国外教练直升机的发展及对我国教练直升机发展的启示

李汶轩

（中国直升机设计研究所，江西景德镇 333000）

0.引言

随着装备技术的快速发展，新一代直升机装备陆续服役，以美军陆航、俄罗斯空天军为代表的直升机作战编队规模急速扩充，新一代直升机装备的发展对飞行员现代化训练装备及高等级模拟器的研发与采购提出了迫切的需求。

以教练直升机及直升机模拟训练装备为主体的直升机训练装备体系是实施飞行员培训的主要装备平台。长期以来，国外直升机教练机装备的发展略显缓慢，现有教练机装备存在机型老旧、故障高发、模拟训练装备产品等级偏低、运营成本过高等问题，未能实现与直升机机队主战装备的换代接轨，导致教练机装备发展无法满足现代化军队体系建设要求，在一定程度上制约了主战装备在未来战场上作战效能的发挥，新一代主战装备与老旧的教练装备之间的矛盾愈加突出。

为了适应新一代直升机主战装备的发展需要，满足飞行员的培训需求，急需提升教练直升机的现代化水平，增加教练机的装备规模，提升模拟训练装备产品等级，增强教学训练质量，美、俄、英等各国纷纷招标采购新一代教练直升机，以适应未来多域战场环境对直升机装备的作战训练和保障要求，并建立起能适应现代化军事需要的教练直升机训练装备体系。

1.国外教练直升机的发展现状

1.1 TH-119获得美国教练机竞标项目

如图1所示，美军现有教练直升机典型装备主要有海军的TH-57“海上游骑兵”，该机是由Bell公司基于Bell 206“喷气突击队员”开发的单发教练直升机。TH-57于1970年投入使用，直径已服役近50年。随着直升机技术的快速发展和更新换代，TH-57教练机呈现出机型老旧、故障高发、维修困难、训用不一致、运营成本增加以及飞行员培训上岗时间长等问题，严重制约了部队战斗力生成。鉴于此，美国海军决定对TH-57教练机进行招标更换，2017年10月份，美国海军发布了新型TH-XX教练直升机采购建议征询书（RFP），并对教练直升机的经济性、安全性、先进性、可维护性提出了更高的要求。建议书计划采购130架TH-XX教练直升机以替代现有TH-57“海上游骑兵”教练机，合同总价值6.48亿美元，该型教练直升机更换计划的合同在2020年开始执行，到2023年完成TH-57整个机队的替换。

图1 美国海军现有TH-57“海上游骑兵”教练直升机

为迎合美国海军市场，响应美国政府现有政策，降低采购成本，TH-119使用单台PT6-B发动机并将在美国本土进行生产。为方便学员学习，TH-119在航电系统及飞控系统设计方面有着特殊的考虑，机体采用金属结构，坚固易修复，除此之外，TH-119直升机可满足基本及高级训练飞行训练要求，是一款全方位训练直升机。

2020年1月13日，Leonardo TH-119击败Bell 407Gxi、Airbus H135赢得了海军教练机合同，结合招标内容与评选结果，美国海军教练机装备将从原有TH-57的单一化、机械化、简易化向体系化、智能化、综合化方向发展。

1.2 “安萨特-U”取代老旧米-2成为俄罗斯空军新型初级教练机

2001年，“安萨特”赢得了俄罗斯空军的订单，俄罗斯国防部决定在其原型机的基础上改型研制“安萨特-U”，作为新型初级教练直升机以取代已经服役40多年的米-2直升机。“安萨特-U”装备了KSU-A数字电传操控系统，其四轨数字集成系统可以在各个飞行阶段控制直升机飞行，可以根据具体训练飞行的要求进行调整，并能考虑到在临界状态下的飞行条件限制，能大大扩展直升机的使用能力。该机发动机采用全权数字电子控制系统（FADEC），在飞行训练中可以有效地模拟“单发失效”的情况，进一步丰富飞行员的训练科目，提高飞行训练的可靠性和安全性。

按照空军的计划，“安萨特-U”在2010年前已成为俄罗斯空军的新型教练直升机，截至2016年，俄军已经装备了51架“安萨特-U”教练机，而后这一数量还在增加。

1.3 米-28N研发具备实战能力的教练机米-28UB

美军武装直升机“阿帕奇”首飞成功后，为了与其相抗衡，俄罗斯军方提出需要一种除了完成作战、指挥任务，还能用于训练的武装直升机。米里莫斯科直升机制造厂最终赢得竞标并推出了具有夜战能力的米-28N，如图2所示。

