，筛选训练用机都采用了活塞式螺旋桨发动机，这是因为活塞式螺旋桨发动机的飞机用于筛选训练具有如下优势：

1）活塞发动机技术成熟，可靠性强；

2）飞机重量轻，速度低；

3）飞行性能稳定，起降距离短；

4）结构和设备简单；

5）飞机耐用，出勤率高；

6）飞机安全性较好；

7）训练质量高；

8）采购和运行成本低；

9）易于操纵，适合初学者使用。

鉴于上述优点，我国新型筛选教练机亦考虑使用活塞式螺旋桨发动机。

3.3 座舱布局

目前，世界主要航空大国中，俄罗斯和我国采用了串列双座布局的筛选教练机。采用串列双座布局飞机用于筛选训练具有如下优势：

1）串座布局提供了相对于并座更好的视野，尤其在做滑行、航行、编队、特技动作时；

2）飞行时学员对飞机的感觉更好；

3）航线或编队有对称的参考；

4）与后续的高性能飞机衔接性更好；

5）没有跨座舱控制问题；

6）暗舱飞行时便于前舱、后舱分开；

7）学员能更快承担责任，易于培养独立操作能力（减少对教员的依赖）。

然而，目前国外大多数航空发达国家，如美国、英国、德国、意大利等国，在筛选训练阶段，均采用了并列双座布局的筛选教练机。采用并列双座布局飞机用于筛选训练具有如下优势：

1）教官与学员更容易沟通与交流，减少训练困难及危险；

2）教官与学员并列双座，减轻了学员飞行训练时的心理和生理负担；

3）教官可以直接观测到学员操作误差，如起落架收放过早或过晚、机载设备未接通等；

4）可以介入所有正常或应急操作；

5）训练效果和训练质量得到提高和增强；

6）训练成本大幅降低；

7）并座座舱空间宽大舒适，适合长时间飞行；

8）可共用部分机载设备，如共用部分仪表板或显示器；

9）起降时有较广的前向视野，解决串列双座布局后座飞行员在降落时不容易看清光学助降系统指示的缺点；

10）并座布局与民机座舱布局相仿，又可培养飞行学员驾驶民机的飞行技能。

鉴于国外绝大部分航空发达国家都采用了并列双座布局筛选教练机，并兼顾未来民机飞行员的培养，我国新型筛选教练机可以考虑并列双座布局。

3.4 机体材料

复合材料具有耐腐蚀、抗氧化、结构轻、强度高、维护性好的特点，是当前飞机设计和制造的首选材料，已逐步被越来越多的教练机所采用。如奥地利钻石公司的DA-20并座教练机、德国Grob航空公司的G115E“导师”、G120A并座教练机，都采用了全复合材料结构设计。

鉴于此，我国新型筛选教练机也考虑采用全复合材料结构设计。

3.5 低成本机载航电设备

纵观国外主要筛选教练机，几乎都采用了低成本的分立式仪表显示控制系统。在筛选飞行阶段，仪表系统在各种气象条件下，飞行包线内向学员提供了必要的信息及对系统进行了监控。例如：

1）飞机在空间飞行的姿态和主要飞行参数数据，如飞机的姿态、航向、高度、速度、升降速度、过载以及飞行时间等。

2）飞机动力装置等各系统的工作情况，如发动机的转速、气缸头温度等。

3）对飞机上燃油等系统进行监控，并能以视觉信号向飞行员告警；装有失速告警装置，以警示灯及语音提示对飞机失速进行告警。

4）为飞机座舱提供照明，确保飞机在外界光线差的环境下也能完成飞行训练任务。

考虑到我国新型筛选教练机主要用于筛选训练，训练课目相对简单，因此可以参照国外多数航空发达国家，座舱仪表采用分立式仪表系统。

然而，现代飞机技术在不断发展，机载设备都采用了综合航电显示控制系统，为了保证新型筛选教练机机载设备配置与后续高性能教练机衔接性要求，同时保证低成本配置，新型筛选教练机亦可考虑低配的综合航电显示控制系统。这样机载设备可以减轻学员工作负担，提高显示质量和人机工效，具有一定的先进性，同时低配又具有一定的经济性，适应未来市场的需要。

因此，新型筛选教练机短期可考虑配置分立式仪表系统，中长期亦可考虑低配的综合航电显示控制系统，以适应市场需求。