Gli aviatori si stanno preparando per quella che potrebbe essere la mossa più importante nell'addestramento dei piloti militari da quando l'Aeronautica Militare è stata creata nel 1947: insegnare agli studenti a volare senza mettere piede su un vero aeroplano.
Il nuovo programma, noto come "Air Mobility Fundamentals-Simulator", è il prossimo passo dell'Air Force nel tentativo, durato anni, di modernizzare l'addestramento dei piloti senza sacrificare la qualità. È anche un'opportunità per il servizio di abbracciare una tecnologia più economica e di mandare in pensione la sua flotta di 30 anni di jet addestratori T-1A Jayhawk.
Ma gli esperti avvertono che la formazione di piloti esperti è più complicata che scambiare una cabina di pilotaggio degna di nota con una replica.
Il simulatore ha un grande valore, ma c'è qualcosa di fondamentalmente diverso quando ci si trova nell'aria", ha dichiarato Heather Penney, pilota di caccia della Guardia Nazionale Aerea in pensione, che ora svolge ricerche sulla politica di difesa presso il Mitchell Institute for Aerospace Studies. "Non c'è possibilità di rifare tutto, non c'è possibilità di resettare".
Un nuovo percorso
Ecco come funziona: Il primo aereo militare che un nuovo studente tocca è il jet T-6A Texan II, nell'ambito del programma di formazione dei piloti. Per ottenere le ali da pilota sul T-6 ci vogliono circa sette mesi, dopodiché l'allievo viene selezionato per continuare con il percorso cacciabombardieri o con il percorso mobilità.
Ogni anno vengono selezionati circa 900 studenti per i posti di pilota di mobilità. Questi aviatori, che si addestrano a pilotare aerei da carico e cisterne, nonché aerei per operazioni speciali e per la raccolta di informazioni, trascorrono in genere circa cinque mesi nel T-1, un passo intermedio verso l'unità operativa.
Chi supera il corso T-1 passa poi a conoscere il velivolo assegnatogli.
A partire da gennaio, la fase intermedia - nota come addestramento specializzato per piloti non laureati - utilizzerà solo simulatori per insegnare abilità di volo più avanzate in 75 giorni. Si tratta dell'attuale simulatore T-1 e di una cabina di pilotaggio in realtà virtuale di nuova concezione e più generica della Redbird Flight Simulations.
"Per il tipo di cose che si fanno nel T-1, un simulatore è un ottimo posto per farle a un costo operativo molto più basso", ha detto ad Air Force Times Josh Harnagel, vicepresidente marketing di Redbird.
Ogni base di addestramento per piloti non laureati ospiterà otto sistemi Redbird e quattro simulatori legacy T-1, ha dichiarato l'Air Force a settembre.
La Vance Air Force Base, in Oklahoma, ha ricevuto i suoi primi simulatori Redbird a settembre. Columbus AFB, Mississippi, riceverà i suoi simulatori entro marzo 2023, mentre Laughlin AFB, Texas, li riceverà nel luglio 2023.
L'insegnamento inizierebbe da quattro a sei mesi dopo la consegna dei sistemi. Ciò significa che il corso riprogettato potrebbe non essere completamente implementato fino all'inizio del 2024.
La cabina di pilotaggio del Redbird, costruita su misura per il T-1, utilizza un software progettato da SAIC e Lockheed Martin per replicare da vicino, ma non esattamente, l'esperienza di volo del Jaybird.
Sebbene la vista all'esterno dell'"aereo" sia virtuale, le telecamere sulle cuffie consentono agli studenti di vedere le proprie mani mentre manipolano pulsanti e manopole. Questo rende l'esperienza più realistica e utile rispetto al tentativo di muovere mani finte su uno schermo.
"La mente umana è sorprendente nel... sospendere l'incredulità", ha detto Harnagel. "Con un buon istruttore, si può fare praticamente tutto".
Approccio efficace
I simulatori possono essere strumenti molto efficaci per insegnare procedure di emergenza o scenari che non sono possibili nell'area locale, hanno dichiarato due esperti militari che hanno parlato con Air Force Times. Consentono agli studenti di esplorare in sicurezza ciò che il software dell'aereo è in grado di fare e di praticare manovre potenzialmente delicate al di fuori della vista pubblica.
E nei sistemi che tengono traccia di dove un pilota guarda o dell'ordine in cui preme determinati pulsanti, la tecnologia della simulazione può aiutare a valutare le sue prestazioni.
I simulatori di volo Redbird sono allestiti presso la base aerea di Vance, Okla, il 23 settembre. I simulatori sono una componente chiave di un corso di addestramento per piloti di sola simulazione per i futuri aviatori di mobilità, operazioni speciali, comando e controllo e intelligence, sorveglianza e ricognizione.
Da circa un anno si sta lavorando a un nuovo piano di studi.
"Siamo partiti dall'obiettivo", ha dichiarato in una recente intervista ad Air Force Times il Col. Robert Moschella, che guida gli sforzi di riforma dell'addestramento dei piloti presso la 19esima Air Force. "Abbiamo stabilito quali [competenze e caratteristiche l'Aeronautica Militare] avrebbe cercato. Poi abbiamo costruito un programma utilizzando alcune delle nostre nuove tecnologie e ciò che abbiamo imparato nel corso degli anni".
