B-21“突襲者”(B-21 Raider)由諾斯羅普·格魯曼公司設計開發,是第一架第六代飛機。設計表明,美國空軍快速能力辦公室(Rapid Capabilities Office)采取了保守的做法。B-21與最初的B-2轟炸機設計非常相似,但它是一架較小的飛機,翼展估計為132英尺,而B-2的翼展為172英尺,大約是空重的一半。平面本身的驅動力是需要在飛翼輪廓內容納復雜的進氣口和排氣口以及大型武器艙,同時保持在與0.8馬赫以上高效飛行兼容的最大厚度弦比內。
2023年9月11日,美國空軍物資司令部司令杜克·理查森(Duke Richardson)將軍在馬里蘭州國家港灣舉行的空軍和太空部隊協會(AFA)航空、太空和網絡會議上發表了演講,該視頻描繪了尚未正式發布的B-21計劃。當周發布的一組新圖像包括一個未失真的正面視圖,可以對翼展進行可靠的估計。最近從普惠公司(Pratt & Whitney)的演講中恢復的可追溯到2010年代初的非機密圖像被證明與B-21的入口非常匹配。
B-21的低風險設計在一定程度上源于該計劃的起源。在2009年之前,美國空軍正在研究下一代轟炸機(NGB)的要求。它的特點是復雜而功能強大,具有全套情報、監視和偵察(ISR)傳感器、自衛能力和長續航能力。2009年4月,時任國防部長羅伯特·蓋茨(Robert Gates)取消了這一計劃。
次年,美國空軍提出了一種不同的任務方法,五角大樓領導層認為這是可以接受的:遠程打擊系列系統,包括用于ISR和電子攻擊的機密無人駕駛飛機系統(前者成為諾斯羅普·格魯曼公司RQ-180),替代巡航導彈(現在的雷神公司AGM-181)和遠程打擊轟炸機(LRS-B),為此,諾斯羅普·格魯曼公司于2015年10月獲得了合同。
除了清理和縮減要求外,LRS-B項目在三個方面與NGB不同:單位成本是一個關鍵的性能參數;兩個參賽團隊通過初步設計審查獲得資金,初步設計審查通常在合同授予后進行;管理層被分配到空軍的快速能力辦公室(RCO)。RCO以洛克希德F-117為藍本,在新平臺上使用成熟的子系統開發,以便該計劃可以專注于應用新技術。
圖:B-21底部的一些關鍵特征
2023年11月10日上午6點51分,B-21“突襲者”從帕姆代爾首次飛往愛德華茲空軍基地。隨著時間的流逝,更多關于“地獄犬”歷史性飛行的目擊事件正在網上發布。最值得一提的是飛機下腹部的高質量圖像,這些圖像是由在飛行路徑下方等待的飛機觀察員拍攝的。這使得對突襲者鮮為人知的細節進行了深入分析。
圖:B-21 還有一個輔助進氣口,可以打開以增加氣流,就像 B-2 一樣
B-21靠自身動力滑行的側視圖似乎證實了飛機在每個機艙頂部都有一個輔助進氣門。在B-2上,半嵌入式發動機具有輔助進氣門,可在起飛時打開以提供足夠的氣流。雖然 B-2 的四個發動機每個機艙有兩個門,但 B-21 似乎總共只有兩個門。
雖然氣管有可能從一個開口一分為二以滿足兩個發動機的需求,但更有可能的是,單個進氣門意味著每個機艙中只有一個發動機。雖然在得出合理結論之前應該概述更多的證據,但B-21似乎很有可能是一架雙引擎轟炸機。
經過更深入的分析,可以注意到B-21底部的一些關鍵特征。
一些人最初認為是位于飛翼兩端的雷達反射器似乎是可伸縮的導航燈,類似于B-2上的導航燈。當舷外導航燈在正常操作條件下保持部署時,它們會從機翼中伸出,從而影響隱形飛機的總雷達截面。因此,B-2在進行戰斗出擊時縮回導航燈是常見的做法。預計相同類型的可伸縮導航燈將是B-21機翼兩端的突起。
真正的雷達反射器或Luneburg透鏡,如圖所示,安裝在起落架之間。由于隱形飛機通常不會出現在雷達上,因此它們傾向于在雷達反射器上飛行,除非需要低探測。此外,在這樣的原型飛機上,很少看到沒有雷達反射器的飛行,因為真正的雷達回波往往是一個嚴密保護的秘密。
由于飛機的低可觀測性,其皮托管和靜態探頭也具有非常規形狀。與B-2上的設置幾乎相同,B-21還利用了位于飛機機頭和臉頰的三組四個空氣數據探頭。雖然任何飛機都需要一組皮托管和靜態端口來測量其空速、高度和垂直速度,但它們往往會伸入自由流中以進行準確測量。然而,擁有傳統的皮托管靜態管將不利于隱形飛機的雷達回波。因此,B-2 利用一組嵌入式安裝的靜態端口和數據校正來模仿傳統皮托管的作用。由于空氣數據探頭的位置與當地氣流成一定角度,因此往往會有幾個相同的傳感器陣列來解釋測量中的不準確性。在這種情況下,B-21的空中數據端口似乎與B-2的設置幾乎相同。
