av Robert Erdos / januari 6, 2020 Beräknad lästid 14 minuter, 41 sekunder.
dogfight var över på några sekunder. Vår radar målade en bogey stängning på oss från ca 20 miles. Genom att välja radaren till” spår ” -läge bekräftade en ton i våra hjälmar att en radarstyrd missil hade låst på målet, och med en pressning av avtryckaren skickade vi ett dödligt meddelande om dygd och demokrati. Splash en dålig kille.
det var något ovanligt med vår luftstridsseger: det fanns ingen bogey, ingen radar och ingen missil. Hela engagemanget var en utarbetad luftburen simulering. Det var allt i en dags arbete för PC-21; Pilatus senaste koncept inom pilotutbildning.
Pilatus Aircraft Limited bjöd in Skies till sin fabrik i Stans, Schweiz, för att uppleva något nytt och innovativt inom militär pilotutbildning. Först var erfarenheten uppriktigt sagt lite boggling. Skulle vi flyga eller simulerade vi? Båda två.
Modern teknik gör det möjligt att träna på marken i simulatorer, ofta i hög grad av trohet, men som alla piloter vet har simulatorer sina begränsningar, särskilt inom området dynamisk manövrering.
med PC-21 har Pilatus blandat in-air-och in-the-box-upplevelserna, vilket skapar en form av high fidelity, simulering under flygning. Det är en förmåga som är en spelväxlare i den komplexa och dyra verksamheten för militär pilotutbildning.
vad är nytt i flygträning?
Pilatus listar PC-21: s designmål som ökad prestanda, förbättrad underhåll, lägre driftskostnader och ökad kapacitet.
medan det får poäng på alla punkter, är de ”tillagda funktionerna” kärnan i det som gör PC-21 unik, eftersom dessa funktioner inkluderar fullspektrumsuppdragssystem simulering inbäddad i flygplanet.
när stridsflygplan blir mer sofistikerade blir de lättare att flyga; men ökad komplexitet hos sensorer, vapen, motåtgärder och taktik gör dem på samma sätt svårare att slåss. Att införa taktiska system och procedurer tidigt i träningen är vettigt. Säkerhetsfördelen med att göra det i en turboprop PC-21 jämfört med ett operativt stridsflygplan ger också ekonomisk mening.
Pilatus touts PC-21 som tränare som kan ta en ab initio pilot från sin första flyglektion genom fighter lead-in träning. Att säga att jag var skeptisk är en underdrift. Enligt min erfarenhet skulle en tränare som är lätt nog för en ny student att flyga vara dåligt lämpad för avancerad luftstridsträning. På samma sätt skulle ett flygplan med tillräcklig prestanda och system för att trovärdigt utföra luftkamp vara för ”varmt” för en student. Militära budgetförvaltare kan undvika att använda flera typer, men ingen enskild typ skulle räcka.
Pilatus var ivrig att bevisa något annat. Två sorter var planerade för mitt besök. För det första skulle jag uppenbarligen vara en ab initio-student. Min plan var helt enkelt att strap-in och flyga PC-21, resonerar att en bra tränare borde vara tillräckligt konventionell och förlåtande att den inte skulle utgöra några hinder för en utbildad pilot. Visserligen lärde jag mig att flyga i en analog miljö för flera decennier sedan, men det borde inte vara ett hinder, eller hur?
min PC-21-träning började i simulatorn, en fast basenhet som replikerar flygplanet med tillräcklig trohet för att vana mig till normala procedurer, system och grundläggande hantering. En timme i” lådan ” fick mig att känna mig redo att spänna in och hitta de viktiga spakarna och omkopplarna – förutsatt att jag hade vuxenövervakning. Jag skulle flyga min första sortie med Pilatus experimentella testpilot Matthew ”Fish” Hartkop, en ex-US Navy F/A-18 pilot.
undervisning i grunderna
Strapping in i Martin-Baker-utkastssätet-överlevnadssats, benstöd, syreslang, g-kostym, kommunikation, sele – sätter en i en taktisk sinnesstämning.
cockpitlayouten emulerar ungefär en F-18, med en heads-up-skärm, tre omkonfigurerbara 6 8-tums porträttdisplayer och en fighter-stil up-front-kontrollpanel som gränssnitt för avionik och simulerade vapensystem. Pinnen och gasen efterliknar en Fighters hands-on-throttle-and-stick (HOTAS) design. Cockpitlayouten var snygg och utilitaristisk.