In particolare, il corso sottolinea come utilizzare un sistema di gestione del volo, gestire correttamente le risorse, volare senza un motore, utilizzare il pilota automatico e leggere i dati di decollo e atterraggio, ha dichiarato l'Aeronautica Militare.
L'Aeronautica ha esaminato il suo piano in tre prove a piccoli gruppi presso la Joint Base San Antonio-Randolph, in Texas. A giudicare dalle loro prestazioni durante l'addestramento, Moschella ha detto che "non c'è alcuna differenza di qualità" rispetto agli studenti del passato.
"Penso che siamo sulla strada giusta", ha detto.
Mentre l'Air Force rinnova l'addestramento dei piloti, le preoccupazioni per la sicurezza dei voli rimangono.
Gli aviatori hanno offerto molti feedback, in modo che le aziende potessero rendere le nuove simulazioni abbastanza realistiche da insegnare le abilità necessarie, ha detto Harnagel.
"È tutto relativamente al posto giusto", ha detto. "Usiamo l'hardware dell'aereo dove ha senso, e poi usiamo materiale commerciale off-the-shelf dove ha senso per aiutare a ridurre i costi".
L'efficacia di un simulatore come sostituto del volo reale dipende dal suo livello di fedeltà, sia essa fisica, visiva o mentale. E quanto questo debba avvicinarsi alla realtà dipende da ciò che il corso vuole trasmettere.
Per esempio, un sistema full-motion può dimostrare cosa si prova ad atterrare con un elicottero su una superficie irregolare, ha detto Tim Marler, esperto di addestramento e tecnologia militare presso il think tank finanziato a livello federale Rand Corp. Gli occhiali per la realtà virtuale non possono replicare queste qualità fisiche.
Considerazioni sui costi
Ma se l'obiettivo è insegnare a prendere decisioni sotto stress senza sentire l'impatto fisico, una cuffia VR potrebbe essere una buona soluzione rispetto a un costoso simulatore di movimento completo.
I velivoli da addestramento T-1A Jayhawk sono utilizzati dagli studenti del corso di addestramento per piloti specializzati presso la base aerea di Vance, Okla (Airman 1st Class Zachary Heal/Air Force).
Anche l'efficienza è importante.
"Non vorrete mica capire dove sono tutte le manopole, i pulsanti e i comandi mentre siete in volo", ha detto Marler. "È solo uno spreco di carburante. Lo si può fare guardando un'immagine statica".
L'Air Force ha ordinato finora 20 sistemi Redbird, ha dichiarato Harnagel. I cockpit su misura dell'azienda costano in genere dai 300.000 ai 500.000 dollari, compreso il software di volo.
Si tratta di una frazione del prezzo di simulazioni più avanzate con la tecnologia per replicare le forze G, ad esempio. Questi possono costare decine di milioni di dollari l'uno, e non sempre offrono un buon rapporto qualità-prezzo.
"Il 10% [di maggiore fedeltà] costa, diciamo, 10 milioni di dollari in più", ha detto Harnagel. "Non ci sono molti vantaggi per chi è già un pilota".
Il passaggio a un programma di studi basato solo su simulatori non significa necessariamente che l'Aeronautica Militare abbia bisogno di meno istruttori. Spetta ai piloti esperti assicurarsi che gli studenti capiscano cosa stanno facendo nel simulatore, in modo da non adottare accidentalmente cattive abitudini.
Una volta in funzione, il nuovo approccio non cambierà drasticamente le responsabilità degli istruttori perché le competenze sono in gran parte le stesse, ha detto Moschella. Il suo team sta lavorando per "addestrare gli istruttori" prima che il primo gruppo di studenti piloti inizi a gennaio.
"I piloti istruttori dovranno imparare... come usare questo dispositivo [Redbird], come accenderlo, come programmarlo, come impostarlo per un profilo studente", ha detto. "Sarà solo un altro mezzo di comunicazione".
L'Aeronautica Militare non ha reso disponibile un pilota istruttore per discutere le aspettative sul nuovo programma.
Le preoccupazioni rimangono
Gli istruttori di simulatori possono diventare creature abitudinarie, soprattutto quelli che si sentono annoiati o sovraccarichi di lavoro, sostiene Penney. Questo potrebbe danneggiare gli studenti che non ricevono abbastanza varietà nelle loro lezioni.
Un T-1 Jayhawk decolla sulla pista della Laughlin Air Force Base, Texas, il 5 ottobre. La Laughlin addestra il maggior numero di piloti di qualsiasi base di addestramento dell'Aeronautica ed è dedicata alla produzione di aviatori, piloti e leader pronti al combattimento. (Airman 1st Class Kailee Reynolds/Air Force)
"Avranno degli scenari tipo che fanno ogni volta", ha detto. "Impostano lo stesso tempo, ti mandano allo stesso aeroporto, hanno lo stesso vento e fanno lo scenario nello stesso ordine. ... Gli studenti sono in grado di decodificarlo rapidamente".
