04.2005

ТРЕНАЖЕРНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ЛЕТНОГО СОСТАВА ВЕДЕНИЮ ВОЗДУШНОГО БОЯ

   

Увеличить VINITI-2.jpg (64кб)

    В настоящее время из-за недофинансирования боевой подготовки ВВС, в том числе и истребительной авиации (основной род авиации ВВС и ПВО по применению ракет «воздух-воздух» («В-В»), высокой стоимости ракет «В-В», ограничения задач воздушно-огневой и тактической подготовки, растя­гивание на длительное время подготовки классности летного состава ис­требительной авиации, малого годового налета (многие летчики не летают по несколько лет), боевая выучка летных экипажей находится на низком уровне, навыки и практическая натренированность в пусках ракет «В-В» по воздушным мишеням у основного контингента летного состава практически отсутствует.

    Раньше ежегодно на каждого летчика в истребительном полку по плану боевой подготовки на учебный год выделялось только по одной ракете для практического пуска по мишени Мб (Ла-17), а боевые ракеты Р-27, Р-24, Р-73, Р-60М использовались, когда полки истребительной авиации подверга­лись проверке на спсцполигонах (практические пуски выполнялись единич­ными летчиками), поэтому даже в те времена особого опыта практических пусков ракет «В-В» летный состав не имел.

    Данный вид подготовки имеет ряд характерных особенностей и требу­ет большой психоэмоциональной напряженности летчика при практическом боевом применении.

    Поэтому требуются регулярные тренировки на тренажере по отработке практических действий летчика с арматурой кабины на различных этапах полета, действия в нештатных ситуациях, смоделированное поведение са­молета в момент схода ракеты, светозвуковой эффект от работы двигателя ракеты в момент его запуска на пусковом устройстве (момент принудитель­ного отделения авиационных управляемых ракет (АУР) от авиационного катапультного устройства (АКУ) и до окончания работы, действия по пре­кращению помпажа двигателя(лей) или самовыключения их, дальнейший запуск в воздухе, позволяет летчику приобрести необходимый опыт, дви­гательные навыки работы с арматурой кабины, снизить психологическую напряженность.

    Основными целями и задачами тренировки при подготовке летного со­става ВВС для обеспечения применения ракет «В-В» являются:

    - предполетный осмотр подвешенных ракет, меры безопасности до по­садки и после посадки в кабину (в рамках предполетного осмотра самолета экипажем перед полетом);

    - отработка действий с оборудованием в кабине самолета, прицельны­ми устройствами и системой управления вооружением (СУВ) на земле и различных этапах полета, знание ограничений по применению конкретно­го типа ракет, физической сущности работы противопомпажной системы, разрешенные режимы работы силовой установки (СУ);

    - эмоциональное восприятие необычного поведения самолета в момент схода ракеты с АКУ (энергичное кренение, броски), звуковой эффект (све­товой ночью и особенно в облаках);

    - контроль работоспособности силовой установки, отработка действий при отказе противопомпажной системы, действия по выключению двигате­лей и их запуску в воздухе;

    - воздушный бой с неманевренной целью на средних и больших высо­тах;

    - воздушный бой в стратосфере;

    - воздушный бой с неманевренной целью на малых высотах;

    - воздушный бой в облаках на средних и больших высотах;

    - воздушный бой в облаках на малых высотах;

    - воздушный бой с маневренной целью на средних и больших высотах;

    - воздушный бой с маневренной целью на малых высотах;

    - воздушный бой с не скоростной низколетящей воздушной целью;

    - воздушный бой при самостоятельном поиске;

    - воздушный бой на предельных режимах пилотирования на средних и больших высотах;

    - воздушный бой на предельных режимах пилотирования на малых вы­сотах;

    - воздушный бой на максимальных параметрах работы прицельного комплекса;

    - свободный воздушный бой;

    - особенности атаки маневрирующей цели ракетами малой дальности (маневрирование с нажатой боевой кнопкой (БК);

    - особенности и порядок прицеливания при использовании АУР малой дальности при использовании нашлемной системы целеуказания (НСЦ);

    - действия летчика при не сходе АУР;

    - аварийный пуск АУР;

    - аварийный сброс АУР;

    - объективный контроль и оценка уровня подготовки летного состава. Тренажер воздушного боя предназначен для формирования, поддержа­ния, совершенствования знаний и навыков у летного состава по применению бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) и авиационных упра­вляемых ракет (АУР), разрабатываемых ФГУП «ГосМКБ «Вымпел», для модернизируемых и перспективных многофункциональных самолетов-истре­бителей семейства Су-27С/Су-ЗОС ОАО «ОКБ Сухого».

