動(dòng)蕩·變革·希望

安德烈

不平凡的2020年即將過(guò)去。對(duì)于很多人，這是難忘的一年，疫情與災(zāi)難交織，反思與成長(zhǎng)相伴，太多的記憶，值得留??；對(duì)于全球航空國(guó)防產(chǎn)業(yè)而言，這是重要的一年，產(chǎn)業(yè)的動(dòng)蕩伴隨著新技術(shù)的挑戰(zhàn)，全球性的產(chǎn)業(yè)變革呼之欲出。

2020年，全球航空產(chǎn)業(yè)的重大變革表現(xiàn)在三個(gè)方面：有人機(jī)，無(wú)人機(jī)和人工智能。

關(guān)鍵詞一：下一代戰(zhàn)斗機(jī)

2020年，包括美國(guó)在內(nèi)眾多國(guó)家紛紛對(duì)外披露下一代戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目。這些發(fā)展中的戰(zhàn)斗機(jī)，或?qū)⒋呱虬踩窬趾秃娇諊?guó)防產(chǎn)業(yè)的重大變革。

特別值得注意的是，這些戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目無(wú)一例外，都不是單純的有人機(jī)項(xiàng)目。在項(xiàng)目系統(tǒng)內(nèi)就考慮了與無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的整合。因此，有人/無(wú)人機(jī)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)，或?qū)⒊蔀槲磥?lái)大勢(shì)所趨。

順便說(shuō)說(shuō)這些新型戰(zhàn)斗機(jī)的劃代問(wèn)題。不少人將這些研究中的戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目稱(chēng)為“六代機(jī)”。由于目前戰(zhàn)斗機(jī)劃代只劃分到五代（此處采用美國(guó)劃分方法），六代機(jī)目前尚無(wú)較為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。而未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展的模式和具體方向，各國(guó)都在探索之中。因此，本文僅將這些戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目稱(chēng)為“下一代戰(zhàn)斗機(jī)”。

英國(guó)：“暴風(fēng)雨”項(xiàng)目

“暴風(fēng)雨”項(xiàng)目由英國(guó)領(lǐng)導(dǎo)，意大利和瑞典共同參與。該項(xiàng)目旨在研發(fā)一種用于取代EF2000（Eurofighter Typhoon）戰(zhàn)斗機(jī)的新一代戰(zhàn)斗機(jī)，初步擬定于2035年開(kāi)始裝備。

BAE系統(tǒng)公司（BAE Systems）、羅爾斯·羅伊斯（Rolls-Royce）、萊昂納多（Leonardo）和MBDA（歐洲導(dǎo)彈集團(tuán)）參與了該項(xiàng)目。其中，萊昂納多負(fù)責(zé)“暴風(fēng)雨”的電子系統(tǒng)，并為飛機(jī)開(kāi)發(fā)一種新的雷達(dá)，能夠提供比現(xiàn)有系統(tǒng)多一萬(wàn)倍的數(shù)據(jù)。該多功能無(wú)線電頻率系統(tǒng)被認(rèn)為能夠收集相當(dāng)于愛(ài)丁堡這樣的大城市每秒互聯(lián)網(wǎng)流量的數(shù)據(jù)。

此外，在2020年，BAE系統(tǒng)公司已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試飛機(jī)的“可穿戴駕駛”技術(shù)部件。在該系統(tǒng)中，飛機(jī)的所有物理控制將全部顯示在頭盔遮陽(yáng)板內(nèi)的增強(qiáng)和虛擬現(xiàn)實(shí)顯示器中，可以說(shuō)，飛機(jī)駕駛正在變得越來(lái)越像操作電腦。

在推進(jìn)系統(tǒng)方面，羅爾斯·羅伊斯正在開(kāi)發(fā)先進(jìn)的燃燒系統(tǒng)技術(shù)，以滿足未來(lái)空氣系統(tǒng)的動(dòng)力和效率需求。羅爾斯·羅伊斯還在研究復(fù)合材料和增材的制造技術(shù)，這些技術(shù)將對(duì)未來(lái)“暴風(fēng)雨”戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)產(chǎn)生重大影響。

英國(guó)方面稱(chēng)，“暴風(fēng)雨”將打造成為一整套“空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”，這意味著該項(xiàng)目可能還包括無(wú)人機(jī)駕駛的“僚機(jī)”系統(tǒng)（UAS）。

法國(guó)：“未來(lái)空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”