Hartkop pratade mig genom uppstarten av den digitalt styrda motorn, och vi var redo att taxa på cirka tre minuter.
den mekaniska noshjulsstyrning var tät och lyhörd, med endast en touch av broms som krävs för att reglera hastigheten. Synfältet från framsätet genom kapellet i ett stycke var expansivt, och jag började tänka att PC-21 inte var så stor.
sedan öppnade jag gasen. För att tämja propellermomentet är full gas planerad att leverera ”bara” 1080 hk under 80 knop indikerad flyghastighet (KIAS), vilket ökar till dess nominella 1600 hk över 200 KIAS. Initial acceleration var snabb bakom 1080 HK och förblev stark när vi städade landningsutrustning och klaffar och accelererade till den planerade 190 KIAS klättringshastigheten, där vi belönades med en spektakulär 3 900 fot per minut initial stigningshastighet.
förutom att tämja den naturliga riktningsinstabiliteten hos en propellern, gav de hastighetsbestämda effektgränserna PC-21 det karakteristiska långa långsamma trycket på en ren stråle, vilket gjorde att jag, som Hartkop uttryckte det, kunde ”snabbt glömma propellern.”
Aerobatics är ett produktivt sätt att bekanta sig med ett nytt flygplan. Att flyga i det mycket segmenterade Schweiziska luftrummet var lite som att lära sig simma i ett badkar! De flesta av våra aerobatics verkade ske av nödvändighet när vi studsade av hörnen av det lilla landet, men jag var i pilot himlen.
Vänlig hantering
jag hittade de enkla, reversibla, mekaniska flygkontrollerna-med hydrauliskt förstärkta ailerons förstärkta av rullspoilers-för att vara lätta, skarpa och förutsägbara. Den publicerade maximala rullhastigheten på 200 grader per sekund är tillräcklig för att replikera taktisk manövrering.
Wind-up vänder sig till för ’ g ’ visas en välbalanserad stick-force gradient uppskattas till 10 pounds per ’g.’Sammantaget var kontrollharmonin och svaret på PC-21 förtjusande under hela flygkuvertet.
Cruising i långsam flygning vid 95 KIAS i landningskonfigurationen gjorde jag några skarpa rullinställningsuppgifter och förväntade mig att behöva riklig roderkoordinering, men PC-21 belönade mig med rent avkopplat rullrespons. Den publicerade stallhastigheten på 81 KIAS gör PC-21 till ett ganska varmt enmotorigt flygplan, men stallegenskaperna i både ren-och landningskonfigurationen var helt godartade, med en distinkt stigbrytning vid stallet och behöll full sidokontroll hela tiden.
efter att ha förundrat sig över hur ”unpropeller-liknande” flygplanet var i låg hastighet, föreslog Hartkop en liknande demonstration i hög hastighet. Vi sköt gasen framåt och släppte alla 1600 hk när jag accelererade på låg nivå upp i en schweizisk alpindal. Jag såg 294 KIAS, vilket motsvarar en imponerande 323 knop sann flyghastighet. Med 1,200 pounds användbart bränsle ombord, låg nivå bränsleflöde genomsnitt 700 pounds per timme. Vid högre höjder använder Hartkop 300 till 400 pund per timme som en tumregel för bränsleflöde.
att behålla en turboprop kraftverk är ett beslut som drivs av ekonomin, men förväntan är att studenterna kommer att ta examen för att flyga högpresterande taktiska jets. Det vill säga propellern är en träningsdistraktion som är idealiskt transparent för den spirande jetpiloten.
i ett försök att maskera dess effekter har PC-21 en sofistikerad datoriserad roder trim aid device (TAD) som flyttar fliken roder trim baserat på ingångar av flyghastighet, motorns vridmoment, angreppsvinkel och belastningsfaktor. Trimhjälpanordningen höll flygplanet samordnat när vi accelererade, vilket framgår av en långsam migrering av roderpedalerna under foten, men pilotbelastningen för att samordna den stora propellern var effektivt noll.
