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美军欲用VR技术缓解飞行员短缺

2020-12-15 15:09:13 中国航空报 魏岳江

美国国防部根据航空事故导致经济损失的程度和人员伤亡的情况,将航空事故大致分为A、B、C、D四类,其中A级是最严重的级别,一般涉及至少100万美元的损失或人员伤亡。

2020年,美军各军种的军机A级事故数量持续攀升。据美海军数据显示,在海军已发生的10起航空A级事故中,其中有4起发生在本财年的8月。8月14日,一架MQ-8B“火力侦察兵”无人直升机在加利福尼亚州文图拉县美海军基地撞上一栋建筑物。8月31日,一架E-2C“鹰眼”舰载预警机在弗吉尼亚州执行训练任务期间坠毁,机组人员得以安全脱险。8月25日,一架E-2C预警机意外撞上了安装在一架F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载战斗机上的导弹。当时,这架预警机的尾钩未能钩住“尼米兹”号(CVN-68)航空母舰上的阻拦索。8月3日,一架EA-18G“咆哮者”舰载电子战飞机在进行测试时发生发动机故障,导致排气部分出现金属碎屑和裂纹。

美军为何频频发生A级事故,其主要原因是飞行员短缺。近年来,由于美军飞行员与维修人员受到民间公司高待遇的吸引而纷纷离去,导致战斗机安全性系数降低。2020年7月,时任美空军参谋长戴维·戈德费恩上将说,美空军需要2.5万名飞行员,而现在缺少2000名。基于此,美军进行了广告宣传,采取增加飞行员津贴、提高薪水、缩短服役时间和在军营中为那些希望在服役期间接受教育的飞行员配备计算机等措施来吸引飞行员扎根军营。然而,美国飞行员似乎难以为之所动,许多飞行员还是冲破各种阻力跳槽到薪金较高的地方民航公司。至此,美军飞行员青黄不接,流失严重。另外,由于美国国防预算被削减,也导致美海军被迫减少飞行训练任务。空军也面临同样的问题,15%的飞机不能升空,许多直升机事故都与飞行员相关,主要原因是飞行员经验不足或未有足够的训练时间。

面对飞行员持续短缺问题,美军一直努力加强对飞行学员的培训,并利用灵境技术TT(TELEPATHIC technology)或虚拟现实VR(virtual reality)和人工智能AI(artificial intelligence)等为学员量身订制飞行训练科目,缓解飞行员短缺。该项培训计划即“下一步飞行员训练”(PTN)计划,包括“飞行学员训练2.5倡议”(UPT2.5),正在得克萨斯州圣安东尼奥-兰道夫联合基地和俄克拉何马州万斯空军基地进行,目的是从PTN计划中获得一些概念的有效性,并在更大范围内将其加以应用。采取这种训练方法,可以为学员提供以学员为中心的一体化沉浸式技术,能在短时间内培养出更好的飞行员,减少训练成本。UPT2.5的完成时间表是由个人表现决定的。这意味着,表现优异的学员可以自行设定速度,这使得空军能够加快培养他们的步伐,让他们更快进入空军作战部队;模拟装置可以“拔苗助长”,加快培训新飞行员,为参与者提供更加真实的经验,随时都可以练习,降低传统军事飞行训练风险。

TT或VR,是美军从20世纪90年代开始兴起并逐步推广的一种新的现代模拟训练方式。目前,美军的虚拟现实模拟已经进入实战化阶段,广泛运用于各军兵种的单兵单装训练、作战指挥训练、战役战术训练、飞行员培训等各个层次。2020年7月,美空军引入“虚拟现实程序训练系统”(VRPT),很可能改变B-52H“同温层堡垒”飞行学员作战训练方式。其主要优势在于它能够减少训练指导中的人为偏误,为飞行学员提供更便捷的训练渠道,为其提供即时反馈,降低其在早期训练阶段形成不良习惯的概率。2020年8月,美空军宣布内利斯空军基地新的“虚拟测试与训练中心”(VTTC)正式落成,美空军飞行员可在此复制对实力相当国家及其他对手的作战情形,练习先进战术。它将提供各种战机训练,包括F-16“战隼”、F-22“猛禽”、F-35“闪电II”和F-15E“攻击鹰”战机。

下一步,美军将使用虚拟现实技术操控作战无人机,为最新型察打一体无人机飞行员配备VR头盔。这种头盔可监视操作员的头部状态和目视方向,让无人机摄像头与飞行员头部同步运动。同时,无人机光学设备获取的影像可与飞行参数和目标信息叠加,大大改善无人机飞行员的工作条件。总的来说,VR头盔能提高无人机的性能,包括生存能力和武器使用效率。在理想情况下,VR头盔将用于操纵所有美军现役部队的远程遥控装备。但是,还面临许多技术难题。如在云层中的某些地方飞行时,你会感觉机身存在倾角,但仪器却显示倾角不存在。

责任编辑:助理编辑