一般來說,正如在其他類型的飛機上觀察到的那樣,“拖曳錐體”通常是在飛行中部署的帶有穩定錐體的尼龍電纜,通常為翼展長度的 1 到 1.5 倍,或約 50 米,在飛機后面精確測量環境大氣壓力(靜壓),在飛機產生的干擾氣流之外的“自由氣流”——這是飛行員的關鍵參數。
圖:作為飛行測試的一部分,空氣數據探頭和拖曳錐體安裝在原型飛機上,不會出現在生產變體上
與B-2非常相似,可以看到一條較暗的陰影條延伸到突襲者后端的底部。這似乎是涂在與發動機排氣直接接觸的區域的熱涂層。這種熱涂層通常由碳纖維增強聚合物制成,可確保發動機排氣被冷卻以減少紅外特征。應該注意的是,極低可觀測技術(或“隱身”)不僅指雷達的低探測,還指包括可見光和紅外線在內的其他光譜。因此,我們努力通過灰色油漆方案和熱涂層來減少B-21在這些領域的檢測。
由于主起落架似乎向前折疊,主起落架門和中央武器艙之間的面板線引起了另一個武器艙的懷疑。雖然中央武器艙有兩組可以打開的門,但輔助武器艙似乎只有一扇門打開。從帶注釋的圖片中可以明顯看出,兩組輔助武器艙的寬度和長度都比主艙小。可以推測,誘餌、空射無人機甚至空對空導彈等自衛功能將有空間。應該指出的是,美國空軍關于B-21能力的頁面提到該平臺將“......適應有人或無人操作”。無人機誘餌有可能從較小的武器艙發射,以允許主武器艙專門用于彈藥運送。美國空軍在 F-160 和 B-16 上使用 ADM-52 微型空射誘餌 (MALD),人們認為 MALD 也可以集成到 B-21 中。最近,AGM-160B被用于烏克蘭,充當風暴陰影巡航導彈的誘餌。
圖:B-21雷達的估計位置,用紅色和藍色標記 - 很可能是紅色方塊和可能的二級(武器)艙
雖然原型飛機預計不會攜帶內部雷達,但可以從面板間隙中推斷出雷達的尺寸和位置的粗略估計。由于B-2在其臉頰前緣下方使用了兩個AN/APQ-181雷達,因此B-21的雷達(如果有的話)可能會處于類似的位置。B-2上的AN/APQ-181提供了21種獨立的模式,用于地形跟蹤和地形規避、導航系統更新、目標搜索、定位、識別和獲取以及武器投送。
隨著有源電子掃描陣列(AESA)技術的發展,B-21上的雷達的體積將比B-2上的上一代雷達小得多。因此,B-21攜帶自己的雷達似乎是相當合理的。
根據拍攝的面板線,似乎將決定像B-2那樣的雙雷達設置,要么將天線放置在上面所示的藍色或紅色框內。雖然,考慮到戰斗機平臺上現代AESA雷達的尺寸,由于尺寸限制,雷達似乎更有可能位于紅框中。上面標記的其中一個紅色面板目前被空氣數據探頭占用,但這用于傳感器校準,只會出現在原型飛機上。因此,一個合理的假設是,空中數據探頭支架所占用的空間是生產變體上低概率攔截雷達的后期空間。
然而,正如諾斯羅普·格魯曼公司經常強調的那樣,B-21 最重要的特征是在飛機內部,從外面看不到......
美國空軍(USAF)證實,諾斯羅普·格魯曼公司B-21“突襲者”隱形轟炸機于1月17日從愛德華茲空軍基地進行了第二次已知的試飛。
參考來源:The Aviationist,aviationweek
圖:美國空軍NGAD第六代戰斗機被期望在2030年服役,替換F-22猛禽戰斗機
下一代空中優勢(NGAD)是美國空軍(USAF)的一項高度機密計劃,旨在提高殺傷力并確保空中優勢。
該計劃采用系統方法而非單一平臺,徹底改變了美國空軍的現代化計劃。
一架第六代戰斗機將成為網絡連接的 NGAD 系統家族的核心。它將由多架有人駕駛飛機、忠誠僚機式無人機以及先進的指揮、控制和通信系統加以補充。
作為 NGAD 計劃的一部分,美國空軍于 2020 年 9 月試飛了一架全尺寸飛行驗證機。
現代第六代戰斗機預計將于 2030 年開始取代 F-22 猛禽戰斗機。
美國空軍打算最初采購 200 架 NGAD 戰斗機和 1,000 架無人協同作戰飛機 (CCA),假設每架 NGAD 戰斗機使用兩個 CCA 平臺,300 架 F-35 第五代戰斗機每架使用兩個 CCA 平臺。
2024 年 2 月,RTX 的子公司普惠公司與美國空軍合作,成功地對其下一代自適應推進(NGAP)解決方案進行了關鍵評估,推動了該計劃最終完成詳細設計審查。
該團隊目前正集中精力對名為 XA103 的 NGAP 原型機進行地面測試,測試計劃定于 2020 年代后期進行。
NGAD 計劃源于美國國防部高級研究計劃局于 2014 年完成的 "空中優勢倡議 "研究。
美國空軍于 2016 年 5 月發布了《2030 年空中優勢飛行計劃》。該飛行計劃強調了通過更敏捷的采購流程開發多領域解決方案的必要性。
