教練機高速俯沖時斷電

 

　　教練機高速俯沖時斷電的新聞引起網(wǎng)友的關注，不久前，海軍某飛行訓練團一架教練機在飛行訓練時，高速俯沖的飛機突發(fā)斷電故障，地面指揮塔臺依托飛參數(shù)據(jù)實時回傳系統(tǒng)，及時妥當指揮處置，成功避免了一起重大特情。

 

　　2010年開始，海軍某部與地方企業(yè)聯(lián)合攻關，為初級教練機研制加裝飛參數(shù)據(jù)實時回傳系統(tǒng)，地面指揮員可對飛行員進行監(jiān)督指導，實現(xiàn)了對飛機空中飛行的實時監(jiān)控，有效提高了教學訓練質(zhì)量。如今，該系統(tǒng)已在多型教練機上安裝使用。近年來，該系統(tǒng)機載和地面配套設備不斷進行小型化和數(shù)字化改造升級，受到飛行官兵的廣泛歡迎。

 

　　記者在指揮塔臺監(jiān)控大屏幕上看到，不同顏色標示的各種圖表和數(shù)據(jù)不停跳躍變化，既有該團訓練空域數(shù)十架飛機的整體飛行狀況顯示圖，也有每一架飛機位置、姿態(tài)的三維動態(tài)顯示圖，還有飛機發(fā)動機等重要監(jiān)控部位狀態(tài)實時數(shù)據(jù)。

 

　　據(jù)介紹，這一軍地集智攻關的技術(shù)成果，不僅為飛行安全提供了科技預防手段，同時也為提高飛機放飛密度和有限空域飛機訓練容積率提供了科學依據(jù)，推動實戰(zhàn)化訓練的質(zhì)量效益明顯提升。教練機是訓練飛行員從最初級的飛行技術(shù)到能夠單獨飛行與完成指定工作的特殊機種。無論是操作軍用或者是民用飛機的飛行員都需要經(jīng)過一些相同的訓練程序，使用類似的教練機完成基礎飛行課程。常見的教練機分類方式有兩種，分別是兩級與三級制；兩級制區(qū)分為初級與高級教練機；三級制為初級、中級與高級教練機�；�本和高級訓練教練機用以訓練飛行員掌握大型或高速飛機的駕駛技術(shù)，此外還有訓練空中領航員、雷達員、專業(yè)人員等所用的專業(yè)教練機，一般由轟炸機或運輸機改裝而成，機上配有若干專用技術(shù)教學設備。教練機顧名思義是訓練飛行員基本飛行技術(shù)的專用飛機。在和平時期，教練機常常是空軍里單一機種中數(shù)量最大的。教練機要求廉價、耐用、容易操縱，為了適合初學學員，需要容忍粗暴操作。教練機還需要具有很高的出動率，好大量培訓新飛行員，所以需要運行成本低廉、維修簡單。這些要求實際上相當苛刻，使優(yōu)秀教練機的設計相當不容易。性能教練機對絕對飛行性能要求不是很高，最大速度、最大高度、機動性都只要能達到中不溜就可以了，也沒有掛載武器的要求。教練機分初級、中級和高級。初級教練機（簡稱初教）擔負新學員的最初飛行訓練任務，包括起飛、著陸、目視飛行等，還有一個很重要的任務就是篩選，鑒別出有前途的學員。中級教練機（簡稱中教）用于訓練已經(jīng)具有初步飛行技能的學員，用來訓練隊列飛行、儀表飛行等。高級教練機（簡稱高教）是飛行學員的最后階段，用來訓練復雜氣象飛行、簡單戰(zhàn)術(shù)動作等。有的國家取消中教，只有初教和高教。

 

　　雖然教練機也用于訓練民航和通用航空的飛行員，教練機一般習慣上還是算作軍用飛機。和所有飛機一樣，教練機可以是螺旋槳的，也可以是噴氣式的。初教通常都是螺旋槳的，而且采用活塞式發(fā)動機。中教有螺旋槳的，但一般已經(jīng)不是活塞式發(fā)動機，而是渦槳發(fā)動機。中教也有采用噴氣式的。高教一般是噴氣式的。推進形式的差異在很大程度上反應了初教、中教、高教的使命和使用習慣上的差異。初教最強調(diào)的是廉價、皮實，操作簡單，飛行性能特別溫和、穩(wěn)定，還要具有很高的出動率�；钊�式發(fā)動機在本質(zhì)上和汽車發(fā)動機差不多，技術(shù)非常成熟可靠，經(jīng)濟性也好，用于初教正合適。中教和高教對飛行性能有一點追求了，也要求和現(xiàn)代飛機的飛行特性相對接近，采用噴氣式推進就順理成章了。

 

