小型航空系统是UxS中最引人注目的,但战争的每一个领域都会受到影响。然而,UxS 的军事应用却在生产和利用这些系统方面输给了其他国家。

UxS 无法通过 PowerPoint 幻灯片或小批量的精致系统为美国的安全做出支撑,只有拥有足够的产量和大规模投入使用的能力,才能发挥重要作用。为了让联合部队为未来的冲突做好有效准备,国防部门必须与各种国防工业伙伴密切合作,开发和生产必要数量的 UxS 能力。还必须建立军事条令、组织结构和培训计划,使作战人员能够在现实条件下有效地部署、操作和维持这些平台。此外,国防部门应确保采购的系统不断更新,以便在快速发展的作战环境中保持有效性。

不采取行动将使作战人员在未来冲突中措手不及、装备落后,从而危及美国人和盟国的生命安全。在潜在的大规模冲突中,无论是联合部队还是对手,广泛部署 UxS 都是不可避免的,需要立即采取行动。等到看到美国士兵成为敌方第一人称视角(FPV)无人机的牺牲品时再采取行动是行不通的。现在就必须紧急行动起来,应对这一挑战。

关键行动

1.尽早将相关数量的 UxS 交到作战人员手中,并经常让他们在整个技术开发和采购过程中进行压力测试并提供反馈。

2.挑选 UxS 制造优胜者,并以合同形式授予他们。

3.大幅缩短 DOTMLPF 的开发时间。

4.开发更灵活的资金机制,使预算流程与技术开发速度同步。

然而,能提供的最重要的建议是以战争变化和混乱的世界安全环境所要求的紧迫感采取行动。没有时间为每个问题寻找完美的答案。也不能依赖传统的采购机制在相关时限内交付成果。现在就必须让作战人员掌握足够数量的无人系统。

研究概述

美国国防创新委员会(DIB)的任务是确定大规模部署 UxS 的要求。除了利用现有的相关工作外,国防创新委员会还采访了 150 多位 UxS 领域的领导者,其中包括国防部领导、项目执行办公室、军人、创始人和其他技术专家。本报告概述了这些讨论的主要发现,包括为即将上任的国会和国防部领导层提供的可行路线图。

就目的而言,对 “规模”的定义是:在冲突期间,作战人员手中有足够多的系统,并能持续供应,从而以可持续的成本为军事成功做出贡献。将建议分为五类。每个类别都包括可操作的建议,并附有详细的补充附录:

I) 需求信号 II) 资金 III)国防部结构与流程 IV) 供应链 V) 采购与制造

建议

I) 需求信号

要开始扩大 UxS 规模的进程,国防部门必须确定希望扩大规模的技术。截至目前,UxS 公司面临的主要挑战之一是缺乏来自国防部门的明确需求信号。目前,国防部门内的许多组织都在小批量试验无人系统,但除了 “复制者”计划之外,国防部门还不清楚想要推进哪些平台的实际数量。国防部门冗长的规划、计划、预算和执行(PPBE)以及条令、组织、训练、物资、领导和教育、人员和设施(DOTMLPF)以及需求开发流程阻碍了旨在大规模使用的小型系统实现规模经济和成本效益,从而加剧了混乱和延误。为着手解决这些问题,国防预算局提出以下建议:

1.各军种应为快速变化、低成本的技术(即 UxS)创建一个并行的需求开发流程。a. 对涉及无人系统的部队设计变更的加速 DOTMLPF 审查,以及随后的 “部队集成可行性评估”,都应被用来传达 UxS 的初步数据,以帮助行业合作伙伴了解国防部门在 UxS 领域的发展方向。

2.国防部门和各军种应公布部队中 UxS 的非保密作战和战术愿景,类似于部队组织和装备修改表(MTOE)中的辅助武器系统。a.UxS 的 “如何”理应继续作为受保护的信息类别,但顶层预算和更具体的采购目标将为私人资本和 UxS 制造商提供必要的载体。

3.各军种应将某些类别的 UxS 列入适当的供应类别(即与迫击炮弹、炮弹和其他 V 类无异)。a. 这一步骤对于将 UxS 适当纳入部队至关重要,同时也将向工业界清楚地表明,国防部门理解 UxS 的作用不仅是作为有能力的 ISR 平台,而且也是用于大量消耗的精确质量。b. 然后,必须按所需规模购买和储存这些系统,以满足任务需求。

II) 资金

与其他快速发展的技术一样,UxS 技术发展的速度远远快于传统的政府预算程序。资金的灵活性是扩大 UxS 规模的基本要素。国防部门和国会必须就灵活的筹资机制达成一致,并向国会公开,使国防部能够快速跟进技术的发展和国防部所需的系统特性的演变。此外,行业投资者和/或利益相关者需要知道,资助机会是一致的,并有可能是长期的,而不是单一的订单。与国防部必须利用私人资本才能扩大规模的其他领域一样,政府关门的威胁、与持续决议有关的限制以及减缓其资金投入能力的国防部流程是一个主要障碍。

1.与国会合作,商定一个资助机制,使计划管理者能够以必要的速度和灵活性采取行动,使 UxS 系统尽快投入使用,然后根据需要进行升级。

2.积极物色在 UxS 和 UxS 生产工艺方面具有优势的生产商,并为其提供较长期的资金支持。

3.确定并优先投资于符合 UxS 关键标准的公司。 a. 生产流程数字化。 b. 关键矿产和制造供应链流程的在岸/离岸外包。 c. 采用可扩展的现代增材制造技术。 d. 与待定的通用软件和硬件框架相结合。 e. 采用模块化开放系统方法(MOSA)。

