美軍在五代機測試真實-虛擬-構(gòu)造空戰(zhàn)訓(xùn)練技術(shù)
2018年初,立方體防務(wù)公司(Cubic)宣布在F-35戰(zhàn)斗機上完成了嵌入式(安裝于機體內(nèi)部)P5訓(xùn)練系統(tǒng)的第二輪測試工作,P5訓(xùn)練系統(tǒng)是“安全保密的真實-虛擬-構(gòu)造高級訓(xùn)練環(huán)境”(Secure LVC Advanced Training Environment,SLATE)的機載端部分,用于將F-35接入美軍現(xiàn)有的采用“Live-Virtual-Constructive, LVC”技術(shù)的SLATE訓(xùn)練環(huán)境。F-35在完成SLATE系統(tǒng)測試之后,可與其他四代機(我國稱三代機)共享SLATE訓(xùn)練系統(tǒng)中提供的由其他飛行模擬器和數(shù)字構(gòu)建節(jié)點仿真出的對抗環(huán)境,使美軍F-35更接近真實的作戰(zhàn)環(huán)境。
F-35訓(xùn)練系統(tǒng)不是2018年6月至9月中旬在內(nèi)華達(dá)州的內(nèi)利斯空軍基地開展SLATE第三階段頂點演示(capstone demonstration)的內(nèi)容,該演示主要演示的是采用訓(xùn)練吊艙的四代機在SLATE訓(xùn)練環(huán)境下的效果。
據(jù)外媒消息,美空軍已承諾在F-35訓(xùn)練系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)階段投入4900萬美元,美海軍計劃增加約2000萬美元的自有資金投入。
一、美軍五代機訓(xùn)練現(xiàn)狀
1. “藍(lán)軍”數(shù)量受限
幾十年來,飛行員的訓(xùn)練遵循了一條較為成熟的路線,飛行學(xué)員由地面理論學(xué)習(xí)開始,逐步過度到初級教練機、中高級教練機,期間在配合開展地面模擬器教學(xué),然后到一線部隊完成戰(zhàn)斗機的訓(xùn)練。
在將來,第四代和第五代飛機將共存幾十年。隨著五代機陸續(xù)交付,在未來的幾年里要結(jié)合不同代戰(zhàn)斗機的培訓(xùn)要求將是一個挑戰(zhàn)。
在過去,美軍可以為飛行員提供的最高端的訓(xùn)練是紅旗軍演,但即使是紅旗軍演的訓(xùn)練規(guī)模也有限。目前,為了給飛行員帶來真實的戰(zhàn)場態(tài)勢,需要以1:4的比例來配置紅軍和藍(lán)軍來訓(xùn)練飛行員應(yīng)對危險時的反應(yīng)。即為了給4架F-15制造威脅環(huán)境,大約需要至少12架其它飛機來配合。這樣會造成大量的訓(xùn)練架次浪費,提高了訓(xùn)練成本,并且讓大部分飛行員都要充當(dāng)藍(lán)軍去配合別人開展訓(xùn)練,而不能去訓(xùn)練他們自己想要訓(xùn)練的內(nèi)容。當(dāng)換成先進的F-35之后,有時甚至需要不少于20架飛機配合去制造威脅環(huán)境。
圖1多數(shù)發(fā)達(dá)國家面臨跨代飛機長期共存的狀態(tài)(外媒圖片)
鑒于四代機飛行員需要在未來幾十年內(nèi)繼續(xù)接受培訓(xùn),而五代機飛行員也需要學(xué)習(xí)飛行的基本技術(shù),SLATE訓(xùn)練系統(tǒng)很可能在可預(yù)見的未來仍然是對抗訓(xùn)練重要手段,該訓(xùn)練系統(tǒng)可提供足夠豐富、逼真的假想敵配合五代機飛行員訓(xùn)練。
2. 五代機訓(xùn)練架次需求持續(xù)增加
大多數(shù)西方發(fā)達(dá)國家嚴(yán)重依賴模擬器和真機飛行訓(xùn)練,主要是為了減少飛機的磨損和相關(guān)成本,還有增加的安全系數(shù)。許多最先進的國家的目標(biāo)是在讓真機飛行訓(xùn)練達(dá)到約50%的比例。然而,當(dāng)涉及到包括五代機的未來訓(xùn)練規(guī)劃時,這一比例可能會偏向真機飛行訓(xùn)練。原因有很多,盡管考慮了這種方式會增加訓(xùn)練成本,但隨著五代機傳感器功能與性能的大幅提高,在許多情況下地面模擬器訓(xùn)練達(dá)不到預(yù)期效果。
到2030年之前,美軍現(xiàn)有的飛行訓(xùn)練能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足美軍戰(zhàn)備訓(xùn)練架次的需求。在五代機訓(xùn)練架次需求方面,直到2020年前五代機的訓(xùn)練架次的占比都不到50%,但到2030年,五代機訓(xùn)練需求大約會達(dá)到80000架次。這個問題一方面由于訓(xùn)練經(jīng)費不足造成,另一方面也由于訓(xùn)練技術(shù)不成熟造成。目前,美軍已經(jīng)開始將部分用于飛行的訓(xùn)練經(jīng)費用于投入到訓(xùn)練系統(tǒng)技術(shù)的開發(fā)中。到2030年,美軍的訓(xùn)練將極大程度的依賴LVC技術(shù),其中模擬器和數(shù)字節(jié)點配合飛行員真實飛行訓(xùn)練占比將達(dá)總訓(xùn)練架次的70%。
圖2美空軍訓(xùn)練架次需求(美空軍研究實驗室圖片)
3. 訓(xùn)練不“真實”
目前空軍F-35在開展真機對真機的實戰(zhàn)化對抗訓(xùn)練時,有一些設(shè)備和細(xì)節(jié)會讓飛行員無法真正體驗到緊張的氣氛。例如,一架F-35與一架或多架F/A-18開展自由空戰(zhàn),讓F/A-18扮演假想敵,但是在F-35座艙顯示器會看到是一架美軍的F/A-18在發(fā)射美軍武器。
當(dāng)SLATE訓(xùn)練系統(tǒng)被完全投入使用后,F(xiàn)-35的傳感器可以將F/A-18識別為米格-29或者任何其他敵機。其目的是更準(zhǔn)確地模擬真實作戰(zhàn)條件,包括模擬各種環(huán)境、敵方武器和其他不在美軍武器庫的裝備。
要讓F-35的雷達(dá)能模擬出米格-29,需要有米格-29全機的雷達(dá)反射橫截面特征以及米格-29機載雷達(dá)的特性。當(dāng)F-35將對手截獲或者鎖定時,在雷達(dá)顯示器上會將其顯示為米格-29。直到最后進入幾公里的目視范圍內(nèi),才會讓飛行員意識到訓(xùn)練對手是友軍,這樣會提高F-35飛行員訓(xùn)練的真實性。
圖3 F-35戰(zhàn)斗機訓(xùn)練模擬器(美空軍圖片)
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