图2 米-28UB教练直升机示意图

为了更好地培训米-28N的飞行员，扩展训练能力并增加“临场感”，从2009年开始，俄直集团在米-28N的基础上开展了同型教练机米-28UB的研发工作。由于米-28UB是针对性的改型，相比模拟器中的训练，米-28UB教练直升机可以将飞行员的培训时间缩短为原来的1/2至1/3。为适应实战需求，米-28UB武装直升机还专门针对叙利亚战场进行了很多修改，双重的操纵系统使它更适应战场的复杂环境。

按照俄罗斯国防部的招标预算，俄空军在2020年之前计划采购40～60架米-28UB教练型直升机，每个基地（团）将装备4～6架，最终装备10个米-28空军基地（团）。随着“安萨特”教练机以及米-28UB教练机陆续装备部队，将进一步改变俄罗斯空天军教练机装备构成，并将大大提升俄罗斯陆军、空军的立体作战能力，完善陆军航空装备体系的作战能力。此次教练机的更新换代将为俄罗斯陆军、空军打造新型精锐陆战力量，推进俄罗斯陆军、空军的现代化进程。

1.4 英国采用H135和H145作为新型教练直升机

2016年，空客直升机公司赢得英国国防部军事飞行训练系统（MFTS）框架下的旋翼机训练合同。计划用价值11亿欧元（16亿美元）的（MFTS）合同采购包括29架H135和3架H145来替换原有的34架AS350“松鼠”HT1轻型单发直升机和15架贝尔412 HT1双发直升机。按照合同规定，自2018年开始，英国海、陆、空军直升机的机组成员将采用新教练机开展旋翼机的基础培训和高级培训。全新的旋翼机训练组合将显著改变英国现役教练机机队构成。国外新一轮教练机采购情况表明，近几年，直升机教练机的发展呈现快速增长趋势，新旧替换及技术更新已成为教练机规模数量增长的主要原因。

2.国外模拟器技术发展现状

随着仿真应用技术的逐步成熟，美欧直升机强国逐步将飞行仿真的研究拓展到除直升机设计研究之外的直升机飞行训练模拟器、直升机全任务训练模拟器等地面模拟训练产品。由此构建的训练装备体系覆盖了不同阶段、不同程度、不同科目的训练需求，并在此基础上结合未来作战设想，配合美军未来大规模作战行动（LSCO）。美国陆军航空杰出中心（USAACE）仿真董事会（DOS）设计采用了两项关键项目持续适应旋翼机的训练方式，即飞行员下一步训练项目（ATN）和合成训练环境（STE）项目。模拟器技术的飞速发展与关键旋翼机训练体系的结合将从根本上改变美军飞行员训练方式，并为航空指挥官在常驻机场综合训练环境中进行全员训练提供更有效的手段，提高飞行员战场生存力，满足未来高强度的作战需求。

美军在直升机模拟训练装备体系上的建设一直走在世界前沿，美军黑鹰（UH-60M）直升机的全任务工程模拟器配套任务仿真环境等仿真系统，除了进行人机工效评估、飞行品质仿真、飞行控制律设计验证、故障特情等飞行任务类仿真试验之外，还能开展装备级的任务效能评估仿真试验。美国陆军第160特种作战航空旅的战术训练系统通过配置多型直升机模拟器、CGF计算机生成兵力模拟红蓝方、异地联网，实现直升机分队战术模拟训练、指挥作业训练、指挥控制训练以及战术对抗模拟训练功能，为战术对抗提供有效的训练平台，具体如图3所示。欧洲典型代表有空直公司20世纪90年代初研制的直升机工程模拟器SPHARE系统和NH90直升机培训中心。

图3 美国陆军第160特种作战航空旅战术训练系统主要构件

目前，以美国为代表的国外直升机装备正在经历直升机的不断升级换代，在此大背景下，美国海军正在开展新的直升机教练机更新项目，以更好地适应以CH-53K为代表的未来新型的SB﹥1、V-280等新构型旋翼机装备的训练需求。

综上所述，随着VR虚拟现实技术在模拟器技术发展中的不断渗透和旋翼机训练体系的不断完善，美、俄等直升机装备先进国家已经构建了完备齐全的直升机教练机体系和模拟训练装备体系，可有效提升飞行员训练水平，促进其军队战斗力的快速形成。

