关于飞行模拟器列装的几点认识和启示_崔晓宝

文章编号:1671-637Ⅹ(2002)03-0005-04关于飞行模拟器列装的几点认识和启示崔晓宝,　杨宗佑(空军指挥学院,北京　100089)摘 要:　对近年来国外飞行模拟装备现状和发展趋势进行了较详细的分析,并从中得出了若干认识和启示。

关　键　词:　飞行模拟器;　模拟装备;　飞行训练中图分类号:　V 216.7;　V 211.73 文献标识码:　AResearch on the development offlight simulation equipmentCUI Xiao-bao,　Y ANG Zong-y ou(Air Force Command College ,Beijing 100089,China )Abstract :　The article analyzes the current co ndition and dev elo ping trend abo ut the fligh t simu-lation equipment in fo reig n co untries,and gains som e impo rta nt conclusio ns.Keys Words :　fligh t simulatio n;　sim ula tion equipment;　flight training 简单地说,飞行模拟器就是模拟飞机在空中和地面运动的大型地面仿真设备。

一台完善的飞行模拟器相当于一架“地面飞行的飞机”,它能够把飞行员在空中操纵真实飞机时所看到的、听到的、嗅到的、触到的飞机姿态、飞机运动、仪表提示、环境变化、周围音响以及本身生理反应等逼真地反映给飞行员,从而构成模拟飞行中的人-机系统特征,获得研究飞行或训练飞行的实际效果。

1　国外飞行模拟装备的现状由于飞行模拟器具有能在地面进行空中飞行驾驶和战术训练,节省经费,缩短训练周期,尤其是可以演练飞行特情处置、确保飞行安全等突出的优点,因此,一些技术先进的国家以及我国周边国家和地区,不惜重金来研制发展或购置飞行训练模拟器并且列入部队装备,从而获得了军事上的优势和节省军费开支,获得经济效益。

国外最早装备部队使用的飞行模拟器是埃德温·林克于20世纪30年代初研制的一种可用于飞行训练的练习器。

随后,不断有更多的飞行模拟器被用于部队的训练。

二战之后,为了节省军费开支,缩短训练周期,各国都十分重视飞行模拟训练器材的发展。

目前美军列装的飞行训练器、模拟器有50多种类型飞机,其中39种飞机的模拟器、训练器的模拟训练所花的费用不到这些真飞机的飞行小时费用的10%。

德国空军对每个空军基地的飞机都备有相应的飞行模拟器,飞行员有10%的飞行训练是在飞行收稿日期:2002-01-29作者简介:崔晓宝(1961-),男,山西翼城人,副教授,工学硕士,主要从事航空兵作战定量分析与模拟的教学和科研工作。

第9卷第3期2002年8月 电光与控制EL EC T RON I CS O P T ICS&CON T RO L V o l.9　№.3Aug.2002模拟器上完成的。

为改进IDS狂风战斗机的模拟器,德国空军不惜动用5亿多马克的联邦预算。

瑞典皇家空军的所有飞机,如35、AJ37和JA37等飞机,都配备了飞行模拟器。

日本空军所装备的主要机种,都配备有同型飞机训练模拟器,如93架F-4II型飞机,配备5套6自由度运动系统的F-4EJ型模拟器; 158架F-15战斗机配备4套F-15J模拟器。

印度空军从20世纪80年代末开始购买和研制模拟各种飞机飞行和进行空战的训练器材,如为其装备的36架幻影2000型战斗机购买了1套幻影2000JH球型模拟器;1994年,印空军首次在飞行部队装备了一种自行研制的名为“空战模拟器”的战术训练器材。

另外,我国其它周边国家空军使用飞行模拟器材的现象也很普遍,如韩国空军的48架F-16战斗机也配备1套F-16C球型头盔跟踪飞行模拟器,96架F-14II型侦察机训练机也配有1套6轴运动系统的F-4D型模拟器。

至于俄罗斯和一些独联体国家的飞行模拟训练器材的水平就更不言而喻。

2　国外飞行模拟装备的发展趋势由上述可知,世界上许多国家尤其是发达国家飞行模拟装备的发展很快,并且这些训练模拟装备对部队的作战训练所起的作用越来越大。

综合国外飞行模拟装备的情况,可以归纳出国外特别是英、美国家的空军训练模拟器的发展有以下一些特点和发展趋势:2.1　经费投入不断加大美国空军在军费预算日益压缩的形势下,为了减少用实兵演习的庞大开支,决定不惜重金采用新一代先进的高级仿真模拟系统,将更多的训练科目转移到模拟器上。

