美海军T-45舰载教练机训练使用研究及启示
2022-08-18孟田珍
陶 杨,孟田珍
(92728部队,上海,200436)
0 引言
舰载教练机是以培养舰载机飞行员为主要目标的航空保障类机种,是填补舰载机飞行学员从“岸”到“海”的过渡装备,在舰载机飞行员培养和训练体制中占据核心地位,作为提升海军航母编队战斗力的助力器,担负着为其输入新生作战力量的历史使命。与舰载战斗机相比,舰载教练机在保持与其高度相似的衔接性的同时,拥有相对低廉的寿命周期成本,效费比优势明显,因此,其发展也得到了世界各海军强国的高度重视。纵观全球,已先后专门研制、装备了T-2C、TA-4J、T-45、Su-25UTG、CM.175等多型舰载教练机,在长年的部署、训练和演习中积累了丰富的舰载机飞行员培养经验。其中,美国经过多年探索、发展与实践,已形成了一整套完整的舰载机飞行员培养体系以及与之相适应的装备体系和法律法规,支撑其海军强大的综合作战实力的实现。在其舰载人才培养体系中,最为重要的教练装备就是T-45舰载教练机。
1 T-45教练机研发背景
长期以来,美国海军一直保持着一种与美国空军相对独立的飞行训练体系,在T-45研发前,美国海军航校飞行员训练传统上使用一种专用喷气教练机进行基础训练,高级训练使用一种已有战术飞机的双座改主飞机,对应分别是T-2C和TA-4J。到了20世纪70年代后期,为进一步减少机队规模、提升训练效益,美国海军开始寻求发展一型专门的舰载高级教练机。1978年,启动VTX-TS计划,研究可同时替代上述两种飞机功能的未来舰载教练机,以满足当时的先进舰载战斗机(F/A-18)飞行员的训练需求。根据美国海军的要求,新型舰载教练机要能同时兼顾美国海军新飞行学员的基础训练和高级训练任务需求,同时,成本还需大幅降低,机队规模要比TA-4J和T-2C减少42%,飞行小时数减少25%,人力资源减少46%。
针对上述需求,6家承包商通过研究,确认了规划的可行性,并参与项目竞标。1981年11月,麦道公司(现并入波音公司)从6个竞争对手中胜出,获得美国海军VTX-TS项目竞标胜利,项目名称更改为T-45TS,作为一整套训练系统,T-45TS包括T-45飞机、配套模拟器、综合化的教学和训练体系以及承包商提供的后勤保障等。
T-45A/C“苍鹰”飞机是英国航宇公司成熟的陆基Hawk“鹰”高级教练机改型,主要用于美国海军和海军陆战队舰载战斗机飞行员的培训,设计功能覆盖海军飞行员的中级喷气(对应于高级训练)和高级攻击训练(对应于战斗入门训练),可在航空母舰上进行航母资格考核等训练。T-45“苍鹰”的主承包商为美国的麦道公司,英国航宇(BAE)公司是机身的主承制商,发动机由英国的罗罗公司供应。初始规划是先生产54架“干”式陆基型T-45B,然后生产253架“湿”式(舰载型)T-45A,1984年取消了T-45B,改为223架T-45A飞机以及17座模拟器、2套训练综合系统管理计算机、60套计算机辅助教学设备,共同组成T-45TS训练系统。
2 美海军飞行员培养体系
第二次世界大战结束至今,美海军飞行员培养体系进行了4次模式调整,在20世纪末逐步形成了较为合理的飞行员训练体制,即“横向分轨”、“纵向分级”、“上舰通训”的“生长模式”(如图1所示),实现了大批量、高质量和可持续培养。
图1 美国海军飞行员培养体系
“横向分轨”,即在飞行学员在高级训练阶段按不同机种专业进行分轨训练,分别为:战斗/攻击机专业、舰载预警/运输机专业、岸基多发飞机专业、舰载直升机专业、舰载旋翼机专业和岸基指挥机专业,其中,前四者为主要专业;
