2020年12月9日,一架XQ-58A“女武神”无人机在亚利桑那州的美国陆军尤马试验场的一系列测试中与F-22“猛禽”和F-35A“闪电”编队飞行。本月在英国范堡罗航展和英国皇家国际航空展上,国防工业官员们经常谈论他们将自主无人驾驶飞机与有人驾驶的战斗机结成编队的计划。(图片来源:美国空军)
(资料图片仅供参考)
英格兰,范堡罗——本月在英国举行的两个航展上,航空行业的领导人们一再表示,国防航空的未来是自主飞行,而且它很快就会到来。
美国空军部长弗兰克-肯德尔(Frank Kendall)已将越来越多地使用自主飞机——即使用人工智能等技术管理其任务的无人驾驶航空器,或称无人机——作为该部门的首要任务。
而在背靠背的英国皇家国际航空展和英国范堡罗航展上,自主的话题一次又一次地出现在对谈、采访和简报中,因为公司高管们试图展示他们如何能使其成为现实。
行业领导者认为自主飞机和组队能力是一个将迅速增长的关键市场——也是一个加速研究和开发尖端新技术并与其他组织建立伙伴关系的途径。
诺斯罗普-格鲁曼航空系统公司总裁汤姆-琼斯(Tom Jones)在7月16日的英国皇家国际航空展上接受《防务新闻》(Defense News)采访时说:“在航空领域,现在是一个真正令人兴奋的时代。有很多事情正在发生变化,当下的威胁正在推动我们研究以前没有研究过的技术。”
这些新技术的一个主要例子是使用无人驾驶飞机来在作战任务方面增强战斗机。美国空军开始将这些飞机称为协同作战飞机(collaborative combat aircraft),简称CCA,并希望它们与F-35战机和目前正在开发的秘密的第六代“下一代空中优势平台”相配合。
随着美国空军官员越来越担心与某东方大国爆发战争的可能性——其现代化的军队和防空系统可能对“”飞机构成重大威胁——肯德尔希望美国空军部门用自主无人机来增强其战斗机,这些无人机可以充当诱饵或侦察兵,甚至干扰敌人信号或自行进行打击。
今年早些时候,肯德尔将这一概念列为他的七个“作战要务”之一,供美国空军部门执行。
而在范堡罗航展和英国皇家国际航空展,对话的重点是如何将这种有人-无人的团队合作概念变成现实——以及如何避免潜在的陷阱。
从配角到主角,自主飞行的脱变之路
波音防务、太空和安全部副总裁兼鬼怪工厂(Phantom Works)总经理史蒂夫-诺德伦德(Steve Nordlund)在范堡罗为记者举行的简报会上说,载人-无人机团队合作不一定是 “一群”无人机围绕着一架有人驾驶式战斗机——尽管他说如果需要,波音可以生产蜂群技术产品。
相反,诺德伦德说,波音公司的研发机构鬼怪工厂设想这些自主的无人机僚机可能“不受约束”于一个平台,能够去到最需要的地方。
如果执行任务的战斗机飞行员需要某种特定的能力——例如,如果他遇到一个需要被关闭的敌方防空口袋——他可以呼叫潜伏在附近的一系列自主无人机中的一架,对这些防空系统进行电子干扰或以其他方式使之失效。而执行任务的其他战斗机如果需要帮助,可以求助于附近同样的无人机储备。
这将与肯德尔描述的概念略有不同,在肯德尔的概念中,一架F-35或“下一代空中优势”战斗机将向其自己的独特编队“发号施令”,该编队有多达五架无人驾驶飞机专门服务于该战斗机。
“如果在(与本地)不同的邻近地区有一架飞机有需求,无人驾驶系统可以对此作出反应,”诺德伦德说。“因此,互操作性这一拼图变得非常重要,自主性水平变得很重要。如何进行交接也非常重要。这些是我们正在努力工作解决的很多事情,包括程序上的,以及技术上的,以实现这一需求目标。”
诺德伦德说,如果有必要,波音公司还可以生产“受约束”在一架飞机上运行的自主僚机,并补充说,公司希望有足够的灵活性来提供这两种选择。
诺斯罗普公司的琼斯警告说,为了迅速投入使用一个能够将自主无人机与有人驾驶飞机组合在一起的系统,美国空军和工业界必须简化他们希望系统能够完成的任务——换句话说,在它们能够跑步之前先学会走路。
“我们不能一开始就把所有东西弄得太复杂,”琼斯说。“我们不要把无人驾驶的F-35作为第一步。如果你坚持尝试……那将是一个漫长的过程。”
琼斯说,这意味着确定美国空军是否希望战斗机的自主队友成为例如“导弹车”这样的产物,以增强其火力,或携带独立的雷达或传感器系统,以提供更好的战场图像。他说,这可能意味着拥有多个无人系统,每个系统都可以做自己的独特工作。
在洛克希德-马丁公司的一个概念视频截图中,一架F-35战斗机和与之合作的自主无人机一起飞翔。洛克希德-马丁公司的臭鼬工厂(Skunk Works)正在为美国空军将F-35等有人驾驶式战斗机与自主无人机一起飞行的概念制定一个两级路径。(图片来源:洛克希德-马丁公司视频)
国防公司——从小型公司到一些最大的承包商——都希望利用这一领域的势头。
