下一场局部战争或冲突将开启无人机AI自主模式协同作战|当前观点
来源:中国航空报 发布时间:2023-05-16 11:57:23

无装甲、装甲目标,也能使用高爆反 人机T1验证机首次为F-35C隐身战

无人驾驶飞机,简称无人机,就是一种以无线电遥控或由自主程序控制的不载人飞机。它刚研制成功,就被运用于战场,揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性作战”的新篇章。


(相关资料图)

与载人飞机相比,无人机具有体积小、重量轻、造价低、携带使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点,备受世界各国军队的青睐。

它自从1914年诞生以后就被广泛运用于几场局部战争、世界局部冲突行动中,都以准确、高效和灵便地侦察、干扰、欺骗、搜索、校射、中继、人为自主控制打击、自主控制攻击行动,引发了层出不穷陆海空无人化武器装备等相关技术的研发,在实战中不断由弱变强、由作战保障向支援攻防行动、作战主要打击力量方向发展,对未来作战行动的影响不断加大。

随着各类信息化、精确化、数据化、智能化武器装备的发展,机器人、无人战舰、无人机等将成为未来战场空间主要打击力量。

有人驾驶战机与无人机,通过人机交互系统实施协同作战

有人驾驶战机与无人机混合编队、协同作战,把以往由地面控制改为空中控制无人机,由飞行员直接指挥无人机作战行动。

在有人驾驶战机与无人机协同作战中,无人机可以充当先锋,深入敌方战场进行空中侦察,配合有人驾驶战机迅速掌握战场态势;无人机执行任务时受地面站和有人驾驶战机的双重控制,通过人机交互系统将无人机获得的目标信息及时传输到有人驾驶战机。而当战场情况发生变化时,空战编队中有人驾驶战机与无人机的指挥控制系统迅速作出反应,无人机抓住有利战机实施自主打击。编队中多架飞机的传感器可以组成一个信息网,每架飞机作为网络的一个节点,任何一个节点毁坏都不会影响其他节点工作,这就增强了空战编队在复杂电磁环境下的生存能力。同时,有人驾驶战机作为指挥机在战斗的后方,无人机通过实现隐蔽接敌和静默攻击,让敌人防不胜防。

2015年,美国提出了有人驾驶战机搭配无人僚机协同作战的概念。2017年,美国空军实验室与洛克希德·马丁公司联合研发展示了有人驾驶战机与无人机的编组协同。2018年7月初,美国空军基本设想是,能够利用人工智能技术,以极低的成本制造出一架具备功能强大的无人战斗机。2019年3月,美国空军实验室和克拉托斯防务公司联合研发的XQ-58A“女武神”无人机首飞。该机是一种隐身、远程、高亚声速无人僚机的原型机,也被称为一种“忠诚僚机”,可辅助F-35等隐身战斗机作战。2020年12月9日,美国空军的F-22“猛禽”、F-35A“闪电”II这两款现役第五代隐身战斗机,首次与美国空军研究实验室的XQ58A“女武神”隐身无人机进行编队飞行中,成功地充当了有人机之间的通讯中继节点。2021年,美国空军计划扩大无人机与有人机之间的有人与无人平台组队。这种努力可能有助于促进美国防部长所说的从一架高速战机上发射微型无人机的设想。也就是说,较大型飞机(比如F-35战机或F-22战机)能够控制一支附近的无人机队。为了实现从多名操作人员控制一架无人机转变为一人同时承担多架无人机的指挥与控制职能,2022年美国空军将开始研发新型“布洛克50”无人机地面控制站,帮助飞行员转型操作更大型的“死神”无人机,让“捕食者”无人机退役。同时,开发小型无人机技术,扩大“死神”无人机的任务范围。