“纵向分级”,即同轨分为“筛选、初级/基础、高级、改装训练”等多个训练阶段,如战斗/攻击机专业的飞行员,初级/基础训练阶段采用T-6A飞机(承担初级和基础训练),高级训练阶段采用T-45飞机(承担高级训练、陆基航母模拟训练、航母上舰资质认证训练),改装训练阶段采用F-18双座战斗机(补充三代战斗机的驾驶技术以及作战使用技术),并最终成为合格的舰载战斗机飞行员;
“上舰通训”,即舰载战斗/攻击机、舰载预警/运输机等固定翼舰载机飞行学员的陆上综合试验场模拟训练(FCLP)和舰上航母资质训练(CQ)均采用同款T-45教练机来实施。
3 T-45训练大纲及训练流程
3.1 训练大纲及分析
根据美国海军航空训练司令部2010年版本的T-45综合训练系统手册,T-45舰载教练机高级训练按内容可分为理论培训、模拟训练和飞行训练三部分,按阶段主要包括中级喷气和高级攻击两部分,其中中级喷气相当于国内的高级飞行训练,高级攻击类似于国内的战斗入门训练,但由于T-45平台本身的能力问题,实质上训练广度和强度偏弱,还需要在舰队补充中队利用F/A-18D/F双座型战斗机进行补充训练。
T-45训练大纲中安排了214.3小时的理论培训,主要包括基础理论培训和面向T-45飞机的理论培训两大方面,每一方面都分为中级喷气和高级攻击两部分。具体内容见表1。
表1 T-45理论培训科目
T-45训练大纲中安排了71次/100.4小时的模拟器训练,与飞行训练(128架次/155.2小时)的比例大约为2∶3。
模拟器训练具体包括仪表飞行训练器和作战飞行训练器两类。其中仪表飞行训练器主要侧重于基本飞行科目的训练,作战飞行训练器侧重于流程和特情处置训练。各模拟训练科目、架次数和小时数详见表2。
表2 T-45模拟训练科目
T-45训练大纲中安排了128架次/155.2小时的飞行训练,具体训练科目、架次数和飞行时间如表3所示。
结合训练大纲详细内容,从表3分析,可以得出以下结论:
表3 T-45飞行训练科目
1)体现了舰载教练机的衔接性。作为向下衔接基础教练机,向上衔接舰载战斗机的一型装备,T-45大纲充分体现了舰载教练机承上启下的使用特点,在留有一定的过渡训练科目,保证经基础教练机选拔的飞行学员快速上手的同时,还对舰载战斗机训练科目进行了最大限度的下载,一方面,加大高级训练力度,加速飞行学员的角色转换进程,压缩培养周期,另一方面,专机专用,释放了舰载作战飞机的培训类训练科目,从而降低了舰载机飞行员整体培养成本。
2)体现了大纲安排的科学性。虽然FCLP专项训练和考核阶段飞行架次数偏少(总共5架次、8h),但其训练内容已在岸基的训练科目中充分前置,飞行学员需完成不少于270次FCLP类型的进场着陆,经大量岸基训练作为铺垫,形成足够的肌肉记忆后,才可转入上舰训练。
3)体现了美海军人才培养的导向性。美海军认为,舰载机飞行员与岸基飞行员相比,除了需适应航母起降环境,并无其他区别。因此,T-45教练机的主要作用远不是培养舰载机驾驶员,而是为培养合格的舰载机战斗员。所以,在科目安排中,对飞行学员技能养成,以高级/战术训练为主,相关训练所占比重较大(架次数82.8%、飞行时间89%),FCLP/CQ训练所占比重很小(架次数17.2%、飞行时间11%)。
4)体现了教练装备的先进性。大纲安排以模拟战术训练为主,实弹训练为辅,仅在对地攻击科目携带武器外挂开展训练,架次数占比约7%。T-45在不装备某些真实武器和传感器的情况下,通过机载嵌入式训练系统,仿真产生与战斗机相似的虚拟雷达、虚拟电子战、虚拟目标和虚拟武器等,低成本、高效地实现单机或多机战术训练,在扩展训练任务、提高战术质量的同时,降低了组训难度,节省了训练成本。