Per questo è ancora più importante che gli studenti si alzino in volo per esercitarsi in condizioni meno prevedibili, compresa la possibilità di un vero incidente.
"La mia preoccupazione principale è che, avendo parlato con [il capo dell'Air Mobility Command, Gen. Michael Minihan] e sapendo che la sua visione per il futuro è quella di missioni con un solo pilota, Penney ha detto. "Dovrete trovare un modo per assorbire e far fare esperienza a questi giovani ragazzi prima di passare alle operazioni a pilota singolo".
L'Air Force sta valutando la possibilità di rimuovere il copilota dagli equipaggi delle aerocisterne Boeing KC-46
L'addestramento con i simulatori non è una novità nel settore dell'aviazione. Ma Penney e Marler concordano sul fatto che un mix di volo dal vivo e addestramento digitale è più efficace che affidarsi esclusivamente agli aerei o ai simulatori.
"I militari puntano sulle compagnie aeree, dicendo: 'Guardate, le persone ottengono l'abilitazione per il tipo di 737 e la prima volta che toccano davvero l'aereo è quando vanno sul loro [volo iniziale] e hanno 180 persone nel retro'", ha detto Penney. "Ma non dimenticate che quella persona ha almeno 1.500 ore di volo e un'abilitazione di pilota di trasporto aereo".
In confronto, i piloti dell'Aeronautica Militare trascorrono circa 115 ore in cabine di pilotaggio reali (circa 18 ore durante l'addestramento iniziale al volo in Colorado e 96 ore durante l'addestramento dei piloti di livello inferiore) prima di raggiungere il T-1. Lì, registrano circa 90 ore in più, suddivise tra velivoli reali e simulatori. A quel punto, trascorrono circa 90 ore in più, suddivise tra aerei reali e simulazioni.
Arrivano alle unità di addestramento formale per il velivolo loro assegnato con circa 160 ore di volo all'attivo.
Penney è preoccupato di come questa piccola quantità di tempo di volo, più alcuni mesi di addestramento al solo simulatore, possa influenzare la capacità dell'allievo di pensare velocemente quando accade qualcosa di inaspettato a mezz'aria.
"Avranno bisogno di sedersi sul sedile [del copilota] per molto tempo per fare esperienza nel mondo reale", ha detto. "In volo succedono cose strane e gli aerei veri a volte non fanno quello che dovrebbero fare".
Dure realtà
I cambiamenti arrivano mentre l'Aeronautica Militare deve fare i conti con il costante invecchiamento delle flotte e con le pressioni di bilancio. Queste realtà stanno guidando il nuovo programma di addestramento più che un vero desiderio di migliorare la scuola di volo, ha detto Penney.
L'Air Force prevede di ritirare 156 T-1 tra il 2023 e il 2025, di cui circa 50 nel prossimo anno. Se il Congresso approva, la mossa ridurrebbe la flotta totale da 178 a 127 aerei entro il prossimo ottobre. È probabile che i legislatori accolgano la richiesta nel disegno di legge sulla spesa e la politica della difesa per l'anno fiscale 2023.
Il nuovo programma potrebbe incrementare la produzione di piloti mentre la ritenzione è in ritardo?
"Dipende da quante sim acquistano, da quanti giri di sim devono fare, se le sim si rompono", ha detto Penney. "In questo momento, il T-1 è talmente in crisi che non può che salire".
I dati forniti ad Air Force Times l'anno scorso hanno mostrato che tre quarti della flotta T-1 è stata in grado di volare almeno in missioni sommarie; quasi il 70% degli aerei che necessitavano di riparazioni sono stati riparati entro 12 ore.
Non è tutto: Il servizio è in difficoltà per gli istruttori.
Il capo dell'Air Education and Training Command, il Ten. Gen. Brian Robinson, ha recentemente dichiarato che mentre l'80% o più dei posti di lavoro di pilota istruttore in servizio attivo sono occupati nella maggior parte delle basi di addestramento, l'Air Force ha circa il 60% degli istruttori di simulatore civili di cui ha bisogno.
I futuri istruttori si stanno trasferendo in aree periferiche dove possono guadagnare cifre a sei zeri facendo funzionare i simulatori per le compagnie aeree commerciali. Nel frattempo, gli istruttori in divisa sono costretti a coprire la mancanza di personale, il che provoca lamentele per le riforme dell'addestramento che enfatizzano i simulatori.
"Non abbiamo il numero di piloti istruttori o di velivoli per poter addestrare questi ragazzi su aerei veri, e non abbiamo fermato l'emorragia di piloti che se ne vanno", ha detto Penney. "Penso che siano spinti dal fatto che ci sono problemi seri e che devono trovare una soluzione".
I metodi sono diversi, ha risposto Moschella, ma l'obiettivo generale non è cambiato.
"La priorità numero uno di tutti i nostri programmi di addestramento dei piloti è produrre un pilota di qualità di cui essere orgogliosi", ha dichiarato.