无人驾驶航空系统和其他相关技术的发展,包括人工智能、数据和云网络、自主控制系统和系统/武器/传感器的小型化和网络化,以及增加昂贵的载人平台舰队数量的需要,推动了许多武装部队和工业界积极尝试有人无人机编队(MUM-T)。除非任务目标或载人平台的生存需要,否则在有人平台之外部署无人驾驶、"低成本 "和 "可损耗 "但不 "可抛弃 "的战斗飞行器,可以最大限度地发挥其作为力量倍增器的价值,在高度竞争的空域提高杀伤力和生存能力。尽管自主技术和人工智能的引入正在彻底改变全域作战,但新的自主平台和武器系统的交战规则正在通过严格的伦理考虑和评估来发展,其中人在环路上继续发挥重要作用。本文希望对MUM-T方案和活动做一个整体的、非详尽的分析。
天堡(Skyborg)是美国空军 "先锋 "计划中迅速投入使用的三个技术项目之一,它是一个架构套件,旨在为自主可损耗的机身设计,根据该服务,它将能够以足够的节奏进行姿态、生产和维持多任务飞行,以挫败对手在有争议和高度争议的环境中采取快速、决定性行动的企图。天堡自主核心系统或ACS于2019年首次曝光,由Leidos公司开发,已在2021年的多月测试活动中得到验证,在此期间,它被成功整合到两个不同的无人平台上,即Kratos UTAP-22 Mako和通用原子-航空航天系统公司的MQ-20,证明了政府拥有的自主核心的可移植性,使其在未来整合到不同平台上。一个关键的活动里程碑是参加了 "橙旗21-2 "演习,这是美国在2021年6月进行的首要的大型部队多领域测试活动,其中Skyborg ACS被集成到一个MQ-20中,成为在这种复杂活动中自主操作的无人车的首次飞行测试。由空军研究实验室(AFRL)进行,根据服务文件,Skyborg被组织成三个主要的努力方向(LOE)。LOE 1开发、演示和原型化由天堡自主架构和软件组成的ACS,实现机器-机器和有人-无人的合作,同时也确保天堡自主任务系统套件的开放性、模块化和可扩展性。ACS LOE还开发、演示和试制所需的硬件组件和开放架构标准,以便在系统集成实验室和平台上将模块化传感器、通信和其他有效载荷集成到Skyborg自主性和车辆架构中。LOE 2开发、演示和原型化新的低成本可移动飞行器的概念和技术,用于远征的大规模生成,包括架次生成就业概念。LOE 3对可追踪的、自主的、无人驾驶系统的操作概念和就业概念进行分析和实验,并评估传感器和任务系统的开放性、模块化能力和整合。2021年8月,克拉托斯公司和通用原子公司都获得了一份合同,以进一步支持将Skyborg分别集成到XQ-58A "女武神 "和MQ-20 "复仇者 "无人平台,同时在大部队演习中进行系统实验。这些额外合同的目的是在资金允许的情况下,在2023年将Skyborg过渡到一个记录方案。根据USAFRL的计划,ACS还将从2022年开始在波音公司的隐形空中力量合作系统UCAV(无人驾驶战斗飞行器)上进行实验,该系统正在为澳大利亚国防部开发,如后所述。有趣的是,今年3月,AFRL授予蓝色力量技术公司一份合同,开发一种支持对手空中训练任务的无人驾驶飞行器,该飞行器将纳入通过Skyborg努力开创的先进技术。2021年12月,空军部长弗兰克-肯德尔宣布,该军种正在研究无人平台与诺斯罗普-格鲁曼公司的B-21 "突袭者 "远程攻击轰炸机和主要是下一代空中优势(NGAD)先进飞机之间的MUM-T新概念方案,但也有可能与洛克希德-马丁公司的F-22 "猛禽 "和F-35 "闪电II "联合攻击战斗机合作。
图:在通用原子公司的MQ-20上成功进行了测试,天堡自主核心系统(ACS)由自主架构和软件组成,实现了机器-机器和有人-无人的合作。