"空中優勢2030"發展成為以系統方法為核心的NGAD計劃。
NGAD 計劃將為美國空軍提供第六代作戰飛機,與執行任務的無人駕駛平臺以及先進的武器、電子戰系統和傳感器組成一個團隊,以便在高度競爭的戰場上成功執行任務。
美國空軍部長弗蘭克-肯德爾于 2022 年 6 月宣布,該計劃已準備好過渡到工程、制造和設計開發階段。
2023 年 5 月,作為 NGAD 戰斗噴氣機平臺工程和制造開發合同來源選擇過程的一部分,空軍部向工業界發出了招標書,該合同預計將于 2024 年授予。
戰斗噴氣機將由下一代自適應推進(NGAP)計劃開發的先進發動機提供動力。
2022 年 8 月,普惠公司、通用電氣公司、洛克希德-馬丁公司、波音公司和諾斯羅普-格魯曼公司分別獲得了為期十年、價值 9.75 億美元的 NGAP 計劃合同。
合同涉及技術成熟和降低風險活動,包括設計、分析、原型發動機測試、鉆機測試和武器系統集成等各個階段。簽約公司需要為下一代戰斗機開發原型發動機。
該計劃開發的技術將為增強生存能力、提高燃油效率以及可靠的動力和熱管理提供解決方案。這些技術對于提供必要的航程、武器和傳感器能力,以及未來空中優勢平臺滿足不斷變化的作戰要求所需的續航能力至關重要。
從美國空軍 "自適應發動機過渡計劃"(AETP)中獲得的洞察力非常有益,目前正在對集成到 NGAP 計劃中的技術和架構產生影響。
2023 年 11 月,通用電氣航空航天公司(GE Aerospace)報告稱,其 XA100 發動機在去年完成所有 AETP 測試后,又與美國空軍合作完成了其他測試。從該測試中獲得的見解將有助于 NGAP 計劃。
NGAD 戰斗機將用于執行對空作戰任務。它將執行空對空打擊以及攻擊地面目標,為聯合部隊提供空中優勢。
該飛機將提供更強的生存能力、適應能力、持久性和空域互操作性。
由于該計劃的保密性質,飛機的詳細設計和規格尚未公布。
該計劃從數字工程的使用中獲益匪淺,數字工程有助于加快飛機的研發和生產,降低成本。
美國空軍對可變循環發動機進行了投資,以提高發電量,同時改善冷卻效果。
NGAD 計劃的采購戰略旨在拓寬工業基礎,更快地為部隊提供創新作戰能力。
其主要目標之一是減輕美國空軍近期采購計劃中遇到的挑戰。NGAD 將采用開放式結構標準,以實現未來的升級。
開放式結構平臺將在整個生命周期內最大限度地提高升級的競爭性,同時降低與維護和保養有關的成本。
據估計,NGAD 戰斗機的單機成本高達 3 億美元。鑒于采購下一代有人駕駛飛機的成本巨大,美國空軍正計劃部署更多成本較低的 CCA,這些 CCA 可與有人駕駛的 NGAD 戰斗機協同作戰或自主作戰,從而在戰斗場景中提供可負擔得起的大規模作戰能力。
與載人戰斗機一起飛行的 CCA 可以無縫接收和執行飛行員的指令。預計它們將攜帶先進的傳感器、電子戰包或額外的彈藥,以增強戰斗機的能力,并發揮不同的作用,包括作為射手、干擾機或傳感器。
據估計,從現在起到 2028 年的未來五年內,NGAD 計劃將需要 160 億美元用于研究、開發、測試和評估。
美國空軍在 2024 財政年度(FY24)的預算提案中要求為該計劃撥款 23 億美元。預算申請包括進一步開發戰斗機和 NGAP 動力裝置的投資。
在 23 財年的預算申請中,美國空軍為 NGAD 計劃撥款約 17 億美元。其中包括 NGAD 技術成熟和降低風險活動所需的資金,以及進一步研發先進傳感器、彈性通信和飛行器技術所需的資金。
2021 年 11 月 18 日,通用原子航空系統公司 (GA-ASI) 在無人機系統 (UAS) 技術領域實現了一個重要里程碑。 GA-ASI 采用兩套復仇者(Avenger?) 無人機系統(每套均配備洛馬Legion Pod?),成功演示了如何將遠程空中威脅數據傳輸至指揮中心。這一壯舉標志著首次利用行業資助的資產,通過先進的算法來展示被動捕獲的傳感器數據的融合。
GA-ASI 高級項目高級總監 Michael Atwood 強調了這一成就的重要性,他表示:“這次由行業資助的首次飛行測試展示了 UAS 平臺和傳感器提供融合傳感器數據的成熟能力。” GA-ASI 和洛克希德·馬丁公司之間的合作取得了可喜的成果,表明具有先進傳感功能的協作自主平臺具有增強持久、共享空域態勢的潛力。