英国计划实现一架有人战机能够同时指挥5架无人机,法国计划实现“阵风”战机与“神经元”无人机混合编队的作战目的。

2020年,俄军方和机器人研发机构已经对新研制的战斗机器人进行了协同配合演练,取得良好效果。俄空降兵特种部队在北极的亚历山大地岛举行的演习中实施了高空伞降,随后利用无人机发现了假想敌的营地,还引导攻击机对其进行了打击。此外,空降部队官兵还使用无人机支援迫击炮等火炮进行射击校正,俄空军“猎户座”无人机在测试中首次向地面目标发射了小型导弹。俄罗斯在莫斯科航展上曾经出现米格公司研发的新型隐形无人机,与具有世界先进水平的美国同类型机如X-45B相比并不逊色。此后,俄罗斯又研制“猎人”无人机,并于2019年8月3日进行首飞。公开报道显示,俄罗斯S-70“猎人”无人机长14米,翼展19米,起飞重量20吨,最大飞行速度达到每小时1000千米的亚声速,可与苏-57进行互动,充当有人机僚机。俄第五代战斗机苏-57已经与“猎人-B”无人机展开了协同训练,进行摸索性的尝试。2021年3月2日,波音公司和澳大利亚皇家空军联合宣布,他们已经对一种绰号“忠诚僚机”的新型无人机原型机完成了首飞测试。这种无人机未来旨在同有人机并肩作战,充当僚机角色。当天,首架“忠诚僚机”原型机在波音公司一名测试飞行员的监督下进行首飞中,“忠诚僚机”原型机依靠自身动力起飞,然后以不同的速度和高度沿预定的航线飞行,以验证其实用性并展示相关设计的性能。

在土耳其举行的航空航天科技节上,F-16战斗机和“红苹果”忠诚僚机并肩飞行。虽然不是以TF-X隐身战斗机测试,但F-16能够引导“红苹果”,也代表TF-X五代机可以带着它作战。“红苹果”无人战斗机具有良好的机动性和先进的能力,能携带空空导弹,能执行战略进攻、近距空中支援、导弹进攻、压制敌防空、摧毁敌防空等多种任务。该型机还能在航母上起降,包括可在土耳其海军的旗舰——带有直升机船坞登陆舰特征的“安纳托利亚”号(“阿纳多卢”号,舷号L-400)两栖攻击舰上起降,该舰已于2023年4月10日进入土耳其海军服役。该机可自主机动飞行,可与有人机协同作战。

无人机与无人机,通过预先程序控制计划或随机自主实施协同作战

无人机具备自主能力后,凭借其卓越的计算能力,可以更准确、比人类更快速地判断敌我双方的飞行路线,并预测战斗的发展,从而在对抗中获得主动权。如此,自主控制的无人机之间也可以实现协同作战,甚至于超过同数量架次有人驾驶飞机作战能力。

随着人工智能(AI)技术在军用领域的异军突起,用AI驾驶战斗机进行空战成为各国空军争锋研究的热点。2020年,美军用人工智能系统在地面模拟器上击败了有经验的人类飞行员。人类飞行员说“我们作为战斗机飞行员所做的事情都不起作用”。在模拟试验中,科研人员安排两架小型无人固定翼飞机进行近战格斗,一架由人工智能驾驶,另一架由地面上的人类“飞行员”远程遥控。空战中,人工智能驾驶的无人机一直保持主动,并总能提前预测到人类飞行员的意图,通过反击和咬尾战术,成功地击败了对手。战斗中,人类飞行员被咬尾时,曾多次尝试一种叫作“滚剪刀”的战术,让飞机突然减速并改变航向,诱使对手来不及减速超过自己,然后反咬对方尾(类似眼镜蛇机动)。但人工智能飞行员反应敏捷,并不上当,根据人类飞行员的动作迅速调整自己的飞行姿态,始终控制着主动权。战斗持续了大约90秒,由于人类飞行员无法躲避人工智能控制的飞机,战斗被取消,人工智能获胜。在2023年4月6日的演习中,美军测试了AI飞行员与人类操作员在超视距任务中的协同功能,这也是无人机史上首次“近地轨道卫星通信”。人类操作员的命令通过“手动油门和操纵杆”发送到LEO-SATCOM上,并通过LEO-SATCOM将命令发送给AI飞行员。AI飞行员自主跟踪和动态机动,并通过HOTAS更新相关的信息。AI飞行员提供的信息通过HUD显示,人类操作员根据这些信息通过HOTAS向AI重新分配任务。在此次测试中,通过LEO-SATCOM,地面的操作人员可以在无人机升空时快速培训和部署AI飞行员,证明了无人机系统在几分钟内更新AI飞行员的能力。