    Непосредственно, тренажер воздушного боя должен выполнять следую­щие основные исследовательские и учебные задачи:

    - поиск и обнаружение целей с помощью РЛС и оптико-электронных средств днем и ночью в простых и сложных метеоусловиях на театре воен­ных действий размером 1500 на 1500 км;

    - обмен навигационно-тактической информацией (местоположение са­молетов и целеуказание);

    - прицеливание и применение авиационных управляемых ракет класса «В-В» по воздушным целям при активном (и эффективном) противодействии «противника» действиям обучаемого экипажа при выполнении боевых задач;

    - применение средств бортового комплекса обороны в районе боевых действий;

    - выполнение противоракетного маневра;

    - уничтожение атакующих ракет противника, имеющимися на борту ракетами «В-В»;

    - ограничения по перегрузкам и скорости самолета при применении АУР;

    - отработка методик по подготовке летного состава боевому примене­нию Су-27СМ.

    Для решения основных задач летного состава по отработке практиче­ских навыков боевого применения ракет «В-В» прежде всего должна быть создана база и обеспечена теоретическая подготовка летчика на базе новых компьютерных технологий с использованием автоматизированных учебных курсов и обучающих программ реализуемых на персональных компьютерах (ПК).

    Важным является подготовка к пуску ракет класса «В-В», «воздух-по­верхность» («В-П») с точки зрения обеспечения безопасности, т. е. исключе­ния соударения ракеты с самолетом-носителем (СН) и попадания струи от ракетного двигателя на вход воздухозаборников самолета и на поверхности головок самонаведения других авиационных ракет.

    Поэтому при создании тренажерной базы необходимо учитывать дина­мику старта и интерференционных характеристик систем СН и АУР.

    В связи с этим немаловажную роль в теоретической подготовке должна быть отведена автоматизированной системе контроля знаний летного соста­ва и допуска его к следующему этапу обучения, к тренировкам. В этом на­правлении удачно, например, проведена доработка комплексного тренажера КТС-23 для самолета Су-27С, которая дала существенное улучшение техни­ческих и эксплуатационных характеристик: обеспечена возможность трени­ровки летного состава на этапах руления, посадки (выравнивания, выдержи­вания, касания) в простых метеоусловиях (ПМУ) и сложных метеоусловиях (СМУ), ведения встречного визуального воздушного боя, применения АСП по наземным (морским) объектам, полет парой (строем), уменьшены зани­маемая площадь и энергоемкость тренажера, повышена его надежность.

    В настоящее время ведётся разработка базового комплекса обучения лет­ного и инженерно-технического состава авиации ВС РФ, который предста­вляет собой ряд взаимосвязанных технических средств обучения (ТСО) — учебные компьютерные классы теоретического обучения для летного и инженерно-технического состава, специализированные тренажеры, комплекс­ный тренажер, единая система контроля обучения с возможностью их ада­птации к различным типам самолетов. Реализация этого проекта напра­влена на обеспечение дальнейшего улучшения тактико-технических характеристик ТСО, совершенствование имитаторов тактической подготовки, сервисных программ, программ объективной оценки степени обученности и натренированности летного и инженерно-технического состава, реализа­цию возможности тренировки в условиях имитации реальных районов бое­вых действий с отработкой взаимодействия в группе и с обеспечивающими подразделениями. Ожидается, что результаты этой работы позволят разра­батывать авиационные тренажеры различных уровней, используя принцип модульности, что, в свою очередь должно значительно сократить как сроки создания тренажеров, так и затраты на их разработку.

    Ввиду того, что современный парк самолетов будет эксплуатировать­ся в течение ближайших двух-трех десятилетий, возникает необходимость поддержания тренажерного парка в эксплуатационной готовности с одно­временным проведением работ по модернизации (доработке) в направлении замены основных компонентов тренажеров — телесистем и управляющих цифровых машин, используя достижения современных компьютерных тех­нологий.

    Функциональные возможности и надежность эксплуатируемых трена­жеров определялись состоянием отечественной техники 70-80-х годов и в настоящее время не обеспечивают качественного уровня гренажной подго­товки, необходимого для эффективного освоения современной авиационной техники.

    Очевидно, что основным направлением повышения эффективности тренажной подготовки летного состава в условиях ограниченного финансирова­ния является модернизация существующего парка тренажеров.