3.2 训练流程及分析
T-45训练流程整体趋势是先完成理论培训、再完成模拟训练、最后开展飞行训练。具体安排时,面向T-45飞机的理论培训、模拟训练一般安排在飞行训练之前,同一阶段内的各训练科目一般没有明显的先后顺序,即可以并行开展。
结合T-45飞行手册和使用说明,将所有理论培训、模拟训练忽略,可归纳出T-45飞行训练的流程,具体如图2所示。可以看出,同样是按照飞行学员技能成长分阶段串行安排,各小阶段内的科目则不强调前后顺序(可并行实施,训练安排相对灵活)。
图2 T-45飞行训练流程
另外,作为舰载教练机,特别针对T-45教练机CQL训练阶段的训练科目和流程(如图3所示)进行单独分析,包括4次理论学习、3次模拟器训练和14架次飞行训练,如表4所示。
表4 CQ训练科目
图3 T-45CQ训练流程
由此可见,模拟训练安排在飞行训练之后、最后两次飞行考核之前。模拟训练的动作要求如表5所示,主要包括舰载起降基本程序和应急流程(特情)两方面的内容。因此,在舰载教练机上舰承担学员CQ训练期间,为使学员进一步熟悉掌握舰上起降流程和应急流程,提升真实飞行的风险处理能力,有必要安排适当架次的模拟飞行训练。由于每批次上舰进行CQ训练的飞行学员数量较多、训练架次数较多、训练时间有限,若仅在陆上配置模拟器,则飞行学员在舰上完成一定的飞行训练之后,还需转场陆基训练基地完成模拟飞行训练,然后再返回舰上开展飞行训练,增加了训练安排复杂度。因此,为在有限时间内完成上舰训练,通常需在模拟器开展模拟飞行训练,主要是加深对CQ流程以及应急处置能力的训练。
表5 CQL模拟训练内容
续表5
4 结论
从美国海军T-45研发背景可以看出,需要研发专门的舰载教练机,并且同样是以训练效益最大化为目标,紧跟舰载战斗机的发展,在飞行性能、座舱布局、操纵特点、系统功能等方面尽量与战斗机相衔接。T-45是20世纪80年代在当时最新的Hawk“鹰”教练机基础上研制的,是能够满足当时及后续一段时期内的美国海军舰载机飞行员培训需求的,并已经成为舰载教练机发展的典范。但是由于历史的局限性,T-45教练机平台性能和系统功能两方面都走了弯路,随着F/A-18后续型号装备和F-35C的装备,T-45教练机能力差距已经逐渐加大,很难承担面向先进战斗机的高级训练,需要在美国海军舰队利用F/A-18双座型进行大量的补充训练,甚至一度影响到了美国海军训练体制的顺利发展。美国海军也已经意识到问题的存在,在2008年前后T-X项目论证初期,就有与空军一同研发新一代高级教练机的想法,但基于T-45教练机机队规模和寿命考虑,没有付诸实践,也就是说,这一阶段美国空军及其T-7A教练机走在了海军的前面。在舰载教练机研发方面,可以从T-45研制历程中得出以下经验教训:
1)舰载教练机的研制既要考虑教练机的经济性和安全性,又要考虑舰载机的适配性、适海性,研制难度相当大。即使美国这样的航空强国,其T-45舰载教练机也是经过十多年的不断改进才获得成功。
2)舰载教练机的研制始终要瞄准目标战斗机,上舰仅仅是基础能力,更重要的是需要培养飞行学员具备面向先进战斗机的驾驭能力和战术基础能力,才能向部队输送具备优秀能力的飞行员。因此,从美国空军最新立项研制的T-7A教练机发展趋势来看,高级教练机研发需要更加注重平台能力、操控特点、人机界面、系统功能等方面与先进战斗机的衔接性。