什么是协同作战飞机(CCA)?

美国空军正在研制一种新型半自主无人驾驶飞机(UAV),名为 “协同作战飞机”(Collaborative Combat Aircraft)。空军认为,CCA 是作为所谓的 “忠诚僚机 ”而诞生的,这种大型无人机可以与新型和现有的有人驾驶战斗机并肩飞行。空军称,CCA由喷气发动机驱动,可单独或以小队形式飞行,可执行多种任务,包括空对空作战、空对地作战、电子战、瞄准以及情报、监视和侦察。空军称,CCAs 的人工智能驱动软件将实现与人类飞行员的协作,并接受人类飞行员的指挥,它将以比现有战斗机更低的成本扩大战斗机机队并保护人类飞行员。空军部长弗兰克-肯德尔(Frank Kendall)表示,“规划假设 ”是1000架CCA,这个数字是通过预测500架先进战斗机每架使用两架CCA得出的。

CCA 是空军下一代空中优势(NGAD)系统系列的一部分,该系统还可能包括未来的载人战斗机平台、传感器、武器等。美国空军在 2025 财年的研究、开发、测试和评估(RDT&E)预算申请中为 CCA 申请了 5.571 亿美元。国会可以批准、拒绝、修改或选择不对该申请采取行动。

改变作战概念

飞机的研发、购买和运营成本高昂。自 20 世纪 90 年代以来,美国空军的机队数量一直在减少,部分原因就是这些成本。肯德尔表示,CCA 的成本大约是有人驾驶战斗机的三分之一。军方官员还表示,CCA 的训练将以虚拟方式进行,因此机体本身的飞行次数会减少,从而有可能降低维护和保养成本。因此,空军有可能购买足够多的 CCA 来充实其机队。

对手使用远程导弹和先进的防空系统等反介入/区域拒止(A2/AD)能力,对美国空军实现空中优势(即控制一定空域,在不受空中和导弹威胁干扰的情况下开展行动的能力)的能力提出了挑战。包括 CCA 和载员战斗机在内的更大规模机队有可能帮助空军获得空中优势。

美空军还在推行一种行动概念--与其他军种正在实施的行动概念类似,即敏捷作战部署(ACE)。根据 ACE 概念,作战行动将从大型、集中的实体基础设施转向分散的地点网络。

分布式地点的 CCA 可以帮助美国空军为其作战机队增加传感器和武器。空战司令部司令肯尼思-S-威尔斯巴赫(Kenneth S. Wilsbach)将军认为,更多的飞机可以对敌机造成混乱,有助于争夺空中优势。威尔斯巴赫在 2023 年担任太平洋空军司令时曾说过:你可以在战场上制造大量目标,让对手不得不担心,并想知道我是否必须对其使用一些弹药。

初始研究与开发

美国空军和空军研究实验室(AFRL)在过去十年中开展了大量工作,开发和测试自主系统、软件和模块化可升级平台。由于在飞行中集成和使用自主系统相对较新,空军一直在寻求开发一条为 CCA 提供技术的管道。

这些工作包括一个旨在完善数字工程、敏捷软件和开放式任务系统等基础技术的项目。另一个项目是在三架改装的 F-16 飞机上对人工智能进行测试。该项目收集数据并进行人工智能实验,以帮助教会飞行员自主软件的行为方式并降低 CCA 的风险。在 AFRL 的另一个项目中,该部门试图展示如何利用开放式软件架构快速开发低成本飞机。通用原子航空系统公司(GA-ASI)参与了该项目,设计、制造、测试和试飞了试验型 XQ-67A 飞机,这也是该公司 CCA 竞标的基础。

CCA 采购战略

如前所述,肯德尔部长表示,美国空军在分析 “基本组织结构、训练和航程要求以及维持概念 ”时,使用了 1000 架 CCA 的 “规划假设”。2024 年 1 月,空军将设计和制造 CCA 的初步合同授予了五家公司: 安杜里尔公司、波音公司、GA-ASI公司、洛克希德-马丁公司和诺斯罗普-格鲁曼公司。今年 4 月,空军宣布其中两家公司--Anduril 公司和 GA-ASI 公司--获得了制造具有生产代表性的试验品的合同。根据一份宣布合同的新闻稿,空军 “有望在2026财年为CCA的第一个增量做出竞争性生产决定,并在本十年结束前投入全面作战能力”。肯德尔告诉国会议员,空军预计在未来五年内为增量1订购100多架CCA。

美国空军称,未被选中的供应商仍有资格竞争 “增量1 ”生产合同和未来的 “增量 ”合同。空军官员表示,可能会在 2025 年授予第二个增量的合同。

增量 1

图 1. Anduril Fury

  • Anduril 2023 年 9 月,Anduril 收购了蓝色力量技术公司(一家位于北卡罗来纳州的小公司),该公司开发了一种名为 “狂怒 ”的大型无人驾驶飞机。Anduril 公司表示,投资 Fury 是为了使其成为 “高性能、多任务 ”飞机,可以充当 CCA。安杜里尔公司还生产一种开放式系统软件程序 “Lattice”,该公司称该程序可用于多个传感器和领域的指挥与控制。该公司已表示打算将 Lattice 软件用于 “狂怒 ”战斗机。

图2.GA-ASI XQ-67

  • GA-ASI

GA-ASI 的官员证实,该公司的 CCA 竞标基于试验性的 XQ-67A 平台,该平台强调的是耐久性而非速度和机动性。由此产生的 XQ-67A 于 2024 年 2 月 28 日首飞。GA-ASI 的一位官员在 2024 年 6 月的播客中说,其首架 CCA 的生产已经开始。

增量 2

美国空军宣布计划于 2024 年启动增量 2 的 “初始活动”。空军表示,它打算与 20 多个工业合作伙伴合作,包括那些最初未被选中参与增量 1 的合作伙伴。增量 2 "可能是一个更复杂的平台,将采用隐身技术。美国空军表示,正在就CCA项目探索国际合作伙伴关系。

资金信息

在 2024 财年,国会将向空军提供 23 亿美元,用于空军 NGAD 的研发工作。其中包括用于开展 CCA 研究、授予合同和开始降低风险工作的 3.92 亿美元。据一份报告称,“由于成本高于计划”,空军于 6 月 28 日要求国会在 2024 财年将额外的 1.5 亿美元转移到 CCA 上。

表 1. 2025 财政年度 NGAD 资金申请

立法活动

众议院军事委员会在其关于 2025 财年国防授权法案的报告 H.Rept. 118- 529)中指示空军利用现有推进系统进行 CCA 开发,以最大限度地提高可负担性和降低风险。同一份报告要求通报空军和海军将模块化开放系统架构标准纳入 CCA 要求的计划。

美国会面临的问题

CCA 的成本超过了 2024 财年的拨款。国会可能会考虑是否重新规划拨款、监督未来成本增长以及监督军种以确保需求可实现。

共同国家评估旨在实现半自主,由人类参与操作。随着人工智能软件技术的进步,未来的 CCA 可能比人类操作员更快、更有效地应对战场变化。各成员可考虑更加依赖自主性的风险和益处。

国会还可考虑空军是否已对大量 CCA 的测试和使用进行了充分规划,以及存储和运输数百架大型无人机系统所面临的挑战。国会还可考虑要求空军提交一份关于 CCA 存储和维持计划的报告。

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