在刀尖上跳舞

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  编者按:如何训练舰载机飞行员,是每一个发展航母的国家都必须面临的问题。一般来说,舰载机飞行员的训练大都从陆地模拟甲板开始,熟练后才能转到航母的甲板上进行实操训练。只有建成陆上模拟训练系统,才有源源不断地培训合格舰载机飞行员的基础,才能使航空母舰拥有真正的战斗力。为了加快战斗力生成,拥有大型航母的各海军强国,不约而同地在陆地上建造了仿真度极高的模拟训练设施,用于培训飞行员及航母操作人员。
  航母的威慑力,并不是单凭庞大的舰体本身,而是取决于充当航母“利剑”的舰载机是否“锋利”。作为“利剑”的操纵者,舰载机飞行员培训的难度超出想像。因此在拥有航母的国家中,舰载机飞行员始终是航母培训的重中之重。而舰载机在运动的航母上降落,风险之高,难度之大,一向被喻为“刀尖上的舞蹈”。
  这个“刀尖”有多尖?目前,最大的航母排水量可达10万吨,但从空中看去也只不过一张邮票大小。舰载机飞行员降落时,不仅要高速对准航母,还要准确钩住拦阻索,精确落在甲板上几根阻拦索之间,每根阻拦索间隔仅十余米,有效着陆区域只有几十米,因此,这个“刀尖”确实有点小。
  在这么小的“刀尖”上跳舞有多难?在舰上起降训练阶段,由于航母受到自身动力和海浪的作用,航母平台一直处于晃动中,飞行员很难准确判断着舰点,更难判断着舰角度,给飞行员的降落增加了很大难度。飞行员要让高速飞行的战斗机准确平稳地降落,必须在着陆之前,让尾钩钩住甲板上拦阻索中的一根,这个动作难度非常大。大部分舰载机飞行员发生事故,都是在着舰之前,也就是所谓的“恐怖12秒”。一旦着舰出错,就会造成难以挽回的损失。统计数据显示:美国从使用航母至今,“刀尖上的舞蹈”使飞行员付出惨重代价,舰载机飞行员死亡超过1000名,在20世纪八九十年代就有400多名舰载机飞行员死亡。因此,舰载机飞行员作为航母上的“天之骄子”,其培养难度远比培训岸基飞行员大,危险系数更是成倍增加,一直是外界关注的焦点。
  航母舰载机为什么要进行模拟训练?
  随着训练装备仿真度的提高和数量规模的扩大,模拟训练在舰载机飞行训练中占的比重越来越大。模拟飞行不仅对熟悉座舱设备使用、掌握飞行技术、提高特情处置能力有着极大帮助,而且通过模拟飞行减少实际带飞架次和时间、提高实际训练质量和进度、节省训练能源、延长实装寿命具有重大意义。
  训练安全系数高 舰载机训练安全是各国部队航母训练关注的重要因素。实兵实装训练中,不管是空中机动还是对抗演习,潜在的安全威胁不可避免。然而,利用舰载机模拟训练器进行训练,操作使用方便,对训练和教学场地条件要求较低,可在室内或缩小场地上反复进行使用,而不会产生飞行人员伤亡事故。一般来说,舰载机模拟训练还会避免出现环境破坏,既不会产生诸如油料废气、空气污染等破坏性的后果,也不会因为武器射击引发事故,或因为舰载机飞行产生噪音污染。
  训练成本低 科技发展到今天,很多飞行训练都可以使用模拟器来实现。这样既能节省燃油备件,也能让飞行员更快的上手。虽然各国军队每年不断增加训练经费,但各种高技术武器装备造价昂贵,在部队训练中不可能经常组织实施各种实装、实弹演练,只能运用各种模拟器材来模拟高技术装备的各种作战效能,为部队进行反复演练创造出近似实战的环境和条件。模拟训练既可以大大减少演习经费,又可以达到理想的训练效果。对一架军用战斗机来说,这个数字更难计算出来,但一般来说,在1:10到1:20之间,还要看飞机的类型和模拟器的复杂程度。现在美国海军公布了F/A-18训练中耗价比为1:18.2,而SH-60“黑鹰”/“海鹰”直升机的耗价比率是1:14.6。
  训练效能高 通过相应的三维战场环境图形像库,包括作战背景、战地场景、各种武器装备和人员等,为使用者创造了一种险象环生、逼近真实的立体战场环境,以增强其临战感觉,提高舰载机训练质量。在阿富汗和伊拉克战争中,美军采用了航空照片、卫星影像和数字高层数据来生成高分辨率的作战区域三维地形环境,以几乎一致的三维环境来训练执行任务的战斗机飞行人员。很多飞行人员都感慨在执行任务的过程中,见到的环境都是在模拟器上见过的。大大减少了执行飞行任务的难度和伤亡率。美国国防部对第4机步师的新兵培训情况进行的调查显示,入伍前玩过“美国陆军”游戏的新兵,仅用两个月就掌握了该师复杂的数字化主战装备,而从未涉猎玩过“美国陆军”游戏的新兵耗费时间更长,模拟训练用实际效果证明了自身的价值。