随着无人机技术的不断发展,单一无人机的使用已经不能满足美国及北约军方的需求,可互操作的无人机蜂群能力已经成为美国及北约的无人机技术研发方向。可互操作的无人机蜂群能力能以更低的成本为现代军事问题提供多方面的解决方案,并在战略层面加强盟友间的信息共享和互操作能力。届时,未来战场真的无人化,无人作战系统平台已经能够在没有人类干预的情况下自动选择和打击目标,“终结者”时代真的来了。

无人机既能进行大纵深自杀突袭,也能在无人加油机支援下实施远程低空奔袭

自杀无人机就是一种巡飞弹,有效载荷就是温压弹头,既能有效打击装甲弹头打击装甲运兵车、步兵战车和坦克,更可携带威力巨大的炸弹低空向航母甲板发射或撞向航母甲板区域自杀引爆。

空中加油机是给飞行中的飞机及直升机补加燃油的飞机。大多数由大型运输机和战略轰炸机改装而成,少数由歼击机加装加油系统,改装成同型“伙伴”加油机。空中加油系统包括空中加油机的加油装置和受油机的受油装置。加油装置分为“加油平台”和“加油吊舱”两种。

当今,空中加油机已经过80多年的研究和发展,使加油技术日益成熟和完善,应用范围也越来越广泛,实现了从活塞式飞机发展到涡轮螺旋桨飞机,继而发展为喷气式飞机、无人机。

2011年1月,两架RQ-4“全球鹰”无人机已成功完成空中加油实验后,2012年9月美国完成了无人机“高空自主空中加油”技术的试验,这意味着无人机的续航时间从之前的41个小时被延长至160个小时以上,从而能够做到“全球到达、全球作战”,大大增强了美军的远程空中打击能力。

2021年6月上旬,美海军在伊利诺伊州马斯库塔的中美洲机场成功组织了MQ-25“黄貂鱼”无人加油机T-1原型机为一架舰载战斗机进行首次空中加油测试,MQ-25成功伸出空中加油软管,并将燃料安全注入美国海军的一架F/A-18F“超级大黄蜂”战斗机。无人机和“超级大黄蜂”的受油杆之间的距离只有20英尺(约6.1米),展示了MQ-25执行空中加油任务的能力。2021年8月,MQ25“黄貂鱼”无人加油机T-1原型机完成为E-2D“先进鹰眼”空中预警机的空中加油试验。2021年9月13日,美国波音MQ-25A“黄貂鱼”舰载无斗机进行了空中加油。这是MQ-25A T1验证机完成的第三次空中加油试验。可以预测,舰载无人加油机的运用,不仅提高航母甲板空间的利用率,还增加舰载有人机的作战半径,推动有人/无人协同作战体系的构建,提升航母编队在强对抗环境下的作战效能。

自从俄乌冲突爆发以来,从邻近俄乌边界的库尔斯克州,到靠近首都莫斯科的梁赞州,俄本土不时遭无人机袭击。2022年12月上旬2天内,俄罗斯境内三个军事基地遭到无人机空袭,其中两次可能是俄方遭遇的最深入腹地的袭击。2022年12月6日被袭击的俄境内第三个军事基地——库尔斯克机场,虽然被认为没有那么重要的战略意义,但该机场一直是俄罗斯战斗机的一个基地。乌克兰媒体称,遭到袭击的佳吉列沃军事基地距离俄乌边境超500千米,距离俄首都莫斯科仅160千米。如此无人机自杀深入纵深袭击,尚属首次,令世界震惊。2022年12月26日凌晨乌克兰一架无人机在袭击俄萨拉托夫州恩格斯军用机场时,被俄防空系统击落,但被摧毁的无人机碎片导致机场3名俄罗斯军人死亡,他们均为俄军技术人员。该机场距离俄乌边界约700千米。

俄方声明说,两架无人机2023年5月3日凌晨袭击克里姆林宫,俄军方和情报部门“及时行动”,采用电子战手段实施拦截。两架无人机坠入克里姆林宫区域内,残骸“没有造成任何人员伤亡或财产损失”。俄罗斯总统新闻秘书佩斯科夫表示,袭击发生时,普京并不在克里姆林宫;事发后,普京在莫斯科郊外的新奥加廖沃官邸照常工作。事发后,乌克兰方面否认使用无人机袭击克里姆林宫。

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