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埃隆·馬斯克曾預(yù)言，未來將是“自主無人機戰(zhàn)爭”。在2021年，美國和歐洲多國加快了推進有人-無人機編隊作戰(zhàn)技術(shù)的發(fā)展。 截至2021年11月，美國空軍極具科幻意味的“天空博格人”項目已至少開展了3次無人機飛行試驗。同年啟動的“機外感知站”項目提出攜帶傳感器的無人機為有人戰(zhàn)斗機提供遠(yuǎn)程偵察信息，未來則可能作為有人戰(zhàn)斗機控制的遠(yuǎn)程“擴展武器系統(tǒng)”，更有一種“空戰(zhàn)游戲”的既視感。 與此同時，英國的“輕型經(jīng)濟可承受新型作戰(zhàn)飛機”項目，法國、德國和西班牙聯(lián)合推進的“未來空戰(zhàn)系統(tǒng)”項目，澳大利亞開展的“空中力量編組系統(tǒng)”項目都在加速推進，其核心理念和美國空軍的項目一樣，都是基于“可消耗忠誠僚機”這一概念。  “可消耗”的忠誠僚機 美國和歐洲相繼計劃在空軍部隊中增加“可消耗忠誠僚機”，這里的“可消耗”（Attritable）源自“消耗戰(zhàn)”（Attrition Warfare），不代表一次性使用，更像是對先進有人戰(zhàn)機所造成的高成本問題的反思。因為無人機損失不存在人員傷亡的問題，如果能僅以無人機的損失而在戰(zhàn)略或戰(zhàn)術(shù)層面獲得較大優(yōu)勢、甚至達(dá)成任務(wù)目標(biāo)，那么這一損失就是可以接受的。如果無人機的成本控制得當(dāng)，甚至可以成為一種行之有效的戰(zhàn)法，這就是“可消耗”的意義。 為此，至少需要做到兩點：
 作戰(zhàn)能力和作戰(zhàn)概念 “可消耗忠誠僚機”離不開先進、可靠的人工智能技術(shù)。對飛機的操控應(yīng)該是由來自有人飛機或地面站的指令和自主操作組合而成的，目前更多是作為有人機的支持與補充，以倍增有人戰(zhàn)機戰(zhàn)力。為了滿足多種作戰(zhàn)需求，“可消耗忠誠僚機”可能裝載偵察系統(tǒng)、武器系統(tǒng)或者電子戰(zhàn)系統(tǒng)。 因此，“可消耗忠誠僚機”提出方案中通常還會包括“模塊化”和“開放架構(gòu)”這兩個概念。 “模塊化”一方面指無人機的有效載荷“模塊化”，如掛載彈藥、彈藥無人機、電子戰(zhàn)裝備或是監(jiān)視感知設(shè)備等；另一方面指無人機本身功能部件的“模塊化”，如機翼、尾翼、雷達(dá)等。硬件“模塊化”目前很難在現(xiàn)役飛機上實現(xiàn)，但軟件方面的“模塊化”設(shè)計卻早已開始，主要體現(xiàn)在有人-無人平臺的通信控制系統(tǒng)與無人機本身通信控制系統(tǒng)的模塊化。 “開放架構(gòu)”是“模塊化”理念的擴展。在硬件層面，有效載荷、功能部件的采用開放式標(biāo)準(zhǔn)，則能夠讓更多國防廠商參與進來，形成生態(tài)，便于飛機的長期使用和升級。在軟件層面，通過規(guī)范并開放人機接口、機機接口，能夠支持多類型無人機和有人戰(zhàn)機編隊協(xié)同，而不會對一套軟件或算法產(chǎn)生依賴。  克拉托斯公司提供給米切爾航空航天研究所的模塊化設(shè)計概念圖。 美國“天空博格人”項目 “天空博格人”（Skyborg）項目由原來的美國空軍“忠誠僚機”項目調(diào)整而來。美國空軍在2020年選定多家公司開展前期原型競爭，2021年僅選定了克拉托斯公司和通用原子公司承擔(dān)進一步的原型驗證工作。截至2021年11月，該項目已至少開展了3次無人機飛行試驗。 “天空博格人”項目明確提出了模塊化的有效載荷設(shè)計需求，包括空地武器、電子戰(zhàn)套件、通信中繼設(shè)備和多種傳感器等，甚至包括可以發(fā)射更小的偵察組件無人機和游弋導(dǎo)彈（自殺無人機）。根據(jù)2021年的進展，該項目很有可能和“機外感知站”項目聯(lián)合推進原“忠誠僚機”項目。 和其他忠誠僚機項目一樣，“天空博格人”將首先實現(xiàn)有人-無人機的協(xié)作自主飛行，配合的有人機包括F-22、F-35以及未來的其他有人作戰(zhàn)平臺。在作戰(zhàn)期間，由有人機飛行員保持對無人機的控制，這種控制一般通過模式化的指令實現(xiàn)，而由無人機的智能系統(tǒng)來自主執(zhí)行操作，完成作戰(zhàn)指令。