黄涛 ¦ 美空军高级教练机进入换代时期

飞行员驾驶技术和战术素养的养成依赖于先进高效的训练体系。高级教练机作为连接航校训练与部队训练的纽带，发挥着承上启下的作用，对训练成效起重要作用。为满足美空军发展及F-35A形成战斗力的需要，2016年12月30日，美空军发布了“高级飞行员训练”（APT）项目工程与制造发展（EMD）阶段招标书，美国新一代高级飞行训练装备即将浮出水面，世界高级教练机市场与美国军用航空工业格局也将发生变化。

一、APT项目发展背景

美空军现行的飞行员训练体系是在20世纪90年代末期确立的。按“大学程度飞行员专业训练”计划要求，被选为战斗机／轰炸机飞行员的飞行学员在完成基础飞行训练后，将使用T-38“禽爪”高级教练机接受为期26周的高级飞行训练。

T-38高级教练机是美国诺斯罗普公司（今诺格公司）为美空军研制的世界上第一种超声速高级教练机，于1959年4月首飞，至1972年1月停产，美空军共采购了1187架，并出口到多个国家。截至2016年9月30日，美空军仍有504架各型T-38教练机在役。自投入使用以来，已有大约7万名美空军学员在T-38上接受了培训，满足了美空军从二代机到四代机的各种作战飞机训练要求。该机还始终保持着美空军超声速飞机最好的安全纪录。

上图为T-38高级教练机，下图为该机与F-22战斗机伴随飞行。美空军早在2009年10月就完成了高级飞行员训练能力缺口识别，确认该机无法满足飞行员“直上五代机”的要求，而根据当前装备计划，到2031年之前，美空军战斗机将有60%是F-22、F-35A这两型四代机（美空军图片）

虽然T-38有使用经济、维护简便、性能优良等特点，但随美空军五代机加速服役，继续使用该机已无法满足美空军训练及美国军事航空工业维持规模的需要，主要体现在：

机队老化、维持困难。T-38的服役时间已长达56年，使用寿命接近极限，持续保障面临着严重问题。根据美空军教育与训练司令部（AETC）统计，该司令部现装备的T-38自2011年任务适用率维持在60%，很多T-38不能用于训练。为填补T-38与五代机间的训练空白，美空军让飞行学员在F-16D战斗机上接受过渡训练后再改飞五代机。但这种训练模式的使用成本使美空军不堪重负，难以为继。2014年美空军终止了这种训练模式。

技术性能难以满足先进战斗机训练要求。随着战斗机技术水平不断提高，高级教练机与战斗机同型教练机间的差距越来越大。学员完成高级训练后，技能水平并不足以操作先进战斗机。作为老式平台，T-38教练机无法完成大迎角机动、先进空空作战技能、先进座舱／乘员资源管理等12项美空军高级飞行员训练任务，不具备为五代机飞行员提供完整训练的能力。

美空军期待T-X能够提高第三阶段飞行训练和战斗机飞行员基本训练（IFF）的效能，并取消用F-16双座型做IFF和战斗机换装训练单位（FTU）桥梁的需要，实现“直上五代机”（美空军图片）

不利于维持美国先进军用飞机工业基础。20世纪90年代，在美国防部支持下的国防工业并购浪潮结束后，美国先进战术飞机主承包商数量锐减到3家。在F-35项目启动之后，美国航空工业始终缺乏重大战术飞机采办项目，为此长期以来一直呼吁尽早启动相关项目，确保美国先进军用飞机优势地位。美国国会研究部（CRS）就曾警告：“除非新的有人驾驶军机项目尽快启动，否则美国设计和制造未来有人驾驶作战飞机的能力将会萎缩，并可能危及美国的航宇技术优势，而这一优势长期以来是我们国家安全的标志。”

