脫歐狂風(fēng)后的風(fēng)暴英國“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃（下）

溫杰

英國國防部推出“暴風(fēng)”計(jì)劃旨在探索可能構(gòu)成未來空戰(zhàn)平臺的各種技術(shù)和系統(tǒng)，從初期概念設(shè)計(jì)、局部細(xì)節(jié)優(yōu)化到設(shè)計(jì)方案凍結(jié)，最終的原型機(jī)將在多個(gè)方面有別于當(dāng)前的全尺寸模型。如果說“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)在氣動布局方面具備了隱身、速度、機(jī)動性和航程等關(guān)鍵性能，那么，“暴風(fēng)”團(tuán)隊(duì)正在通過設(shè)計(jì)和研制，力求在作戰(zhàn)平臺的靈活性、升級性、連接性和經(jīng)濟(jì)性方面實(shí)現(xiàn)革命性跨越。

首當(dāng)其沖的是，“暴風(fēng)”團(tuán)隊(duì)著手尋求在信息融合及攻擊方式等領(lǐng)域突破現(xiàn)役第五代戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)理念，創(chuàng)新性地提出了具有未來風(fēng)格的“可穿戴式駕駛艙”概念，展示了下一代作戰(zhàn)飛機(jī)的全新人機(jī)交互方式。或許這是“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)有別于現(xiàn)役五代機(jī)的最重要特征。此次，英國國防部率先啟動六代機(jī)研制工作，希望吸引到更多的合作伙伴，從而確保研制與發(fā)展工作順利實(shí)施。

探索虛擬座艙

“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)在設(shè)計(jì)上的一個(gè)突出特點(diǎn)是采用虛擬駕駛艙。在范堡羅航展上，觀眾可以現(xiàn)場參觀和親身體驗(yàn)全尺寸模型的駕駛艙，但與以往不同的是，并沒有看到常見的顯示器和儀表，只有一個(gè)完全空白的黑色屏幕。但觀眾在駕駛艙內(nèi)戴上頭盔后，各種戰(zhàn)術(shù)信息顯示在眼前，一目了然，如同身臨其境。

這是BAE系統(tǒng)公司正在精心打造一種虛擬駕駛艙的概念，未來的頂尖飛行員可能會使用全新的虛擬航空電子設(shè)備，而不再需要傳統(tǒng)的顯示器、儀表和操縱桿。航展期間，BAE系統(tǒng)公司臨時(shí)使用了“攻擊者Ⅱ”（Striker Ⅱ）頭盔顯示器和低成本的消費(fèi)電子技術(shù)，充分展示了“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)未來準(zhǔn)備采用的“可穿戴式駕駛艙”具有幾乎無限的可能性。

從設(shè)計(jì)來看，該系統(tǒng)將充分利用當(dāng)前一些高科技公司正在開發(fā)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，創(chuàng)造出可以在現(xiàn)實(shí)世界的基礎(chǔ)上投影各種數(shù)據(jù)的“眼鏡”。目前，美國的蘋果公司和谷歌公司等一些高科技公司都致力于研發(fā)這類系統(tǒng)。更重要的是，這種技術(shù)可以根據(jù)飛行員的不同喜好進(jìn)行更改，并可以輕松升級，以顯示一些新功能，同時(shí)還可能監(jiān)控飛行員的注意力，最終也可能應(yīng)用到商業(yè)航空中。

這種虛擬駕駛艙概念的獨(dú)特之處是采用了“心靈感應(yīng)”技術(shù)，使飛行員能夠通過眨眼等特定動作控制未來的戰(zhàn)斗機(jī)。激進(jìn)的駕駛艙系統(tǒng)將監(jiān)控飛行員的一舉一動，可以跟蹤他們的眼神和腦電波，以準(zhǔn)確地計(jì)算出飛行員正在注視的目標(biāo)，并預(yù)測他們下一步要做什么。

BAE系統(tǒng)公司的首席技術(shù)專家基恩·佩奇表示，正在研制的“可穿戴式駕駛艙”不再采用傳統(tǒng)駕駛艙的大多數(shù)實(shí)體設(shè)備和裝置，而是將其替換為通過頭盔投射的虛擬顯示屏。從本質(zhì)上講，它是一種僅使用軟件的駕駛艙，具有適應(yīng)性強(qiáng)、可重新配置和便于改裝升級的特點(diǎn)。在研制這種虛擬駕駛艙過程中，研制人員需要考慮哪些控制方式對飛行員來說至關(guān)重要，然后使其更容易管理。這種駕駛艙具有先進(jìn)的人機(jī)界面，包括眼動追蹤和手勢控制，可以提供直觀和復(fù)雜的任務(wù)管理。