在南加州高沙漠上空的兩個小時飛行中,配備軍團吊艙的復仇者無人機檢測到附近有多架快速移動的飛機。 Legion Pod 的 IRST21? 紅外搜索和跟蹤系統與洛克希德·馬丁公司的融合軟件相結合,實時無縫集成兩個吊艙的傳感器數據。隨后,復仇者聯盟將這些融合數據傳輸到地面站,展示了協作工作的有效性。
洛克希德·馬丁公司傳感器和全球保障高級項目總監 Scott Roberson 強調了這一成就的重要性,他表示:“這是多架自主飛機上的 IRST 系統首次向地面用戶提供合并的空中威脅數據。”這些進步有助于制定通用作戰圖,從而增強跨領域聯合作戰的態勢感知。
本次演示中展示的融合技術此前曾在今年早些時候的“北方邊緣”作戰演習中進行過測試,當時該技術被集成到配備 F-15 的軍團吊艙和數據鏈中。 Legion Pod 是一種經過驗證的遠程無源 IRST 傳感器,已部署在各種平臺上,包括不同類型的“復仇者”無人機。隨著生產已經開始,Legion Pod 隨時準備在緊急情況下根據美國政府客戶的判斷來執行現實世界的任務。
未來,洛克希德·馬丁公司計劃擴大軍團吊艙技術的應用,即將進行的測試旨在將其與 F-16 進行集成,并探索 F-15 和 F-16 之間的傳感器融合。該傳感器的開放式設計有助于支持聯合全域作戰要求,適應替代數據鏈路架構。
此外,IRST 還提供了雷達的補充功能,可以被動掃描威脅而不發射電磁輻射,從而降低向對手發出警報的風險。當集成到多個聯網并向前運行的“機外傳感站”無人機(Off-Board Sensing Station,OBSS)中時,IRST 系統可以快速對潛在威脅的位置進行三角測量。然后,這些信息可以轉發給戰斗機、防空系統或其他無人機,以進行有效的對抗。
Legion Pod 傳感器的**開放任務系統 (OMS) **架構允許跨不同飛機平臺快速集成,從而降低與新平臺集成工作相關的復雜性和時間安排。這種多功能性強調了該技術在滿足不斷變化的任務需求方面的適應性。
GA-ASI 是一家領先的遙控飛機系統設計商和制造商,不斷突破無人駕駛航空領域的創新界限。憑借以 捕食者(Predator?) RPA 系列和 Lynx? 多模式雷達為代表的良好業績記錄,GA-ASI 始終致力于提供配備集成傳感器和數據鏈路系統的長航時、具有任務能力的飛機。
同樣,全球安全和航空航天公司洛克希德馬丁公司繼續引領技術系統和服務的進步。洛克希德·馬丁公司在全球擁有約 114,000 名員工,其對創新的承諾凸顯了其在塑造航空航天和國防未來方面的關鍵作用。
美國空軍分享了對機外傳感站(OBSS)計劃的新見解,揭示了其秘密發展和目標,這是一項重大啟示。此次披露是在通用原子公司的 XQ-67A 無人機首次飛行之后進行的,XQ-67A 是根據 OBSS 計劃開發的無人機。值得注意的是,一種名為“機外武器站”(OBWS)的伙伴無人機的存在已得到承認,該無人機配備了增強的性能和武器部署能力,盡管其目前的狀態仍然籠罩在神秘之中。
自兩年多前啟動以來,OBSS(進攻性對空傳感器系統)計劃一直處于保密狀態,使得分析師和愛好者只能從有限的信息中拼湊出其目的和功能。 OBSS 最初被認為是旨在擴大載人戰斗機傳感器覆蓋范圍的努力,特別是在空對空任務中,現已暗示將重點關注紅外搜索和跟蹤(IRST)系統等尖端技術。
通用原子公司是無人機系統領域的先驅,通過其隱形“復仇者”無人機一直處于展示 OBSS 相關功能的最前沿。這些配備吊艙 IRST 傳感器的復仇者無人機與其他各種平臺一起參加了嚴格的真實和模擬測試場景。這些測試特別深入研究了自主和人工智能支持的作戰領域,特別是在空對空作戰場景中。
IRST 的重要性在于其不受射頻干擾的影響,并且能夠檢測避開傳統雷達檢測的隱形目標。在隱身技術在有人和無人飛機以及巡航導彈中激增的時代,IRST 在態勢感知方面提供了至關重要的優勢。此外,它們的被動掃描功能降低了向對手發出警報的風險,提供了更隱蔽的監視手段。
部署多架配備 IRST 的 OBSS 無人機在網絡環境中運行具有巨大的戰略價值。通過對潛在威脅的位置進行三角測量并將這些信息迅速轉發給戰斗機、防空系統或其他無人機,OBSS 有能力徹底改變態勢感知和響應機制。
除了 IRST 之外,OBSS 無人機還可以集成大量其他傳感器,包括模塊化雷達和電子監視措施套件。此外,它們可能在推進合作自主概念方面發揮關鍵作用,其中無人駕駛戰斗機與有人平臺無縫協作。這些無人機可以充當分布式傳感器節點、電子戰資產,甚至可以在人類操作員的監督下執行動能攻擊。
圖:通用原子航空系統公司 (GA-ASI) Gambit 1 自主傳感平臺的藝術渲染。圖片:GA-ASI
