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走进海军某飞行仿真实验室体验未来海空战场

http://jczs.sina.com.cn 2004年02月25日 09:29 解放军报

  在这里,你可以驾驶特种战机在不同的飞行环境中体验不同的飞行感觉;

  在这里,你可以随意设置一场高技术条件下集海、陆、空于一体的立体大战;

  在这里,你还可以见证众多新型航空武器装备从立项研制到形成战斗力的整个过程……

  这里是海军装备研究院某研究所飞行仿真实验室。初冬,记者走进这个神秘空间,考察和体验了一番未来的海空战场。

  小座舱连着“大战场”

  走进实验室,首先引起我们极大兴趣的是飞机模拟座舱。起动以后的飞行模拟器发出和战机一样的轰鸣声。钻进舱内,各种仪表和指示灯不停地跳动闪烁着,离机舱前方约5米处的大视景屏幕上显示出一条机场跑道。据实验室副主任丁浩介绍,模拟座舱配备了以飞行仿真系统为核心的大量技术设备和先进的软件系统,既可以满足航空装备研制和改进工程的需要,又能作为各种模拟训练的工具。

  在丁副主任的讲解和指导下,我们用10分钟时间,基本掌握了操纵杆、油门等一些主要部件的操作方法。此时,控制室负责系统软件的工程师已经设置好了起飞和降落机场的场景、气候等仿真条件。

  “轰油门、松刹车、眼看前方!”按照耳机里传来的指挥口令,记者开始了第一次难忘的“飞行”。

  随着油门的加大,屏幕上模拟跑道两旁的绿草开始向后迅速移动,远处的青山在飞快拉近。

  “拉操纵杆!”在副驾驶座位上的丁副主任通过耳机提醒记者。紧张中记者猛向后拉操纵杆,座舱颤抖几下后身体明显感觉到向后仰起,眼前一下子失去了所有的参照物。

  “推平操纵杆,注意看仪表中间的十字线!”耳机里再次传来丁副主任的提醒声。此时,记者手忙脚乱,怎么也对不准地平仪中间的十字线,最后还是在丁副主任的帮助下才使飞机“飞”了起来。

  平稳“飞行”一段时间后,丁副主任在耳机中告诉记者自行返航。记者驾机返航时却怎么也找不到机场,最后在丁副主任的指导下实施了一次野外迫降,当飞机剧烈颠簸着在一大片耕地里停下来时,记者全身已被汗水渗透。

  接着,丁副主任又如数家珍地介绍着模拟座舱的功能。只见他随意按了一个系统控制开关,屏幕视景瞬间被切换成了波涛汹涌的大海,模拟座舱又变成了舰载直升机,盘旋在战舰后甲板起降平台的上空……记者又操纵舰载反潜直升机完成了“吊声悬停”、“空投鱼雷”、“海上着舰”等一整套飞行动作。

  采访中得知,这个小小的模拟座舱,可以进行海军特种飞机的战术、技术和作战效能评估的模拟仿真研究,海军许多航空装备的研制、改进试验都可以利用这套模拟系统进行。

  小仿真产生大效益

  仿真的魅力究竟有多大?美国波音公司曾以实弹试验为例,对系统仿真作了一次效益分析:如果用3000发实弹试验需两年的周期,要耗资1亿多美元;而作同样次数的仿真试验,只需3周时间,花费只有10万美元,取得的效果基本一样。显然,在航空装备研制中“嫁接”仿真技术,其成效更为显著。美国空军早在1969年就开始利用仿真系统代替部分实际飞行,经过对5种型号直升机的飞行训练进行统计,使用仿真系统后的飞行费用下降幅度为66%~95%,其中,每型直升机每年的飞行训练费用可减少9.38亿美元。由此可见,给装备作仿真“嫁接手术”,确实有“利”可图。

  1999年年初,现任实验室主任茅坪同志在海航部队的调研中了解到,我军直升机“海上着舰”训练,通常采取先在平地上进行定点起降;然后在平台上进行准点起降;接着,进入海岛和海面上的模拟平台进行起降训练;最后,才真正进行静止着舰、运动着舰等课目训练。这样训练下来,一名普通舰载飞行员至少要花几年的时间才能随舰执行任务。如果直接采取“直升机运动着舰训练”,则飞行员和装备在训练中的安全又得不到充分保障。因为军舰上起降平台空间狭小且摇晃不稳,加上海上风速和军舰尾部产生不规则气流等原因,在运动着舰训练中极易发生机毁人亡的事故。美国安全中心曾作过统计,舰载直升机飞行事故是轰炸机驾驶员的10倍,是民航驾驶员的54倍。如何才能使这项高难度训练课目“由难变易”,茅坪很快想到了已取得成效的仿真实验室。

