在空中为 B-52 加油很困难,所以空军正在尝试 VR 模拟器

一个新项目旨在精确模拟一些非常复杂的空气动力学。
A bomber is refueled behind a tanker airplane.
2012年,一架B-52飞机在KC-135飞机后接受空中加油。Jamie Titus / 美国空军

在正常情况下,操纵一架笨重的B-52轰炸机本身就极具挑战性。这些具备核能力的轰炸机年代久远——可以追溯到20世纪60年代初——而且控制起来非常迟缓和沉重。当执行一项极其复杂的任务时,这种难度会显著增加:即在空中飞到加油机旁边接收燃料。这项操作所需的体力足以让飞行员的手起水泡。

“在空中加油结束时,你简直会汗流浃背,”一位B-52飞行员曾告诉我

执行空中加油任务的飞行员当然需要首先学会如何做好。空军全球打击司令部(Air Force Global Strike Command)的一名B-52教官Maj. Mark Budgeon说:“在我们教授初级飞行员候选人的机动动作中,这是最难的。”

由于空中加油任务的难度以及让一架八引擎B-52飞机升空训练的巨大开销,空军一直在探索设计一种先进的地面模拟器,用于加油练习。

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当一架飞机飞到加油机后面并低于其下方时,它会接近到几乎接触到另一架飞机的程度。从加油机延伸出来的、用于输送燃料的加油杆会实际连接到B-52飞机顶部的进油口。当这两架飞机如此接近时,所涉及的空气动力学可能会变得复杂。为了对受训飞行员有用,模拟器必须能够成功地捕捉到这一点。空军全球打击司令部(该司令部设在路易斯安那州的巴克斯代尔空军基地)的首席科学家Donna Senft说:“你必须拥有正确的空气动力学模型,以便能够准确地描绘出当一架飞机靠近另一架飞机时会发生的效应。”

A B-52 bomber flies below a KC-135 tanker.
2021年,从一架加油机上看到的B-52飞机。Tiffany A. Emery / 美国空军

加油机的存在会影响B-52(绰号“BUFF”)的性能。在更极端的情况下,想象一下如果飞行员将轰炸机直接飞到加油机下方而不是保持在其后方。BUFF在加油机下方会影响两架飞机之间的气压,并可能干扰加油机的传感器系统。这可能会导致加油机的自动驾驶系统向下飞行,从而可能导致坠毁。“这只是空气动力学对飞行方式影响的一个例子,因为如果你独自飞行,你就看不到这种影响,”B-52教官、第307轰炸机联队(307th Bomb Wing)创新主管Lt. Col. Warren Carroll指出。

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新的模拟器将结合几种元素,空军正在通过一个名为Strikewerx的办公室(这是一个专注于创新的、连接全球打击司令部与外部世界的代理机构)向外部行业征求创意,看看他们能拿出什么。该系统将包括物理硬件——例如学员可以握持的实际操纵杆和油门——以及一个视觉元素,该元素可能利用虚拟现实(VR)或混合现实(MR)来模拟飞行员所看到的景象。某种形式的人工智能教官将指导学习者。与巴克斯代尔空军基地现有的B-52模拟器(该模拟器可以物理移动以模拟飞机的运动,我曾有机会尝试过这个大型设备)不同,新解决方案将没有动态的液压系统。它还将更便宜,并且是针对空中加油挑战而定制的。

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即使B-52的机身日渐老旧,模拟器技术也在不断发展。未来的模拟器将采用类似虚拟现实的技术;目前的模拟器是一个大型、动态的设备;而一个用于教授空中加油的老式模拟器则要陈旧得多。曾是一名轰炸机飞行员、现任Strikewerx主管的Russ Mathers回忆起20世纪80年代的一个装置,该装置包括一个KC-135加油机模型,翼展约4英尺。一台摄像机可以在轨道上沿模型方向移动。“[来自]该摄像机的图像会被广播到你坐着的教练机里,”他回忆道。“你会操纵那台摄像机,使其靠近那个塑料模型。”

“它是一个不错的教练机,”他说。“但它已经过时了。”

空军全球打击司令部希望在明年夏天结束时能有一个新系统的原型机投入使用。而且,由于它将是一个独立的教学单元,飞行员在学习飞行时可以随时使用并进行练习。“我认为学生会希望它可供他们使用,”Budgeon说。

虽然B-52已经老旧,但空军有充分的理由培训飞行员能够进行空中加油。在其拥有的三种轰炸机(B-1和B-2是另外两种)中,BUFF是唯一一种计划服役到2050年左右的轰炸机。未来,一种新型的隐形轰炸机B-21将加入其行列。

 

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技术编辑

罗布·沃格尔是《流行科学》杂志的前技术编辑。他擅长报道航空、交通和军事技术。


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