紅外搜索和跟蹤(IRST)系統的開發和部署代表了軍事監視和作戰策略領域的關鍵進步。與依靠無線電波來檢測和跟蹤目標的傳統雷達系統不同,IRST 系統利用紅外技術來識別和監控熱特征。這種方法在隱身性和精確性方面具有顯著優勢,使 IRST 系統成為現代戰爭武器庫中的重要組成部分。本文深入探討了 IRST 系統的演變、運行機制、戰略重要性和未來前景,全面概述了它們在塑造當代和未來軍事能力中的作用。
IRST 技術的誕生可以追溯到冷戰時期,即 20 世紀 50 年代和 1960 年代左右,當時超級大國之間的緊張局勢不斷升級,對先進監視和瞄準系統的需求變得顯而易見。主要目標是設計一種能夠探測飛機而不發出可能被敵人攔截或干擾的可探測信號的系統。第一代 IRST 系統很初級,提供的范圍和精度有限。然而,紅外技術在隱形作戰中的潛力是不可否認的,并引發了持續的研究和開發。
幾十年來的重大技術進步極大地提高了 IRST 系統的功能。現代 IRST 系統配備了高靈敏度紅外傳感器和先進的信號處理算法,即使在具有挑戰性的環境條件下,也可以遠距離檢測和跟蹤多個目標。將 IRST 系統集成到戰斗機、海軍艦艇和地面監視平臺中,顯著增強了探測能力,同時又不影響這些資產的隱身性。
IRST 系統的工作原理圍繞著檢目標體發射或反射的紅外輻射。每個溫度高于絕對零的物體都會發出紅外輻射,這些系統可以檢測和分析。 IRST 系統的核心是其紅外傳感器,通常是冷卻或非冷卻焦平面陣列,能夠檢測物體與其背景之間的細微溫度差異。
IRST 系統相對于雷達的主要優勢之一是其無源特性。由于 IRST 系統不發射任何輻射,因此敵軍幾乎無法察覺它們,從而提供了顯著的隱形優勢。這一特性在空對空作戰場景中特別有用,在空對空作戰場景中,避免被發現可能是成功與失敗的區別。此外,IRST 系統不受雷達干擾和欺騙技術的影響,使其在電子戰環境中可靠。
IRST 系統在現代戰爭中的戰略重要性怎么強調都不為過。在空戰中,配備 IRST 的戰斗機可以在視距之外探測并交戰敵機,而不會暴露其位置。這種能力對于獲得空中優勢至關重要。在海戰中,IRST 系統可以檢測和跟蹤反艦導彈和隱形飛機等來襲威脅,提供關鍵的早期預警信息。
此外,IRST 系統與雷達和電子戰系統等其他傳感器技術的集成可以實現全面的態勢感知,從而增強決策和戰術規劃。在傳統雷達系統受到損害或無效的環境中有效運行的能力凸顯了 IRST 技術在當代沖突場景中的戰略價值。
IRST 技術的未來似乎充滿希望,正在進行的研究旨在進一步提高靈敏度、范圍和辨別能力。緊湊、節能系統的開發將實現跨一系列平臺的更廣泛集成,包括無人機(UAV)和小型戰術單位。人工智能和機器學習算法的發展也為改進目標的自動檢測和分類、減少操作員的認知負擔和增加反應時間提供了機會。
然而,IRST 技術的進步并非沒有挑戰。隱形技術和對抗措施的日益復雜需要 IRST 傳感器功能和信號處理技術的不斷創新。此外,將 IRST 系統集成到現有和未來的平臺中需要仔細考慮重量、功耗以及與其他系統的互操作性等因素。
通用原子公司開發的 OBSS(機外傳感站)計劃和 Gambit 系列無人機代表了美國空軍無人機能力的重大飛躍。 OBSS 計劃由空軍研究實驗室 (AFRL) 發起,旨在部署能夠領先于戰斗機的無人機,將目標信息和其他關鍵威脅數據傳遞回有人戰斗機。
2024 年 2 月,通用原子公司推出了該項目的無人機產品 XQ-67A,并準備進入飛行測試。該飛行器是為空軍協同作戰飛機 (CCA) 計劃提出的 Gambit 系列飛機的一部分,展示了無人駕駛作戰飛行器的未來,重點關注速度、加速設計流程和實質性能力增強??。
2021 年 10 月,AFRL 授予通用原子公司和 Kratos 相同的價值 1770 萬美元的 OBSS 開發合同,開發周期為 12 個月。通用原子公司提交的產品“Gambit”經過了嚴格的設計審查,最終決定繼續生產和飛行測試。 OBSS 計劃被描述為尋求一種維護成本低的模塊化、消耗性無人機,旨在通過飛行演示驗證可消耗級飛機的低成本設計和制造方法。
通用原子公司于去年 3 月推出的 Gambit 無人機系列展示了獨特的無人機設計方法,強調模塊化和執行各種任務的能力。 Gambit 系列圍繞通用核心模塊構建,包括多種不同的飛機,每種飛機均設計用于特定任務,例如偵察、戰斗、訓練和隱形任務。這種模塊化方法,其中一個通用的 Gambit Core 封裝了基本功能,并占各種型號價格的大約 70%,旨在降低成本、提高互操作性并加強變體的開發。四個初始模型——Gambit 1(偵察和監視無人機)、Gambit 2(空對空戰斗機)、Gambit 3(訓練工具)和 Gambit 4(戰斗偵察模型)——展示了多功能性無人系統可以為現代空戰和偵察任務帶來的戰略能力??。