något annat jag inte skulle ha märkt om Hartkop nämnde det: resan. Det var som skrynklig sammet. Himlen omkring oss var en roiling röra av sönderriven cumulus, så jag kunde se att förhållandena var turbulenta, men PC-21s höga vingbelastning gav oss en åktur som bara kunde beskrivas som ”jetliknande.”
vi återvände via en vectored-ILS vid den närliggande Schweiziska Flygvapenbasen vid Emmen, innan vi återvände till flygfältet vid Stans. Utrustad med en glascockpit, autopilot, dubbla civila certifierade flyghanteringssystem, dubbla tröghetsreferensenheter, dubbla GPS-och instrumentlandningssystem (ILS) mottagare, är PC-21 mycket välutrustad för instrumentflygutbildning.
Hartkop släppte mig lös i kretsen, och med hans uppmaning gjorde jag ett lämpligt jobb med flera touch-and-go-landningar, ett slutet mönster, En flapless tillvägagångssätt och en övning tvungen landning.
mitt experiment var att helt enkelt bandet in i PC-21 och säkert ta det flygande, att räkna de första intryck skulle avslöja några quirks som väntar på den nya praktikanten. Efter ca 90 minuter i framsätet på PC-21 var mitt växande förtroende med flygplanet gott om bevis på dess meriter som tränare.
Möt PC-21
Pilatus har byggt flygplan sedan 1939 och är kanske mest känd idag för framgången med sin PC-12 enmotoriga turboprop-design. Det har dock länge varit en nyckelaktör på militärutbildningsmarknaden med sina PC – 7-och PC-9-mönster, varav över 800 har levererats, samt licensierade varianter av PC-9, kallad T-6 Texan/Harvard II.
PC-21 är en helt ny design, även om den här tiden är en mogen, som först flög i juli 2002. Som tränare verkar PC-21 exceptionellt välutrustad, inklusive en heads-up display (HUD), luftbromsar, hälso-och användarövervakningssystem (HUMS), enpunkts tankning, cockpit trycksättning, ombord syregenererande system (OBOGS) och anti-skidbromsar. Pilatus hävdar att vändningen mellan flygningar kan utföras på 12 minuter av en enda tekniker.
flygplanet har en enda digitalt styrd 1600 hästkrafter (hk) Pratt & Whitney Canada PT6A-68B-motor som driver en fembladig grafitpropeller. Som referens är det ett bättre pund per hästkraftsförhållande (kraftbelastning) än en andra världskriget P-51 Mustang, så ganska tillfredsställande prestanda kan förväntas. Det är maximal arbetshastighet (Vmo) är 370 KIAS (0,72 Mach).
planering för strid
vårt andra uppdrag var att demonstrera PC-21: s simulerade taktiska förmågor i ett sammansatt luft-till-luft-och luft-till-mark-uppdrag. Jag flög med Pilatus testpilot Reto ” Obi ” Obrist.
uppdragsplanering kräver nedladdning av topografiska och taktiska data till en flyttbar hårddisk, kallad ”tegelsten.”Alternativt kan en instruktör i endera sätet i PC-21 förbättra scenariot genom att anta en viss realtidskontroll av hotflygplanet. Den registrerar också DATA för uppspelning efter flygning, tillsammans med HUD-video, cockpitljud och en rekonstruktion av alla spelare i det tredimensionella stridsutrymmet.
”Fox three”
jag cyklade baksätet som Obrist visade hur snabbt han kunde göra PC-21 efterlikna en multi-mission fighter. Med hjälp av instruktörens sidor på MFD ”laddade han” imaginära missiler på imaginära skenor på våra mycket riktiga aluminiumvingar, och lade till några fiktiva fritt fallbomber och några virtuella agnar och fläckar tills vi praktiskt taget sprängde med simulerad eldkraft.
vi lanserade i en två-ship bildning av PC-21s, med Hartkop avgår först i ”hot” flygplan. Våra flygplan delas till ett avstånd av ca 30 miles och sedan vände sig mot varandra. Hartkops flygplan var ständigt synligt på multifunktionsdisplayen, baserat på realtidsdatalänk med hög bandbredd. Obrist förklarade obligatoriskt att han hade valt en ”six bar scan” på F/A-18 radaremulering. Jag kom snabbt ihåg att jag inte förstår stridspilotprat, men HUD-symbologin indikerade att ett vapen hade låst sig på Hartkops flygplan på 16 miles, vilket gjorde att Obrist kunde pressa avtryckaren.
