乔善勋/文
万米高空，A330在操纵法则降级到“备用法则2”之后，飞机可用速度区间很小，稍微拉杆，驾驶舱就会在摇晃中传来“stall（失速）”的声音。笔者在颠簸中本就已经有些不适了，再加上闪烁的警告灯和蜂鸣器，此前没有接受过高空失速的笔者已经开始慌神。还好这一切发生在A330的模拟机中，笔者身旁坐着经验丰富的珠海翔翼教员宋国超，他给我讲解演示了飞机从进入失速到改出失速的过程。此情景和2009年法国航空447号航班非常相似。
2009年6月1日，法航447号航班在从巴西里约热内卢加利昂国际机场飞往法国巴黎戴高乐机场的途中，坠毁在大西洋中，事故导致228人遇难。
图、A330模拟机传来失速警报时的姿态和场景
事故调查报告指出事故原因是皮托管结冰导致A330发生空速不可靠事件，控制律降级为“备用法则2”，自动驾驶仪自动关闭，飞行包线保护消失，飞行员错误操纵导致飞机失速。而更深层次的因素一方面是飞行员驾驶技艺不精，缺乏情景意识、沟通决策意识和惊吓情绪的管控意识，一方面则是法国航空仅提供模拟机低空失速训练，没有提供高空失速训练。
图、笔者和珠海翔翼A330模拟机教员宋国超
飞行员必须做好应对从恶劣天气到空中交通管制，再到机载设备故障的一切准备。但在真实的飞机中进行此类情况的培训既昂贵又危险，因此需要借助飞行模拟机。笔者在模拟机中感受了空间迷向、飞机复杂状态预防和改出训练（UPRT）、飞行员技术训练科目（单发+大侧风+直接法则+边缘天气条件），充分感受到模拟机在飞行员培训体系的重要性。
图、林克和“蓝色盒子”
发明模拟机的是美国发明家、企业家和航空先驱埃德温·阿尔伯特·林克（Edwin Albert Link，1904年7月26日~1981年9月7日）。他发明了飞行模拟机，被称为“Blue Box”（蓝盒子）或“Link Trainer” （林克模拟机），在1929年投入商业化，并开启了价值数十亿美元的产业。
1920年，林克第一次接触飞行。1927年，林克买了一架塞斯纳飞机，他通过巡回表演、包机和授课维持生计。后来林克用18个月时间发明了“林克模拟机”，它拥有类似机身的设备，带有驾驶舱和控制装置，能产生飞行的动作和感觉。
图、林克模拟机专利示意图
1929年，林克成立林克航空公司来制造模拟机，它由电动泵驱动，能做俯仰和滚转两个动作。林克模拟机的早期客户是游乐场，而不是飞行培训学校，其专利(US1825462 A)名称就是“飞行学员和娱乐设备的组合训练设备”。模拟机被涂上蓝色漆，因此也被称为“蓝盒子”。
多起航空邮件事故成就了林克的第一笔军事订单。当时美国陆军航空兵接管了美国航空邮件业务，但飞行员不熟悉仪表飞行规则，导致在78天内有12名飞行员遇难。大规模的飞行员牺牲让美军开始考虑多种解决方案，包括林克模拟机。
图、印第安纳州西摩弗里曼训练基地的模拟机，这里是二战期间美国陆军航空兵训练基地
1934年，美国陆军航空兵以单价3400美元的价格购买了六架模拟机。1937年，美国航空公司成为第一家购买林克模拟机的商业航空公司。在二战前期，林可模拟机远销德国、日本、英国、俄罗斯等国家。
在二战期间，林克公司生产超过10000台模拟机，每45分钟生产1台，有超过50万飞行员在林克模拟机上训练。
图、加拿大西部航空博物馆的林克模拟机
1945年，林克因发明飞行模拟机而获得霍华德N.波茨奖章，并在1947年获得皇家航空学会韦克菲尔德金奖。1976年，他入选美国国家航空名人堂。
在二战时期，高度复杂的新型波音运输机需要大量的机组人员培训。而标准的培训程序需要花费大量时间，还要耗费大量资金。现代飞行训练之父阿尔伯特·李·乌尔奇（Albert Lee Ueltschi）曾指出：
1、在飞机上训练可能很危险；
2、当发生意外时，应及时采取适当的措施；
3、如果可能的话，祝你好运！
图、德梅尔和寇蒂斯-莱特德梅尔模拟机
飞行训练成为美国在二战时期的当务之急，理查德·德梅尔（Richard C. Dehmel，1904年~1992年） 博士曾是贝尔电话实验室的一名工程师，他在1938年开始对飞行训练产生兴趣，并开始为林克模拟机制作自动信号控制器。这也是仪表飞行训练的一大进步，该系统能让模拟机更贴近实际导航设备环境。