图:2021年8月,克拉托斯公司和通用原子公司都收到了一份合同,以进一步支持将天堡系统分别集成到XQ-58A "女武神"(此处描述)和MQ-20 "复仇者 "无人平台上,同时在大部队演习中进行系统试验。
图:去年11月的 "橙旗 "演习涉及F-35A "闪电 "II等飞机和两架通用原子公司的MQ-20 "复仇者 "无人机,它们携带 "天堡 "自主核心系统进行了持续数小时的飞行测试。
美国海军正在推行不同的高性能无人平台计划,以便在航空母舰上服役。在包括无人作战系统的MUM-T工作中,2020年初,波音公司宣布,海军作战发展司令部在海军作战发展司令部的年度舰队实验中,由第三架飞机成功进行了两架自主控制的EA-18G "咆哮者 "的演示。该实验涉及到咆哮者在第三架咆哮者的控制下作为无人系统行动,以证明F/A-18超级大黄蜂和EA-18G咆哮者空勤人员从驾驶舱远程控制战斗机和攻击平台的有效性。该演示涉及四个架次的21项任务,为波音公司和海军提供了分析所收集的数据并决定在哪里进行未来技术投资的机会。美国海军继续加速开发下一代空中优势(NGAD)系统家族(FoS),以提供先进的、基于航母的力量投射能力,扩大其航空母舰的航程。当F/A-18E/F Block II飞机在2030年代开始达到使用年限时,NGAD FoS将取代这些飞机,并利用载人无人机组队(MUM-T)来提供更强的杀伤力和生存能力。F/A-XX是NGAD FoS的攻击战斗机组件,根据该部队的说法,它将成为MUM-T概念的 "四分卫",在战斗空间的前沿指挥多个战术平台。F/A-XX在2021财年开始了概念完善阶段,并且仍然按计划进行。
2021年5月,澳大利亚政府宣布将对 "忠诚僚机"--高级发展计划追加投资4.54亿澳元。自2017年以来,根据澳大利亚皇家空军(RAAF)计划,澳大利亚国防部投资超过1.5亿澳元,以支持澳大利亚皇家空军和波音防务澳大利亚公司领导的当地工业团队的合资企业,该企业设计、开发和生产了Loyal Wingman无人驾驶战斗飞行器(UCAV),最近被命名为MQ-28A Ghost Bat。据澳大利亚政府称,在短短四年内,该合资企业已经成功地制造和飞行了50年来的第一架澳大利亚制造的军用作战飞机,这可以使该计划成为关键出口市场的重要竞争者。MQ-28A飞机于2020年5月亮相,2021年2月进行了首次飞行,距离项目启动仅两年零三个月。第二架飞机已经加入了飞行测试计划,第三架飞机正准备在2022年晚些时候进行飞行测试。每架飞机的70%以上是在澳大利亚采购、设计和制造的。这项投资将看到该计划扩大到更多的本地公司,以及国际合作伙伴和盟友,并在布里斯班附近的图文巴(Toowoomba)建立一个生产设施,以及在今年加速开展侧重于传感器和任务系统能力的活动。除了用于概念演示的三架原型机外,这项投资将增加七架MQ28A,总共十架飞机,并将快速跟踪 "幽灵蝙蝠 "在2024-2025年的服役情况。制造商所称的空中力量组队系统提供了类似战斗机的性能,其机身长度为11.7米,能够飞行超过3700公里。该UCAV有一个模块化和可互换的机头部分,可以容纳集成传感器包,以支持不同类型的任务,包括情报、监视和侦察、通信中继以及动能和非动能打击能力。据RAAF称,该计划是整合自主权和人工智能的探路者。
图:澳大利亚国防部投资支持RAAF和波音防务澳大利亚公司领导的当地工业团队的合资企业,该团队设计、开发和生产了 "忠诚僚机"战斗无人驾驶飞行器,最近被命名为MQ-28A幽灵蝙蝠。
图:除了用于概念演示的三架 "忠诚僚机"原型机外,澳大利亚政府去年5月宣布的投资将增加7架MQ-28A,共10架飞机,并将加快 "幽灵蝙蝠 "在2024-2025年投入使用的步伐。