”Fox 3”, kallade han på radion, vilket indikerar ett radarstyrt missilskott. Hartkop var död, sorts, tills Obrist ”Återställ” honom för nästa engagemang.
Vi gjorde fyra luft-till-luft-uppdrag. Vårt första engagemang var helt enkelt ett missilskott, men det låter mig uppleva den grundläggande funktionaliteten hos F/A-18: s AN/APG-73-radar och dess tillhörande vapensystem i en mycket realistisk miljö. Träningsscenarierna fortsatte stegvis.
vi satte upp för ett annat engagemang, men den här gången verkade Hartkop benägen att skjuta tillbaka. Varningstonen på hans missil som försökte låsa på vårt flygplan skickade oss in i en defensiv manöver med ytterligare radararbete för att bredda sektorskanningen för att få ett vapenlås. Saker blev intressanta. På nästa, en simulerad missil lanserades mot oss, kräver Obrist att använda radar motåtgärder. Vi överlevde.
Obrist gjorde inga påståenden om radarens eller vapensimuleringarnas trohet. De taktiska systemens prestanda och beteende bygger på oklassificerade kommersiella modeller av vapen och sensorer som Pilatus har integrerat i flygplanet.
exakt realism är dock inte målet. Snarare är målet effektiv träning. Syftet med de taktiska scenarierna är att lära piloten att bete sig på lämpligt sätt och att göra det i en miljö där deras bedömning, timing och färdigheter är kritiska för resultatet. Det enda som saknades från fullständig realism var levande stridsspetsar.
intressant nog har vissa simuleringsmodeller modifierats för att förbättra träningseffektiviteten. Hartkop förklarade till exempel att för att förbättra träningen behövde den inbyggda dynamiska modellen av luft-till-luft-missilerna sakta ner för att ge realistisk flygtid mellan turboprop-tränare som engagerar sig i långsammare hastigheter och kortare avstånd än faktiska stridsflygplan.
Bombs without the boom
det finns en härlig Sjöstad söder om Stans som behövde lite vänlig bombning, så vi delade vår formation, satte radaren till Markläge och satte kurs mot målet.
jag var imponerad av luft-till-luft-radarsimuleringsförmågan, men fullständigt gobsmacked när Obrist valde luft-till-mark-läget. Den syntetiska radardisplayen avbildade en pseudofotografisk bild av terrängen framåt.
Låt oss ta en stund att uppskatta vad vi såg: i avsaknad av en verklig radar simulerades radarreturen; det betyder att programvaran ”visste” formen och strukturen på den lokala terrängen, ”visste” egenskaperna hos en AN/APG-73 radarstråle, inklusive alla snygga funktioner och lägen som Doppler-strålslipning, ”visste” var radarstrålen var i rymden och beräknade hur den reflekterade radarbilden skulle se ut under dessa förhållanden. Imponerande!
vårt Navigationssystem sätter en waypoint nära målet, vilket gör det möjligt för Obrist att visuellt identifiera och uppdatera målbetecknaren under vår lågnivåinträngning till målet. HUD ledde oss genom en popup-manöver till continuously computed release point (CCRP), där den simulerade frisläppandet av vapnet. PC – 21 kan simulera – och till och med göra poäng – Pistol, raket eller bombleverans.
tar simulering airbourne
PC-21 var inte en fighter, men du kunde inte berätta varifrån jag satt. Med tanke på upplevelsen är PC-21 inte ett flygplan och det är inte en simulator, utan kombinerar snarare de bästa aspekterna av båda för att ge en unik träningsförmåga.
det kan inte leverera ett vapen, men om behovet någonsin uppstår kan PC-21 lära dig hur.
Robert Erdos är en bidragande redaktör för Skies magazine. Han är examen från US Naval Test Pilot School och en pensionerad professionell testpilot. Också en flygentusiast, hans fritidsaktiviteter inkluderar att visa vintageflygplan och flyga sin RV-6 kitplane.
