從第17 屆迪拜航展看軍用教練機發展趨勢

溫智翔，彭 柳，王二振，雷 波

（航空工業洪都，江西 南昌，330095）

0 引 言

第17 屆迪拜國際航空展于2021 年11 月14 日至18 日在阿聯酋迪拜阿勒馬克圖姆機場舉行， 這也是自新冠肺炎疫情暴發以來首次舉辦的大型國際航空展， 共有148 個國家和地區的1200 余家航空和航天企業參展，其中371 家企業為首次亮相。 本屆航展室內展區共設有20 個國家館， 室外展出飛機超過160 架，為期5 天的迪拜航展共吸引超過85000 名觀眾參觀[1]。

世界主流軍用教練機供應商如中國洪都、美國波音（瑞典薩博）、意大利阿萊尼亞·馬基、俄羅斯雅克夫列夫設計局、韓國KAI 公司、瑞士皮拉圖斯、捷克沃多喬迪等公司均攜最新成果以飛行、靜展、模型、宣傳片等方式參加了本屆航展。這些成果揭示了廠商對戰斗機飛行員訓練體系發展趨勢的理解。

1 新的技術特點

參加迪拜航展的教練機覆蓋了戰斗機飛行員訓練體系的全部階段，從中總結出以下新技術特點。

1.1 全面淘汰傳統儀表，玻璃座艙成為標準人機交互界面

隨著計算機和數字技術發展，數字化顯示設備及其架構的成本已經足夠低，玻璃座艙已經是新型和現代化改型軍用飛機的標配（見圖1）。 戰斗機飛行員訓練體系的所有教練機，包括篩選教練機、初級教練機、基礎教練機、高級教練機、戰斗入門教練機到最后的戰斗機都已經淘汰了傳統儀表， 形成了以彩色多功能顯示器為主要信息源（大部分還有平顯），EFIS（Emergency Flight Information System）組成備份信息源的人機交互界面。

圖1 新型和改型教練機已取消傳統儀表

1.2 基于先進航電系統，將高級技能下載到初級訓練階段

螺旋槳飛機擁有玻璃座艙后，先進航電就有了施展的平臺。 基于先進航電系統，許多過去只能在噴氣式教練機訓練的高級技能得以下載的初級訓練階段。瑞士皮拉圖斯PC-7 的最新改型PC-7 MKX 被稱為“The Smart Basic Trainer”。 基于“Smart”的航電系統，PC-7 MKX 除 座 艙 信 息 管 理、CNI（Communication Navigation and Identify friend or foe）管理等航電基礎功能外，還能實現合成視景、交通提示、自動駕駛、座艙視頻攝錄等功能（見圖2），完全能覆蓋高級訓練所需的導航、儀表、編隊、任務規劃和講評等訓練內容[2]。

圖2 PC-7 MKX 先進航電系統支持大量過去無法在此類平臺訓練的內容

1.3 基于先進模擬器使GBTS 前置到初級/基礎訓練階段，極大提高訓練效能

過去螺旋槳飛機基本只用于學習飛行技術，解決學員從普通人變成飛行員的問題。當高級技能被下載到螺旋槳飛機后，原本與噴氣式教練機配合使用的模擬器等地面訓練系統（GBTS）也成為剛需，被一同下載到初級/基礎訓練階段。 GBTS 遠不止全任務模擬器，還包括簡易模擬器，計算機輔助訓練（CBT）、任務規劃和講評系統等（見圖3）。 GBTS 除了更低的耗費外， 還有比真實飛行長得多的有效訓練時間。 通過GBTS 能使學員在真機飛行之前基本具備所需的所有技能，只需在真機上體驗實際飛行的特點，極大提高訓練效能。

圖3 GBTS 包括全任務模擬器、簡易模擬器、任務規劃和講評系統等

1.4 基于渦槳發動機和開放架構航電使武裝版本下探到非噴氣平臺

為了提高軍貿市場的競爭力，噴氣教練機通常有武裝版本，如英國的霍克、捷克的L-39 等均有針對不同用戶的武裝版改型。 得益于PT-6 系列渦槳發動機1600 馬力的強勁動力和開放架構的航電系統，武裝版本教練機下探到非噴氣平臺，使各國用戶執行近距空中支援、空中警戒、反恐、反叛亂戰爭等任務時有了更經濟的選擇（見圖4）。

圖4 “武裝到牙齒”的作戰版渦槳教練機

這些平臺雖然飛機不大，但機炮、火箭、常規炸彈、激光彈、衛星彈、空對空導彈等一應俱全，紅外、光電、數據鏈樣樣不落，航電任務系統非常先進。 B-350甚至已經和F-35 一樣，觸摸大屏，輸入賬號密碼登錄。 這種趨勢說明國外的航電任務系統、機載武器和傳感器已經做得非常便宜。 這些飛機進可當攻擊機，退可做教練機， 是軍費不足的中小客戶的不二選擇，對大國空軍也有很強的吸引力。

1.5 基于嵌入式訓練的純教練版本，將省錢做到極致

基于嵌入式訓練系統， 教練機可以在不配置雷達、電子戰等傳感器和任何武器的情況下進行任務訓練和戰術訓練。 對于以省錢為根本目的的教練機來說，這是一項革命性的成果。這種純教練版本教練機，如PC-21、M-346AJT 和T-7A，除享受嵌入式訓練系統帶來的巨大經濟效益外， 自身也沒有一磅重量浪費在作戰上，將省錢做到了極致。 PC-21 的虛擬雷達和數據鏈使其能支持針對真實目標和虛擬目標的雷達和武器技能教學訓練。PC-21 能模擬最新戰斗機上能找到的幾乎任何武器，不需要訓練彈和靶場就能進行非常逼真的武器戰術訓練 （見圖5）。 使用虛擬雷達，不需要目標也可以進行超視距空空導彈訓練。 與裝備同型嵌入式訓練系統的飛機一起可以進行中轉近對抗和多機對抗訓練。PC-21 可以使用虛擬雷達和虛擬武器完成各種模式的武器對地攻擊，并且可以在沒有投任何彈藥的情況下對攻擊精度進行評分[3]。

