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时间 2025年1月2日 预览 5

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一、美国空军无人飞行器及未来六代机概念系统技术介绍

无人驾驶军事能力在全球范围内盛行,从微小的飞行无人机到无猎巡逻艇,乃至名义上的无人高超音速飞机,美国空军表现出对无人驾驶战争的广泛兴趣。这种兴趣的核心在于使用具有不同程度自主性的无人机进行日常操作,从而实现安全有效的运行,类似于使用载人飞机。美国空军正在探索如何与美国联邦航空管理局(FAA)合作,确保在领空内进行自主相关研发、测试和评估活动的安全性。其中,XQ-58A的测试是为了证明无人机能够在各种测试和训练靶场的设定范围内以可靠的安全水平自主运行。

美国空军将Skyborg计算机大脑或“自主核心”视为一种“直接提升”,旨在为CCA工作的自主能力的进一步发展提供动力。空军部长弗兰克·肯德尔(Frank Kendall)已经确定了国防高级研究计划局(DARPA)的空战进化(ACE)项目和澳大利亚皇家空军的空中力量编队系统(ATS)计划,后者导致了波音澳大利亚MQ-28幽灵蝙蝠无人机的发展,作为先进空军无人飞机计划的“技术馈线”。美国空军明确表示,无人驾驶军用车辆可以取代预算不足的战术战斗机,同时在未来几十年的空战能力方面超越潜在敌人。

无人驾驶军用车辆,特别是那些与当前载人战斗机尺寸相似的隐形飞翼无人机,被设计为打击高度防御空域深处的固定目标,并通过相互交互、使用现有传感器技术、通信概念和计算能力感知战场环境。这使得它们能够对计划外的威胁做出反应,甚至作为一个团队以不人道的效率避免或摧毁这些威胁和其他机会目标。这些飞机通常被称为无人作战飞行器或UCAV。

在深入探讨无人驾驶军用车辆之前,让我们定义一组与无人驾驶军用车辆相关的关键术语。这些无人机在十多年前就已经以波音幻影工厂和DARPA领导的计划为幌子得到了证明,其中一对技术演示飞机在测试期间展示了联网UCAV概念可以工作。X-45A是一种无尾飞机,具有曲柄短翼和梯形机身,具有低可观测(隐身)特征和武器舱,允许它们在测试期间投掷小型GPS制导弹药。

无人驾驶飞机在当时看起来很陌生,但它们实际上在外观上与今天出现的UCAV设计相似。X-45A设计为在最小的方向下协同工作,作为一个团队对他们的战斗环境做出反应,并在完成目标后幸存下来。控制这些无人机的是波音公司的DICE软件,允许地面操作员从世界任何地方指导X-45的任务,使它们能够作为一个团队工作,利用一组算法、机载传感器和通信数据链路来完成任务。

在测试过程中,X-45很快证明它们不仅可以作为一个具有高度自主性的单一编队一起飞行,而且它们可以在这样做的同时打击目标。随着测试的进行,波音和DARPA的项目经理确信他们正处于空战新时代的边缘,这是一个难以言喻的界限和令人难以置信的市场性。这个想法是,如果X-45能够在具有挑战性的测试中证明自己的勇气,那么到十年之交,成群结队的全尺寸UCAV就可以在运行中飞行,这将打破数十年来昂贵的有人驾驶战斗机和攻击机的开发时间。

在测试过程中,X-45展示了其高度自主性,不仅能够在模拟的敌方战场自主控制和决策,还能够在应对计划外情况时表现出色。随着测试的进行,X-45A能够作为一个团队飞行,并且能够根据每个任务的目标设置飞机自身人工智能水平和决策权限的阈值。DI

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CE软件的开发使得无人驾驶飞机能够适应不同任务,并作为团队协作,以令人难以置信的速度完成任务。

在2000年代初,UCAV的加速发展导致了一个名为联合无人作战空中系统(J-UCAS)的联合倡议的诞生。海军一直在运行自己的UCAV技术演示计划,与诺斯罗普格鲁曼公司的X-47A合作。随着J-UCAS的启动,两个项目被置于同一个保护伞下,并将被迫共享一些信息,尽管每个团队都能够实现自己不同的目标。然而,最终,美国空军完全退出了J-UCAS计划,导致这一技术革命的消亡。

在2006年,美国空军突然完全退出了J-UCAS计划,这一举动让人大惑不解。这一举动是否是X-45团队成功的结果,以及由此产生的威胁,这种新能力不仅对美国空军历史上孤立的战斗机飞行员文化构成威胁,而且对空军刚刚起步的大规模攻击战斗机计划F-35构成威胁?还是美国空军埋葬UCAV计划是因为机密世界中已经存在其他非常相似的东西?

