忠诚的僚机让 F-35 和 F-22 更强大 AI 最大限度地发挥人机潜力
武器知识
2022-07-27 22:00·新加坡
在与空战相关的描述中，人们经常听到“领航员”和“僚机”一词，这实际上是一种最大限度地发挥飞机和人员潜力的传统战术方法。
为了突破飞机性能和飞行员身体的限制，空战中的战术配合通常由机长和僚机组成的两机编队完成。当然，还有三机编队、四机编队等不同的组合，现代空战的作战编队更加复杂。
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一般来说，机长负责主攻，僚机负责掩护和协助。为了在战斗中获胜，僚机有时甚至需要牺牲自己，以确保领导者击败对手。 “辽”的中文意思是“伙伴”，英文是wingman。对于主力机来说，僚机是战斗中完全值得信赖的伙伴。这就是忠诚的僚机应有的样子。
不同的是，这里的“忠诚僚机”概念不是人驾驶飞机，而是由人工智能控制的自主无人机群。它不仅避免了以同伴生命为代价取胜的战斗方式，而且可以突破人类的极限，发挥更大的战斗潜力。
美国空军正在使用名为 Skyborg 的自主核心系统 (ACS) 来构建使用人工智能的载人/无人机组合概念。这使得像 F-35 和 F-22 这样的有人战斗机能够拥有一个忠诚的无人僚机，为它们提供侦察和目标数据。
Sky Fort 系统已在包括 XQ-58 Valkyrie 在内的各种无人机上进行了测试。自 2021 年以来，天宝已在各种无人机上通过了 6 次 AI 大脑评估飞行，例如 Kratos 的无人战术航空平台（UTAP-22）和通用原子的 MQ-20 Avenger。
近日，两名女武神顺利完成了一系列测试。在今年7月19日的范堡罗国际航展上透露，天宝系统已通过自主飞行器的概念验证。
天宝是一支人工智能无人机团队，它使空军能够以足够快的速度部署和维持任务出动，从而在有争议的环境中产生不间断的战斗力。利用大规模生产、硬件创新和软件升级来提供无与伦比的性价比。
它为空军提供了另一个改变游戏规则的机会，它抓住这个机会将天空堡垒指定为 2019 年三个初始优先计划之一。这些优先计划集成了多个领域的众多技术组件，以创建复杂的、多学科解决方案。
它们提供先进的作战能力，用尖端技术改变战争的未来。随着自主技术的成熟，一些最先进的功能将以最短的周期时间和最低的成本投入使用。
当无人机群被赋予天宝系统的“大脑”和“生命”时，它给空军带来的好处是多方面的。你能想象当一名战斗机飞行员让一群忠诚的僚机自主行动时会发生什么？
例如，一架战斗机，如 F-22 或 F-35，只有一个雷达放置在前鼻锥中，其视野仅限于该雷达覆盖的区域。 如果一群无人机陪伴战机在几十公里甚至更远的范围内，每架无人机都有自己的传感器，可以与战机实时对话。
这相当于战斗机仅有的一个雷达被放大成一组分散在几十公里左右的雷达，触手可以延伸到数百公里以外。如果这些无人机也具备自主攻击能力，那么这支作战队伍所形成的战术优势就不是一句话就能形容的了。
在实际战场环境中，自主无人机团队可以提供目标数据并进行情报、监视和侦察（ISR），当这些无人机感知到潜在的空中和地面威胁时美国空军复仇者无人机，它们会将关键信息传递给人类飞行员，确定威胁的接近程度和对危险目标的优先攻击。
这将在与敌机和地面目标的战斗中形成以人类飞行员为主的杀伤链，其中天宝系统是最重要的部分。
在美国海军研究所战略与国际研究中心（USNI/CSIS）7月13日举行的座谈会上，美国海军空战中心（NAWC）主任安德鲁·洛伊塞尔（Andrew Loiselle）谈到了无人驾驶的发展作战飞机（UCAVs）表示，目前正在开发三种无人机系统。
第一组可以进入敌对的高威胁环境并持续存在；第二组可以进入高威胁环境，执行特定任务，然后返回；最后一组可以携带空对空导弹和战斗机一起做任何任务。
对于 Loisel 提到的三个无人作战航空系统 (UCAS) 的核心知之甚少，因为其中一些程序是高度机密的。
承担这些项目的开发商包括 Lockheed Martin Skunk Works、Boeing Phantom Works、Northrop Grumman、General Atomics 和许多其他小型制造商。
具有代表性的无人机系统包括通用原子公司的 MQ-9 Reaper，它可以在高威胁环境中徘徊和攻击。其增程续航可达42小时，可携带450公斤弹药。这是 Loisel 称之为的第一组无人机系统。
奎托斯的隐形 XQ-58A、波音的 X-45 和诺斯罗普·格鲁曼的 X-47，都是为高威胁环境中的突击任务而开发的，属于第二类无人机系统，这些飞机的内部炸弹舱空间有限并且只能携带对地攻击弹药，通常没有空对空或反辐射导弹。
第三类无人作战飞机可能是一种较小的飞机，可以帮助建立分布式指挥和控制网络，以协助电子战和情报、监视和侦察任务，并具有一定的空战能力。
XQ-58 Valkyrie 是这些自主无人机的缩影。它是奎托斯与空军研究实验室（AFRL）合作研制的一种高亚音速远程攻击无人机（UAV），可以执行监视、侦察和远程作战任务。它以载人战斗机的忠实僚机而闻名于世。
女武神长14米9.，翼展8.2米，最大起飞重量2722公斤，有效载荷544公斤，速度马赫0.@ >72，最大飞行距离为 5,556 公里。它使用 2000 磅推力的涡扇发动机。
由于使用火箭辅助发射和降落伞回收系统，起飞和着陆不需要跑道。减少对后勤的依赖使其能够适应各种偏远和恶劣的战场环境。它可以跨越巨大的空间并在太平洋执行突击任务。
它的内部炸弹舱可以容纳两枚GBU-39小直径炸弹，还可以在机翼上携带致命武器。它可以携带四枚GPS制导的智能联合直接攻击弹药（JDAM），在完成攻击任务后，还可以进行战场评估，判断目标是否已经被摧毁。
“女武神”受托于天宝计划的大脑，作为忠诚的僚机，有时可以飞到编队最前方跟踪目标，让有人驾驶飞机进行空中和地面攻击更加安全。
作为空军研究实验室低成本可追溯飞机技术 (LCAAT) 的一部分美国空军复仇者无人机，Valkyrie 从一开始就被设计为可消耗的。它具有一定的隐身特性，很难被雷达追踪，这已经使其具有很强的生存能力。就算被击落，也远比价值千万美元的载人战斗机便宜。
女武神2019年春季首飞，2020年进行了4次试飞。每一次成功的测试都在展示忠诚僚机的概念，这不仅是可行的，而且在帮助飞行员完成任务方面比有人驾驶飞机更好。这使得有人/无人机编队可能在几年内作为战斗机编队的一部分做好战斗准备。
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