圖5 基于嵌入式訓練系統的虛擬雷達和虛擬武器訓練

1.6 基于可編程飛控的定向專用版本，極限追求訓練效能

許多國家有多型主戰飛機， 相互之間差別較大，如美國空軍有F-15、F-16、F-22 和F-35， 中國空軍有殲16、殲10 和殲20，印度空軍有“陣風”、蘇-30等， 這些飛機的飛行品質和人機界面都有較大差別。如果學員通過同一型教練機進入到戰斗機部隊，就需要在戰斗機上訓練一段時間來獲得駕馭戰斗機的技能。為縮短這部分時間，提高學員成才速度，節省戰斗機壽命，各國通過可編程飛控實現了同一平臺模擬不同戰斗機的定向專用版本。不同版本的同型教練機從系統功能、人機界面、操縱品質等方面盡可能模擬學員畢業將去往的前線戰斗機，從而將訓練效能發揮到極致。

1.7 無限逼近戰斗機的輕型多用途版本，使市場空間最大化，成為性價比之王

對軍費不足的小國空軍來說， 純教練機是奢侈的。 小國空軍的需求以反恐、空中警戒、反走私、反叛亂等低烈度任務，以教練機平臺加裝傳感器、電子戰和武器使其武裝化得到的輕型多用途版本更加實用，既具有教練機的功能，又能夠執行任務，具有最高的性價比。

即使是美國也難以抵御性價比的誘惑。 2021 年10 月12 日，美國空軍發出RFI（信息征詢），向工業部門征求先進戰術教練機（ATT）的意見。ATT 的任務分別是初始戰術訓練、“假想敵”訓練和當前及未來前線戰機的戰術補充力量[5]。 RFI 中要求飛機應具備外掛電子攻擊吊艙或電子對抗吊艙、戰術數據鏈、頭盔顯示器、雷達、紅外傳感器、威脅告警，具有空中加油能力以及攜帶各種武器的能力。

2 重構訓練體系

傳統的戰斗機飛行員訓練體系（見圖6）是基于過去飛機的能力設計的。 學員通過通航飛機（通常是塞斯納172 之類的純儀表飛機）篩選后，通過初級階段、 中級階段、 高級階段 （AJT） 和戰斗入門階段（LIFT）的訓練，進入到戰斗機部隊，進行機型過渡訓練，最終成為一名戰斗機飛行員。

圖6 傳統教練機訓練體系[3]

然而，隨著各型飛機能力的變化，訓練體系也面臨重構。 當篩選機都具備玻璃座艙后，就具備了一部分初級訓練的能力。 以GP120、DA20 為代表的現代化篩選機的能力已經滿足初級訓練的需求，足以解決“會飛行”的問題。此外，對于以起降、儀表飛行為主的初級訓練階段，飛行性能并不是很重要。 與串座飛機相比， 并座飛機的教員與學員更容易共享信息和溝通，機組資源管理難度更低，因而更有優勢。這也是美國、德國、英國、阿聯酋等國均用現代化篩選機作為初級訓練機的重要原因。 渦槳教練機能力大幅提升后，下能銜接初級訓練，上可觸及戰斗入門訓練。 盡管皮拉圖斯宣稱PC-21 能覆蓋全部戰斗入門訓練， 但顯然其性能包線無法覆蓋低空導航（速度一般大于400節）、大迎角機動和快節奏的對空攔截訓練。 因此，使用T-6 的英美和使用PC-21 的新加坡都選擇噴氣式教練機承擔高級訓練和戰斗入門訓練任務（英國使用HAWK-T2，美國使用T-38，將來換成T-7A，新加坡使用M-346）。 綜上所述，新的訓練體系將由三型飛機（活塞教練機、渦槳教練機、噴氣教練機）組成，如圖7 所示。

圖7 新的教練機訓練體系

3 對國內教練機發展的建議

國內二代機還沒完全退役，其他軍用飛機也尚未完成現代化升級，傳統儀表還在被大量使用。因此，現階段保留初教六是明智的。 在二代機完全退役，空軍完成現代化轉型之后，建議引進一款先進并座篩選機，作為學員的第一型教練機。在教8 退役后，初教六與教10 之間巨大的性能和系統功能缺口需要一個平臺來銜接，建議研制一型渦槳教練機來填補這一缺口。教10 飛機建議開發兩個版本。一款是基于嵌入式訓練系統的純教練版本，配置訓練數據鏈，不配置武器和傳感器，主要用于院校訓練。當然，這種構想必須基于嵌入式訓練系統的開發水平足夠高的前提，否則就必須用實裝武器和傳感器來彌補。另一款是無限逼近戰斗機的輕型多用途版本，配置武器、傳感器和戰術數據鏈，主要放在作戰部隊，承擔戰術訓練、“假想敵”和低烈度作戰任務。

4 結 語

對于大國空軍來說，作戰飛機多，飛行員需求大，學員人數多，教練機的主要任務是訓練，因此更應該關注如何節約訓練消耗，縮短成才周期，提高訓練效能。 對于小國空軍來說，作戰飛機少，飛行員需求小，學員人數少， 教練機除了訓練之外還要承擔作戰任務，因此更應該關注如何節省全任務和全壽命周期費用，提高綜合性價比。基于這兩個要點，針對客戶的不同需求開發的教練機將更符合市場預期。