尽管UCAV的未来看起来非常光明,但海军继续进行自己的UCAV计划,最终导致了全尺寸X-47B测试飞机的诞生。这些飞机继续证明自己有能力完成惊人的壮举,包括从航空母舰的甲板上着陆、发射和操作,以及在半空中自主加油。这一系列非常成功的测试使海军在不久的将来在其航空母舰上部署了第一架可操作的无人驾驶飞机。

美国空军在近几十年来对战术机队采取了保守的态度,专注于平台方法,专注于其战术机队的效率、可负担性、多角色实用性和通用性,而不是专注于顶级能力。因此,F/A-18“大黄蜂”成为了当代美国超级航母的标志性飞机。超级大黄蜂已经成为海军的通用解决方案,直到今天,海军还没有在其航母机翼上引入隐形机身。尽管如此,UCAV的概念对于航母环境和任务来说非常适合,甚至比其他任何车辆更适合。

自2007年起,美国空军开始在阿富汗坎大哈机场运行一架隐形飞翼无人驾驶飞机,这架飞机最初被称为“坎大哈野兽”。它被设计用于监视敌方甚至半友善国家,例如伊朗和巴基斯坦。尽管细节浮出水面很慢,但这架飞机最终被揭露为RQ-170哨兵,这是中央情报局和美国空军使用的洛克希德马丁臭鼬工厂产品。多年后,这架飞机因监视伊朗的核设施而闻名。RQ-170只配备了传感器,尽管它有一个武器舱,但它是一个非常小的平台。这并不意味着这种设计的另一个变体,无论是相同尺寸还是更大,也可以建造并至少进行测试。

将基本的UCAV功能改装到现有的隐形飞翼监视无人机设计中,如RQ-170,似乎是一个合乎逻辑的举动。事实上,臭鼬工厂同意这一点,因为他们提出了一种名为“海幽灵”的放大哨兵设计,试图满足海军的UCAV需求。也有传言称“超级哨兵”已经存在,这可能是RQ-170的UCAV演进,以及海军化的海幽灵概念与其更小型的间谍祖先之间缺失的联系。

在F-117夜鹰退役后,UCAV的概念继续发展,包括隐形飞翼无人驾驶飞机的出现。自退役以来,F-117机队一直保持再生状态,甚至偶尔在阴暗的托诺帕空军基地飞行,如果它存在的话,这也是袖珍UCAV部队的作战基地。也许F-117一直处于这种状态,以对冲仍然是一种非常新的、不断发展的和未经测试的技术。现在,近十年后,随着大部分木乃伊化的F-117部队可能一劳永逸地报废,小型UCAV机队的披露会随之而来吗?F-117于1989年首次按照类似的时间表披露。

考虑到世界已经看到海军的X-47B不仅飞行,而且在航母上运行甚至自主加油,为什么要隐藏甚至一支作战UCAV的袖珍部队的存在?此外,X-45证明了UCAV的概念,让全世界在几年前就看到了。有了B-2,美国空军有能力用2磅甚至更重的武器深入防御领土进行打击。因此,隐藏一小群隐形的UCAV不会让敌人觉得防御良好的目标还没有受到美军的攻击。

UCAV的飞行数量更少,但其网络蜂巢思维可以在比X-45十多年前证明的更大、更先进的规模上得到证明,这样的系统将极大地威胁F-35联合攻击战斗机。F-35的主要任务包括纵深打击、监视和“摧毁敌方防空系统”或DEAD。这些与UCAV完全相同。在许多方面,UCAV可以比昂贵的载人同行更有效、更凶猛地执行这些任务。

美国空军的战斗机时代灾难和飞行员短缺危机,以及该部队在未来战场上面临的战术挑战,可以通过UCAV部队来解决。即使是美国空军失败的战斗机预算也可以通过采购(至少部分)UCAV而不是昂贵且不灵活的载人系统来解决,这些系统代表了长达半个世纪的财务和战略承诺。

对于美国空军的飞行员主导文化,甚至军事和航空爱好者来说,UCAV比有人驾驶战斗机和攻击机具有一系列潜在的优势。事实上,他们可以彻底改变空军的样子、训练方式、战斗方式以及维持其能力所需的资金。

以下是隐形UCAV的一些主要潜在好处,

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