眼動追蹤技術(shù)讓飛行員可以選擇有意注視一些東西，將其作為重點(diǎn)，然后做一個(gè)手勢來“按下”一個(gè)按鈕，而不再是在戰(zhàn)斗機(jī)上配備一系列實(shí)體物理按鈕。在駕駛艙設(shè)計(jì)方面，簡單地理解飛行員在執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)的特定階段所注視的位置是非常有用的。這種技術(shù)真正智能的地方在于，根據(jù)飛行員注視的方向，可以推斷出飛行員關(guān)注的目標(biāo)，然后使用智能系統(tǒng)來支持任務(wù)實(shí)施，有效地減少飛行員的工作負(fù)荷。BAE系統(tǒng)公司希望以一種并不總是需要請求許可的方式來完成任務(wù)，避免頻繁地打擾飛行員，分散其注意力，但同樣重要的是，飛行員必須始終清楚智能系統(tǒng)在執(zhí)行什么任務(wù)。

如果研制工作順利，“可穿戴式駕駛艙”無疑將成為世界上最好的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，并將影響到飛機(jī)設(shè)計(jì)的方方面面。首先，該系統(tǒng)比傳統(tǒng)的駕駛艙控制設(shè)備更輕，有助于設(shè)計(jì)師減輕飛機(jī)總體重量。更重要的是，該系統(tǒng)允許實(shí)現(xiàn)模塊化功能，擁有靈活且可升級的系統(tǒng)，可以有效地應(yīng)對未來作戰(zhàn)環(huán)境的不確定性。如系統(tǒng)軟件更改、或?qū)⑿滦臀淦骱托滦蛡鞲衅鞲难b到平臺上時(shí)，選擇自定義顯示器和控制設(shè)備的位置，這樣就可以減少改裝時(shí)間，確保工業(yè)部門更加靈活，并可以根據(jù)作戰(zhàn)環(huán)境的不同要求，響應(yīng)客戶的變化，更加直觀和易于操作。

擴(kuò)展任務(wù)能力

根據(jù)最新發(fā)布的《空戰(zhàn)戰(zhàn)略》，英國國防部啟動“暴風(fēng)”計(jì)劃的另一個(gè)驅(qū)動因素是英國空軍在未來“將需要一個(gè)高度靈活的空戰(zhàn)系統(tǒng)，可以適合于執(zhí)行各種各樣的軍事行動”?？梢?，“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)將扮演多用途作戰(zhàn)平臺的角色。英國空軍將能根據(jù)不同戰(zhàn)術(shù)任務(wù)來快速調(diào)整系統(tǒng)，以增加新功能或改變其性能。

針對這一需求，BAE系統(tǒng)公司在航展通過圖片展示了潛在的多用途能力。根據(jù)不同任務(wù)，“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)可以提供“角色適合”的附加功能，例如低可探測性的保形油箱、武器投放系統(tǒng)、空中發(fā)射無人機(jī)的布撒器、大型模塊化傳感器、用于偵察和激光定向能量武器的遠(yuǎn)程傾斜攝影系統(tǒng)。新一代戰(zhàn)斗機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)支持“即插即用”方式，可以將這些設(shè)備靈活地內(nèi)置于系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，輕松地集成新的算法和新的硬件。

在“暴風(fēng)”全尺寸模型旁，BAE系統(tǒng)公司還通過圖片和文字簡要介紹了下一代戰(zhàn)斗機(jī)的其它一些設(shè)計(jì)特點(diǎn)，如可重構(gòu)通信模式、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同交戰(zhàn)、人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)、多光譜傳感器完全集成在子系統(tǒng)級以及先進(jìn)的數(shù)字制造工藝。

英國國防部在《空戰(zhàn)戰(zhàn)略》中還專門談到了“金字塔”項(xiàng)目，即研制一種開放式架構(gòu)任務(wù)系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)將使升級過程相對簡單，更具成本效益，并允許合作伙伴及出口客戶輕松集成自己的任務(wù)系統(tǒng)。而作為研制團(tuán)隊(duì)成員之一，意大利萊昂納多公司已經(jīng)著手成熟一些關(guān)鍵技術(shù)，以提供下一代傳感和通信技術(shù)以及先進(jìn)的開放式架構(gòu)任務(wù)系統(tǒng)，從而明顯改變傳感器在作戰(zhàn)系統(tǒng)中的使用方式。

