Воздушные самураи: как готовят летчиков ВМС США

Несмотря на наличие лучших морских летчиков и самолетов в начале Второй мировой войны, японские планировщики не смогли подготовиться к восполнению боевых потерь, и это дорого им обошлось. К 1942 году японская морская авиация пришла в упадок, потому что "флот просто получал слишком мало летчиков". Американские военные победили, быстро наводнив небо наскоро подготовленными летчиками. Японский флот так и не смог оправиться от потери более сотни профессиональных морских летчиков во время битвы за Мидуэй, а затем от уничтожения оставшихся авиаторов в битве за Филиппинское море.

Фокус перевел статью Тревора Филлипса-Левина и Уокера Д. Миллза о том, как меняется подход к обучению американских летчиков.

Сегодня американские вооруженные силы также выпускают слишком мало летчиков, что приводит к потере опыта в развернутых эскадрильях. В случае военных действий США рискуют пройти тот же путь, что и Япония. Хроническая нехватка летчиков будет преследовать американские вооруженные силы в течение многих лет. Одна из причин заключается в том, что устаревшие системы и программы обучения неоправданно затягивают летную подготовку и усугубляют острую нехватку кадров.

Режим точной посадки, используемый в ВМС США, и другие автоматизированные системы отказоустойчивости берут на себя выполнение самых сложных летных задач в современных кабинах. В связи с этим возникают вопросы, не перебарщивают ли американские военные с обучением своих летчиков и не мешает ли зависимость от устаревших учебных самолетов, таких как T-45C Goshawk, внедрению более качественной подготовки. Заставляя студентов-летчиков выполнять устаревшие ручные задачи, которые можно автоматизировать, ВМС получают сомнительные преимущества, затягивают обучение, расходуют драгоценные ресурсы и иногда проводят излишний отсев кадров.

Военные должны понять, какие навыки автоматизация может безопасно и надежно заменить в кабинах современных летчиков, и исключить эти элементы из программ подготовки. Кроме того, военные учебные самолеты должны обладать необходимым уровнем автоматизации, чтобы подготовить летчиков-студентов к работе на боевых самолетах. Современное обучение не должно сводиться только к эксплуатации устаревшего оборудования и проверке будущих летчиков на навыки, которые им больше не нужны.

Ограниченные учебные ресурсы

Уроки японского опыта времен Второй мировой войны актуальны и для современных американских вооруженных сил. Время, необходимое для подготовки пилотов реактивных самолетов, неуклонно растет во всех ведомствах. Постоянная нехватка летчиков представляет собой стратегический риск для армии, поскольку ей не хватает опытных авиаторов для оперативных подразделений. Отчасти проблема заключается в том, что подготовка новых летчиков занимает больше времени, а их поступление на службу происходит медленнее, чем выбывание опытных. Это создает то, что в исследовании RAND названо "дефицитом скорости старения", когда неопытные летчики становятся доминирующим составом эскадрильи и увеличивают общее количество летных часов, необходимых для того, чтобы молодые летчики стали "опытными". Опытным летчикам требуется меньше часов для поддержания квалификации, что позволяет увеличить количество летных часов для развития неопытных экипажей.

Признавая необходимость ускоренного обучения для решения проблемы нехватки летчиков, ВМС США реализовали ряд инициатив по сокращению времени обучения, включая наем летчиков-инструкторов по контракту и привлечение опытных летчиков из других подразделений военно-морской авиации. К большому огорчению эскадрилий замены флота и школ вооружений, их летчиков также привлекли для усиления учебных команд. Еще одна инициатива включала пересмотр учебных планов, в результате чего были исключены некоторые мероприятия и этапы, что позволило сократить количество летных часов и мероприятий для летчиков-курсантов. Однако другие, более ресурсоемкие старые программы остались.

Квалификационная программа подготовки для авианосцев ВМС состоит из 23 мероприятий, включая пять занятий на тренажере и более 17 часов в самолете. Кроме того, перед получением квалификации на авианосец курсанты должны совершить как минимум 250 тренировочных посадок на аэродроме, которые накапливаются в течение нескольких месяцев летной подготовки. Часто бывает, что студенты не выполняют требования по практическим посадкам, и это требует дополнительных полетов сверх выделенных программой, чтобы восполнить дефицит. Программа подготовки к полетам на самолете поглощает ресурсы стареющего и сокращающегося парка реактивных тренажеров и отнимает много времени у студентов и инструкторов. Например, этап квалификации на авианосец обычно начинается за несколько недель, и участвующие в нем курсанты сосредотачиваются исключительно на этих мероприятиях.

