在技术进步重新定义战争范式的时代，美国空军正在踏上利用人工智能 (AI) 实现空中优势的变革之旅。 《华尔街日报》最近公布了五角大楼的愿景，即集成至少 1,000 架人工智能无人机，以增强 F-35 和 B-21 战机的能力，这标志着军事航空领域的一个重要里程碑。这一宏大的工作体现在价值 60 亿美元的协同作战飞机 (CCA) 计划中，旨在通过有人和无人系统的前所未有的融合来彻底改变战场动态。
CCA倡议不仅仅是一项采购战略，而且是对未来作战行动的大胆声明。到今年夏天，美国国防部预计会从波音、洛克希德·马丁、诺斯罗普·格鲁曼、通用原子公司和安杜里尔工业等航空航天巨头的竞争者队伍中选出两名领跑者。这些无人机被设想为洛克希德·马丁公司的 F-35 闪电 II 型和诺斯罗普·格鲁门公司的 B-21 突袭机等载人飞机的守护者和力量倍增器，预计将执行一系列行动——从对地面和空中目标的精确打击到监视并作为沟通的纽带。
图片：F-35 和 B-21 战机
1 自主战争的先锋：美国军事行动中人工智能无人机的演变
人工智能 (AI) 与无人机 (UAV) 的集成标志着军事行动的变革时代，美国空军和海军陆战队处于这一技术飞跃的最前沿。 Kratos XQ-58A “女武神”无人机成为一个关键平台，展示了人工智能自主飞行能力和有人/无人编队策略领域的重大进步。
1.1 Kratos XQ-58A 女武神：自主战斗的里程碑
由奎托斯防御与安全解决方案开发的 XQ-58A“女武神”代表着在军用航空背景下实现人工智能的突破性一步。这种无人机旨在充当“忠诚僚机”，与载人飞机一起作战，通过结合情报、监视、侦察 (ISR) 和直接战斗角色来增强战斗力。最近在埃格林空军基地进行的一次演示强调了“女武神”能够完全由人工智能算法控制进行三小时的出击，展示了其在空降作战期间执行战术相关挑战的能力。
此次演示不仅验证了“女武神”的作战潜力，也标志着能够执行空对空和空对地机动的人工智能算法的成熟，标志着向未来部署协同作战飞机（CCA）迈出了关键一步。空军研究实验室的自主空战作战团队带头开发了这些人工智能算法，突显了美国防部负责任地将人工智能融入未来作战结构的承诺。
1.2 拓展视野：海军陆战队的兴趣和更广泛的影响
美国海军陆战队“女武神”表示了浓厚的兴趣，并进行了测试来评估其在严峻环境下增强待命部队作战的效用。“女武神”的自主能力与陆军部队设计 2030 相一致，强调先进技术支持的敏捷和远征部队。“女武神”能够在没有跑道的情况下运行并长距离携带有效载荷，这提供了战略灵活性，特别是在印度-太平洋地区，快速防御实验储备计划在那里探索未来作战场景的概念。
1.3 前进之路：人工智能在军事战略中的自主性
人工智能在“女武神”等无人机中的成功集成为军事行动的新时代奠定了基础，自主系统在战略和战术决策中发挥着至关重要的作用。这些发展预示着向更大的作战灵活性、兵力倍增和空战战略的重新定义的转变。
随着美国军方继续探索人工智能无人机的能力和局限性，很明显，人机协作和自主作战将成为未来冲突理论的日益核心。“女武神”从实验飞行到潜在作战部署的进展体现了无人机作为战斗辅助手段的技术和战略演变，标志着实现全方位无人作战潜力的飞跃。
“女武神”和类似平台的旅程强调了技术创新和战略远见之间的复杂平衡，强调在部署人工智能军事资产时需要持续研究、开发和道德考虑。随着美国空军和海军陆战队铺平道路，战争的未来似乎将由人工智能、自主性和人类创造力在空战领域的融合所塑造。
2 俄罗斯无人机能力的演变：格罗姆(Grom)无人机及超越
俄罗斯在人工智能驱动的战争方面取得的进步集中体现在格罗姆(Grom)无人机的开发上，该无人机在 2020 年陆军国际军事技术论坛上展示。Grom 由喀琅施塔得集团开发，证明了俄罗斯将尖端技术与人工智能相结合的雄心。传统军事能力，体现了从空中保护到与 Su-35 和 Su-57 等有人驾驶战斗机一起自主作战的多方面作用。
2.1 Grom 无人机：近距离观察
Grom 的设计与 Kratos XQ-58 “女武神”相似，具有背部入口和 V 形尾部，尺寸表明长度为 13.8 米，翼展为 10 米。该无人机最大起飞重量为7吨，有效载荷可达2000公斤，包括制导弹药和非制导弹药。格罗姆配备了内部武器舱，可容纳一系列弹药，包括空对地导弹和炸弹。它的设计速度可达1,000公里/小时，最大航程可达6,000公里，作战半径可达700公里，作战高度可达12,000米。