  实战效果好 与常规的训练方式相比较,模拟训练场景逼真,人物形象、装具细腻真实,使参训舰载机飞行员身临其境。受训人员通过三维图形、触感、运动感知等方式,感受战场环境并直接操作其中的物体。在空间自由移动视点,并与其他交互中的人员彼此可视,使受训练者不是被动地观察人工环境,而是以第一人称的感觉,实时地感觉到这个所营造的环境的真实存在,并能够与之交互作用,从而使受训人员在一种接近真实的环境中研究作战对象虚拟训练。从外军特别是发达国家军队的模拟训练实践看,模拟训练可以最大限度地营造逼真的战场景况,模拟未来战争的各种可能情况,使受训者最大限度地贴近实战锻炼:可以为受训者提供各种困境、危境、绝境等高危境况,全面模拟演练各种高危险性的行动,提高处理各种危险突发事件的能力。
  扫描美国舰载机模拟训练
  大力发展航母的国家,大部分都会先在陆地上建立相应的模拟训练设施。这些模拟训练设施不仅设计有完整的飞行甲板、起降装置、阻拦网等,而且安装有模拟起降、紧急情况处理等高度计算机化的训练装置,以便舰载机飞行员进行模拟仿真练习,不断提高训练效益。美国是世界上拥有航母最多的国家,是模拟训练的先行者,其舰载机模拟训练应用的范围最为广泛,取得的成效也是最为显著。
  近期,美国海军在彭萨科拉海军航空站部署了4套由波音公司生产的陆基舰载机飞行模拟器,可输出高保真先进图像,还可以模拟EA-18G“咆哮者”电子战飞机、F/A-18“大黄蜂”战斗机和EA-6B“徘徊者”飞机等舰载机的有关指令,可添加虚拟僚机驾驶员,人工制造威胁场景,从而构建出更加真实的任务环境以帮助学员更加了解导航、通信、紧急事态、目标识别与武器部署、基本的航母作业常识。这些飞行模拟器目前已投入作战训练使用,专用于训练舰载机飞行员。新型飞行模拟器可帮助海军把某些训练任务移至地面进行,每年可以训练150名左右的学员。   美国海军F/A-18中队戟配备了舰载机作战飞行训练器,可提供300°水平视场角和80°垂直视场角,主要训练任务为,正常和应急飞行流程、全天候进场飞行流程、陆上机场着陆和航母着舰飞行流程、空空截击飞行流程、低空飞行和低空对地攻击指挥流程、对导弹防御指挥流程、投放武器操作流程等。多个舰载机作战飞行训练器可以互相联网,支持编队及协同训练。美国海军F/A-18中队还配备了T-45训练系统,主要由T-45A/C“苍鹰”飞机、飞行训练模拟器、训练综合系统、后勤综合保障系统等组成,能提供近似实战的训练环境,有效地缩短训练周期并提高训练质量。该系统同时也为法国舰载机飞行员提供训练。使用T-45飞行训练模拟器后,部队的训练水平明显提高,比如:在美国第四飞行训练联队飞行演习中,使用T-45模拟训练,不及格的人数减少了55%。
  2011年,美国空军一架F-35A在加利福尼亚州爱德华兹空军基地发生引擎故障后,美国国防部决定空军、海军陆战队和海军的所有型号F-35停飞,转入模拟器训练,主要训练应急情况处置和基本战术。美军在埃格林基地建成了舰载型F-35C模拟训练系统,内含一体化教室、互动式电子课程软件、全任务飞行模拟器、任务演练训练器和便携式训练器,以及训练管理系统。
  一体化教室由一个教师操作台和12个学生操作台组成,教师操作台可以实时显示所有学生的操作情况。一旦学生违反操作规程,教师操作台会自动发出警告,教练可利用内部通话系统进行纠正指导。教师还可以遥控学生的操作台,协助完成操作。此外,教师可以回放复盘学生的操作情况,展示操作错误,并进行讲评。
  全任务飞行模拟器则是一个带有360°穹顶的复杂装置,模拟器中间是座舱,配有头盔显示器,周围有25个投影仪,能营造出身临其境的感觉。
  任务演练训练器安装的软件与全任务飞行模拟器的软件大致相同,区别是可以在没有其它辅助系统的情况下独立运行,因此可以在条件较为简陋的地方安装使用,可以支持F-35舰载型的相关训练。
  便携式训练器包括仿真的舰载型F-35C触摸式显示器、操纵杆和油门,可以在教室里营造一个接近真实的操作情境。教师可以进行示范操作,学生也能模仿并实际操作。训练管理系统负责跟踪并协调各项训练事务,如大纲制定、记录模拟训练与实际飞行训练时数等。