Команды, проводящие подготовку, обычно перебрасывают на оба побережья по 20 самолетов для обеспечения квалификации на авианосце. Перелет к местам обучения требует значительных затрат летных часов и вылетов сверх требований учебной программы. Около 120 летных вылетов тратится только на перегон самолетов к месту подготовки на авианосец – часы, которые расходуют ресурс планера и могли бы быть потрачены на другие виды подготовки. Эти самолеты и их летчики-инструкторы могут составлять до трети парка, доступного для обучения, что требует замедления мероприятий на месте во время квалификации для авианосца. Кроме того, выполнение программы зависит от графика и готовности авианосца, подверженного задержкам в техническом обслуживании, которые могут отменить ресурсоемкие тренировки и помешать оперативной готовности. Сокращение или уменьшение требований в программе подготовки для авианосцев в значительной степени способствует оптимизации и сокращению сроков подготовки, особенно в условиях снижения приоритетности плановых тренировок на авианосцах на фоне других оперативных предпочтений.

Автоматизация истребителей

Большинство западных боевых истребителей оснащены системами fly-by-wire или, как их еще называют, fly-by-control с расширением полномочий. Это означает, что управляющие воздействия пилота кодируются электроникой, интерпретируются программным обеспечением управления полетом, а затем передаются на управляющие поверхности самолета – и теперь действия пилота не связаны напрямую с управляющими поверхностями. Самолеты fly-by-control обеспечивают маневренность, недостижимую в других случаях, делая аэродинамически нестабильные самолеты управляемыми для пилотов-людей. Компьютеризированные системы управления полетом автоматически компенсируют нестабильность, создавая для пилота видимость стабильного самолета и преобразуя относительно простые команды пилота в сложные настройки управляющих поверхностей самолета. Когда пилот подает команду на управление самолетом с помощью стика, компьютеры системы управления полетом анализируют сигнал, сравнивают его с текущими параметрами полета самолета и выдают компенсированный сигнал управления.

Среди авиаторов бытует шутка, что летчик современного боевого самолета не управляет самолетом, а "имеет право голоса в управлении" – то есть большую часть полета выполняет сам самолет. Эта гармоничная система обеспечивает беспрецедентную маневренность и качественное интуитивное управление, что позволяет летчикам уделять внимание не только пилотированию, но и выполнению задач, связанных с выполнением миссии. Эта технология все шире применяется в военной и гражданской авиации. Например, система Safe Return Autoland компании Garmin в бизнес-джетах Cirrus позволяет одним нажатием кнопки выбрать аэропорт, связаться с диспетчером воздушного движения и посадить самолет, учитывая рельеф местности.

Даже некоторые из первых боевых самолетов с системой fly-by-control, такие как F-16, были дополнены автоматическими режимами защиты от сбоев, а некоторые из них способны напрямую отбирать управление у летчика, чтобы предотвратить катастрофу. Сегодня F-16 ВВС США оснащены автоматической системой предотвращения столкновения с землей, которая перехватывает управление в случае неминуемого столкновения с рельефом, если пилот не может сделать это самостоятельно. Эта технология спасла девять жизней, в том числе как минимум одну в бою, а ВМС работают над установкой этой системы на F/A-18 Super Hornet. Кроме того, у союзников есть самолеты, использующие системы автоматического восстановления, например, Eurofighter Typhoon и Dassault Rafale. В Rafale пилот, потерявший ориентацию в пространстве, может нажать кнопку, которая автоматически вернет самолет в стабильный полет из крена.

Критики автоматизации на важнейших этапах полета, таких как посадка, могут поставить под сомнение такую перестраховку: "А что, если программное обеспечение автоматической посадки откажет, а летчик не знает, как садиться вручную?". Эти опасения беспочвенны. Автоматика управления полетом имеет множество резервных систем, а реактивные самолеты fly-by-wire во все моменты полета полагаются на программное обеспечение и электронику. Нет никакой возможности прибегнуть к полностью ручному режиму полета. Отказ автоматики управления будет означать отказ самого компьютера управления полетом. Это неконтролируемая ситуация, которая вынуждает летчика катапультироваться.

К чему готовиться?

"Параллелофобия" – это тревога или страх перед параллельной парковкой, которой подвержены 49% американских водителей. Для водителей параллельная парковка – один из самых сложных навыков. В штатах, где на экзаменах по вождению требуется параллельная парковка, отмечается высокий процент несдач. Но что, если автоматика сможет надежно припарковать автомобиль за вас? Сегодня на дорогах можно встретить множество автомобилей, способных выполнять параллельную парковку без помощи водителя. Эта технология становится достаточно распространенной, чтобы ее можно было использовать в качестве причины для отмены требования параллельной парковки в тех штатах, где она все еще включена в экзамен по вождению.

