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美军在五代机测试真实-虚拟-构造空战训练技术

导读: 据外媒消息,美空军已承诺在F-35训练系统技术开发阶段投入4900万美元,美海军计划增加约2000万美元的自有资金投入。

2018年初,立方体防务公司(Cubic)宣布在F-35战斗机上完成了嵌入式(安装于机体内部)P5训练系统的第二轮测试工作,P5训练系统是“安全保密的真实-虚拟-构造高级训练环境”(Secure LVC Advanced Training Environment,SLATE)的机载端部分,用于将F-35接入美军现有的采用“Live-Virtual-Constructive,  LVC”技术的SLATE训练环境。F-35在完成SLATE系统测试之后,可与其他四代机(我国称三代机)共享SLATE训练系统中提供的由其他飞行模拟器和数字构建节点仿真出的对抗环境,使美军F-35更接近真实的作战环境。

F-35训练系统不是2018年6月至9月中旬在内华达州的内利斯空军基地开展SLATE第三阶段顶点演示(capstone demonstration)的内容,该演示主要演示的是采用训练吊舱的四代机在SLATE训练环境下的效果。

据外媒消息,美空军已承诺在F-35训练系统技术开发阶段投入4900万美元,美海军计划增加约2000万美元的自有资金投入。

一、美军五代机训练现状

1. “蓝军”数量受限

几十年来,飞行员的训练遵循了一条较为成熟的路线,飞行学员由地面理论学习开始,逐步过度到初级教练机、中高级教练机,期间在配合开展地面模拟器教学,然后到一线部队完成战斗机的训练。

在将来,第四代和第五代飞机将共存几十年。随着五代机陆续交付,在未来的几年里要结合不同代战斗机的培训要求将是一个挑战。

在过去,美军可以为飞行员提供的最高端的训练是红旗军演,但即使是红旗军演的训练规模也有限。目前,为了给飞行员带来真实的战场态势,需要以1:4的比例来配置红军和蓝军来训练飞行员应对危险时的反应。即为了给4架F-15制造威胁环境,大约需要至少12架其它飞机来配合。这样会造成大量的训练架次浪费,提高了训练成本,并且让大部分飞行员都要充当蓝军去配合别人开展训练,而不能去训练他们自己想要训练的内容。当换成先进的F-35之后,有时甚至需要不少于20架飞机配合去制造威胁环境。

1多数发达国家面临跨代飞机长期共存的状态(外媒图片)

鉴于四代机飞行员需要在未来几十年内继续接受培训,而五代机飞行员也需要学习飞行的基本技术,SLATE训练系统很可能在可预见的未来仍然是对抗训练重要手段,该训练系统可提供足够丰富、逼真的假想敌配合五代机飞行员训练。

2. 五代机训练架次需求持续增加

大多数西方发达国家严重依赖模拟器和真机飞行训练,主要是为了减少飞机的磨损和相关成本,还有增加的安全系数。许多最先进的国家的目标是在让真机飞行训练达到约50%的比例。然而,当涉及到包括五代机的未来训练规划时,这一比例可能会偏向真机飞行训练。原因有很多,尽管考虑了这种方式会增加训练成本,但随着五代机传感器功能与性能的大幅提高,在许多情况下地面模拟器训练达不到预期效果。

到2030年之前,美军现有的飞行训练能力远远不能满足美军战备训练架次的需求。在五代机训练架次需求方面,直到2020年前五代机的训练架次的占比都不到50%,但到2030年,五代机训练需求大约会达到80000架次。这个问题一方面由于训练经费不足造成,另一方面也由于训练技术不成熟造成。目前,美军已经开始将部分用于飞行的训练经费用于投入到训练系统技术的开发中。到2030年,美军的训练将极大程度的依赖LVC技术,其中模拟器和数字节点配合飞行员真实飞行训练占比将达总训练架次的70%。

2美空军训练架次需求(美空军研究实验室图片)

3. 训练不“真实”

目前空军F-35在开展真机对真机的实战化对抗训练时,有一些设备和细节会让飞行员无法真正体验到紧张的气氛。例如,一架F-35与一架或多架F/A-18开展自由空战,让F/A-18扮演假想敌,但是在F-35座舱显示器会看到是一架美军的F/A-18在发射美军武器。

当SLATE训练系统被完全投入使用后,F-35的传感器可以将F/A-18识别为米格-29或者任何其他敌机。其目的是更准确地模拟真实作战条件,包括模拟各种环境、敌方武器和其他不在美军武器库的装备。

要让F-35的雷达能模拟出米格-29,需要有米格-29全机的雷达反射横截面特征以及米格-29机载雷达的特性。当F-35将对手截获或者锁定时,在雷达显示器上会将其显示为米格-29。直到最后进入几公里的目视范围内,才会让飞行员意识到训练对手是友军,这样会提高F-35飞行员训练的真实性。

3  F-35战斗机训练模拟器(美空军图片)

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