3.国外教练机发展对教练直升机装备发展的启示

我国的直升机教练机正处于发展的关键期，直升机地位作用不断凸显，新一代直升机装备的作训需求不断增大。为了充分发挥直升机装备在未来战场中的作战效能，培养飞行员对新装备的适应能力及对未来战场态势的感知能力，就必须在直升机教练机装备的研制初期，充分考虑未来装备特点及未来战争特点，充分借鉴国外的发展经验，明确现有能力与装备建设需求之间的差距，结合自身的装备发展特点规划未来教练直升机的发展之路。

3.1 精简完善教练机型谱，形成体系化的发展模式

精简现有的教练直升机型谱，对等级偏低、机型老旧、故障频发的教练机经分析评估后可转作他用，以减轻维修保障压力并缓和训用不一致的矛盾。完善我军现有的直升机教练机型谱，从型谱上对缺乏的教练机类型进行判断，从体系上实现我军有人直升机教练机及战术训练模拟系统与主战装备同步接轨，甚至是教练机装备技术的发展可高于现有装备的技术状态，形成初教机-中教机-高教机体系化的发展规划，使其能够满足不同阶段、不同程度、不同科目的训练需求，促使部队教练机训练能力快速提升。

3.2 创新训练思想，以军事理论创新引导教练装备发展

军事思想创新是军队转型建设的关键所在。军事思想引导现实需求，甚至胜过了技术和武器装备本身的进步，它牵引着武器装备、军队编成、模拟训练模式、作战方法的发展与变革。通过创新军事思想牵引武器装备的整体发展方向、战技术性能、重点技术和领域、规模与结构。缺乏创新理论指导已成为制约我军装备建设的“瓶颈”[1]。反观美国，不断加强对理论创新和试验，以先进军事思想为技术和武器装备发展的“导向器”，美军陆航针对未来训练环境提出了“合成训练环境”(STE)概念，主要工作是优化流程从而更快速地确定并同步训练环境和未来训练能力需求[2]。合成训练环境（STE）能力将在多域战场为陆军集体训练提供支持。通过使用通用标准、结构、地形和权威数据的共性提供规模可调节的环境（实兵训练、虚拟的、架构式的和游戏方式），STE可解决多域训练的挑战。STE将为陆军提供可用的、现实的、复杂的训练环境，这些措施将会通过增加的重复训练提高战备状态，从而实现掌握作战技能的目标。

只有通过创新研究适用于未来军事斗争准备的超前性军事思想，预先自主设计未来的作战样式，从中推导出符合我军未来作战能力需求的武器装备发展原始输入，即作战需求，才能科学牵引教练装备的发展，使教练装备的发展适应未来战争的需求，达到打什么仗就发展什么教练装备的目的，培养适应于未来装备的飞行员。

3.3 向多元、多维、跨域、协同训练环境发展

充分利用现有技术基础积累及跨界技术产出，利用混合现实显示设备、触觉手套和人工智能等新兴技术扩大和增强训练效果的技术手段，并结合基础试验研究成果技术对训练模拟设备进行技术创新和验证。拓展教练机训练模式，由基本的单机驾驶能力训练逐渐发展为多机联网组合训练，实现所有飞行训练设备都能联网并与地面训练系统协作交互。创建合成训练环境，将实兵训练、虚拟训练和军事游戏场景融合在同一个仿真训练环境中，将实际作战飞行计划纳入合成训练环境，并能够在尽可能短的时间内与真实飞机实现联动，为陆军当前及未来现代化进程提供全面的技术仿真环境与实战模拟条件，创建贴近实景的模拟仿真训练装备体系。

4.结语

面对未来快速发展的智能化技术以及未来战场的复杂性，我们应当予以高度关注和持续的跟踪研究，同时要根据未来战争的发展变化牵引教练装备的发展，进一步完善教练机专业化训练能力和综合保障体系，随时根据战场形态的变化调整教练机装备发展的方向，精简完善教练机及模拟训练装备谱系，并根据需求牵引加快推动直升机教练装备的标准化、体系化，注重平台的通用性、任务能力的多样化，打造全方位、多领域、通用性、低成本的教练机，以多元、多维、多域联合训练保障发展及合成训练环境为未来引导，不断创新军事思想。明确现有能力与部队需求之间的差距，明确未来我军有人教练直升机、直升机模拟训练装备及无人教练直升机的重点发展方向和关键技术投入。