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美國空軍“天空博格人”計劃將進入下一階段

 小飛俠cawdbof0 2022-08-22 發(fā)布于北京

來源:海鷹資訊
作者:顏思銘

近日,美國空軍表示其“天空博格人”(Skyborg)項目已接近“畢業(yè)”,并將為“下一代空中主宰”(NGAD)等關鍵項目做出貢獻;當然,“天空博格人”項目未來仍將繼續(xù)對新技術進行開發(fā)、試驗和測試。

美國空軍部長弗蘭克·肯德爾幾個月前表示,在未來的空中作戰(zhàn)中,F(xiàn)-35或NGAD的有人戰(zhàn)斗機將與4~5架低成本無人機編隊。這些無人機目前被空軍官員稱為“協(xié)同作戰(zhàn)飛機”(CCA)計劃,而由于“天空博格人”項目之前的研究,其“協(xié)同作戰(zhàn)飛機”的研發(fā)得以在較高的基礎上進行。

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搭載“天空博格人”系統(tǒng)試飛的MQ-20無人機。


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01、“天空博格人”項目概述


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“天空博格人”是美國空軍研究實驗室(AFRL)主管的人工智能軟件系統(tǒng)項目之一,旨在模塊化的無人機中使用人工智能技術,并具備快速更新、可消耗、自主性、開放架構等特征。該軟件系統(tǒng)的范圍從簡單算法到空域內(nèi)飛行和控制,再到更復雜的、可以完成某些任務的人工智能算法,未來將裝備在多種無人機上面,與其他有人戰(zhàn)斗機、轟炸機等協(xié)同使用。

“天空博格人”項目是美國空軍2030年戰(zhàn)略規(guī)劃中的四項“先鋒計劃”之一(另外三項是“金帳汗國”、“導航技術衛(wèi)星III”和“火箭貨運”,其中“火箭貨運”計劃在2022年加入),原計劃在2023年具備作戰(zhàn)能力,而目前看來,該項目進展大致符合早期的規(guī)劃。

截至目前,“天空博格人”項目的軟件系統(tǒng)已安裝在不同的無人機上進行了多次試飛,軟件載機包括UTAP-22、MQ-20等多種無人機,其“自主核心系統(tǒng)”(ACS)完成了一系列安全系統(tǒng)操作所必需的基本運行功能,并驗證了低成本可消耗性無人機軍事應用的可行性。

其中在2020 年 12 月,搭載“天空博格人”系統(tǒng)的一架無人機與F-22 和F-35 一起飛行,并充當數(shù)據(jù)鏈的“網(wǎng)關節(jié)點”,使這兩種數(shù)據(jù)鏈并不兼容的五代機進行了互相通信。

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F-22、F-35戰(zhàn)斗機與無人機協(xié)同飛行。

美國空軍在其2023 年預算申請中表示,他們希望在未來兩年內(nèi)通過名為“自主協(xié)作平臺”的計劃進一步推進CCA的實現(xiàn)。因此,基于“天空博格人”的自主技術軟件已是一種成熟度較高的產(chǎn)品,將成為未來CCA協(xié)同作戰(zhàn)的基礎。

此外,美國空軍認為“天空博格人”項目不僅在技術方面證明了自己,而且還展示了未來采辦和技術開發(fā)合作的新方式。


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02、新的無人機作戰(zhàn)運用概念


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在目前一些新的作戰(zhàn)概念中,此前的'忠誠僚機'類型的無人機技術和應用概念出現(xiàn)了變化。

在'忠誠僚機'概念中,每架有人戰(zhàn)斗機周圍只有1~2架功能較為全面的高性能無人機與其編隊,這些無人機的飛行范圍并不遠離有人戰(zhàn)斗機,對其進行“護航”,并代替有人機執(zhí)行一些危險任務。

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此前波音公司提出的“忠誠僚機”概念

但在目前新提出的有人-無人編組空中作戰(zhàn)概念中,已不再是少量無人機與有人機進行緊密的編隊,而是每架戰(zhàn)斗機與4~5架功能有所不同的無人機協(xié)同作戰(zhàn),這些無人機具有更高的自主性、更大的活動范圍、可以執(zhí)行更多樣任務,出現(xiàn)在更需要它們的地方。

