从第17 届迪拜航展看军用教练机发展趋势

温智翔，彭 柳，王二振，雷 波

（航空工业洪都，江西 南昌，330095）

0 引 言

第17 届迪拜国际航空展于2021 年11 月14 日至18 日在阿联酋迪拜阿勒马克图姆机场举行， 这也是自新冠肺炎疫情暴发以来首次举办的大型国际航空展， 共有148 个国家和地区的1200 余家航空和航天企业参展，其中371 家企业为首次亮相。 本届航展室内展区共设有20 个国家馆， 室外展出飞机超过160 架，为期5 天的迪拜航展共吸引超过85000 名观众参观[1]。

世界主流军用教练机供应商如中国洪都、美国波音（瑞典萨博）、意大利阿莱尼亚·马基、俄罗斯雅克夫列夫设计局、韩国KAI 公司、瑞士皮拉图斯、捷克沃多乔迪等公司均携最新成果以飞行、静展、模型、宣传片等方式参加了本届航展。这些成果揭示了厂商对战斗机飞行员训练体系发展趋势的理解。

1 新的技术特点

参加迪拜航展的教练机覆盖了战斗机飞行员训练体系的全部阶段，从中总结出以下新技术特点。

1.1 全面淘汰传统仪表，玻璃座舱成为标准人机交互界面

随着计算机和数字技术发展，数字化显示设备及其架构的成本已经足够低，玻璃座舱已经是新型和现代化改型军用飞机的标配（见图1）。 战斗机飞行员训练体系的所有教练机，包括筛选教练机、初级教练机、基础教练机、高级教练机、战斗入门教练机到最后的战斗机都已经淘汰了传统仪表， 形成了以彩色多功能显示器为主要信息源（大部分还有平显），EFIS（Emergency Flight Information System）组成备份信息源的人机交互界面。

图1 新型和改型教练机已取消传统仪表

1.2 基于先进航电系统，将高级技能下载到初级训练阶段

螺旋桨飞机拥有玻璃座舱后，先进航电就有了施展的平台。 基于先进航电系统，许多过去只能在喷气式教练机训练的高级技能得以下载的初级训练阶段。瑞士皮拉图斯PC-7 的最新改型PC-7 MKX 被称为“The Smart Basic Trainer”。 基于“Smart”的航电系统，PC-7 MKX 除 座 舱 信 息 管 理、CNI（Communication Navigation and Identify friend or foe）管理等航电基础功能外，还能实现合成视景、交通提示、自动驾驶、座舱视频摄录等功能（见图2），完全能覆盖高级训练所需的导航、仪表、编队、任务规划和讲评等训练内容[2]。

图2 PC-7 MKX 先进航电系统支持大量过去无法在此类平台训练的内容

1.3 基于先进模拟器使GBTS 前置到初级/基础训练阶段，极大提高训练效能

过去螺旋桨飞机基本只用于学习飞行技术，解决学员从普通人变成飞行员的问题。当高级技能被下载到螺旋桨飞机后，原本与喷气式教练机配合使用的模拟器等地面训练系统（GBTS）也成为刚需，被一同下载到初级/基础训练阶段。 GBTS 远不止全任务模拟器，还包括简易模拟器，计算机辅助训练（CBT）、任务规划和讲评系统等（见图3）。 GBTS 除了更低的耗费外， 还有比真实飞行长得多的有效训练时间。 通过GBTS 能使学员在真机飞行之前基本具备所需的所有技能，只需在真机上体验实际飞行的特点，极大提高训练效能。

图3 GBTS 包括全任务模拟器、简易模拟器、任务规划和讲评系统等

1.4 基于涡桨发动机和开放架构航电使武装版本下探到非喷气平台

为了提高军贸市场的竞争力，喷气教练机通常有武装版本，如英国的霍克、捷克的L-39 等均有针对不同用户的武装版改型。 得益于PT-6 系列涡桨发动机1600 马力的强劲动力和开放架构的航电系统，武装版本教练机下探到非喷气平台，使各国用户执行近距空中支援、空中警戒、反恐、反叛乱战争等任务时有了更经济的选择（见图4）。

图4 “武装到牙齿”的作战版涡桨教练机

这些平台虽然飞机不大，但机炮、火箭、常规炸弹、激光弹、卫星弹、空对空导弹等一应俱全，红外、光电、数据链样样不落，航电任务系统非常先进。 B-350甚至已经和F-35 一样，触摸大屏，输入账号密码登录。 这种趋势说明国外的航电任务系统、机载武器和传感器已经做得非常便宜。 这些飞机进可当攻击机，退可做教练机， 是军费不足的中小客户的不二选择，对大国空军也有很强的吸引力。

1.5 基于嵌入式训练的纯教练版本，将省钱做到极致

基于嵌入式训练系统， 教练机可以在不配置雷达、电子战等传感器和任何武器的情况下进行任务训练和战术训练。 对于以省钱为根本目的的教练机来说，这是一项革命性的成果。这种纯教练版本教练机，如PC-21、M-346AJT 和T-7A，除享受嵌入式训练系统带来的巨大经济效益外， 自身也没有一磅重量浪费在作战上，将省钱做到了极致。 PC-21 的虚拟雷达和数据链使其能支持针对真实目标和虚拟目标的雷达和武器技能教学训练。PC-21 能模拟最新战斗机上能找到的几乎任何武器，不需要训练弹和靶场就能进行非常逼真的武器战术训练 （见图5）。 使用虚拟雷达，不需要目标也可以进行超视距空空导弹训练。 与装备同型嵌入式训练系统的飞机一起可以进行中转近对抗和多机对抗训练。PC-21 可以使用虚拟雷达和虚拟武器完成各种模式的武器对地攻击，并且可以在没有投任何弹药的情况下对攻击精度进行评分[3]。