　　過去，初教、中教、高教各居其位，也專心于訓練新飛行員，除了圖窮匕首見的情況，一般不參加戰(zhàn)斗任務，在設計的時候也不考慮掛載武器的能力。但60年代開始，歐洲時興起所謂"全程教練機"，希望用一種教練機完成從初教一直到高教的全部飛行訓練。這在經(jīng)濟上可以減少機型，降低總采購成本；在技術(shù)上由于發(fā)動機和飛控的發(fā)展，初學的新學員也可以從相當先進的教練機直接入手。由于高教具有良好的飛行性能，賦予高教一定的戰(zhàn)斗能力也成為一種時髦，成為所謂教練-攻擊機。英國的"鷹"式和法德合作的“阿爾法-噴氣”都是這個時代的產(chǎn)物。教練機不光承擔訓練任務，也將在戰(zhàn)爭時期作為對地攻擊機甚至簡易戰(zhàn)斗機使用。從此，教練機的作戰(zhàn)能力成為教練機的設計指標的一部分，使得教練機的設計成為非常微妙的一個問題。這不是一個技術(shù)上能不能實現(xiàn)的問題，而是一個設計基準的選擇問題。換句話說，在技術(shù)上，教練機幾乎可以具有現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的一切能力，但這樣做將在經(jīng)濟上使教練機喪失采購和運行成本低的特點。

 

　　另一方面，五六十年代時，戰(zhàn)斗機普遍達到超音速。為此，一些高教開始達到超音速，同時，戰(zhàn)斗機開始裝備同型的雙座戰(zhàn)斗教練機�，F(xiàn)代高性能戰(zhàn)斗機在操控上各有特色，常規(guī)高教已經(jīng)不足以訓練飛行員掌握安全操縱了，需要專用于換型訓練的同型戰(zhàn)斗教練機。西方戰(zhàn)斗機廣泛開始在裝備新型單座戰(zhàn)斗機的同時，裝備雙座的戰(zhàn)斗教練機。除了航程可能略有損失外，戰(zhàn)斗教練機通常保留戰(zhàn)斗機的絕大部分飛行性能和武器發(fā)射能力，在戰(zhàn)爭期間可以作為戰(zhàn)斗機使用，甚至利用其雙座可以減輕飛行員負擔的特點，承擔難度更高的對地攻擊或者空戰(zhàn)指揮任務。即使對于一般空戰(zhàn)，后座飛行員可以專心操縱雷達和觀察后半球的敵情，也可以減輕前座的負擔，增加空戰(zhàn)格斗的勝算。70年代后，蘇聯(lián)戰(zhàn)斗機也開始依此辦理，為新研制的戰(zhàn)斗機發(fā)展同型雙座戰(zhàn)斗教練機。戰(zhàn)斗教練機從上往下擠壓高教的空間，尤其是接近服役壽命尾聲而退出一線因而價格低廉的前高性能戰(zhàn)斗教練機，也為高教設計增加了困難。全程教練機在技術(shù)上沒有問題，但是在使用上出現(xiàn)訓練成本過高的問題，連減少機型、縮小教練機隊總規(guī)模都不能彌補。

 

　　等級

 

　　另一方面，早期超音速飛行時的穩(wěn)定性問題在飛控問題解決后不再成為問題，超音速飛行和高亞音速飛行在飛行技能上不再有本質(zhì)的差別，超音速教練機的必要性消失了，同型戰(zhàn)斗教練機可以承擔高級武器、戰(zhàn)術(shù)和超音速適應性訓練。教練機的發(fā)展再次進入困境。

 

　　90年代后，全程教練機不再用于全程訓練，而是恢復兩級訓練，用初教作基本飛行訓練后，直接上高教。但初教和高教的劃分又成為問題。

 

　　教練機對速度和高度的要求畢竟不高，活塞式螺旋槳飛機具有可靠、廉價的優(yōu)點，現(xiàn)代渦槳發(fā)動機則可以達到高亞音速和相當高的高度，采用渦槳發(fā)動機的蘇聯(lián)圖-95轟炸機在速度和高度上都接近采用渦噴發(fā)動機的美國B-52轟炸機。如果教練機不再要求超音速性能，采用渦槳發(fā)動機的教練機在很大的性能包線內(nèi)，都可以匹敵噴氣式的教練機。美國開始時是走第一條路，用Slingsby雙座活塞式初教，然后海軍飛行員上T-45（按許可證制造的英國“鷹”式教練機），空軍飛行員上T-38超音速教練機（F-5戰(zhàn)斗機的前身，已經(jīng)很老了，即將大批退役）。英國走第二條路，先上ShortsSuperTucano（按許可證制造的巴西Tucano教練機）渦槳教練機，然后上“鷹”式。美國現(xiàn)在有向英國路線靠攏的趨勢，正在裝備雷錫恩T-6“得克薩斯人”教練機（按許可證制造的瑞士PilatusPC-9），取代Slingsby。

 