美空军仿真和模拟管理局根据参谋长的建议,从1995年开始拟定模拟装备发展计划,预计此后5～10年需要拨款20～30亿美元。

实际上,模拟训练作为新军事革命的一部分,已经成为先进国家空军重点发展的领域。

自20世纪80年代以来,西方许多国家空军就已经开始大规模采用训练模拟器进行飞行模拟训练。

尤其是20世纪80年代末期到90年代初期,西方国家不断开发出高技术的战役训练模拟装备,并且提出“灵巧训练”理论,以计算机模拟系统演习逐步取代实兵演习。

该理论的核心是在不影响演习效果的前提下,利用先进技术最大限度地减少联合作战演习中投入的实际兵力和装备。

采用计算机模拟系统代替实兵实战训练的一个最重要原因,就是可以极大地提高训练效益,降低训练费用。

实兵演习中,由于投入大量的兵力与装备,不仅使军队本身的消耗大,而且严重影响了演习区的经济发展和人民的正常生活,为此军队还必须进行巨额赔偿。

从国外先进经验看,尽管研制开发一台先进模拟器的费用可能超过单架飞机的购置费,但其一旦投入使用,模拟训练费用还是远远低于在飞机上的训练费用。

根据不完全资料统计,模拟训练费用与实飞训练费用之比为1∶150～1∶500之间。

另外,采用“模拟系统”训练,可以节省约20%的空中训练时间。

如美国F-22飞机的年训练时间分配比例中,模拟器训练约占40%,它机训练约占20%,F-22本机上训练约占40%。

国外先进运输机模拟器甚至可以实现所谓“零过渡”,即模拟训练合格的飞行员可直接上飞机飞行。

2.2　适应多种类型和功能训练的需要随着技术的发展,飞行模拟器的性能不断提高。

从过去只能进行单一的平台/武器系统的模拟训练发展为能同时进行多平台、多武器系统由网络互联的模拟对抗;从过去的单兵(机组)模拟训练,发展到一定规模兵力的联合演习的空战模拟训练。

如美国空军于1995年4月订购了97套美国休斯飞机公司研制的新一代“部队训练飞行模拟器”,它不仅可以模拟各种飞行技术训练和飞行中处置各种特殊情况的训练,而且还可根据需要选择地区、地形进行远距离航行的低空训练,又可选定同机型或不同机型的对抗空战训练。

当模拟飞行高度为200m时,其高分辨率的显示仪甚至可逼真地模拟包括地面树木在内的各种直观图像,使参加训练的飞行员如身临其境,效果很好。

挪威、荷兰、丹麦、埃及、沙特阿拉伯等国家的空军也都购买了这种飞行模拟器。

2.3　模拟器联网及内部协同成为训练的重点海湾战争表明,现代空战对飞行员的要求很高。

以往单独训练单个飞行员或机组的模拟器训练具有很大的局限性。

美军已起草了一个军用模拟的内部协同标准,主要用于本地模拟器和远距模拟器,采用分布式交互模拟(DIS)环境,实现在一定区域范围内联网模拟器之间的协同、对抗作战。

美国陆军使用的近距战术训练器(CC TT)就可称作模拟器DIS联网,即把坦克模拟器、战车模拟6 电光与控制 第9卷器及有限的飞机模拟器联网,该系统可使数百个模拟器建立联系。

20世纪90年代末,美空军运用计算机网络技术,将分散在各个地区的多个部队所属的模拟器联为一体,进行综合、系统、协同训练;有的甚至将空中预警指挥模拟机与战斗机、雷达模拟系统联网。

这样,可使过去的单兵(机组)训练,发展到一定规模兵力的模拟对抗演练。

1997年2月,美空军借助计算机网络模拟系统,在空军模拟空战中心,举行了二十年来规模最大的“蓝旗”模拟指挥所演练。

参演人数达1800人,分别来自美国各军种、中央司令部各级指挥所,以及美空军各大司令部的作战指挥官和参谋人员。

模拟内容包括不同战场环境下的指挥、控制、通信和情报等。

同年4月,美空军在拉斯维加斯演示了多机种模拟器联合训练,参加联机的有4台F-16、2台A-10和1台C-130模拟器,演练背景是在敌上空执行空投任务。

美空军为适应分散在各地的飞行人员在模拟同一个战场环境下进行联合训练有关技术装备的发展,在1997年度装备了F-15全任务模拟训练系统,以取代F-15飞行模拟系统和F-15武器技术训练系统。

除美国外,英、法等国现在也采用多模拟器联合分布式计算机系统和多机空战模拟计算机网络系统两种方式进行带有战术背景的对抗训练和战术研究。

美、英、法三国曾进行多模拟器跨洲际联网实验,为多兵种大规模战役模拟训练和战术研究打下了良好的基础。

2.4　建立集成化、系统化的模拟训练中心根据最新的外军资料,美空军正在试验一种新一代的高级飞行模拟系统。

该系统将联通整个空军基地的计算机网络,运行一个空间飞行软件,操作在一个360°的球幕视景显示屏上显示逼真的图像以产生一个逼真的训练环境。

美空军称在这种训练环境中的训练为“直观集成显示系统”模拟训练,它可使相距数百英里的飞行员共用这个系统直观地参与作战任务。

目前,美空军的空中机动司令部、特种作战司令部、空军教育与训练司令部都已着手这个计划,购置了4台新型模拟装置,约耗资2000万美元,并打算对原廷德尔训练中心进行全面更新。

到1999年,美空军作战司令部将在埃格林空军基地和兰利空军基地建立一个模拟任务训练中心,各个基地分别配备4架F-15C模拟器。

2.5　通过多种途径,发展部队的飞行模拟装备飞行模拟器的研制、生产是一项极其复杂的系统工程,它涉及到的专业范围很广,尤其是许多高、精、尖技术的开发,这需要庞大的经费支持。

目前装备部队的飞行模拟器主要来自三种途径:第一种途径是由军方自行设计研制,如美空军在德克萨斯州谢泼德空军基地装备的AC-130特种作战飞机练习器,就是由驻该基地的第82后勤工作大队技术人员耗资1200万美元,于1998年3月设计制造的。

采用这种途径的模拟器一般来说,技术难度相对较低,经费投入相对较少,军方自身能够承受。

第二种途径是借助于地方的技术力量,即与地方专业化技术公司合作,由军方投资并提出军事需求,地方投入技术和人力,双方共同设计完成。

这种途径的好处是充分利用现有成熟的技术和资源,降低模拟器的成本,缩短研制的周期。

例如,阿姆斯特朗试验室及其承包商共同开发的一个被称作“21中队”的飞行模拟系统。

该系统由4台F-16、2台A-10、2台T-38和1台C-130,通过一个局域网联接而成。