這種無人機系統的創新方法將 OBSS 計劃的戰略能力與 Gambit 系列的模塊化設計相結合,凸顯了軍事航空領域的重大轉變。通過利用先進的傳感、自主操作和模塊化設計,這些項目旨在增強美國空軍執行復雜任務的能力,提高效率、安全性和戰術優勢。
XQ-67A OBSS 設計和 Gambit 無人機之間的聯系雖然沒有得到官方證實,但通過通用原子公司的各種元素和披露強烈暗示。 XQ-67A 是為空軍研究實驗室的機外傳感站 (OBSS) 項目開發的,與 Gambit 系列無人機共享關鍵設計原則和技術基礎。 OBSS XQ-67A 和 Gambit 無人機的模塊化和適應性設計方法證明了這種聯系。
通用原子公司的 Gambit 系列由圍繞通用核心模塊開發的無人機組成,旨在執行多種任務,包括空戰、偵察和監視。這個通用核心模塊封裝了起落架、航空電子設備和其他關鍵系統等基本功能,在各種型號的成本和設計中占據了很大一部分。 Gambit 系列的模塊化特性可實現規模經濟、互操作性和簡化變體開發??。
OBSS 計劃旨在制造一種能夠在戰斗機之前飛行以中繼目標和威脅數據的無人機,與 Gambit 無人機提供的戰略能力相一致。 XQ-67A 專為 OBSS 計劃而設計,具有 Gambit 系列核心的模塊化、低成本和適應性強的設計理念。這種協同作用表明 XQ-67A 和 Gambit 無人機的技術和設計方法存在顯著重疊,表明通用原子公司采取了更廣泛的戰略,在不同的軍用無人機項目中利用通用系統和設計理念????。
圖:GA-ASI 的 Gambit 系列飛機的藝術渲染圖。圖片:GA-ASI
OBSS 的根源可以追溯到 2014 年啟動的空軍研究實驗室 (AFRL) 低成本可飛行飛機技術 (LCAAT) 計劃。AFRL 航空航天系統理事會的領軍人物 Doug Meador 詳細闡述了這些系統的演變,強調飛行器框架內的自主性、傳感器和武器有效載荷以及通信的集成。 LCAAT 計劃尤其催生了低成本可攻擊演示機 (LCASD) 項目,根據該項目,空軍推出了 XQ-58 Valkyrie 無人機,標志著自主協作平臺 (ACP) 的開始。
OBSS 計劃從 LCASD 過渡而來,借鑒了經驗,旨在通過低成本可消耗飛機平臺共享(LCAAPS)戰略重新定義飛機采購。 OBSS 項目經理 Trenton White 強調了 LCAAT 背后的意圖,即促進多方面的航行器開發方法,在證明航行器準備就緒的情況下集成先進技術。
LCAAPS 計劃標志著向更加動態和高效的飛機開發方法的關鍵轉變,挑戰了傳統繁瑣的流程。通過采用汽車和其他行業的做法,空軍旨在提高上市速度,同時減少與軍用飛機開發相關的成本上升和延誤。這種方法有望徹底改變飛機的概念??化和制造,利用開放系統進行硬件和軟件集成,從而加速實現作戰能力的進程。
OBSS 和 OBWS 在 LAAPS 下作為不同但互補的概念出現,OBSS 側重于續航力和傳感器容量,OBWS 側重于速度、機動性和打擊能力。這種分歧凸顯了空軍利用標準化組件和系統的戰略,類似于汽車行業的生產線方法,以促進不同飛機型號的快速組裝和部署。
OBSS 的首次飛行和 OBWS 的存在強調了空軍對探索模塊化和協作戰斗機解決方案的承諾。雖然 OBSS 充當“獵人”,收集情報并提供監視能力,但 OBWS 作為“殺手”的潛力,配備與對手交戰,代表了無人機作戰戰略的重大進步。兩種無人機使用通用底盤或核心的概念證明了創建多功能、可擴展且經濟高效的戰斗平臺的富有遠見的方法。
通用原子公司于 2022 年推出的 Gambit 系列無人機符合 OBSS 的基本原則,表明這兩項舉措之間存在共生關系。 AFRL 通過 OBSS 和 OBWS 倡議倡導的模塊化概念反映了空軍協同作戰飛機 (CCA) 計劃的目標,該計劃強調負擔得起的大規模生產和快速部署,以滿足未來的作戰需求,特別是在太平洋地區的潛在沖突中。
美國空軍研究實驗室 (AFRL) 通過其機外傳感站 (OBSS) 計劃和機外武器站 (OBWS) 計劃積極致力于推進模塊化無人機技術。這些努力代表著在增強無人機在各種軍事行動中的能力和應用方面取得的重大進展。