　　像Slingsby那樣的簡易初教通常由通用飛機發(fā)展而來，采用并列雙座，教官可以手把手地教學員，便于交流。這種飛機速度慢，性能穩(wěn)定，采購和運行成本低，對學員的心理壓力也小。但這種飛機的性能潛力基本沒有，學員要是養(yǎng)成對教官的依賴也不好，所以現(xiàn)在好像又不提倡了，至少作為軍用教練機不提倡了。串列雙座的活塞式或者渦槳教練機有利于養(yǎng)成學員獨立飛行的習慣，成為現(xiàn)代軍用教練機的主流。但是螺旋槳依然有反扭力的問題，功率增減必須相應地用副翼和尾舵補償，否則要造成偏航。噴氣式飛機沒有這個問題。現(xiàn)代飛控系統(tǒng)可以自動補償螺旋槳的反扭力作用，使學員不致產(chǎn)生壞習慣，在感覺上和噴氣式飛機相似。德國的FanTrainer教練機采用后置螺旋槳，學員看不見螺旋槳，感覺上更加接近噴氣式教練機了。這樣一來，除了最大速度和高度，螺旋槳教練機在性能上已經(jīng)媲美噴氣式教練機，可以做難度相仿的斤斗、倒飛等特技，而起落性更好。更重要的是，經(jīng)濟性能更好。90年代以來，渦槳教練機大有成為新一代的"全程教練機"的勢頭，有在很大程度上代替噴氣式教練機的意思。巴西的Tucano、瑞士的PC-7/PC-9是渦槳教練機中的典范，英國的ShortsSuperTucano是對巴西Tucano的進一步改進，同樣，美國RatheonT-6是對瑞士PC-9的改進，瑞士Pilatus本身也發(fā)展了更新的PC-21，號稱“終極渦槳教練機”。

 

　　先進渦槳教練機和同型戰(zhàn)斗教練機的發(fā)展從兩頭擠壓噴氣式高教，使噴氣式高教的日子十分難過。為了殺出重圍，噴氣式高教開始強調(diào)相對于渦槳教練機的多用性，和相對于同型戰(zhàn)斗教練機的經(jīng)濟性。法德合作的“阿爾法-噴氣”從一開始就是對教練機和攻擊機同等強調(diào)的，在德國空軍里，“阿爾法-噴氣”就是標準的攻擊機，法國空軍也用“阿爾法-噴氣”補充“美洲豹”攻擊機。英國的"鷹"式教練機也是從一開始就具有對敵攻擊能力，后來索性發(fā)展成單座型，供第三世界國家空軍作為高亞音速戰(zhàn)斗機使用。但是作為攻擊機，教練機出身的飛機不夠皮實，戰(zhàn)場生存力有問題。作為戰(zhàn)斗機，缺乏超音速能力也是一個很大的缺憾。所以90年代以來新研制的幾種高教都具有超音速能力，比如歐洲的MAKO、韓國的T-50、中國的L-15等。這些新型教練機都聲稱具有不亞于現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的機動性，具有相當強悍的武器系統(tǒng)，可以做為中等性能的戰(zhàn)斗機或者攻擊機使用。但這也是教練機定位混亂的開始。這個混亂對老資格航空工業(yè)國家是一個很大的困擾，對于新興航空工業(yè)國家則可能成為致命的陷阱，尤其是借教練機入手，希望建立先進戰(zhàn)術(shù)飛機研發(fā)能力的雄心勃勃的國家。這很可能成為一個滑溜溜的斜坡，一踩上去就身不由己了。

 

　　教練機以訓練飛行學員為主業(yè)，以作戰(zhàn)為副業(yè)，這一般都沒有什么異議。但主業(yè)和副業(yè)的定義和兩者的相對比重，這里面差別就大了。教練機的批量大，使用壽命長，出勤率高，對成本控制和使用經(jīng)濟性的要求幾乎和民航客機一樣苛刻，這樣就需要盡可能減少不必要的重量、設備和飛行阻力，否則每天背石頭上山，那什么經(jīng)濟性都免談。但作為作戰(zhàn)飛機來說，戰(zhàn)場上只有兩件事是最重要的：生存力和任務完成能力，其他都無關緊要。

 

　　戰(zhàn)術(shù)飛機種類

 

　　教練機作為戰(zhàn)術(shù)飛機，一般有兩種：攻擊機和戰(zhàn)斗機。攻擊機用于攻擊地面目標，教練機具有良好的低空低速操控性能，后座可以用來幫助觀察戰(zhàn)場和操作武器系統(tǒng)，用作兼職攻擊機好像是天然的選擇。但仔細琢磨一下，問題就來了。攻擊機需要暴露于敵人地面火力之下，需要具有一定的抗打擊能力。美國A-10攻擊機和俄羅斯的蘇聯(lián)蘇-25攻擊機都有鈦制裝甲"澡盆"，用于保護飛行員和關鍵設備，教練機要是也背上這么一個澡盆