與此同時(shí)，“暴風(fēng)”團(tuán)隊(duì)所堅(jiān)持的另一個(gè)設(shè)計(jì)理念是能夠提供重要的信息優(yōu)勢和保證任務(wù)有效性，使未來空戰(zhàn)系統(tǒng)充當(dāng)“力量倍增器”，可以與各種民用和軍方的平臺和部門實(shí)現(xiàn)互操作，不僅包括空中、陸地、海洋和太空，還包括網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域和無人駕駛系統(tǒng)。根據(jù)任務(wù)需要，“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)還能指揮一個(gè)無人機(jī)群，進(jìn)一步加大敵方防御難度，并提高自身的存活幾率。

順理成章，“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)在設(shè)計(jì)中將重點(diǎn)突出協(xié)同作戰(zhàn)能力，目的是在戰(zhàn)場上進(jìn)行合作，共享傳感器數(shù)據(jù)和情報(bào)，以協(xié)調(diào)攻擊或防御行動的能力。這項(xiàng)技術(shù)可能成為未來戰(zhàn)斗機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，允許“暴風(fēng)”使用可重新配置的通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈路，與己方的飛機(jī)、艦船或地面部隊(duì)融合傳感器數(shù)據(jù)。這種能力還允許一個(gè)平臺將傳感器數(shù)據(jù)傳遞到另一個(gè)平臺，然后可以在不暴露自身位置的情況下發(fā)射導(dǎo)彈。

然而，當(dāng)前F-35戰(zhàn)斗機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)引起了人們對它很容易遭到黑客攻擊的擔(dān)憂，因此，威廉姆森在演講中將“對于網(wǎng)絡(luò)攻擊的恢復(fù)能力”視為“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的一個(gè)重要特征。

可選駕駛模式

值得注意的是，威廉姆森在范堡羅航展上表示，“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)在設(shè)計(jì)上既可以有飛行員也可以是無人駕駛。這暗示英國國防部已經(jīng)考慮在相同的平臺上探索發(fā)展出有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)和無人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)（UCAV），或者形成有人機(jī)與無人機(jī)的協(xié)同作戰(zhàn)模式?？梢?，“暴風(fēng)”另一項(xiàng)重要技術(shù)是采用可選擇有人駕駛技術(shù)，意味著無論是否配備飛行員都能升空執(zhí)行任務(wù)，甚至實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程飛行。

近年來，隨著無人駕駛飛行技術(shù)的日益成熟，UCAV被視為空戰(zhàn)的未來，但迄今為止尚未真正問世。此次，英國國防部通過周密考慮后，決定在近年來廣泛實(shí)施技術(shù)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上發(fā)展可選有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)，旨在通過型號項(xiàng)目測試這種技術(shù)的作戰(zhàn)效能。然而，可選有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)盡管提供了避免使飛行員在危險(xiǎn)任務(wù)中面臨風(fēng)險(xiǎn)的手段，但仍然存在有人機(jī)的成本和性能劣勢。因此，作為“暴風(fēng)”計(jì)劃的主導(dǎo)者，BAE系統(tǒng)公司在設(shè)計(jì)和研制過程中必將面臨更多的挑戰(zhàn)。

近十年來，BAE系統(tǒng)公司通過研制和測試“雷神”驗(yàn)證機(jī)，已經(jīng)成功掌握了UCAV所需的一系列關(guān)鍵技術(shù)，接著，在英法兩國的FCAS計(jì)劃下，與達(dá)索公司合作發(fā)展一種未來的無人作戰(zhàn)平臺，優(yōu)先承擔(dān)的任務(wù)包括壓制和摧毀敵方防空系統(tǒng)（SEAD/DEAD）、攻擊機(jī)場、打擊戰(zhàn)略目標(biāo)、空中攔截和執(zhí)行武裝偵察任務(wù)。

