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(guān)注，不久前，海軍某飛行訓(xùn)練團一架教練機在飛行訓(xùn)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(dāng)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(guān)，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(dǎo)，實現(xiàn)了對飛機空中飛行的實時監(jiān)控，有效提高了教學(xué)訓(xùn)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(shè)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(biāo)示的各種圖表和數(shù)據(jù)不停跳躍變化，既有該團訓(xùn)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(guān)的技術(shù)成果，不僅為飛行安全提供了科技預(yù)防手段，同時也為提高飛機放飛密度和有限空域飛機訓(xùn)練容積率提供了科學(xué)依據(jù)，推動實戰(zhàn)化訓(xùn)練的質(zhì)量效益明顯提升。教練機是訓(xùn)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(xùn)練程序，使用類似的教練機完成基礎(chǔ)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。基本和高級訓(xùn)練教練機用以訓(xùn)練飛行員掌握大型或高速飛機的駕駛技術(shù)，此外還有訓(xùn)練空中領(lǐng)航員、雷達(dá)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(xué)設(shè)備。教練機顧名思義是訓(xùn)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(xué)學(xué)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(xùn)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(dāng)苛刻，使優(yōu)秀教練機的設(shè)計相當(dāng)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(dá)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(dān)負(fù)新學(xué)員的最初飛行訓(xùn)練任務(wù)，包括起飛、著陸、目視飛行等，還有一個很重要的任務(wù)就是篩選，鑒別出有前途的學(xué)員。中級教練機（簡稱中教）用于訓(xùn)練已經(jīng)具有初步飛行技能的學(xué)員，用來訓(xùn)練隊列飛行、儀表飛行等。高級教練機（簡稱高教）是飛行學(xué)員的最后階段，用來訓(xùn)練復(fù)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(xùn)練民航和通用航空的飛行員，教練機一般習(xí)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(yīng)了初教、中教、高教的使命和使用習(xí)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(xùn)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(wù)，在設(shè)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(xùn)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(xué)的新學(xué)員也可以從相當(dāng)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(dān)訓(xùn)練任務(wù)，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(shè)計指標(biāo)的一部分，使得教練機的設(shè)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(shè)計基準(zhǔn)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(dá)到超音速。為此，一些高教開始達(dá)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(xùn)練飛行員掌握安全操縱了，需要專用于換型訓(xùn)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(fù)擔(dān)的特點，承擔(dān)難度更高的對地攻擊或者空戰(zhàn)指揮任務(wù)。即使對于一般空戰(zhàn)，后座飛行員可以專心操縱雷達(dá)和觀察后半球的敵情，也可以減輕前座的負(fù)擔(dān)，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(shè)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(xùn)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(dān)高級武器、戰(zhàn)術(shù)和超音速適應(yīng)性訓(xùn)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(xùn)練，而是恢復(fù)兩級訓(xùn)練，用初教作基本飛行訓(xùn)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(dá)到高亞音速和相當(dāng)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(xué)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(xué)員的心理壓力也小。但這種飛機的性能潛力基本沒有，學(xué)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(xué)員獨立飛行的習(xí)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(yīng)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�，F(xiàn)代飛控系統(tǒng)可以自動補償螺旋槳的反扭力作用，使學(xué)員不致產(chǎn)生壞習(xí)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(xùn)練飛行學(xué)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(shè)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(wù)完成能力，其他都無關(guān)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(biāo)，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(xì)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(guān)鍵設(shè)備，教練機要是也背上這么一個澡盆