4.在做出关键投资决策时,应考虑交付速度和为投资者创造价值。 a. 这一领域的大部分资金来自私人资本,如果国防部不能为满足国防部需求的有效产品提供可靠的投资回报,私人资本将不再参与。国防部并不受制于投资者价值的创造,但就像对任务的约束一样,市场力量是这一领域的一个重要考虑因素。

5.为在 UxS 实地演示中表现突出者附加明确规定的合同奖励。 a. 必须有明确规定的资金结果,包括资金来源、期限和采购预期,以及优胜者机制,以激励公司参与竞争,同时确保在整个研究、开发、测试和评估(RDT&E)生命周期中的投资回报。 b. 作为补充,对遗留或邻近项目的资金进行再投资,而不是将其全部关闭,因为这样会产生使已失效技术永久化的反向激励。

III)国防部结构与流程

以目前的结构和流程,国防部无法在相关时限内扩大 UxS 的生产规模。虽然通过 “复制者 ”计划和副部长的直接和亲自参与,已经取得了令人鼓舞的进展,但扩大规模仍然是一个关键挑战。过去,国防部曾通过新组织(如 “联合解除威胁组织”)和机构间努力(如 “翘速行动”)展示了满足紧急需求的能力。有几种可行的方案,但无论采用哪种方案,都需要有明确的授权和紧急行动的责任。为使国防部能够更好地应对这些问题,国防预算局提出以下建议:

1.建立一个小型 UxS 联合管理办公室(J-sUMO),以集中整个国防部的 UxS 采购工作。 a. 联合小型 UxS 管理办公室应由 OSD 层面提供资金,并有各军种和作战司令部的参与。其基本职能应是最大限度地减少国防部的重复工作,并集中创新和采购工作。 b. 要求使用由最终用户、维持者、科学家和工业界多梯队成员组成的跨职能团队,有针对性地解决问题。

2.国防部应大幅缩短 UxS 的技术时间表。 a.设计、实验、需求构建和其他流程不应各自为政、按部就班。在可能的情况下,这些过程应大量重叠。 b.低速初始生产 (LRIP) 时间表应缩短一半。高层领导应清楚地了解缩短时间表可能带来的风险,并有权根据上述风险概况做出决策。

3.OSD 和各军种应制定一个 OSD 级别的联合武器系统认证 (WECERT),以取代目前各自为政、针对特定军种的 WECERT 系统。

IV) 供应链

包括 UxS 在内的现代技术在很大程度上依赖于锂、钴和镍等关键矿产,而中国在这些矿产从开采到终端制造的供应链中占据着主导地位。这种主导地位使中国能够以美国制造商在没有类似政府干预的情况下难以企及的规模和成本生产高质量电池和小型无刷电机等关键零部件。2024 年 12 月,(作为回击)中国对许多主要无人机制造商实施制裁,美国制造商很容易受到供应链中断、制裁和资源短缺的影响,这凸显了采取行动的迫切需要。为着手解决这些问题,DIB 建议如下:

1.国防部应确定其认为存在关键国家安全供应链风险的 UxS 具体组件部分,并要求仅在这些类别中提供供应链照明。 a. 鉴于 UxS 供应链几乎完全是商业性的,从本质上讲很难对其进行长期跟踪。确定的组成部分应是最重要和最脆弱的,以避免提高 UxS 的价格和阻碍新的参与者进入该领域。 b. 确保国会和国防部在实施影响 UxS 供应链的制裁或法规时与行业保持一致。 c. 海军 “哥伦比亚 ”级供应链风险管理最佳实践为 UxS 提供了有效的路线图,指出范围狭窄是成功的重要原因。

2.国防部应与原始设备制造商合作,确定 UxS 组件的通用国产组件并扩大合作。 a.激励合作并提供更多的采购量将降低总体价格,并促进本已分散和脆弱的市场。

V) 采购与制造

同意一些人的观点,即强大的国防工业能力本身就是一种威慑。为了大规模生产和采购 UxS,国防部必须从一开始就与工业伙伴密切合作,并认识到工业只能以合同要求的速度发展。交付的速度和规模以及软件的适应性,应成为选择系统和签订合同的核心考虑因素。增材制造和现代制造以及强大的供应商网络可以帮助提高交付速度和供应基础的弹性。此外,采用同步测试和开发流程,而不是顺序方法,可以大大缩短时间。最后,国防部采购的任何 UxS 系统都必须进行持续更新,以适应快速发展的软件环境。为实现 UxS 的规模化制造和采购,国防情报局提出了以下建议:

1.国防部(通过之前建议的 J-sUMO 办公室)必须采用和要求通用软硬件标准和框架,以推动企业规模的重复使用和模块化。a. 这些标准应允许在不同制造商生产的不同系统上使用无人机组件。

2.扩大对 OSD 研究与工程(R&E)工作的投资,利用开放系统的政府架构和现有的制造基础设施来创建可扩展的 UxS 平台,而不是完全依赖于仅来自国防制造商的大量和持续的销售。a.这种行动对于创造制造激增能力至关重要。从历史上看,弹药激增能力首先受到预算短缺的影响。UxS 与商业产业的紧密联系为在典型的国防专用空间之外容纳这种生产能力提供了重要机会。

3.取消以 “要求”为基础的 UxS 建议书(RFP);转向以问题为基础的建议书,最大限度地发挥解决方案的创造性和创新性,利用整个工业基础和资金来源。

扩展 UxS 并不是一项涉及未知和未经测试的技术的新挑战;相反,它是对官僚灵活性和采取果断行动的意愿的挑战。如果做不到这一点,我们就更有可能爆发下一场战争,也更有可能输掉战争。这一挑战并非不可逾越,美国也没有失去 UxS 的主导地位,但要重新成为 UxS 的探路者,就需要有意愿、有决心、改进流程并分配适当的资金,以确保为军人配备威慑、作战和赢得战争所需的工具。

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