2.2 扩大无人机机队：Orion、Sirius 和 Altius-U
克朗斯塔德（Kronshtadt）公司对无人机开发的承诺不仅仅限于Grom。 Orion 无人机的特点是中空长航时 (MALE) 无人机，已从侦察车发展成为能够执行打击任务的多功能平台，提供卓越的空气动力学性能，可延长航程和飞行时间。 Orion 的开放式架构有利于定制，允许集成所需的有效载荷和飞机武器。
此外，Altius-U和Sirius无人机凸显了俄罗斯增强其监视和作战能力的努力。 Altius-U 是一款可与 MQ-9 Reaper 和 RQ-4 Global Hawk 相媲美的 MALE 无人机，于 2019 年首次飞行，展示了其执行各种任务的潜力，包括打击和电子攻击。 Sirius 被誉为俄罗斯最大的无人机，翼展达 30m，专为远程侦察和攻击任务而设计，特别是在北极和太平洋地区的边境监视和行动中。
- 俄罗斯Orion中空长航时 (MALE) 无人机 (UAV)
图片：装配上的系列“Orions”。俄罗斯联邦国防部供图
图片：Orion无人机
| 类型 | 描述 |
|---|---|
| Model | Orion 猎户座 |
| 原版 | 中空长航时 (MALE) 无人机 (UAV) |
| Orion-E | 出口版Orion |
| Orion-2 (Helios) | 高空长航时 (HALE) 无人机，原始 Orion 的加大版 |
| Inokhodets-RU (Sirius) | 升级版有两个引擎，MALE攻击无人机 |
| 制造商 | 俄罗斯Kronstadt技术公司 |
| 任务 | 对地攻击无人机、近距离空中支援 (CAS)、侦察 |
| 机组 | 无人 |
| 范围 | 700公里 |
| 热像仪 | 2个热图像 |
| 激光测距仪 | 激光测距仪/目标指示器 |
| 相机 | 广角电视摄像机 |
| 有效负载能力 | 200 kg |
| 挂载点 | 4个 |
| 长度 | 8.0 m |
| 宽度 | 16.0 m |
| 高度 | 2.0 m |
| 空重 | 500 kg |
| 最大起飞重量 | 1,000 kg |
| 发动机名称 | 1 个未知品牌、型号和功率输出的传统发动机 |
| 螺旋桨 | 机身后部采用推进式布置的两叶螺旋桨装置 |
| 最大速度 | 200 km/h |
| 最大飞行高度 | 7,500 m |
| 航时 | 24小时 |
| 导弹系统 | Kh-50 |
| 制导炸弹 | KB-20 |
| 机身 | 采用单个主翼主平面的单翼飞机设计 |
| 隐身特性 | 没有 |
- SIRIUS UAV 天狼星无人机
SIRIUS是一款长航时无人侦察攻击机，由ORION无人机发展而来。该概念在 ARMY 2020 上首次提出。该设备的总起飞重量为 2 吨，最大有效载荷为 300 公斤。相比之下，ORION 的总重量为 1 吨，有效载荷仅为 200 公斤。据制造商介绍，ORION的巡航速度为180公里/小时，飞行时间长达20小时，这意味着作战航程为1000公里。
- Sokol Altius (Altair) – 中空长航时 (MALE) 无人机 (UCAV)
以下是基于所提供的有关 Sokol Altius 的信息的详细表格：
| 属性 | 描述 |
|---|---|
| Model | Sokol Altius (Altair) |
| 类型 | 中空长航时 (MALE) 无人机 (UCAV) |
| 开发商 | OKB Sokol（原西蒙诺夫设计局）和 Tranzas |
| 目的 | 侦察、打击、电子攻击 |
| 运营商 | 俄罗斯空天军和海军 |
| 项目启动 | 2011年10月 |
| 原型制作 | 3个 |
| 服役 | 2021 |
| 同类 | MQ-9“死神”和 RQ-4“全球鹰”无人机 |
| 开发延迟 | 由于技术挫折和成本增加，包括失去发动机权 |
| 计划运营年份 | 原计划2018年 |
| 舰队骨干 | 2019 年 9 月报道的俄罗斯重型无人机机队 |
| 交付合同 | 2021年2月21日签约，2021年第一批交付 |