图5 基于嵌入式训练系统的虚拟雷达和虚拟武器训练

1.6 基于可编程飞控的定向专用版本，极限追求训练效能

许多国家有多型主战飞机， 相互之间差别较大，如美国空军有F-15、F-16、F-22 和F-35， 中国空军有歼16、歼10 和歼20，印度空军有“阵风”、苏-30等， 这些飞机的飞行品质和人机界面都有较大差别。如果学员通过同一型教练机进入到战斗机部队，就需要在战斗机上训练一段时间来获得驾驭战斗机的技能。为缩短这部分时间，提高学员成才速度，节省战斗机寿命，各国通过可编程飞控实现了同一平台模拟不同战斗机的定向专用版本。不同版本的同型教练机从系统功能、人机界面、操纵品质等方面尽可能模拟学员毕业将去往的前线战斗机，从而将训练效能发挥到极致。

1.7 无限逼近战斗机的轻型多用途版本，使市场空间最大化，成为性价比之王

对军费不足的小国空军来说， 纯教练机是奢侈的。 小国空军的需求以反恐、空中警戒、反走私、反叛乱等低烈度任务，以教练机平台加装传感器、电子战和武器使其武装化得到的轻型多用途版本更加实用，既具有教练机的功能，又能够执行任务，具有最高的性价比。

即使是美国也难以抵御性价比的诱惑。 2021 年10 月12 日，美国空军发出RFI（信息征询），向工业部门征求先进战术教练机（ATT）的意见。ATT 的任务分别是初始战术训练、“假想敌”训练和当前及未来前线战机的战术补充力量[5]。 RFI 中要求飞机应具备外挂电子攻击吊舱或电子对抗吊舱、战术数据链、头盔显示器、雷达、红外传感器、威胁告警，具有空中加油能力以及携带各种武器的能力。

2 重构训练体系

传统的战斗机飞行员训练体系（见图6）是基于过去飞机的能力设计的。 学员通过通航飞机（通常是塞斯纳172 之类的纯仪表飞机）筛选后，通过初级阶段、 中级阶段、 高级阶段 （AJT） 和战斗入门阶段（LIFT）的训练，进入到战斗机部队，进行机型过渡训练，最终成为一名战斗机飞行员。

图6 传统教练机训练体系[3]

然而，随着各型飞机能力的变化，训练体系也面临重构。 当筛选机都具备玻璃座舱后，就具备了一部分初级训练的能力。 以GP120、DA20 为代表的现代化筛选机的能力已经满足初级训练的需求，足以解决“会飞行”的问题。此外，对于以起降、仪表飞行为主的初级训练阶段，飞行性能并不是很重要。 与串座飞机相比， 并座飞机的教员与学员更容易共享信息和沟通，机组资源管理难度更低，因而更有优势。这也是美国、德国、英国、阿联酋等国均用现代化筛选机作为初级训练机的重要原因。 涡桨教练机能力大幅提升后，下能衔接初级训练，上可触及战斗入门训练。 尽管皮拉图斯宣称PC-21 能覆盖全部战斗入门训练， 但显然其性能包线无法覆盖低空导航（速度一般大于400节）、大迎角机动和快节奏的对空拦截训练。 因此，使用T-6 的英美和使用PC-21 的新加坡都选择喷气式教练机承担高级训练和战斗入门训练任务（英国使用HAWK-T2，美国使用T-38，将来换成T-7A，新加坡使用M-346）。 综上所述，新的训练体系将由三型飞机（活塞教练机、涡桨教练机、喷气教练机）组成，如图7 所示。

图7 新的教练机训练体系

3 对国内教练机发展的建议

国内二代机还没完全退役，其他军用飞机也尚未完成现代化升级，传统仪表还在被大量使用。因此，现阶段保留初教六是明智的。 在二代机完全退役，空军完成现代化转型之后，建议引进一款先进并座筛选机，作为学员的第一型教练机。在教8 退役后，初教六与教10 之间巨大的性能和系统功能缺口需要一个平台来衔接，建议研制一型涡桨教练机来填补这一缺口。教10 飞机建议开发两个版本。一款是基于嵌入式训练系统的纯教练版本，配置训练数据链，不配置武器和传感器，主要用于院校训练。当然，这种构想必须基于嵌入式训练系统的开发水平足够高的前提，否则就必须用实装武器和传感器来弥补。另一款是无限逼近战斗机的轻型多用途版本，配置武器、传感器和战术数据链，主要放在作战部队，承担战术训练、“假想敌”和低烈度作战任务。

4 结 语

对于大国空军来说，作战飞机多，飞行员需求大，学员人数多，教练机的主要任务是训练，因此更应该关注如何节约训练消耗，缩短成才周期，提高训练效能。 对于小国空军来说，作战飞机少，飞行员需求小，学员人数少， 教练机除了训练之外还要承担作战任务，因此更应该关注如何节省全任务和全寿命周期费用，提高综合性价比。基于这两个要点，针对客户的不同需求开发的教练机将更符合市场预期。