    Модернизацию целесообразно выполнять в два этапа.

    Первый этап проводится с целью повышения надежности, удешевления эксплуатации, снижения габаритов и энергопотребления, частичного расши­рения функциональных возможностей тренажера. Выполняется путем заме­ны основных ненадежных элементов (вычислительный комплекс и система имитации визуальной обстановки).

    Второй этап выполняется в целях доведения характеристик тренаже­ра до современного облика. Следует заметить, что вопросам модернизации авиационных тренажеров и особенно тренажеров, обеспечивающих приви­тие летному составу навыков боевого применения с использованием АУР, уделяется большое внимание в США и других странах НАТО.

    Министерство обороны США свыше половины бюджета тратит на под­готовку личного состава, включая расходы на разработку и модернизацию тренажерных систем. Наиболее интенсивно обучение с использованием тре­нажеров осуществляется в авиационно-космических областях.

    Анализ применения авиационных тренажеров в США и странах НАТО при боевой подготовке показывает, что они применяются на следую­щих основных этапах:

    - при отработке первоначальных навыков пилотирования, действий в нештатных ситуациях и умении управлять учебным самолетом, включая отработку первичных навыков пилотирования:

    - при отработке навыков и умений управлять боевым самолетом;

    - при совершенствовании навыков и умений управлять боевым самоле­том, а также для поддержания и восстановления этих навыков.

    При этом основным показателем оценки качества авиационных тренаже­ров является соотношение стоимости эксплуатации тренажера и моделиру­емого самолета.

    Опыт боевого применения ВВС стран НАТО показывает, что обеспече­ние высокой эффективности тренажерной подготовки к боевому применению по наземным целям составляет одну из наиболее сложных в техническом от­ношении задач. Тем не менее, в ряде стран-участниц НАТО достигнуты положительные результаты таких тренировок.

    На рис. 1 приведены данные о влиянии предварительной тренажерной подготовки на результативность стрельбы по наземным целям (с малым углом атаки) экипажа штурмовика А-10.

    Верхняя кривая соответствует действиям летчиков (тренажерная груп­па), прошедших предварительную тренажерную подготовку (при трениров­ке в стрельбе по наземным целям). Нижняя кривая соответствует действиям группы летчиков, не проходивших тренажерную подготовку (контрольная группа). При этом в пяти учебно-боевых вылетах тренажерная группа по­казала существенно более высокие результаты, чем контрольная.

   

Увеличить Fig-1.jpg (106кб)

    Рис. 1. Влияние тренажерной подготовки экипажей штурмовика А-10 на эффективность стрельбы по наземным целям.

   

Увеличить Fig-2.jpg (102кб)

    Рис. 2. Влияние тренажерной подготовки экипажей штурмовика А-10 на эффективность бомбометания по наземным целям.

    Аналогичные результаты получены при выполнении упражнений по бомбометанию (рис. 2).

   

Увеличить Fig-3.jpg (106кб)

    Рис. 3. Динамика изменения «боевых потерь» при увеличении числа тренировок выпонения боевого задания на тренажере.

    На рис. 3 показано повышение уровня подготовки летных экипажей, безо­пасности и выживаемости в результате тренировок на тренажере самолета А-10 при преодолении ПВО и поражении наземных целей. Динамика изме­нения доли «вернувшихся экипажей» и доли экипажей, «поразивших цели», убедительно показывает эффективность тренировок.

    С точки зрения экономической эффективности тренажерной подготов­ки следует отметить, что отношение стоимости одного часа эксплуатации комплексного авиационного тренажера к стоимости одного часа полета ими­тируемого летательного аппарата составляет от 1/3 до 1/30.

    За последние 10 лет соотношение времени обучения на тренажерах и в полетах в ВВС США возросло с 6:7 до 8:1.

    «Тренажеризация» и компьютеризация обучения в ВВС США позволи­ла в 90-х годах в несколько раз снизить стоимость подготовки летчиков. По мнению американских экспертов, авиационные тренажеры (AT) долж­ны поступать в войска с опережением и сокращать сроки освоения новой авиационной техники.

    Наряду с этим необходимо отметить, что тренажеростроение и практика применения AT столкнулись в последнее десятилетие с рядом проблем и трудностей не только в нашей стране.

    Во-первых, это рост стоимости комплексных тренажеров традиционной централизованной архитектуры (с центральной вычислительной системой).

