洛克希德·马丁的F-16 FMT模拟器重塑战斗机训练的未来

在波斯湾上空，一名新手战斗机飞行员准备与一架加油机会合，在飞行途中进行加油。

几英里之外，加油机出现在雷达上，但也可以在视觉上看到它作为战斗机驾驶舱盖上方地平线上的一个小点。

当新飞行员调整航线靠近加油机时，他慢慢地看清了加油机的轮廓：一台涡扇发动机穿过一个垂直稳定器，另外两台发动机安装在机翼下方，最重要的是一根燃油输送杆正在放下。

这根细管从波音 KC-10 的灰色机身向下突出，清晰可辨；在周围蓝白色的云层和天空的映衬下，形成鲜明的轮廓。

不幸的是，我们的新手飞行员还没掌握油门控制。由于没能及时减速，战斗机加速超过了加油机。加油机在驾驶舱右上方飘过，加油杆依然伸出。

由于轻率地尝试过度修正，包括更多不成功的油门管理和大幅度的左转弯，战斗机未能适当地重新定位以进行燃料转移，而加油机则迷失在下面的棕色沙漠山脉和蓝色大海的混乱之中。

那名飞行员是 FlightGlobal 的记者，遗憾地在第一次空中加油尝试中失败了。

随后的空对地轰炸尝试略有成功，但由于未能加油，油门管理不善的问题在着陆时再次出现，导致在距离跑道停机坪数百米处出现一个大火球。

幸运的是，事故发生在洛克希德·马丁公司最新的 Block 70/72 F-16 飞行模拟器内，没有真正的飞行员或旁观者受到伤害。

在最近访问位于佛罗里达州奥兰多的洛克希德培训和物流解决方案中心期间，FlightGlobal 有机会测试该公司最新的 F-16 模拟器，该模拟器提供了完全具有代表性的驾驶舱、超高分辨率图形和足够流畅的运动处理，可以复制空中加油等高度灵巧的任务。

该圆顶系统被称为全任务训练器 (FMT)，它为新手和经验丰富的飞行员提供身临其境的体验，让他们可以在进入真正的驾驶舱之前练习基本的飞行程序或演练特定的任务——所有这些都由一个可以产生逼真的飞行动力学和威胁反应的物理引擎提供动力。

激光投影仪网络在模拟器全尺寸驾驶舱的各个侧面投射高分辨率视频，该视频可以联网到其他 FMT 圆顶和更小、沉浸感更弱的驾驶站，可用于实时生成敌方空中动作或演练群体机动。

与其他模拟器中使用的高分辨率灯泡投影仪相比，激光投影仪有了显著的改进。除了显著延长使用寿命和降低运营成本外，激光投影仪还不易出现错位，而灯泡投影仪系统则经常出现错位，可能需要数小时才能修复。

FMT 内的所有图像均同时以可见光和红外线投射，从而可以快速轻松地过渡到使用夜视镜在弱光条件下练习飞行。

洛克希德公司表示，FMT 相对于其旧款 F-16 模拟器和第三方竞争对手提供的产品而言，在功能和价值上都有了巨大的飞跃。

“模拟器就是让你为驾驶飞机做好准备，”美国空军 (USAF) 前波音 C-17 飞行员、现任洛克希德公司培训和物流解决方案战略和业务发展总监的埃里克·卡尼 (Eric Carney) 表示。

他说，他穿制服时使用的模拟器在复制 C-17 飞行员最关键的两个事件（空中加油和突击着陆）时严重不足。

卡尼指出：“飞机上最关键的两个事件，也是对飞机来说最困难的事件，你想在模拟器上进行，而模拟器的表现绝对是最糟糕的。”

这一不良结果是由于模拟器模型与 C-17 的真实飞行控制系统不完全匹配，导致学生驾驶模拟器的方式与驾驶实际飞机的方式不同。

洛克希德公司表示，FMT 通过基于真实 F-16 上使用的相同软件和飞行控制模型构建模拟器，避免了这一陷阱。这也使得 FMT 能够完全集成真实 F-16 所携带的所有武器和传感器。

洛克希德公司认为，这是该系统相对于第三方模拟器的一大优势，因为第三方模拟器只能复制洛克希德公司作为主要制造商可以直接访问的软件。

早期的模拟器还缺乏有效重现夜间空中加油等极其复杂的任务的能力，迫使机组人员在现实世界中训练这些困难的操作——这增加了培养这些技能的风险和成本。

在夜间模式下驾驶 FMT 时，FlightGlobal 经历了致命的现象：通过夜视镜观看，繁星点点的夜空与下方反射星光的海洋变得难以区分。

由此产生的迷失方向和空间意识的丧失——在 FMT 模拟中完美呈现——对于飞行员来说可能是（并且已经是）致命的。

“这非常可怕，”前美国空军 F-16 飞行员亚伦吉布森 (Aaron Gibson) 说道，他曾担任 FlightGlobal 这次不幸飞行的飞行教练。

针对这种情况，实际的F-16战机及其FMT数字孪生战机都配备了自动恢复系统。只需按下按钮，飞行员就可以完全脱离飞行控制，飞机将重新正确调整方向，然后将控制权交还给操作员。

吉布森说，该系统在现实世界中挽救了数名美国飞行员的生命。

除了模拟器本身的性能属性外，FMT 还具有数字管理系统，可以实现快速场景开发和飞行后无缝的行动后审查——而使用传统训练系统则需要花费数小时才能完成这两项工作。

“如果要我给顾客一个购买这套系统的理由，那就是这个，”吉布森说，“它节省了很多时间，而且训练效率更高。”

数字系统会自动标记并记录违反任务参数和安全限制（例如高度或空速限制）的情况，从而使教员可以轻松地与学生一起回顾飞行的关键部分。

“信不信由你，这就是你学习成果最多的地方，”吉布森说。“汇报会就是学习发生的地方。”

FMT 系统提供的高度真实感使一线操作员能够在模拟器中进行更多的训练，从而节省大量燃料等费用。

洛克希德公司称，美国空军的一个战斗机联队报告称，通过引入 FMT 模拟器，每名飞行员每年可节省 700 万美元。

与FMT配套的小型飞行站，洛克希德称之为武器战术教练机（WTT），也能为操作员带来显著优势。这些飞行站包括F-16驾驶舱，但在前方视野中使用简单的平板屏幕，而不是完全沉浸式的穹顶。

它们提供了一种低成本的FMT穹顶补充方案，但本身也能成为有效的训练器。吉布森将WTT训练站描述为飞行员快速轻松地复习关键飞行程序的“宝贵”途径。

“我记不清油用完了之后是怎么回事了，”他举例说，“我一个人就能跑一遍。二十分钟后，我已经练习跑了四遍了。”

高度可定制的模拟环境还允许一线操作员创建他们在即将执行的任务中可能遇到的精确条件，例如月相、云量和照明水平。

洛克希德公司计划将 FMT 系统提供给新建 F-16 Block 70/72 喷气式飞机的运营商以及将旧飞机升级到最新 F-16V 标准的现有客户。

该公司目前积压订单为114架70/72批次F-16战机，其中26架已交付给六个国家的运营商。该公司预计 ，到2024年，新F-16战机的潜在市场将增加多达300架订单。