“未來(lái)空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”（Future Air Combat System，F(xiàn)ACS）項(xiàng)目由法國(guó)達(dá)索航空公司（Dassault Aviation）、空中客車(chē)公司（Airbus）和西班牙英德拉系統(tǒng)公司（Indrasistema）牽頭，法國(guó)、德國(guó)和西班牙三國(guó)合作。

該計(jì)劃目標(biāo)旨在研制新型戰(zhàn)斗機(jī)，分別取代這三個(gè)國(guó)家的“陣風(fēng)”（Rafales）、“臺(tái)風(fēng)”（Typhoons）和“大黃蜂”三種戰(zhàn)斗機(jī)。

“未來(lái)空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”由一架新型戰(zhàn)斗機(jī)和一架作為僚機(jī)的無(wú)人機(jī)組成。該項(xiàng)目最初是法國(guó)和德國(guó)的合資項(xiàng)目，西班牙于2019年加入。

FCAS的技術(shù)開(kāi)發(fā)自2020年2月開(kāi)始就進(jìn)入了成熟階段，目前進(jìn)一步的演示階段合同正在談判中。據(jù)悉，F(xiàn)CAS將采用被動(dòng)和主動(dòng)隱形技術(shù)?？湛捅硎?，這款飛機(jī)將比任何同類(lèi)飛機(jī)“更加復(fù)雜和互聯(lián)”。這三家公司還在研究如何在飛機(jī)上部署定向能武器，如激光和微波系統(tǒng)等。

據(jù)了解，F(xiàn)CAS的核心是有人機(jī)和無(wú)人機(jī)之間的協(xié)作。除了戰(zhàn)斗機(jī)，該項(xiàng)目還包括一個(gè)被稱(chēng)作“遠(yuǎn)程載具”（remote carriers）的無(wú)人機(jī)家族，其中包括200公斤的一次性系統(tǒng)、兩噸的可回收系統(tǒng)和更傳統(tǒng)的僚機(jī)形式的無(wú)人機(jī)。這些設(shè)計(jì)是為了滿足從目標(biāo)捕獲和電子戰(zhàn)到壓制敵人防空和打擊敵對(duì)目標(biāo)的全套能力。

美國(guó)：“下一代空中優(yōu)勢(shì)”

2020年9月份，美國(guó)空軍（USAF）采購(gòu)主管威爾·羅珀博士宣布，美國(guó)空軍已經(jīng)建造并試飛了一架未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)的全尺寸原型機(jī)。他說(shuō)：“我們已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)世界中建造并駕駛了一架全尺寸的飛行演示飛機(jī)，并打破了記錄……我們已經(jīng)準(zhǔn)備好以前所未有的方式建造下一代飛機(jī)?！?/p>

美國(guó)空軍方面將SKyborg稱(chēng)為“可以改變戰(zhàn)爭(zhēng)游戲規(guī)則的全新技術(shù)”，據(jù)說(shuō)這一技術(shù)最初的靈感來(lái)自電影《星球大戰(zhàn)》中“天行者”盧克的機(jī)器人助手R2D2。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Skyborg包括兩個(gè)部分，一個(gè)是機(jī)載的人工智能（AI），它的任務(wù)是取代傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)上的副駕駛，為飛行員提供信息，包括增強(qiáng)化的態(tài)勢(shì)感知、雷達(dá)操作、敵我識(shí)別等等。飛行員可以通過(guò)語(yǔ)音與人工智能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息交互。此外，人工智能還可以獲取傳感器數(shù)據(jù)，識(shí)別周邊的飛機(jī)并與之互動(dòng)（包括有人機(jī)和無(wú)人機(jī)）。

另一部分則是由人工智能控制的無(wú)人機(jī)。目前作為Skyborg無(wú)人機(jī)部分的備選方案重點(diǎn)有兩個(gè)：一個(gè)是波音防務(wù)開(kāi)發(fā)的“忠誠(chéng)僚機(jī)”（loyal wingman），一個(gè)是kratos防務(wù)開(kāi)發(fā)的XQ-58A“瓦爾基里”（Valkyrie）。

此外，由退役F-16改裝的QF-16無(wú)人機(jī)也在Skyborg的備選方案之中。最新消息顯示，通用動(dòng)力航空系統(tǒng)公司（GA-ASI）和BAE系統(tǒng)公司似乎也參與到Skyborg的競(jìng)標(biāo)中。

這些作為Skyborg組成部分的無(wú)人機(jī)普遍具備兩個(gè)特點(diǎn)，一是價(jià)格低廉，可重復(fù)使用；二是具備開(kāi)放性架構(gòu)，可以與其他無(wú)人機(jī)或武器系統(tǒng)兼容。