1943年德梅尔加入寇蒂斯-莱特公司担任总工程师，他在1946年升任电子部门的工程和制造总监。德梅尔改进了培训泛美B-314飞行员的林克模拟机。
1950年1月10日，德梅尔获得“飞机飞行训练装置”发明专利（专利号：2494508）。他的创新设计可以让模拟机的操纵杆、方向舵和仪器的响应与飞机完全一样。它能和无线电导航系统相结合，通过无线电信号精确模拟飞行。飞行员第一次真正学会“靠仪表飞行”而不是凭“感觉”！
图、寇蒂斯-莱特德梅尔模拟机
1954年，美联航以300万美元的价格从寇蒂斯-莱特（Curtiss-Wright）公司购买了四台飞行模拟机。它相比早期的模拟机增加了视觉、声音和动作，这也是商用飞机的第一台现代飞行模拟机。
德梅尔模拟机能大大降低培训飞行员的成本、时间和风险。例如泛美航空在13000小时内培训了125名飞行员、40名英国海外航空飞行员和85名空军飞行员。模拟机让泛美航空培训飞行员的成本降低60%，并将飞行员的培训时间从21小时减少到8小时。
1972年，胜家公司研发了一套直透镜仪器，配备了曲面镜和分光镜，能将驾驶舱外的景色投射在一定距离的焦点上。这些直透镜显示器大大改善了飞行模拟机的真实性。1976年，采用广角直透镜解决了视角狭窄的问题。1982年，研发出的广角无限显示设备采用在横向大幅度扩大的曲面镜，可以让多人透过显示屏看到模拟影像。
早期的模拟机相对简单，但今天使用的模拟机能非常准确地模仿飞机的声音、动作和视觉效果。以至于一些飞行员在训练时完全忘记他们从未离开过地面。当飞行员向前推模拟机的控制杆时，他们会感觉真的向地面俯冲。
模拟机能提供在空中过于危险而无法尝试的练习机会，例如无意间开启的反推器等。飞行员能体验飞机电气故障，还能体验自动化的飞机系统如何诊断和解决故障。此外还有针对特定机场的模拟机训练，例如帮助飞行员练习以陡峭的下降飞行进入伦敦市金丝雀码头附近的短跑道。
2010年澳洲航空A380发生发动机故障时，飞行员处理得很好，其中一个原因是他们在模拟机训练中了解当发动机停车时，飞机会有什么表现以及驾驶舱的指示。
现在全动飞行模拟机中，从A到D一共分为四个级别，其中D为最高级别。该模拟机适用于商业航空运输飞机的初始和复训。其中初始训练是为了转换为新机型，复训是所有商业飞行员必须定期进行的训练。D级模拟机必须能在所有六个自由度(6-DoF)中产生加速度，身体可以在空间中自由移动。
模拟机通常由模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统和教员控制台组成。飞行员有70%以上的信息来自视觉，因此视景系统是任何飞行模拟器的关键系统。现在模拟机使用的是虚像显示系统，它向飞行员显示窗外图像的显示系统通常设计为让图像出现在远处的焦点处，也被称为准直显示，这能让两名并排坐着的飞行员都能看到相同的图像，不会出现角度误差或失真。
现在模拟机市场中最大的制造商是加拿大CAE公司，他们拥有70年制造培训设备历史，占有70%的市场份额和28亿美元年收入。现在CAE从培训中获得的收益甚至超过了生产模拟机的收益。
CAE的产品线包括基础款模拟机：CAE 400XR和CAE 500XR，全动模拟机：CAE 3000、CAE 5000和CAE 7000XR。2001年CAE收购了BAE系统的飞行模拟和训练部门。2021年CAE收购美国L3Harris的军事培训业务，其中还包括林克模拟和培训项目。
2022年民航行业发展统计公报显示，我国运输航空公司有超过5.7万名飞行员。成为一名合格的飞行员需要长期大量的训练，飞行员从进入航校开始，就要学习诸多的航空理论课，再经过1年多的飞行训练才能进入航空公司。在初始改装阶段（获取第一个航空运输类机型，如A320或B737）需要进行约2个月的理论学习和模拟机训练。然后，每半年还需开展5天的模拟机复训和理论考试。