  2000年年初,茅坪同志在充分调研论证的基础上,提出了研制和开发“直升机着舰训练模拟器”的设想。经过两年多努力,他们陆续攻克了直升机运动仿真模型、舰船在各种海况不同浪向角下运动仿真模型、直升机飞控仿真模型、舰船尾流扰动模型、海面效果视景仿真模型等一系列技术难点,终于成功地研制出了舰载直升机着舰模拟系统的原理样机。

  据茅主任介绍,“舰载直升机着舰训练模拟系统”如投入使用,飞行员只需在模拟舱里轻点鼠标便可以任意设置各种飞行环境,操纵“直升机”反复做各种高难度的着舰试验。即使在训练中出现操纵不当等问题,也不用担心人员和装备的安全问题,而且训练周期比原来缩短三分之一。“航空兵指挥引导模拟系统”,是该室年轻工程师吴文晓的杰作,硕士毕业不到两年的他,根据飞行部队的需求,用一年多的时间研制成功“航空兵指挥引导模拟系统”。该系统“一专多能”,除了在“空中鏖战”中显示“自动识别引导指挥口令”、“模拟飞行员语音报告空中情况”和“自动按战术背景产生作业想定”等主要功能外,还具备“模拟实兵拦截”和“人员训练管理”等10项功能,填补了海军对空指挥引导模拟训练器材的空白,在飞行部队试用后,使引导员的训练周期缩短了近二分之一。

  据统计,近5年来,该室共有这样投入少、收益大的科研成果12项,有力地提高了部队训练水平和质量。

  小核心形成大外围

  十年光阴,漫漫征程。这个小小的实验室,成为海军航空装备仿真技术的权威核心,并在国内飞行仿真领域占有重要的一席。

  谈及该室辉煌的历程,研究院刘卓明少将一语道破玄机:“人才兴,事业旺。”

  组建伊始,实验室大多数成员是来自其他学科的优秀人才。但即使是优秀人才,迈进新领域,一切也要从头开始。院、所领导及时鼓劲解压:“你唱多大戏,我就给你搭多大台。”随后,一套在当时处于国际领先水平的计算机系统和相应的软件系统按时到位。

  为了消化引进的某飞行仿真软件系统,卢惠民和金晓明两位同志3年如一日,反复研读分析该系统十几万行的源程序,在充分理解每段程序功能的基础上,反推出每段程序的仿真计算公式,并通过理论推导验证这些公式的正确性,找到并更正了系统中多处公式或数据错误,在充分消化吸收国外先进技术的同时,对引进的仿真软件系统进行了二次开发和应用,终于建立了一套适合海军航空武器发展的仿真软件系统。该仿真系统具有广阔的应用空间,先后为重大工程研制、改进改型、科研论证以及部队作战和训练等方面作出了重大贡献。

  在实验室的快速发展中,他们愈来愈感到先进的设备和软件系统固然重要,但培养顶尖的和复合型的核心科研人才更为重要,于是,“送出去,迎进来”、“以课题带人才”、“培养跨学科的复合型后备人才”……一项项有关培养人才的制度和措施相继出台。

  “水活了,鱼自然欢;水涨了,船自然高。”研究院岑旭少将如是说。

  几年间,实验室人员编制没变,但人员年龄结构变了,平均年龄下降了6岁;学历层次高了,全部为硕士以上学历,有国防科技大学的系统仿真博士、有航空与计算机等专业的双学历硕士;课题范围广了,除了开展以海军飞行仿真为核心的研究课题外,还开展“虚拟现实技术”、“网络技术”等相关课题的研究;出成果多了,全室人人都有科研课题、人人都有科研成果。

  “小核心,大外围”的局面在人才建设中渐见成效的同时,也在科研创新中达到了一定的规模。

  他们以“仿真”这一核心技术为优势,着眼海军航空武器发展要求和部队实际需要,对海军所有新研航空装备战术技术指标论证、作战效能评估、装备系统和结构集成、现役装备信息化改造和新概念航空武器作战等方面进行“大外围”的仿真研究,先后开展了《舰载直升机反潜过程仿真研究》等多项重大研究课题,催生了多项低成本、高效益的科研成果。其中,《舰载直升机着舰训练模拟技术研究》、《指导引导模拟训练系统》等多项成果填补了国内空白,取得了显著的军事和经济效益。

  谈到下一步的发展宏图,该研究所所长高军同志信心十足地说:“天高任鸟飞,海阔凭鱼跃。我们的目标是通过建立一套适应海军航空武器未来发展的仿真体系,来提高科研手段及作战效能评估的水平,使实验室成为提升战斗力的‘倍增器’。”

  这次难忘的采访,使我们见证了仿真技术的无穷魅力,也见证了一代“仿真人”为海军航空武器实现跨越式发展而付出的心血。他们默默无闻、无私奉献的精神和开拓创新、勇立潮头的风采也被我们“仿真”在心。

  愿他们远大的“仿真蓝图”早日在蓝天碧海间梦想成真。(张文新 徐锋 张锋)

  解放军报2004年02月25日


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