Традиционно одной из самых сложных задач, выполняемых военно-морскими летчиками, была посадка на авианосец. Она служит образцом мастерства для военно-морских летчиков и является обязательным элементом с самого начала существования морской авиации. В настоящее время F-35 и F/A-18 оснащены высокоавтоматизированными системами управления полетом, известными как режим точной посадки, которые устраняют необходимость во многих корректировках, выполняемых летчиками во время захода на посадку. Недавние изменения в программном обеспечении режима точной посадки сделали систему еще более надежной, так что она будет продолжать работать при многочисленных отказах гидравлики или при отказе одного двигателя. С момента внедрения этой системы эффективность заходов на посадку значительно улучшилась. Во время одной из командировок автора на авианосец в 2022 году в составе 2-го авианосного крыла он заметил заметное улучшение характеристик у новых летчиков, причем многие из них оказались на одном уровне с опытными летчиками, уже совершившими сотни посадок на авианосец. Это было беспрецедентно. Если новоиспеченные летчики, использующие режим точной посадки, так же хорошо или лучше справляются с посадкой на авианосец, чем опытные летчики без него, то возникает вопрос: нужно ли ВМС по-прежнему проводить квалификацию на авианосцах в учебных командах, прежде чем курсанты попадут в резервные эскадрильи флота? Или им достаточно квалификации в оперативных эскадрильях, оснащенных режимом точной посадки?

ВМС изучают возможность полного исключения квалификации для авианосцев из состава учебных команд. Обсуждение началось в начале 2020 года. Однако высшее руководство не желает идти по этому здравому пути сокращения времени обучения. Официально до сих пор идет сбор данных после того, как ВМС решили предпринять постепенные шаги, отправив 50% своих начинающих летчиков тактической авиации на авианосец, а другую половину – на квалификацию в резервную эскадрилью флота. Первые результаты многообещающие: офицеры отмечают незначительную разницу в оценках за заход на авианосец между летчиками, ранее прошедшими квалификацию в учебном командовании, и теми, кто получил начальную квалификацию в резервных эскадрильях флота. Даже если ВМС отменят квалификацию на авианосце, они планируют сохранить ее для E-2 Hawkeye, что является еще одним ненужным пережитком. Несмотря на то, что E-2 не является безэкипажным, характеристики управления между ним и учебными самолетами-носителями заметно отличаются. Кроме того, новые летчики E-2 отправляются на авианосец в сопровождении инструктора. Эти причины приводились в качестве еще одного доказательства того, что обучение на авианосце следует полностью исключить из программы повышения квалификации.

Нынешний усовершенствованный реактивный тренажер ВМС T-45C не имеет многих автоматизированных функций, присущих современным истребителям. T-45C не является самолетом fly-by-wire, у него нет автопилота, аварийного восстановления или какого-либо режима помощи летчику. Его летные характеристики и возможности меркнут по сравнению с современными истребителями или более новыми учебно-тренировочными самолетами, такими как T-7A Redhawk компании Boeing, T-50 компании Lockheed или M-346N компании Textron. Каждый из них способен развивать скорость, близкую к звуковой, имеет цифровое управление полетом по принципу fly-by-wire, достойное соотношение тяги и веса, а также маневрирует под большим углом атаки. T-45C – это самолет, который нужно пилотировать вручную во всех смыслах этого слова и который требует длительной программы раннего обучения, чтобы научиться правильному управлению. Один из авторов вспоминает, как много времени на ранних этапах обучения было потрачено на обучение правильной технике триммирования, которая в более совершенных самолетах выполняется автоматически. Кроме того, многочисленные управляющие воздействия, необходимые для безопасной посадки T-45C на борт авианосца, не переходят в те корректировки, которые летчик должен делать на своем самолете. Какая польза от того, что будущие летчики вынуждены постоянно корректировать или "вручную" управлять более сложным аналоговым самолетом, когда компьютеризированные боевые самолеты спроектированы так, чтобы ими было легко управлять, а корректирующие воздействия не взаимозаменяемы на всех платформах?

Современные боевые самолеты проектируются так, чтобы ими было легко управлять, а их летчики могли сосредоточиться на сложных боевых системах и тактике. Уже сейчас передовые концепции ведения боевых действий предусматривают, что летчики становятся автономными ведомыми в высокоавтоматизированных кабинах, действуя скорее как квотербеки, руководящие игрой, а не вступая в ближний бой с нападающими, как в прошлом. Но на T-45C отсутствует даже имитация боевых систем, с которыми в конечном итоге будут взаимодействовать новые летчики, а также те характеристики, которыми обладают перспективные учебно-тренировочные самолеты, предлагаемые на военном рынке.