在英国皇家国际航空展和范堡罗航展开始之前,洛克希德-马丁公司的臭鼬工厂(Skunk Works)在对记者的一次简报中说,它正在同时开发一种一次性无人机僚机以及为美国空军开发的更先进的自主系统——最快可在三年内投入使用。
自主飞行将成为空中主流
而在范堡罗航展,奎托斯(Kratos)防御和安全解决方案公司吹嘘其两架自主XQ-58A “女武神”无人机最近的试飞,作为Skyborg人工智能僚机计划的一部分——并表示这一成功可能导致这种自主技术的主流化。
奎托斯公司的高管杰弗里-赫罗(Jeffrey Herro)甚至预测,Skyborg计划可能会在未来一年左右的时间里接近尾声,并将其所展示的能力纳入新系统。
“现在已经到了Skyborg计划的尾声,我们正处在这个位置,”赫罗在7月18日接受《防务新闻》(DefenseNews)采访时说。“然后它将蜕变为其他项目。”
波音防务官员指出,他们已经在已经建立的平台上进行了有人机-无人机合作的工作,如MQ-28“幽灵蝙蝠”——也被称为ATS,即“空中力量合作系统”(Airpower Teaming System),或者更流行的是澳大利亚皇家空军展示的“Loyal Wingman”项目。波音公司还制造了MQ-25 “黄貂鱼”,这是美国海军的自主加油无人机。
波音防务、太空和安全公司的首席执行官泰德-科尔伯特(Ted Colbert)说,公司官员在英国皇家国际航空展上花了几天时间与客户讨论自主、无机组无人机组队的问题。他说,围绕这个市场存在着巨大的兴趣,它在未来几年将非常重要。
“我们正在非常努力地将自主性[和]‘空中力量合作系统’推向未来,”科尔伯特7月17日在伦敦与记者举行的圆桌会议上说。这些项目 “提供了一个机会,可以利用所有关于......推进[传统]物理平台的经验教训,但也可以从连接、分析、人工智能的角度整合伟大的技术,以及那些支持我们在世界各地任务的需求,因为它们在不断发展。”
科尔伯特说,波音公司也因无机组人员的组队概念是“品牌无关的”而不仅仅是波音公司的特定项目而感到振奋。
科尔伯特说,波音公司有自己的工程、研发和自主技术专长,但在可能的情况下,公司将与其他组织合作。
“我来自技术领域,你在技术领域是通过伙伴关系来取胜的,”科尔伯特说。“你找到其他可以补充你所拥有的伟大能力的人,你把它们结合起来,然后你就会向前迈进。”
波音公司于2020年5月5日为澳大利亚皇家空军推出了第一架“空中力量合作系统”无人驾驶飞机。(图片来源:波音公司)
当两家关键公司在潜在的美国空军空中加油机项目中争夺位置时,自主性也成为一个可能的卖点。
空中客车公司于7月19日宣布其A330多用途加油运输机——该型飞机是洛克希德-马丁公司希望其LMXT空中加油机能够竞标美国空军这一军种的KC-Y桥梁加油机项目的基础——已经获得了在白天进行自动空中加油动臂作业的认证,并且是有史以来第一个获得这一认证的加油机。
空中客车公司还表示,它已经启动了一个示范机,希望能产生能够引领自主加油和编队飞行的技术。
波音公司制造了美国空军目前正在投入使用的KC-46A“飞马”加油机,该公司当天晚些时候向记者发表声明说,“飞马”在飞行测试中进行了自主动臂空中飞行能力。美国空军正在考虑放弃桥梁加油机的竞标,直接购买更多的KC-46,尽管洛克希德希望它有机会参与竞争。
而且,不仅仅是航空企业在关注自主市场。制造用于自主系统的技术的公司也试图展示他们的工作。
在7月18日范堡罗航展上接受《防务新闻》(DefenseNews)采访时,领导莱昂纳多DRS公司的威廉-林恩(William Lynn)说,他的公司制造的综合传感能力是自主性的核心,尽管他的公司主要与美国陆军合作开发该技术。他说,如果传感器带来的数据和信号杂乱无章,不能以一种有凝聚力的综合方式进行组合,那么无人驾驶载具将无法可靠地运行。
林恩说:“为了能够拥有自主能力,你需要拥有整个360度的世界视图,并有能力以综合的方式处理……让坦克[或]任何种类的陆地载具自主运作。它必须能够看到自己的世界,了解地形,了解友军在哪里,敌对的部队在哪里。如果所有的东西都以零散的方式进入,就无法(自主)驾驶坦克。”
莱昂纳多DRS是一家主要服务于美国军方的中等规模的国防电子公司,是意大利国防公司Leonardo SpA的美国子公司。
而且,自主性概念已经取得了如此大的进展,讨论已经越来越多地转向操作问题——例如,飞行员在战斗中如何管理他们的无人机僚机。
英国皇家空军的F-35飞行员吉姆-贝克(Jim Beck)空军准将在7月19日范堡罗航展的一次小组讨论中说,增加无人机僚机很可能不会对飞行员在战斗中的注意力产生影响,因为战斗机已经在没有飞行员输入的情况下自动处理大量的信息。
贝克说:“没有理由无人机僚机应该比F-35现在所做的更不自主,我们可以设计出这样的架构......我们不会让人类被决策饱和。... 我们的F-35已经基本实现了这一点。”