開(kāi)放性架構(gòu)是Skyborg非常重要的一部分，在這一架構(gòu)之下，AFRL設(shè)計(jì)了一整套程序化方法，以尋求將美國(guó)空軍的早期成熟技術(shù)納入系統(tǒng)中。

按照美國(guó)空軍多渠道透露出的消息，作為Skyborg組成部分的無(wú)人機(jī)將有能力在高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)執(zhí)行多樣化任務(wù)。它的機(jī)載人工智能可以控制飛機(jī)自主起降，主動(dòng)規(guī)避周邊其他飛機(jī)，根據(jù)地形規(guī)劃航線，還能在危險(xiǎn)天氣條件下飛行。它可以充當(dāng)飛行通信節(jié)點(diǎn)，收集敵軍情報(bào)，執(zhí)行搜救任務(wù)。另有消息顯示，這些人工智能控制的無(wú)人機(jī)還可以為其他飛機(jī)加油。

“小精靈”項(xiàng)目

“小精靈”無(wú)人機(jī)項(xiàng)目是由美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)計(jì)劃研究局（DARPA）與動(dòng)力系統(tǒng)（Dynetics）公司合作開(kāi)發(fā)的全新無(wú)人機(jī)系統(tǒng)?！靶【`”的核心構(gòu)想是研制出低成本、可回收、可空中集群發(fā)射無(wú)人機(jī)。也有人將這一構(gòu)想稱(chēng)之為“空中無(wú)人機(jī)航母”。

“小精靈”無(wú)人機(jī)可與現(xiàn)有的大型運(yùn)輸機(jī)或戰(zhàn)斗機(jī)及其他固定翼飛機(jī)搭載，從空中施放，并在完成任務(wù)后通過(guò)C-130運(yùn)輸機(jī)上的拖拽和對(duì)接裝置直接在空中進(jìn)行回收。

安裝在C-130運(yùn)輸機(jī)上的回收系統(tǒng)由對(duì)接結(jié)構(gòu)、拖曳繩、姿態(tài)控制系統(tǒng)和飛行中裝載系統(tǒng)組成。對(duì)接結(jié)構(gòu)中有一個(gè)被稱(chēng)為“子彈”（Bullet）的裝置，它可以像“爪子”一樣抓住“小精靈”。項(xiàng)目工程師們將這一過(guò)程稱(chēng)為“空中釣魚(yú)”。

“小精靈”的演示型號(hào)被稱(chēng)為X-61A。2020年7月和12月，X-61A進(jìn)行了兩次測(cè)試。其中，7月份主要測(cè)試的是無(wú)人機(jī)的飛行性能。消息顯示，測(cè)試非常成功，X-61A在空中順利飛行了為2小時(shí)12分鐘，并在測(cè)試結(jié)束時(shí)通過(guò)降落傘系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了地面回收。

但在12月份的測(cè)試中，“小精靈”遭遇了失敗。此次測(cè)試的是C-130上的“子彈”回收系統(tǒng)與X-61A的空中對(duì)接性能。共三架X-61A參加了測(cè)試。在測(cè)試中，三架無(wú)人機(jī)進(jìn)行了9次嘗試均無(wú)法與回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連接。

當(dāng)前，DARPA正在努力研究此數(shù)據(jù)，更新模型和設(shè)計(jì)，為接下來(lái)的飛行測(cè)試部署做準(zhǔn)備，下一次飛行測(cè)試預(yù)計(jì)將于2021年春天舉行。

除動(dòng)力系統(tǒng)外，還有許多公司共同參與了“小精靈”項(xiàng)目，包括了Kratos無(wú)人機(jī)系統(tǒng)公司、Williams國(guó)際公司、應(yīng)用系統(tǒng)工程公司、Kutta技術(shù)公司、Moog公司、Sierra Nevada公司、Systima技術(shù)公司和機(jī)載系統(tǒng)公司等等。

關(guān)鍵詞三：人工智能

人工智能戰(zhàn)勝人類(lèi)飛行員

2020年8月，美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)計(jì)劃研究局在其社交網(wǎng)站上公布，在剛剛結(jié)束的由該機(jī)構(gòu)組織的“阿爾法空戰(zhàn)”（Alpha Dogfight）比賽中，蒼鷺系統(tǒng)（Heron system）公司的人工智能獲得了冠軍，并在之后的載人機(jī)模擬空戰(zhàn)中連續(xù)五次擊敗了美軍的F-16戰(zhàn)斗機(jī)飛行員。

消息一出，輿論轟動(dòng)，這件事成為2020年人工智能產(chǎn)業(yè)最引人注目的新聞。