例如,洛克希德·馬丁公司的“臭鼬工廠”在近期提出了“分布式編組”空戰(zhàn)概念,將以F-35和“下一代空中主宰”(NGAD)為中心,搭配不同的無人機,可創(chuàng)建幾種有人-無人機的分布式協(xié)同作戰(zhàn)編組。該編組的結構和設備允許靈活配置,而且成本相對較低,旨在提供更強的靈活性和機動性,其主要應用情景之一是要穿透防空強國的綜合防空系統(tǒng)。

在臭鼬工廠提出的這幾種無人機中,首先包括名為“通用多任務平臺”(CMMT)的無人機,這種無人機與X-61A非常相似,可由其他有人機投放,并以十幾架為一編組的蜂群形式操作以執(zhí)行多種任務。

無人機編組中還包括其他三種無人機,它們更為先進也更加昂貴。

第一種名為“戰(zhàn)術可消耗性作戰(zhàn)飛行器”(TE-CAV),類似于具有隱身能力的巡航導彈,可伴隨F-35等戰(zhàn)斗機作戰(zhàn),擴大戰(zhàn)斗機在高威脅區(qū)執(zhí)行對空作戰(zhàn)的火力范圍。

第二種無人機保密程度很高,并沒有透露名稱和用途,該無人機可能將成為空中通信樞紐,加強作戰(zhàn)編組各部分之間的聯(lián)通。

第三種無人機名為“下一代無人駕駛航空系統(tǒng)”(NGUAS),是RQ-170無人機的增強型,將執(zhí)行情報、監(jiān)視和偵察(ISR)任務。

此外,在地球低軌道衛(wèi)星上的傳感器群,也將為“分布式編組”提供支持。

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臭鼬工廠提出的有人-無人編組作戰(zhàn)概念

除臭鼬工廠以外,波音、空中客車等其他公司也提出了各自的“未來空中力量”編組概念,這些不同公司提出的概念共同點是無人機不再被有人機所“束縛”,都是在更大的空域內(nèi)與有人機自主協(xié)同作戰(zhàn)。


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03、無人機的應用方式仍可能發(fā)生變化


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從上述概念可以看出,在臭鼬工廠的“分布式編組中”并沒有扮演傳統(tǒng)上“忠誠僚機”角色的無人機,這是因為此前臭鼬工廠進行了作戰(zhàn)模擬,其結果表明在高威脅區(qū)作戰(zhàn)時,“忠誠僚機”并沒有對任務過程做出重大貢獻,反而在穿透敵防空系統(tǒng)時有可能將整個編隊置于危險當中。此外,能與有人機的性能進行匹配的無人機其成本較高,也并不適合“消耗”性的作戰(zhàn)應用。因此,臭鼬工廠決定放棄單獨的“忠誠僚機”概念,而將其任務能力分散到性能和成本各有不同的多種無人機中。

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臭鼬工廠的有人-無人編組概念對無人機的運用與此前“忠誠僚機”有所不同

實際上,無人機的運用概念發(fā)生變化也不是沒有先例的,此美軍有多個概念項目隨時間的發(fā)展都發(fā)生過重大變化。例如美國海軍陸戰(zhàn)隊在2020年放棄了名為“海軍陸戰(zhàn)隊空地特遣部隊遠征無人機系統(tǒng)”(MUX)的大型無人機計劃。此前該計劃已進行了四年之久,陸戰(zhàn)隊的構想是利用這款大型無人機平臺實現(xiàn)7項不同功能,然而隨著研發(fā)的進行,人們發(fā)現(xiàn)這一構想并不現(xiàn)實。因此,該大型無人機被拆分成一個“系統(tǒng)簇”(family of systems),其中包括大型陸基無人機和艦載中型無人機等,它們將協(xié)同使用,共同實現(xiàn)此前MUX計劃中的大型無人機功能。


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