综合考虑上述需求，美空军正式将高级教练机的替换计划提上日程。

二、APT项目安排与要求

1．美空军的项目安排

根据计划，美空军将在2017年年底将“高级飞行员训练”项目推进到工程与制造发展阶段，并于2024年秋形成初始作战能力。项目总投资估计达163亿美元，将采购5架工程与制造发展阶段试验用飞机、346架生产型飞机（T-X）及与之配套的陆基训练系统、维护训练系统、电子课件等。其中，生产型飞机将分2个批次的低速初始生产（各生产12架）和9个批次的全速生产完成。

2017年10月初，美空军透露该项目进度有所延迟，将在2018年再授出工程与制造发展合同。

美空军绘制的APT系统簇项目中T-X飞机的作战视图（OV-1）（美空军图片）

2．主要技术需求

从已公布的项目正式招标书中提出的要求来看，美空军最关注8项关键指标或系统属性，分别是：持续盘旋过载；大迎角机动；地形告警与回避；陆基培训系统的连通性；空中加油子系统的全综合；目标指示吊舱系统的模拟；地面保障站的连通性；再次出动准备时间。

美空军在招标书中，对APT系统簇主要组成部分的特点和性能做出了详细要求，上面为招标书中针对T-X飞机提出的多种飞行剖面的3种，招标书中对这些剖面还有更详尽的说明（美空军图片）

与世界现役高级教练机相比，T-X的指标要求有较大幅度的提升。如，T-X的中空稳定盘旋过载的门槛值为6.5g，而目前世界上最畅销高级教练机之一的意大利M-346教练机仅能达到5.3g；T-38无法满足75%的可用度要求，但美空军要求T-X的可用度不低于80%，与之配套的陆基培训系统可用度不低于95%，除乘员训练装置之外其他的陆基培训系统组成的可用度将不低于98%。

美空军提出的其他要求还包括：具备足够的传感器和计算机能力，用以训练飞行员管理先进传感器、综合航电以及先进座舱；兼容夜视装置的座舱；计算机控制的应急程序；真实或虚拟的数据链，用以训练飞行员超视距编队飞行；兼容精确制导炸弹等。

采用大屏幕座舱显示器已成为当今世界各类新研军机和军机升级改造时，座舱显示与控制系统的优选配置。上图为洛马公司竞标APT项目的T-50A教练机的驾驶舱；中图为美国DRS公司与意大利列奥纳多公司竞标APT项目的T-100教练机模型的驾驶舱；下图为英国BAE系统公司在其“鹰”的基础上推出的“高级鹰”高级教练机的驾驶舱。诺格公司曾计划与BAE系统公司联合，以后者的“鹰”投标APT项目，因无法满足美空军的要求而改为自行推出“400型”这一全新设计，但最终仍于2017年2月1日宣布放弃投标。BAE系统公司目前正在向印度力推“高级鹰”（美国洛马公司、英国《飞行国际》和英国BAE系统公司图片）

除担任教练机角色外，美空军还希望T-X教练机能够通过增加雷达、数据链和用于武器及干扰吊舱的挂点充任“假想敌”角色，取代目前正在空军作战中心使用的、承担同样任务的F-16C战斗机。

三、影响分析

“高级飞行员训练”项目是目前世界上技术要求最高的军事飞行训练用装备项目，对高级教练机发展方向、市场竞争态势和美国军用航空工业等可能带来较大影响。

1．T-X为高级教练机树立新标杆，可满足四代和五代机的训练需求

T-X教练机的大过载、大迎角机动等性能对标五代机，整体飞行性能与战斗机接近，可增强学员对飞行技能的掌握；采用单一大尺寸显示器等先进座舱技术，可加强态势感知和任务管理训练；可挂载精确制导武器，进一步满足战斗入门训练要求。T-X可适应美军五代机数量不断增长且无双座教练型的情况，满足五代机的训练需求，还将至少部分满足2030年后训练六代机飞行员的要求。

2017年10月4日，洛马公司宣布T-50A完成第100次飞行，如上图所示。该机由洛马公司与韩国航宇工业公司联合发展，首架机于2016年6月2日首飞，第二架原型机（也即图中这架）于2016年7月25日首飞。（美国洛马公司图片）