當(dāng)時(shí)，F(xiàn)CAS概念建立在英國空軍F-35和“臺風(fēng)”、法國空軍“陣風(fēng)”等有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)與無人戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)基礎(chǔ)上。根據(jù)長遠(yuǎn)設(shè)想，飛行員在駕駛“臺風(fēng)”執(zhí)行任務(wù)時(shí)，后座的武器系統(tǒng)操作員可以控制無人戰(zhàn)斗機(jī)以自主模式實(shí)現(xiàn)“蜂群”飛行。早在2006年，英國國防部曾經(jīng)利用兩架試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了“自主式指揮控制”項(xiàng)目的試飛評估。

盡管受到英國脫歐的影響，英法FCAS計(jì)劃無果而終，但BAE系統(tǒng)公司的研制團(tuán)隊(duì)已經(jīng)對有人系統(tǒng)與無人系統(tǒng)之間如何實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)進(jìn)行了深入研究，取得了積極的進(jìn)展，形成了較為完善的設(shè)計(jì)理念。同時(shí)，該公司還強(qiáng)調(diào)了FCAS計(jì)劃將著眼于有人/無人編隊(duì)（MUM-T）的關(guān)鍵技術(shù)，主要集中在通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈。

隨著“暴風(fēng)”計(jì)劃的橫空出世，同一平臺具備可選有人駕駛能力，必將大大增加執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)任務(wù)的靈活性。根據(jù)作戰(zhàn)想定，無人駕駛的“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)可以充當(dāng)一個(gè)攜帶更多攻擊武器的“武庫機(jī)”，支援戰(zhàn)斗機(jī)的打擊行動。更重要的是，它可以按照指令先行進(jìn)入有爭議的空域，以增強(qiáng)目標(biāo)識別效果，從而有利于戰(zhàn)斗機(jī)從防區(qū)外發(fā)起攻擊，以免遭受地空導(dǎo)彈的攻擊。

從作戰(zhàn)概念看，BAE系統(tǒng)公司更傾向于保持人在回路中，以便在關(guān)鍵時(shí)刻做出重要決策，同時(shí)也認(rèn)為，無人駕駛的“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)在各種必要情況下，需要按照任務(wù)屬性和在不斷變化的環(huán)境下作戰(zhàn)，應(yīng)該具備獨(dú)立實(shí)施作戰(zhàn)行動的能力。此前，BAE系統(tǒng)公司通過“雷神”驗(yàn)證機(jī)已經(jīng)測試了自主攻擊能力。該機(jī)借助于傳感器自主地確定一個(gè)目標(biāo)，然后通過模擬方式實(shí)施了攻擊。顯而易見，BAE系統(tǒng)公司發(fā)展UCAV在關(guān)鍵性能和作戰(zhàn)使用方面已經(jīng)不存在任何技術(shù)障礙，從而促成了英國國防部作出研制可選有人駕駛“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的重大決策。

展望未來空戰(zhàn)

對于“暴風(fēng)”計(jì)劃的橫空出世，英國皇家航空學(xué)會同樣給予了極大關(guān)注，并對“可穿戴式駕駛艙”在空戰(zhàn)中的使用進(jìn)行了細(xì)致的介紹和描述，設(shè)想了“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)在2040年部署到英國空軍的前線基地后，飛行員如何訓(xùn)練和作戰(zhàn)的一些情況。從中，我們更好地理解這些頗具科幻色彩的尖端技術(shù)所帶來的顛覆性，將對未來空戰(zhàn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

在一個(gè)安靜的空戰(zhàn)模擬訓(xùn)練室內(nèi)，一名英國皇家空軍“暴風(fēng)”FGA 1飛行員在他的個(gè)性化頭盔上輕輕一滑，并將其接入到作戰(zhàn)空間的中央計(jì)算機(jī)中。隨著設(shè)備啟動，在頭盔的護(hù)目鏡上開始閃爍，并通過視網(wǎng)膜掃描識別了飛行員，然后繼續(xù)向他提供情報(bào)更新信息，包括沖突和作戰(zhàn)區(qū)域的圖像和實(shí)時(shí)視頻。接著，頭盔系統(tǒng)檢查飛行員的飛行服中嵌入的各種生命體征，記錄他的心率和呼吸。同時(shí)，頭顱傳感器評估他的神經(jīng)活動狀態(tài)、應(yīng)激水平和感知能力。

隨后，駕駛艙內(nèi)彈出一個(gè)菜單：“任務(wù)演習(xí)，是/否？”。飛行員點(diǎn)擊了“是”，透過護(hù)目鏡上的透明菜單可以看到的模擬訓(xùn)練室消失了，取而代之的是戰(zhàn)斗機(jī)的駕駛艙和目標(biāo)的衛(wèi)星圖像——紅色圓頂顯示為地對空導(dǎo)彈位置的范圍，藍(lán)色和紅色的圖標(biāo)散布于天空中。此時(shí)，“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)駕駛艙的低頻噪音通過頭盔的揚(yáng)聲器填滿了飛行員的耳朵。