OBSS 項目專注于開發無人機的先進傳感功能,使它們能夠從周圍環境中收集有價值的信息。這包括集成攝像頭、雷達、激光雷達和其他遙感設備等傳感器,為無人機操作員和軍事人員提供全面的態勢感知。通過為無人機配備這些傳感功能,AFRL 旨在提高其有效執行偵察、監視和情報收集任務的能力。
此外,OBWS 計劃雖然更加神秘,但建議開發可以通過無人機遠程部署和控制的機外武器系統。這代表了無人機戰爭的重大進步,使無人機能夠精確、敏捷地攻擊目標,同時最大限度地降低人類操作員的風險。
AFRL 對推進無人機技術的工作強調了其在現代戰爭中保持技術優勢的承諾。通過投資模塊化無人機平臺和場外系統,空軍旨在增強其作戰能力并領先于潛在對手。
技術特性方案表:
計劃/倡議 | 機外傳感站 (OBSS) | 機外武器站 (OBWS) |
---|---|---|
目的 | 無人機先進傳感能力的開發 | 無人機外武器系統的開發 |
技術集成 | 攝像頭、雷達、激光雷達、遙感設備 | 武器系統、遙控系統 |
應用領域 | 偵察、監視、情報收集 | 精準瞄準、空戰 |
主要特征 | 全面態勢感知,實時數據采集 | 遠程武器部署,最大限度地降低人類操作員的風險 |
意義 | 增強無人機在軍事行動中的能力 | 推進無人機作戰,保持技術優勢 |
該方案表總結了 AFRL OBSS 計劃和 OBWS 計劃的關鍵技術特征,重點介紹了它們的目的、集成技術、應用、關鍵特征以及在推進無人機技術軍事應用方面的意義。
美國空軍研究實驗室 (AFRL) 通過其機外傳感站 (OBSS) 項目和相關但更為神秘的機外武器站 (OBSS),在先進模塊化無人機技術的開發和應用方面取得了重大進展。 OBWS)倡議。這些努力象征著軍用航空向敏捷性、適應性和創新的更廣泛轉變,有望在未來幾年重塑空戰。
最初處于操作保密狀態的 OBSS 計劃最近因通用原子公司的 Gambit 無人機預計將于 2024 財年上半年進行首次飛行而成為頭條新聞。這一里程碑是 AFRL 雄心勃勃的項目的一部分,該項目旨在展示無人駕駛飛機高水平的自主性和先進的傳感器套件能夠超出當前一代戰斗機的視線范圍,從而增強態勢感知和瞄準能力??。
OBSS 計劃的進展與低成本可消耗飛機平臺共享 (LCAAPS) 計劃密切相關,該計劃旨在基于通用核心底盤創建多種飛機變體。這種策略通常被 AFRL 描述為“屬/種”方法,具有多種用途。首先,它能夠在利用共享基礎的同時快速開發具有不同功能的多樣化系統系列。其次,它強調向模塊化、具有成本效益的解決方案的戰略轉變,以適應不斷變化的作戰需求。
圖片:GA-ASI 的可認證地面控制站 (CGCS) 設計用于與遙控駕駛飛機系統 (RPAS) 配合使用,特別是 MQ-9B SkyGuardian/SeaGuardian——世界上第一個設計和制造用于在非隔離空域飛行的 RPA。其架構將飛行和關鍵任務功能分開。飛行關鍵功能是使用運行 GA-ASI 可認證設計保證級別軟件的現成航空電子設備和飛行計算機來執行的。 CGCS 采用柯林斯航空航天公司的 Pro Line Fusion? 集成航空電子系統、Abaco FORCE2C 飛行計算機以及 MQ-9B 的所有傳感器和附加有效載荷控制。其通用操作畫面 (COP) 和改進的顯示技術提供了顯著改進態勢感知并減少飛行員的工作量。其直觀的界面可幫助飛行員更快、更輕松地識別潛在危險情況,從而增強決策過程。 2019年,CGCS成功完成了MQ-9B的首次端到端飛行。
CGCS 可以改裝為現有的美國空軍、美國國土安全部、英國皇家空軍、意大利空軍、法國空軍和 NASA 固定設施以及部署的移動 GCS 掩體。
OBSS 與 LCAAPS 計劃的整合表明 AFRL 共同努力,最大限度地提高無人機技術開發的效率和多功能性。通過建立一個共同的核心底盤,LCAAPS 計劃簡化了多種飛機型號的設計和制造流程。這種通用性允許跨不同平臺共享組件、子系統和制造技術,從而減少開發時間和成本。
此外,“屬/種”方法意味著設計無人機平臺時采用類似分類學的方法,其中核心底盤充當屬或共同祖先,從中衍生出各種物種或專門變體。這種模塊化框架支持快速原型設計和迭代,以及新技術和功能的整合。
此外,強調成本效益是 AFRL 戰略的一個重要方面。通過利用模塊化設計和共享組件,LCAAPS 計劃旨在降低無人機系統的整體生命周期成本。這不僅使無人機技術更易于使用,而且還具有更大的可擴展性和靈活性,可以適應不同的任務要求。