| 设计特点 | 经典气动设计、高位机翼、V型尾翼、复合结构材料 |
| 引擎 | 克里莫夫设计局开发的 VK-800C 涡轮螺旋桨发动机 |
| 变体 | 1.Altair 2. Altius-M（3 架） 3. Altius-U（战斗），配备新的卫星通信系统 4. Altius-RU（侦察和战斗） |
| 空重 | 6,000 kg |
| 最大起飞重量 | 8,000 kg |
| 有效载荷 | 1,000 kg |
| 航程 | 10,000 km |
| 航时 | 24 h |
| 飞行上限 | 12,000 m |
2.3 实现之路：技术和战略挑战
将“格罗姆”等先进无人机纳入俄罗斯军事武库的过程并非没有挑战。正如塔克·汉密尔顿上校涉及人工智能无人机的假设场景所强调的那样，人工智能与战争的交叉呈现出一系列复杂的道德、操作和技术困境。这些叙述强调了在人类监督和自主能力之间实现微妙平衡的迫切需要，以确保无人机技术的进步增强而不是使军事行动的战略目标复杂化。
随着俄罗斯不断扩大其无人机能力，国际社会密切关注。 Grom、Orion、Sirius 和 Altius-U 等无人机融入作战行动标志着现代战争的关键转变，在人工智能的支持下，有人和无人系统之间的协同作用可能会重新定义空战和战略军事规划的参数。
3 战略跨越：引导美国空军协作战斗机计划的雄心和挑战
美国空军协同作战飞机（CCA）计划的雄心和挑战生动地说明了对人工智能在国防采购领域的主导地位的追求。这一举措旨在将无人系统与载人系统相结合，以增强作战能力，反映了军事技术向快速、创新和具有成本效益的解决方案的更广泛转变。该计划的雄心勃勃的时间表是到 2029 年进行作战部署，每架无人机的预算为 20 至 3000 万美元，该计划的范围和目标都是开创性的，让人想起五角大楼过去面临的采购挑战。
波音、洛克希德·马丁和诺斯罗普·格鲁曼等国防巨头处于这一变革的最前沿。这些公司与 Anduril 和通用原子公司一起被选中为空军的自主 CCA 机队做出贡献，展示他们在先进制造、数字技术和自主系统方面的专业知识。空军将 CCA 设想为一种无人驾驶、相对不易观测的飞机，能够与有人驾驶的飞机协同执行各种任务。这一举措是以具有成本效益的方式增强美军能力的更广泛战略的一部分，强调需要以比传统载人飞机更低的成本大幅增加作战力量。
部署 1,000 个 CCA 的宏大目标，并有可能将这一数字增加一倍，突显了空军对该计划的重大承诺。空军 2024 财年预算请求包括未来五年在 CCA 上花费 58 亿美元的计划，强调了该计划的规模和财务承诺。然而，CCA 计划的进展取决于 2024 财年预算的及时批准，如果国会拖延，可能会出现严重延误。
反思更广泛的国防采购格局，五角大楼的历史充满了成本超支和延误的情况，像 F-35 这样的重大项目就是此类挑战的象征。空军为避免过去的错误所做的努力（如 F-35 计划所示）在 CCA 和其他未来项目（如下一代制空权 (NGAD) 计划）的方法中显而易见。这些举措的特点是注重持续竞争、渐进式开发以及利用现有技术来确保加速学习和部署。
五角大楼的采购战略已经演变，以解决现代国防采购的复杂性。这包括转向更灵活和创新的合同方法，例如其他交易授权（OTA）协议和自适应收购框架（AAF），以简化流程并促进创新。尽管进行了这些改革，挑战仍然存在，特别是在管理复杂的合同和确保项目符合预算并按计划进行方面。国防工业最近对固定价格合同持谨慎态度，更喜欢成本加成合同来降低风险，这反映出对成本超支和延误的持续担忧。
总之，寻求人工智能在国防部门的霸主地位既充满机遇也充满挑战。雄心勃勃的 CCA 计划体现了五角大楼在严格的预算和时间限制内采用尖端技术的努力。当国防工业应对这些复杂性时，从过去的采购挑战中吸取的经验教训对于塑造军事创新的未来和确保自主系统成功融入美国国防武库至关重要。
参考来源：debuglies，https://debuglies.com/2024/03/05/the-ambitious-leap-the-us-air-forces-quest-for-ai-enabled-drone-supremacy/
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