接下來，頭盔給出了此次任務(wù)規(guī)劃，所有選項(xiàng)看似漂浮在虛擬空間中。飛行員按下一個(gè)“虛擬HOTAS”上的按鈕，并移動他的手，將一個(gè)顯示器向左略微移動，同時(shí)，飛行員的手套中觸覺反饋傳感器給予他觸摸真實(shí)的按鈕和開關(guān)的觸覺反饋。

對于外部觀察者來說，飛行員似乎坐在空戰(zhàn)模擬室的駕駛艙座椅上，同時(shí)用手輕掃屏幕，并移動隱形的HOTAS操縱桿。在執(zhí)行空戰(zhàn)任務(wù)中，他向空曠的地方瞥了一眼，不時(shí)自言自語：“暴風(fēng)2，武器解鎖，交戰(zhàn)”，“暴風(fēng)3，重返編隊(duì)”。

在虛擬空戰(zhàn)過程中，飛行員一直在實(shí)施各種戰(zhàn)術(shù)，爭奪空中優(yōu)勢，此時(shí)，AI注意到他的心率和神經(jīng)活動都有所加快，已經(jīng)接近任務(wù)飽和狀態(tài)。在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，飛行員發(fā)射了兩枚導(dǎo)彈，隨后聽到了在3D空間內(nèi)來自背后的新威脅。這時(shí)，AI自動詢問：“自主等級2，是/否？”。這是AI軟件對頭盔內(nèi)發(fā)生的高強(qiáng)度作戰(zhàn)狀態(tài)做出的反應(yīng)，并詢問他是否希望由AI接管僚機(jī)和通信的命令?！安唬３脂F(xiàn)狀”，飛行員回復(fù)。

最后，飛行員在空戰(zhàn)的警報(bào)和聲音之外聽到了一個(gè)語音指令：“結(jié)束，授權(quán)579中隊(duì)作戰(zhàn)校核”。在一幅凍結(jié)的地面視圖中，天空中有爆炸和凝結(jié)的尾跡，隨后被空戰(zhàn)模擬室取代，此時(shí)只有一個(gè)透明的菜單評估飛行員在模擬任務(wù)中的表現(xiàn)。結(jié)果顯示，所有的星形符號都是呈現(xiàn)綠色，表明飛行員的作戰(zhàn)能力得到進(jìn)一步提高。

從總體設(shè)計(jì)來看，“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)將采用一個(gè)模塊化的內(nèi)部載荷艙，可以根據(jù)任務(wù)需要重新配置各種傳感器或武器。在航展現(xiàn)場，全尺寸模型旁邊展示了一枚“流星”遠(yuǎn)程空對空導(dǎo)彈和一枚“長矛3”（SPEAR-3）空地導(dǎo)彈。預(yù)計(jì)，最終服役的“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)可以攜帶MBDA公司與英國部國防部正在聯(lián)合研制的一些未來武器，如下一代“縱深攻擊”巡航導(dǎo)彈和反艦導(dǎo)彈，還包括定向能武器。

值得關(guān)注的是，威廉姆森在范堡羅航展的演講中還提到了高超音速導(dǎo)彈和致命性無人機(jī)群，以增強(qiáng)新一代戰(zhàn)斗機(jī)的進(jìn)攻能力。同時(shí)，BAE系統(tǒng)公司在一個(gè)附圖中顯示，“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的載荷艙內(nèi)可以攜帶4架小型無人機(jī)，通過集群方式投放和展開作戰(zhàn)，并利用AI來優(yōu)化“蜂群”的行為，以減輕飛行員的工作負(fù)荷。

由此可見，BAE系統(tǒng)公司主導(dǎo)的研制團(tuán)隊(duì)正在借助于多年的技術(shù)積累，厚積薄發(fā)，準(zhǔn)備2020年完成總體設(shè)計(jì)，力爭通過國際合作，在2025年實(shí)現(xiàn)“暴風(fēng)”原型機(jī)的首次試飛。在英國脫歐一波三折的背景下，“暴風(fēng)”團(tuán)隊(duì)任重道遠(yuǎn)！