Враги перемен и старые грабли

К сожалению, культура сопротивления переменам пронизывает ВМС, как и всю оборонную бюрократию. Она затрагивает все аспекты, включая бюро по управлению персоналом, несмотря на растущие доказательства того, что в эпоху алгоритмов перемены необходимы. Будь то луддизм или ностальгия, но не все в рядах ВМС согласны с сокращением или пересмотром учебных программ. В ходе интервью с инструкторами учебных команд отмечались случаи, когда их начальники выступали против пересмотра учебных планов, особенно тех, которые исключали обучение на авианосцах, даже когда имеющиеся данные указывали лишь на незначительные преимущества сохранения нынешних учебных планов. Возможно, такое промедление является причиной самого большого препятствия на пути ускорения обучения в ВМС – продолжающегося использования самолета T-45C Goshawk. T-45C пострадал от многочисленных "сюрпризов", связанных с техническим обслуживанием, а контрактное техническое обслуживание с трудом поддерживает достаточное количество пригодных к полетам самолетов. Отмены мероприятий из-за отсутствия самолетов – обычное дело при полном расписании полетов.

Ключевой проблемой при выборе самолета на замену является неспособность потенциального инструктора справиться с жесткими условиями береговой тренировки посадки на авианосец или касания полетной палубы авианосца. Самолеты должны быть специально спроектированы и построены так, чтобы выдерживать стресс реальных и имитированных посадок на авианосец. Но если уже внедренное программное обеспечение для управления полетом значительно улучшило характеристики летчиков при посадке на авианосец, необходимы ли столь жесткие требования к тренировочным посадкам, или это устаревшая практика? Каждый день, когда ВМС откладывают решение о выборе новой учебной платформы, приводит к ухудшению состояния парка T-45C.

Возможности для более быстрого обучения

В 1944 году у Японии были самолеты, но не было компетентных летчиков, чтобы эффективно управлять ими, и она прибегла к помощи камикадзе. Кто больше заинтересован в подготовке – горстка превосходных летчиков, как в императорской Японии, или операторы интуитивных систем вооружения? Флот признает, что у него есть проблемы с подготовкой летчиков, и ищет решения, но пока они слишком медленные и их слишком мало. Оперативные подразделения испытывают хроническую нехватку опытных летчиков, а летчики, проходящие обучение, сталкиваются с длительным ожиданием. Автоматизация готова взять на себя все больше функций по пилотированию самолетов, включая функции, которые раньше считались слишком сложными, например, ведение догфайтов. Компания Heron Systems, которая теперь входит в состав Shield AI, разработала алгоритм ведения догфайта, который победил человека-летчика истребителя со счетом 5:0 на соревнованиях, и теперь активно летает в составе Hivemind. По мере того как алгоритмы становятся все более способными и берут на себя все больше задач в самолете, например, восстановление ориентации в Rafale, системы автопосадки в бизнес-самолете Cirrus или ведение догфайтов в платформе будущего, появятся возможности для сокращения программ обучения и учебных планов. Создание новых программ подготовки на БПЛА в ВМС и Корпусе морской пехоты предоставляет уникальную возможность оценить требования к обучению на предмет их сокращения, особенно по мере того, как алгоритмы продолжают забирать все большую часть "пилотирования" у летчиков-людей. В авиации снижение когнитивной нагрузки при управлении самолетом позволяет летчикам – как находящимся в самолете, так и удаленным, – сосредоточиться на полезной нагрузке и поставленной задаче.

Военно-морской флот и Корпус морской пехоты правы в том, что им необходимо провести тщательную проверку и убедиться в обоснованности резкого отказа от устаревших рекомендаций по обучению не является необоснованным. Однако они не могут позволить себе тратить время на ностальгию, ведь сейчас самое время бороться с затянутостью обучения. Ведомства должны использовать возможности для рационализации подготовки летчиков и прекратить обучение ненужным или избыточным навыкам. Опора на автоматизацию для сокращения требований к подготовке, таких как квалификация на авианосец, является одной из лучших возможностей. Если ведомства не смогут этого сделать, Соединенные Штаты рискуют столкнуться с нехваткой летчиков в мирное время или кризисом в военное время.

Об авторах

Тревор "Миссис" Филлипс-Левин – авиатор ВМС США и инструктор совместного контроллера терминальной атаки в специальных операциях. В настоящее время он служит офицером отдела совместной ближней воздушной поддержки в Центре развития боевых действий военно-морской авиации, где занимается вопросами применения и тактики использования беспилотных систем. Филлипс-Левин является стипендиатом Центра образования в области нераспространения космической и ядерной политики и получает степень магистра в области системного анализа в Военно-морской аспирантуре.

Уокер Д. Миллз – офицер пехоты Корпуса морской пехоты, в настоящее время проходит подготовку к полетам на беспилотном летательном аппарате MQ-9 Reaper. Он является автором многочисленных статей для изданий War on the Rocks, USNI Proceedings и Marine Corps Gazette.