2．T-X将对世界高级训练装备市场带来巨大影响

据美国《航宇日报》在2017年2月的预测，未来10年间西方市场将采购1208架各型教练机与轻型攻击机，T-X必将参与到这一市场的竞争当中。波音公司已明确表示无论是否赢得该项目，都将向全球推销其“BTX”方案；瑞典政府已表示，若波音公司／萨伯公司团队赢得竞争，也会考虑购买T-X教练机。考虑到该项目对标了五代机飞行员训练要求，因此全球F-35采购国家的多数可能成为T-X潜在用户。T-X将对高级训练装备市场带来巨大影响。

3．T-X将对美国军用航空工业格局带来潜在的影响

波音公司在“高级飞行员训练”项目中非常积极，原因是该公司已接连失去F-35、B-21等重大项目，在军机市场处于不利态势。该公司已将其在该项目中获取的技术与经验视为参与未来美空军“穿透型制空”（PCA）或美海军未来战斗机项目的支撑。若赢得竞争，则该公司的军用航空科研生产能力将容易得到保持，否则只能指望国际市场维持；若洛马公司团队赢得竞争，该公司在美国军机市场的强势地位将得到进一步加强。

波音公司／瑞典萨伯集团的BTX方案首架原型机于2016年12月20日，在波音公司圣路易斯工厂完成首飞，首飞持续了55分钟。第二架原型机于2017年4月24日首飞。图为波音公司的两架原型机编队飞行（美国波音公司图片）

四、几点思考

1．伴随航空装备性能的提高，必须相应提高教练机的性能水平

就技术先进程度而言，教练机一般都低于主战装备。但为获得更高的训练效益，高级教练机在操纵特点、人机界面、系统功能等方面应与先进战斗机尽量贴近。高级教练机必须在控制成本的前提下尽可能地提高性能水平，以便更有效地承担训练任务。特别是随着自主、智能等技术的发展与应用，无人装备在航空领域应用呈加速趋势。未来的教练机除应能培训飞行学员的座舱资源管理等能力外，还应考虑对有人机／无人机协同作战样式下资源管理能力的培训问题。目前来看，“高级飞行员训练”项目虽已充分考虑到对标五代机飞行员的训练需求，对有人机／无人机协同作战相关训练的考虑尚未见披露，需对该项目最终中选方案在这方面的特征、未来的升级改造安排等继续予以关注。

2．高度关注模拟技术在飞行训练中的作用

在“高级飞行员训练”项目中，美军不仅只发展新型高级教练机，还包含飞行模拟器等地面训练设备。与在教练机上进行真正的飞行训练相比，使用地面模拟器可以大大减少学员的飞行训练时间，显著降低训练成本。这对于考虑未来更复杂的空战环境和更多的空战技能要求尤有价值。另外，从模拟技术的发展来看，真实－虚拟－构造（LVC）一体化训练技术受到高度重视，可有效提高飞行员训练效果和效率；人工智能空战程序被引入训练，可以进一步提升飞行员的空战技能。因此，在发展飞行员训练装备时，要重视飞行模拟技术在训练中的应用，研发高逼真模拟器及先进的软件系统，让飞行学员在模拟器上对任务操作技能进行反复演练，从而进一步提高训练效果、效率并降低成本。

黄涛先生此前已为《空天防务观察》撰写2篇专栏文章，如下表：

序号	篇名	发表日期
1		2016年7月15日
2		12月9日

（中国航空工业发展研究中心  黄涛）

关注本公众号有以下三种方式：

1、点击本文顶部蓝色“空天防务观察”字样，点击“关注”；

2、在微信的“通讯录”-“公众号”中，点击右上角的“＋”号，输入“AerospaceWatch”查到到本公众号之后点击，再点击“关注”；

3、长按下面的图片，选择“识别图中二维码”，关注本号：