南方航空是亚洲机队规模最大的航空公司，目前在职专业飞行员逾万人，旗下珠海翔翼模拟机训练中心是亚洲规模最大、机型最全、国内历史最悠久的训练中心之一。1992年11月18日，南航珠海飞行训练中心开业。2003年CAE和中国南方航空股份有限公司合资组建了珠海翔翼航空技术有限公司。2017年，珠海翔翼成为南航全资子公司。
翔翼公司除了飞行培训外，还提供签派、管制及机务等人员的专业和管理培训；研发和提供安全运行及训练解决方案；同时提供模拟机维护技术及航材支持、训练中心管理咨询等服务。目前珠海翔翼拥有31台全动模拟机，每年有超过7000名南航飞行员在此训练。包括B737NG、B777、B787、B737MAX , A320、A330、A350, E190及S76/S92，涵盖了国内运行主流机型，是亚洲规模最大、机型最全、国内历史最悠久的训练中心之一。累计为国航、东航、空客、波音、安博威、中商飞、河北航、川航、多彩贵州、顺丰、春秋、澳门、华信、JAL、大韩、Bristow等国内外300多家客户提供训练，致力于打造世界一流的飞行安全研究和训练机构。
翔翼公司还颇具创新精神，例如在2021年8月翔翼攻克技术难题，完成国内首家自主完成模拟机拆装。翔翼航空首台自主完成拆装的B737NG#1模拟机顺利通过CAAC初始鉴定，标志着珠海翔翼成功攻克模拟机拆装技术难题，成为国内首家自主完成模拟机拆装的飞行训练机构。
未来，科技创新将是翔翼发展的关键词。珠海翔翼总经理周易之表示：“正在加强飞行数据和训练数据的应用研究，将业务领域向全面航空安全管理拓展，并加强训练设备产业链的技术攻关。”
在笔者走访的过程中，看到几名工程师在一台模拟机中进行调试，他们正在对国产A320模拟机进行科技攻关。工程师忙碌的身影和不断沟通交流让小小的模拟机舱显得热火朝天。随着国产模拟机的研发成功和未来投入运营，我国模拟机行业也逐步从培训延伸到研发制造的上游产业链。
2020年8月27日，南航飞行安全研究院暨飞行产教融合实训基地在珠海翔翼航空技术有限公司正式揭牌成立。南航飞行安全研究院致力于研发适应南航和中国国情的飞行训练及安全管理方案，打造飞行训练及安全领域的“产学研”综合平台，成为“亚洲第一，世界一流”的航空飞行训练及安全研发机构。目前该机构正重点推进飞行员全生命周期训练管理和评估体系（CBTA）、机组资源管理(CRM）训练体系、教员和检查员培训体系和安全管理培训体系四大训练体系建设。已通过飞机运行品质监控系统（QAR）、航线运行安全审计(LOSA)、不安全事件根源库等项目的飞行大数据研究和应用，打造出如机型类、标准训练指南(STP)类、通用类、安全类等一系列高端训练产品。为旅客安全出行保驾护航，为国际民航输出飞行训练及安全管理的“中国智慧”和“中国标准”，助力新时代民航强国。
1972年，胜家公司研发了一套直透镜仪器，配备了曲面镜和分光镜，能将驾驶舱外的景色投射在一定距离的焦点上。这些直透镜显示器大大改善了飞行模拟机的真实性。1976年，采用广角直透镜解决了视角狭窄的问题。1982年，研发出的广角无限显示设备采用在横向大幅度扩大的曲面镜，可以让多人透过显示屏看到模拟影像。
早期的模拟机相对简单，但今天使用的模拟机能非常准确地模仿飞机的声音、动作和视觉效果。以至于一些飞行员在训练时完全忘记他们从未离开过地面。当飞行员向前推模拟机的控制杆时，他们会感觉真的向地面俯冲。
模拟机能提供在空中过于危险而无法尝试的练习机会，例如无意间开启的反推器等。飞行员能体验飞机电气故障，还能体验自动化的飞机系统如何诊断和解决故障。此外还有针对特定机场的模拟机训练，例如帮助飞行员练习以陡峭的下降飞行进入伦敦市金丝雀码头附近的短跑道。
2010年澳洲航空A380发生发动机故障时，飞行员处理得很好，其中一个原因是他们在模拟机训练中了解当发动机停车时，飞机会有什么表现以及驾驶舱的指示。
现在全动飞行模拟机中，从A到D一共分为四个级别，其中D为最高级别。该模拟机适用于商业航空运输飞机的初始和复训。其中初始训练是为了转换为新机型，复训是所有商业飞行员必须定期进行的训练。D级模拟机必须能在所有六个自由度(6-DoF)中产生加速度，身体可以在空间中自由移动。