無人機的作戰(zhàn)任務(wù)包括壓制敵方防空火力、摧毀敵方目標(biāo)、進行電子戰(zhàn)攻擊、觸發(fā)敵方防御系統(tǒng)、探測地面目標(biāo)等。 “天空博格人”自主核心系統(tǒng) 雖然無人機機身和有效載荷的設(shè)計對任務(wù)性能很重要，但真正重要的還是AFRL研究的“智能大腦”，名為“天空博格人”自主核心系統(tǒng)。該系統(tǒng)由雷多斯公司負(fù)責(zé)開發(fā)，需要實現(xiàn)有人-無人自主協(xié)同，并能夠?qū)罩谢虻孛娴闹噶钸M行無缺陷響應(yīng)。 在2021年4月、6月和10月，AFRL已至少開展3次“天空博格人”項目的無人機試飛。克拉托斯公司的UTAP-22“灰鯖鯊”與通用原子公司的MQ-20“復(fù)仇者”無人機參與了試飛，并計劃于2022年在XQ-58A“女武神”無人機上開展試飛。這些試飛對使用自主核心系統(tǒng)操作多類型無人機的可行性進行了驗證，并通過無人可消耗飛機試驗驗證了低成本可消耗無人機軍事應(yīng)用的可行性。  XQ-58A在空中發(fā)射了Altius-600空射無人機。 “機外感知站”項目 AFRL在2021年10月與克拉托斯公司和通用原子公司分別簽訂了“機外傳感站”項目合同。單個合同金額約為1700萬美元，執(zhí)行期為一年，之后AFRL將選擇一家公司研制項目的原型機。 “機外感知站”項目沿用了“天空博格人”項目的成果，但似乎又獨立于后者推進。該項目將使用“天空博格人”自主核心系統(tǒng)，并繼承“低成本可消耗飛機技術(shù)”項目的“模塊化”和“開放架構(gòu)”等成果。 據(jù)報道，“機外感知站”項目很可能在2024年開始針對裝載傳感器的無人機進行飛行試驗，并在2026年開始機外武器站（裝載武器的忠誠僚機）飛行試驗，2028年開始機外預(yù)警站（裝載電子戰(zhàn)武器的忠誠僚機）飛行試驗。 澳大利亞“空中力量編隊系統(tǒng)”項目 2019年前后，波音和澳大利亞皇家空軍簽署了忠誠僚機項目合同，即“空中力量編隊系統(tǒng)”（ATS）項目。由波音澳大利亞分公司和澳大利亞皇家空軍合作開發(fā)，被稱為澳大利亞國產(chǎn)的自主無人機系統(tǒng)產(chǎn)品，其外形與MQ-25“黃貂魚”艦載無人加油機很像。 2021年3月和11月，ATS項目已經(jīng)開展了兩次原型機的試飛。澳政府將追投1.15億美元，以支持獨立開發(fā)能夠進行編隊作戰(zhàn)的“忠誠僚機”及其有效載荷和配套訓(xùn)練保障設(shè)備。 ATS的原型機機長11.7m，航程可達(dá)3700km，具有比擬戰(zhàn)斗機的機動性能。最大特點是其2.6m長的模塊化機頭，可提供超過1.5m3的存儲容量，可以適配多種傳感器載荷，具有快速更換載荷的設(shè)計，能夠支持預(yù)置傳感器模塊在作戰(zhàn)機場快速更換，可以實現(xiàn)ISR以及戰(zhàn)術(shù)預(yù)警任務(wù)。據(jù)估計，該無人機的價格約為每架200～300萬美元。  波音和澳大利亞皇家空軍合作研發(fā)的“空中力量編隊系統(tǒng)”項目已經(jīng)開始試飛。 英國皇家空軍“蚊子”項目 英國皇家空軍忠誠僚機項目也被稱為“蚊子”（MOSQUITO）項目，該項目是2015年開始的“輕型經(jīng)濟可承受作戰(zhàn)飛機”（LANCA）計劃的技術(shù)演示項目，該計劃希望打造有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)能力或自主/無人集群作戰(zhàn)能力，以此來提升戰(zhàn)斗水平和部隊生存能力。該項目的研究結(jié)果可推進英國皇家空軍在將來開展“輕量級經(jīng)濟可承受新型作戰(zhàn)飛機”計劃。 “蚊子”項目的第二階段由勢必銳航空系統(tǒng)公司主導(dǎo)，合作方還包括諾格英國公司、Intrepid Minds公司和英國國防科學(xué)技術(shù)實驗室。勢必銳公司貝爾法斯特分部將采用樹脂轉(zhuǎn)移灌注技術(shù)生產(chǎn)輕型高速無人機。諾格英國公司除了向該項目提供系統(tǒng)工程支持外，還將負(fù)責(zé)自主控制、網(wǎng)絡(luò)通信等工作。