  美国海军专门建设了舰载机岸上模拟训练基地,航母舰载机飞行员完成基础飞行训练后,要在舰载机岸上模拟训练基地进行舰载机飞行资格训练,学会操纵教练机对准光学下滑航迹、在模拟甲板上“定点降落”以及“触舰一拉起”等内容的训练。美国海军规定,新飞行员必须完成40个单元陆上的着舰练习才能在真正航母上着舰。每个单元进行8~10次“触舰一拉起”练习,在训练过程中由着舰信号官对每次着陆打分、评判,陆上模拟训练合格后才能进入实际着舰训练。
  根据美国海军训练大纲,F-35C飞行员都要训练9个月,大致划分为四个步骤。第一步,飞行员在电子教室集中学习。包括听课、通过自学课程软件和便携训练器演练,飞行员能体验到接近真实的驾驶感觉。第二步,课堂教学与自学结合。学生课内在教室里听课,课余时间将便携训练器带回家练习,并在家里下载软件自学。第三步,每个飞行员至少要在全任务飞行模拟器里执行5架次飞行任务。第四步,在作战单元级别,航母舰载机飞行员可进行模拟的战术场景练习,最终连接来自世界各地不同的单位完成舰队合成训练计划。
  美海军模拟系统不单单是飞机,还将包括各种军舰。该系统可以连接每天在一起训练的不同单位,同样具有战役组织的价值,协同数以百计的飞机,以及地面部队、海军军舰。模拟演习中,加入敌方飞机、地面防空等实际因素,并且可全面模拟电子战、信息侦搜能力。
  并非万能
  凡事都是利弊并存,过犹不及。尽管各国海军对航母舰载机模拟训练的诸多优点进行了充分肯定,但也充分认识到航母舰载机模拟训练不可避免地给航母训练带来了消极影响。过分依赖航母舰载机模拟器,导致模拟训练时间多实际飞行训练少,弱化了实装操作能力。试想一个“极品飞车”或“CS”的骨灰级玩家,在游戏中可能所向披靡,但现实中很少开车或摸枪,如果让他们走上战场,后果可想而知。F-35C学员通过模拟器可以直观地学习识别不同的装甲车辆,然而视觉显示也是通常模拟器的一个不足,尤其是近距离和地貌模拟。目前,F-35c模拟器还不能移动,而且响应时间都没有较好体现。现有的运动模拟器,不能复制对人体的生理效应,如过载等感觉,还不能模拟空战训练中的生理和心理反应,尽管它们适合战术训练。因此,模拟训练再“身临其境”也是虚拟,在作战实验室中取得胜利,并不意味着在实战中必然获胜。
  美军也意识到这个问题,因为他们发现,实战中的士兵往往因实装操作过少而出现误操作,实际经验的缺乏导致训练事故频频,在某些领域导致的损失甚至超过实战损失。就连专门进行3D虚拟训练技术研发的IP视频系统公司总裁约翰·皮罗特,在被问到虚拟训练最终是否可以取代真实条件下的训练时,也认为“真实训练还是必须的”。美军《模拟训练手册》指出,片面地利用模拟训练验证战争计划、作战条令或者检验一个部队在特定地点执行特定使命的做法是错误的,期望模拟训练系统完成部署,以模拟训练系统训练范畴的任务不仅是对模拟系统的错误使用,也违背了设计这些模拟系统的初衷。
  战争永远是一个“充满不确定性的领域”,现代科技的光芒永远无法照亮战争的每一个角落。即使人类军事斗争已经进入智能较量的时代,战争正在从“黑箱艺术”大步流星地步入“科学技术”的殿堂,但对战争的感受与认知依然需要真正地走入战场或训练场而非坐在电脑旁“点击鼠标”。对此,有战争伦理专家甚至还担心,倘若飞行模拟训练越来越所谓的“逼真”,飞行员可能越来越弄不清模拟和战争的界线,如果杀人就像游戏里面“打一下,窜起一堆红霞”那样简单,这是否将会使人丧失对战争的敬畏之心,或许也是需要认真面对的问题。
  随着计算机技术的迅速发展,数字化技术突飞猛进为模拟训练开拓崭新领域,21世纪外军的舰载机模拟训练将会产生一些新的发展变化。为了能尽快适应未来战场需要并掌握信息化战争的主动权,各国海军将逐步将航母舰载机模拟训练同战争需求紧密相连,旨在提高航母舰载机飞行员在复杂多变的战场环境下的联合作战能力和情报收集能力。针对未来高技术作战的战争形态、战斗样式、作战对象和作战环境等背景,高度逼真的按实战要求进行航母舰载机模拟训练成为各国海军军事训练改革的要点,有力地推进舰载机部队从以技术训练为主向以战术训练为主的重大转变。
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