模拟机通常由模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统和教员控制台组成。飞行员有70%以上的信息来自视觉，因此视景系统是任何飞行模拟器的关键系统。现在模拟机使用的是虚像显示系统，它向飞行员显示窗外图像的显示系统通常设计为让图像出现在远处的焦点处，也被称为准直显示，这能让两名并排坐着的飞行员都能看到相同的图像，不会出现角度误差或失真。
现在模拟机市场中最大的制造商是加拿大CAE公司，他们拥有70年制造培训设备历史，占有70%的市场份额和28亿美元年收入。现在CAE从培训中获得的收益甚至超过了生产模拟机的收益。
CAE的产品线包括基础款模拟机：CAE 400XR和CAE 500XR，全动模拟机：CAE 3000、CAE 5000和CAE 7000XR。2001年CAE收购了BAE系统的飞行模拟和训练部门。2021年CAE收购美国L3Harris的军事培训业务，其中还包括林克模拟和培训项目。
2022年民航行业发展统计公报显示，我国运输航空公司有超过5.7万名飞行员。成为一名合格的飞行员需要长期大量的训练，飞行员从进入航校开始，就要学习诸多的航空理论课，再经过1年多的飞行训练才能进入航空公司。在初始改装阶段（获取第一个航空运输类机型，如A320或B737）需要进行约2个月的理论学习和模拟机训练。然后，每半年还需开展5天的模拟机复训和理论考试。
南方航空是亚洲机队规模最大的航空公司，目前在职专业飞行员逾万人，旗下珠海翔翼模拟机训练中心是亚洲规模最大、机型最全、国内历史最悠久的训练中心之一。1992年11月18日，南航珠海飞行训练中心开业。2003年CAE和中国南方航空股份有限公司合资组建了珠海翔翼航空技术有限公司。2017年，珠海翔翼成为南航全资子公司。
翔翼公司除了飞行培训外，还提供签派、管制及机务等人员的专业和管理培训；研发和提供安全运行及训练解决方案；同时提供模拟机维护技术及航材支持、训练中心管理咨询等服务。目前珠海翔翼拥有31台全动模拟机，每年有超过7000名南航飞行员在此训练。包括B737NG、B777、B787、B737MAX , A320、A330、A350, E190及S76/S92，涵盖了国内运行主流机型，是亚洲规模最大、机型最全、国内历史最悠久的训练中心之一。累计为国航、东航、空客、波音、安博威、中商飞、河北航、川航、多彩贵州、顺丰、春秋、澳门、华信、JAL、大韩、Bristow等国内外300多家客户提供训练，致力于打造世界一流的飞行安全研究和训练机构。
翔翼公司还颇具创新精神，例如在2021年8月翔翼攻克技术难题，完成国内首家自主完成模拟机拆装。翔翼航空首台自主完成拆装的B737NG#1模拟机顺利通过CAAC初始鉴定，标志着珠海翔翼成功攻克模拟机拆装技术难题，成为国内首家自主完成模拟机拆装的飞行训练机构。
未来，科技创新将是翔翼发展的关键词。珠海翔翼总经理周易之表示：“正在加强飞行数据和训练数据的应用研究，将业务领域向全面航空安全管理拓展，并加强训练设备产业链的技术攻关。”
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2020年8月27日，南航飞行安全研究院暨飞行产教融合实训基地在珠海翔翼航空技术有限公司正式揭牌成立。南航飞行安全研究院致力于研发适应南航和中国国情的飞行训练及安全管理方案，打造飞行训练及安全领域的“产学研”综合平台，成为“亚洲第一，世界一流”的航空飞行训练及安全研发机构。目前该机构正重点推进飞行员全生命周期训练管理和评估体系（CBTA）、机组资源管理(CRM）训练体系、教员和检查员培训体系和安全管理培训体系四大训练体系建设。已通过飞机运行品质监控系统（QAR）、航线运行安全审计(LOSA)、不安全事件根源库等项目的飞行大数据研究和应用，打造出如机型类、标准训练指南(STP)类、通用类、安全类等一系列高端训练产品。为旅客安全出行保驾护航，为国际民航输出飞行训练及安全管理的“中国智慧”和“中国标准”，助力新时代民航强国。