    Диаграммы, приведенные на рис. 4, иллюстрируют рост стоимости, числа единиц оборудования, объема программного обеспечения, занимаемой площади по тренажерам самолетов трех поколений: F-104G, F-4F, «Торна­до». Тренажер самолета «Торнадо» в 9 раз дороже тренажера самолета F-4F, имеет в 2,7 раза больший объем программного обеспечения, в 6 раз больший комплект единиц оборудования, занимает в 2,2 раза большую площадь.

   

Увеличить Fig-4.jpg (104кб)

    Рис. 4. Рост стоимости комплексных АТ, объема программного обеспечения, числа единиц оборудования и необходимой площади для размещения.

    На рис. 5 показан рост стоимости комплексных тренажеров самолетов (КТС) США четырех поколений. Из рисунка видно, что при переходе к сле­дующему поколению стоимость КТС увеличивается почти в геометрической прогрессии.

    Очевидно, что дальнейшее линейное, традиционное развитие AT без ко­ренного изменения подхода к технологии их разработки, создания и эксплу­атации, невозможно.

    При централизованной архитектуре комплексных AT их модернизация затруднена, а техническая эксплуатация требует значительных затрат. По­этому тренажерный парк обновляется медленно.

    Фундаментальными факторами являются рост сложности самих авиа­ционных комплексов, имитируемых в AT, увеличение объема программного обеспечения бортовых комплексов и авионики, что создает немало проблем.

   

Увеличить Fig-5.jpg (106кб)

    Рис. 5. Рост стоимости комплексных тренажеров самолетов США.

    При господствовавшей до недавнего времени теоретической подготовке летных экипажей с помощью традиционных ТСО возникал разрыв между предтренажерной теоретической подготовкой и практической тренажерной и летной подготовками. Летные экипажи, прошедшие теоретическое обуче­ние, испытывали при переходе к тренажерной подготовке чувство недоста­точности своих знаний, их отрыв от реальных потребностей и не понимали сложного «организма» AT, механизмов его функционирования.

    Недостатком существовавшей системы подготовки, включая тренировки на AT, являлась также ограниченность учебного материала и вариантов занятий (тренажей), предоставляемых с помощью ТСО традиционного типа.

    Приведенные недостатки и трудности обусловили разработку и реализа­цию новых концепций в тренажеростроении и компьютеризации профессио­нальной подготовки летных экипажей.

    В последнее время все больше проявляется тенденция перехода от со­здания отдельных тренажеров к созданию комплексных компьютеризован­ных систем подготовки специалистов, т. е. систем, в которых комплексный AT является только звеном, правда, важнейшим. Для теоретической подго­товки разрабатываются автоматизированные учебные курсы и обучающие программы, реализуемые на персональных компьютерах. Создаются ком­пьютерные классы теоретического и первоначального практического обу­чения с локальными сетями персональных компьютеров, экранами коллек­тивного пользования. В практической подготовке летных экипажей единую интегрированную систему составляют процедурные, специализированные, комплексные, групповые и бортовые AT.

    Компьютеризация профессиональной подготовки летного состава позво­ляет интенсифицировать процесс обучения за счет повышения активности обучаемого, адаптации процесса к его индивидуальным особенностям, вы­являемым в диалоговом (интерактивном) режиме, наглядности предъявляе­мой информации. Все это позволяет учить тому, что действительно необхо­димо в профессиональной деятельности летчика.

    Однако высокоэффективная комплексная компьютеризация профессио­нальной подготовки требует огромных затрат интеллектуального труда.

    Поэтому, а также вследствие многих других причин, частично упомяну­тых выше, все большее признание получает модульное построение ТСО, т. е. построение всей гаммы ТСО на основе унифицированного специаль­ного программного и аппаратного обеспечения. Комплексные AT и другие ТСО с централизованными вычислительными системами на базе мини-ЭВМ и больших ЭВМ уступают место ТСО с персональными ЭВМ (ПЭВМ) и локальными сетями ПЭВМ. Персональные ЭВМ, микропроцессоры, одно­кристальные ЭВМ являются аппаратными модулями ТСО перспективной модульной архитектуры.

    Модульное построение обеспечивает возможность относительно легкой модернизации AT и наращивания их имитационных возможностей, сокраще­ние сроков разработки, повышение надежности, снижение затрат на техни­ческую эксплуатацию AT, резкое уменьшение потребной площади для раз­мещения. В сочетании с другими мерами модульная архитектура ведет к снижению стоимости AT.

    Ответственный редактор журнала "Проблемы безопасности полетов"

    Ольга Розина rozina@viniti.ru

    т. 155-43-22

    ул. Усиевича, 20