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美國(guó)空軍“天空博格人”計(jì)劃將進(jìn)入下一階段

軍工資源網(wǎng) 2022年08月22日
來源:海鷹資訊
作者:顏思銘


近日,美國(guó)空軍表示其“天空博格人”(Skyborg)項(xiàng)目已接近“畢業(yè)”,并將為“下一代空中主宰”(NGAD)等關(guān)鍵項(xiàng)目做出貢獻(xiàn);當(dāng)然,“天空博格人”項(xiàng)目未來仍將繼續(xù)對(duì)新技術(shù)進(jìn)行開發(fā)、試驗(yàn)和測(cè)試。

美國(guó)空軍部長(zhǎng)弗蘭克·肯德爾幾個(gè)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(jī)將與4~5架低成本無人機(jī)編隊(duì)。這些無人機(jī)目前被空軍官員稱為“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”(CCA)計(jì)劃,而由于“天空博格人”項(xiàng)目之前的研究,其“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”的研發(fā)得以在較高的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

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搭載“天空博格人”系統(tǒng)試飛的MQ-20無人機(jī)。


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01、“天空博格人”項(xiàng)目概述


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

“天空博格人”項(xiàng)目是美國(guó)空軍2030年戰(zhàn)略規(guī)劃中的四項(xiàng)“先鋒計(jì)劃”之一(另外三項(xiàng)是“金帳汗國(guó)”、“導(dǎo)航技術(shù)衛(wèi)星III”和“火箭貨運(yùn)”,其中“火箭貨運(yùn)”計(jì)劃在2022年加入),原計(jì)劃在2023年具備作戰(zhàn)能力,而目前看來,該項(xiàng)目進(jìn)展大致符合早期的規(guī)劃。

截至目前,“天空博格人”項(xiàng)目的軟件系統(tǒng)已安裝在不同的無人機(jī)上進(jìn)行了多次試飛,軟件載機(jī)包括UTAP-22、MQ-20等多種無人機(jī),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(yùn)行功能,并驗(yàn)證了低成本可消耗性無人機(jī)軍事應(yīng)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(jī)與F-22 和F-35 一起飛行,并充當(dāng)數(shù)據(jù)鏈的“網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)”,使這兩種數(shù)據(jù)鏈并不兼容的五代機(jī)進(jìn)行了互相通信。

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F-22、F-35戰(zhàn)斗機(jī)與無人機(jī)協(xié)同飛行。


美國(guó)空軍在其2023 年預(yù)算申請(qǐng)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(tái)”的計(jì)劃進(jìn)一步推進(jìn)CCA的實(shí)現(xiàn)。因此,基于“天空博格人”的自主技術(shù)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(chǔ)。

此外,美國(guó)空軍認(rèn)為“天空博格人”項(xiàng)目不僅在技術(shù)方面證明了自己,而且還展示了未來采辦和技術(shù)開發(fā)合作的新方式。


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02、新的無人機(jī)作戰(zhàn)運(yùn)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(chéng)僚機(jī)"類型的無人機(jī)技術(shù)和應(yīng)用概念出現(xiàn)了變化。

在"忠誠(chéng)僚機(jī)"概念中,每架有人戰(zhàn)斗機(jī)周圍只有1~2架功能較為全面的高性能無人機(jī)與其編隊(duì),這些無人機(jī)的飛行范圍并不遠(yuǎn)離有人戰(zhàn)斗機(jī),對(duì)其進(jìn)行“護(hù)航”,并代替有人機(jī)執(zhí)行一些危險(xiǎn)任務(wù)。

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此前波音公司提出的“忠誠(chéng)僚機(jī)”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(jī)與有人機(jī)進(jìn)行緊密的編隊(duì),而是每架戰(zhàn)斗機(jī)與4~5架功能有所不同的無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn),這些無人機(jī)具有更高的自主性、更大的活動(dòng)范圍、可以執(zhí)行更多樣任務(wù),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(jī),可創(chuàng)建幾種有人-無人機(jī)的分布式協(xié)同作戰(zhàn)編組。該編組的結(jié)構(gòu)和設(shè)備允許靈活配置,而且成本相對(duì)較低,旨在提供更強(qiáng)的靈活性和機(jī)動(dòng)性,其主要應(yīng)用情景之一是要穿透防空強(qiáng)國(guó)的綜合防空系統(tǒng)。

在臭鼬工廠提出的這幾種無人機(jī)中,首先包括名為“通用多任務(wù)平臺(tái)”(CMMT)的無人機(jī),這種無人機(jī)與X-61A非常相似,可由其他有人機(jī)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(wù)。

無人機(jī)編組中還包括其他三種無人機(jī),它們更為先進(jìn)也更加昂貴。

第一種名為“戰(zhàn)術(shù)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(dǎo)彈,可伴隨F-35等戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn),擴(kuò)大戰(zhàn)斗機(jī)在高威脅區(qū)執(zhí)行對(duì)空作戰(zhàn)的火力范圍。

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

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

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(diǎn)是無人機(jī)不再被有人機(jī)所“束縛”,都是在更大的空域內(nèi)與有人機(jī)自主協(xié)同作戰(zhàn)。


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03、無人機(jī)的應(yīng)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(chéng)僚機(jī)”角色的無人機(jī),這是因?yàn)榇饲俺赭S進(jìn)行了作戰(zhàn)模擬,其結(jié)果表明在高威脅區(qū)作戰(zhàn)時(shí),“忠誠(chéng)僚機(jī)”并沒有對(duì)任務(wù)過程做出重大貢獻(xiàn),反而在穿透敵防空系統(tǒng)時(shí)有可能將整個(gè)編隊(duì)置于危險(xiǎn)當(dāng)中。此外,能與有人機(jī)的性能進(jìn)行匹配的無人機(jī)其成本較高,也并不適合“消耗”性的作戰(zhàn)應(yīng)用。因此,臭鼬工廠決定放棄單獨(dú)的“忠誠(chéng)僚機(jī)”概念,而將其任務(wù)能力分散到性能和成本各有不同的多種無人機(jī)中。

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臭鼬工廠的有人-無人編組概念對(duì)無人機(jī)的運(yùn)用與此前“忠誠(chéng)僚機(jī)”有所不同


實(shí)際上,無人機(jī)的運(yùn)用概念發(fā)生變化也不是沒有先例的,此美軍有多個(gè)概念項(xiàng)目隨時(shí)間的發(fā)展都發(fā)生過重大變化。例如美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)在2020年放棄了名為“海軍陸戰(zhàn)隊(duì)空地特遣部隊(duì)遠(yuǎn)征無人機(jī)系統(tǒng)”(MUX)的大型無人機(jī)計(jì)劃。此前該計(jì)劃已進(jìn)行了四年之久,陸戰(zhàn)隊(duì)的構(gòu)想是利用這款大型無人機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)7項(xiàng)不同功能,然而隨著研發(fā)的進(jìn)行,人們發(fā)現(xiàn)這一構(gòu)想并不現(xiàn)實(shí)。因此,該大型無人機(jī)被拆分成一個(gè)“系統(tǒng)簇”(family of systems),其中包括大型陸基無人機(jī)和艦載中型無人機(jī)等,它們將協(xié)同使用,共同實(shí)現(xiàn)此前MUX計(jì)劃中的大型無人機(jī)功能。

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