蚊子项目于2019年7月首次由英国皇家空军快速能力办公室和国防科技实验室披露,该项目旨在开发和证明一种技术演示器,作为更广泛的轻量级廉价新型作战飞机(LANCA)计划的一部分,根据公告,。该计划旨在提供额外的能力,将无人平台与F-35、"台风 "和下一代 "暴风雪 "等战斗机部署在一起,为有人驾驶的飞机提供更多的保护、生存能力和信息,甚至可以在未来提供一个无人驾驶的作战航空 "舰队"。有趣的是,2021年7月,英国皇家空军空军总司令迈克-威格斯顿爵士在空天力量协会的全球空军首长会议上谈到广泛的未来战斗航空系统(FCAS)时说,"与意大利和瑞典等国际盟友合作,我们正在采取一种革命性的方法。我们正在研究改变游戏规则的蜂群式无人机和无机组人员作战飞机的混合编队,以及像 "暴风雪 "这样的下一代驾驶飞机,"这为与上述国家和其他国际盟友开展无机组人员作战飞机和无人机的潜在共同计划开辟了道路。
图:2021年1月,由Spirit AeroSystems公司领导的一个工业团队获得了一份3000万英镑的合同,以快速设计和制造英国第一个无机组人员的战斗航空系统的技术演示器,该系统是在 "蚊子 "三年全尺寸飞行测试计划下的。
图:"蚊子"将从机场、空客A400M "母舰 "或航空母舰上发射,计划到2023年底在英国领空飞行。"蚊子"UCAV和Alvina蜂群无人机将支持新一代的 "暴风 "作战空中平台。
作为 "蚊子 "项目第二阶段的一部分,2021年1月,由英国Spirit AeroSystems公司作为主承包商和机身设计者领导的工业团队与诺斯罗普-格鲁曼英国公司(人工智能、网络、人机界面)和Intrepid Minds公司(航空电子和动力)一起获得了一份3000万英镑的合同,在为期三年的全尺寸飞行测试计划中快速设计和制造英国首个无机组人员作战航空系统(UCAS)的技术演示机,作为目前F-35、台风和下一代 "暴风 "平台的补充。无人驾驶作战飞机主要是为了增加军方作战航空部队的数量,它被设计为与战斗机一起高速飞行,配备导弹、监视和电子战技术,以瞄准和击落敌方飞机,并能抵御地对空导弹。蚊子 "将从机场、空客A400M "母舰 "或航空母舰上发射,计划在2023年底前在英国领空飞行,但没有说明实际的首次飞行是否会提前在外国天空进行。2021年,当时的英国国防参谋长尼克-卡特爵士将军在一次国际战略研究所的虚拟活动中说,到2030年,今天由8架台风战斗机组成的皇家空军(RAF)战术编队将由2架台风战斗机、10架蚊式无机组人员战斗机和100架阿尔维娜蜂群无机组人员飞行器组成,"因为这是产生大量的方式,你可以看到这在陆地和海洋领域也会上演。" 未来的皇家空军预计将由暴风雪、F-35、蚊子、阿尔维纳和保护者组成,其中80%将是无人驾驶或遥控平台。2021年,空军总司令迈克-维格斯顿爵士宣布,皇家空军无人机测试中队 "已经毫无疑问地证明了我们的阿尔维娜计划下蜂群无人机的颠覆性和创新性效用"。在英国Alvina计划的前两个阶段之后,2019年1月授予了第三阶段250万英镑的合同,用于综合概念评估活动,以探索协作运行的无人机群的技术可行性和军事效用,2021年1月成功测试了涉及英国20架蜂群无人机的最大的协作性军事重点评估。据报道,与正在为皇家空军开发的 "蚊子 "分开,皇家海军正在推进其名为 "维克斯 "的忠诚僚机。