Intrepid Minds公司將負(fù)責(zé)項目的航電系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和地面控制站的設(shè)計和開發(fā)工作。 “蚊子”項目第二階段工程重在迅速完善原型機的設(shè)計和制造，為后續(xù)計劃奠定基礎(chǔ)，項目開發(fā)出來的“忠誠僚機”可與美國F-35戰(zhàn)斗機、歐洲臺風(fēng)戰(zhàn)斗機和英國下一代“暴風(fēng)”（Tempest）戰(zhàn)斗機協(xié)同作戰(zhàn)，能大幅提高機組人員的防護能力、生存能力和信息優(yōu)勢。根據(jù)英國國防部長的說法，“蚊子”項目的內(nèi)埋有效載荷艙將可容納空地和空空武器，計劃于 2023 年生產(chǎn)全尺寸原型機。  “蚊子”項目開發(fā)出來的“忠誠僚機”可與F-35、“臺風(fēng)”和“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機協(xié)同作戰(zhàn)。  “蚊子”項目是英國“輕型經(jīng)濟可承受作戰(zhàn)飛機”計劃的技術(shù)演示項目。 法德西“未來空戰(zhàn)系統(tǒng)”項目 法國、德國和西班牙三國聯(lián)合推進的“未來空戰(zhàn)系統(tǒng)”（FCAS）項目由空中客車公司和達(dá)索公司主導(dǎo)，該項目下包括 “下一代戰(zhàn)斗機”（NGF），被命名為“遠(yuǎn)程載機”（Remote Carrier）的無人機，以及用于協(xié)同作戰(zhàn)的“作戰(zhàn)云”（Combat Cloud）等，這些共同構(gòu)成FCAS第一階段的“下一代武器系統(tǒng)”（NGWS）。 盡管該項目受到法德知識產(chǎn)權(quán)爭議、與英國“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機項目存在重疊、空客和達(dá)索公司的意見分歧等影響，出現(xiàn)過一些波動，但目前仍在法德西三國政府的指導(dǎo)下不斷推進。該項目旨在平等地代表所有三個國家，項目內(nèi)容分為七個工作包，每個工作包都有一個牽頭公司和兩個支持公司，確保所有國家在各級都有代表，盡管參與程度略有不同。 作為項目最核心、最昂貴要素的戰(zhàn)斗機研發(fā)工作由達(dá)索公司主導(dǎo)，德國和西班牙的空客公司分部作為支持。發(fā)動機開發(fā)的主導(dǎo)權(quán)屬于賽峰集團和MTU的德法財團，西班牙的ITP公司是主要的分包商。 “遠(yuǎn)程載機”部分，包括無人機和有人/無人編組概念，由空客防務(wù)和航天分部牽頭，并得到歐洲導(dǎo)彈公司（MBDA）和西班牙SATNUS產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的支持。德國的公司還負(fù)責(zé)牽頭模擬仿真環(huán)境部分，但該部分具體工作由三國公司平分。西班牙的空客子公司將牽頭開發(fā)傳感器，法國泰雷茲集團和德國工業(yè)財團亨索爾特公司、迪爾防務(wù)公司、EST以及羅德與施瓦茨公司將擔(dān)任分包商。 “遠(yuǎn)程載機”設(shè)計包含多種類型，從幾百公斤重的小型可擴展無人機，到幾噸重的先進忠誠僚機，其中也引入了模塊化設(shè)計，賦予同一平臺具備ISR、目標(biāo)捕獲、電子戰(zhàn)、空空作戰(zhàn)等多種任務(wù)能力。 與美國“天空博格人”項目首先考慮無人機與現(xiàn)有戰(zhàn)斗機隊協(xié)同作戰(zhàn)的思路不同，F(xiàn)CAS項目從一開始就是作為統(tǒng)一的有人-無人協(xié)同系統(tǒng)進行開發(fā)的?？梢韵胂?，這會更容易推進下一代戰(zhàn)斗機和無人機的無縫協(xié)同，但同時也意味著整個系統(tǒng)的規(guī)模更大，完成所需的時間恐怕也將更長。  FCAS項目從一開始就是作為統(tǒng)一的有人-無人協(xié)同系統(tǒng)進行開發(fā)。 作者：李 亮(中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心） 編輯：馬 元 邊 遠(yuǎn) 審核：彭 健 監(jiān)制：王亞林 |
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