法国、德国和西班牙,未来战斗航空系统/未来战斗系统(FCAS/SCAF)的伙伴国,以及它们各自的产业,正在开发远程载具(RC)元件,它与可选择驾驶的新一代战斗机(NGF)和联网的战斗云(CC)一起构成下一代武器系统(NGWS)。RCs的开发是由空中客车防务和空间公司作为主体,法国MBDA公司、德国MBDA公司和西班牙SATNUS技术公司组成的合资公司Sener Aeroespacial、GMV和Tecnobit-Grupo Oesia公司进行的。该工业团队正在开发一个蜂群和网络化的飞行器系列,其尺寸从数百公斤的消耗性飞行器到数吨的更复杂和可重复使用的忠诚僚机类型。根据空中客车公司和MBDA之间的合作协议,前者专注于开发可重复使用的遥控飞行器,而后者则致力于开发消耗性的。正在开发的关键技术包括人工智能支持的合作算法、稳健和故障安全的数据通信、小型化传感器、新的驱动技术、独立于GPS的导航、可扩展的行动手段、低观测性解决方案和蜂群技术。如果达索航空公司和空中客车公司将很快签署各国已经达成的协议,遥控飞机技术演示器可能在2027-2028年飞行,但这将取决于发展路径和时间。遥控飞机的初始作战能力可以在2030年代达到,以初步补充第四代战斗机,但这将取决于国家要求和对平台及其任务套件的修改。FCAS的MUM-T作战概念(CONOPS)和相关要求,定义了对遥控飞机机体和控制系统能力的要求,正在调查作为发展路径的一部分,直到技术演示飞行阶段。正如在2019年布尔歇航展和随后的活动中所展示的那样,RCs被设想为支持载人平台的空对空和空对地任务,包括海军领域,以及情报、监视和侦察(ISR)以及电子战斗序列的绘制,还有干扰/欺骗、压制和摧毁敌人的防空。MBDA正在利用其所有的经验和技术,开发更深入的打击武器系统,如 "风暴之影 "和 "金牛座",以及基于国家计划的新系列 "长矛"、"智能滑翔机 "和 "智能巡洋舰 "的智能连接武器,以进一步发展这些概念的RCs,其发展取决于MUM-T平台的选定类型。迄今为止,MBDA已经在2019年公布了其RC100和RC200远程运载工具的概念,但最终的RC可能会有所不同,并且可以设想更大的一揽子解决方案,包括已经公布的用于拦截针对受保护平台发射的空对空导弹的短程导弹。空中客车公司正在开发的更大的RC,在2019年提出了早期模拟,需要由运输机(如A400M)进行空中发射,或从跑道起飞。目前还没有提供关于忠诚的僚机型UCAV的信息。
图:法国、德国和西班牙,FCAS/SCAF的伙伴国,以及它们各自的工业界,正在开发远程载具(RC)元素,这些元素与可选择驾驶的新一代战斗机(NGF)和联网的战斗云(CC)一起构成了下一代武器系统(NGWS)。
图:根据空客防务与航天公司和MBDA之间的合作协议,后者专注于开发消耗性远程运载工具,而空客DS则专注于可重复使用的运载工具。
土耳其Baykar技术公司在2021年7月公布了其UCAV设计。据制造商称,该平台最初以土耳其语缩写MIUS(无人驾驶作战飞机系统)闻名,2022年3月改名为Kizilelma(土耳其语中的红苹果),预计将于2023年飞行。Baykar技术公司公布的概念和模型显示,单涡轮风扇发动机驱动的CUAV具有隐形设计,其特点是三角翼和鸭翼配置,机身能够容纳一个武器舱。虽然没有提供关于平台尺寸的官方数据,但制造商提供了关于主要能力的信息。Kizilelma最大起飞重量为6,000公斤,不仅能够从短的陆地跑道上起飞和降落,而且还能从甲板上的海军平台,如土耳其海军未来的旗舰LHD Anadolu上起飞和降落,据称它具有全自动起飞和降落的功能,以及包括主动电子扫描阵列雷达、先进的光电摄像机和电子战系统在内的任务套件,以及视线内和视线外通信套件。Kizilelma的最大有效载荷容量为1500公斤,据称能够达到0.6马赫的巡航速度和11550米的工作高度,续航时间为5小时,任务半径为926公里,但没有公布任务有效载荷。
图:土耳其Baykar技术公司的UCAV Kizilelma(土耳其语中的红苹果),据制造商称,预计将于2023年飞行。
Baykar技术公司公布的Kizilelma UCAV的概念和模型显示了一个以单涡轮风扇发动机为动力的平台,其隐身设计的特点是三角翼和鸭翼配置,其机身能够容纳一个武器舱。