總體而言,OBSS 與 LCAAPS 計劃的集成代表了一種推進無人機技術的整體方法,包括傳感器開發和平臺設計。通過采用模塊化、成本效益和適應性,AFRL 旨在保持無人機系統開發的前沿,并滿足現代戰爭不斷變化的需求。
技術特性方案表:
計劃/倡議 | 低成本可消耗飛機平臺共享(LCAAPS) |
---|---|
目的 | 從通用核心底盤創建多種飛機變體 |
技術集成 | 共享組件、子系統、模塊化設計 |
應用領域 | 具有不同功能的多樣化無人機系統系列 |
主要特征 | 開發速度快、性價比高、適應性強 |
意義 | 設計和制造的效率以及無人機技術的多功能性 |
該方案表總結了 OBSS 計劃和 LCAAPS 計劃之間集成的關鍵技術特征,強調了它們的目的、集成技術、應用、關鍵特征以及在推進無人機技術軍事應用方面的意義。
雖然有關 OBWS 的細節仍然很少,但概念基礎表明 OBSS 是一個補充平臺,旨在提高性能和武器部署能力。 OBWS 的存在,加上 OBSS 計劃的進步,表明 AFRL 及其行業合作伙伴共同努力探索模塊化無人機技術在增強美國空軍作戰能力方面的全部潛力。
與通用原子公司的合作以及 OBSS 計劃的成功進展,以及即將進行的 Gambit 無人機的飛行測試,都表明了軍用航空領域更廣泛的趨勢。這一趨勢強調快速、經濟高效的開發周期和自主系統的部署,以擴展有人駕駛飛機的作戰能力,從而確保在未來沖突中的競爭優勢。
隨著 OBSS 計劃越來越接近充分發揮其潛力,隨著 Gambit 無人機的首次飛行即將到來,對空戰和模塊化軍事技術的未來影響將是深遠的。 OBSS和推測性OBWS計劃的持續發展不僅凸顯了空軍戰備的創新方法,而且標志著無人系統戰略整合所定義的空戰新時代。
OBSS 計劃的進步和 OBWS 的推測性開發代表了軍用航空的變革階段,強調了模塊化設計、自主性和成本效率的重要性。隨著這些項目的發展,它們將重新定義空戰范式,強調先進無人機技術在塑造未來軍事能力方面的關鍵作用。
AFRL 披露 OBSS 計劃和引入 OBWS 概念標志著軍用航空技術發展的關鍵時刻。通過采用模塊化設計原則并利用快速、具有成本效益的開發戰略,美國空軍準備重新定義空戰的未來,確保面對新出現的全球威脅時做好準備并保持優勢。
作為美國國防部(DOD)最大的采購項目,F-35 "閃電 II "是一種攻擊戰斗機,正在為美國空軍、海軍陸戰隊和海軍采購不同型號。根據國防部目前的計劃,總共將采購 2456 架 F-35 戰斗機。預計盟國還將采購數百架 F-35 戰斗機,有八個國家與美國是該計劃的費用分攤伙伴。
F-35 可望顯著提高軍事能力。與之前的許多高科技項目一樣,達到這一能力使該項目超出了原定預算,落后于計劃進度。
政府提出的 2022 財年國防預算要求為 F-35 項目提供約 94 億美元的采購資金。這將為空軍采購 48 架 F-35A、海軍陸戰隊采購 17 架 F-35B、海軍和海軍陸戰隊采購 20 架 F-35C、未來飛機的提前采購和持續改裝提供資金。擬議預算還為 F-35 的研發申請了約 21 億美元。
2022 財年國防授權法案: 2022 財年國防授權法案為 85 架飛機(48 架 F-35A、17 架 F-35B 和 20 架 F-35C,這是政府要求的數量)的 F-35 采購提供了 87 億美元的資金。該法案所附的聯合解釋性聲明包括以下措辭
根據運營和維護成本限制可采購的 F-35 數量;
將 F-35 項目的責任從國防部下屬的聯合項目辦公室轉移到各軍種;
要求國防部長對 F-35 呼吸系統進行調查、評估并實施糾正措施;
要求空軍和海軍提交先進 F35 發動機的采購戰略;以及
指示美國主計長對 F-35 的維持工作進行年度審查。
2022 財年國防撥款法案: 眾議院提出的 2022 財年國防部撥款法案版本(H.R. 4432)為 F-35 的采購提供了 85 億美元的資金,外加 85 架飛機(48 架 F-35A、17 架 F-35B 和 20 架 F-35C)的 7.45 億美元預付款,這與要求的飛機數量一致,但比政府的要求低了 2 億美元。預購金額比申請金額減少了 7,300 萬美元。該法案所附的報告(H.Rept. 117-88)包括規定將每個變型的兩架 F35 改裝為測試配置的措辭。
參議院撥款委員會向參議院報告的版本(S. 3023)也按照要求的數量為 85 架飛機提供了 84 億美元的資金,外加 8.18 億美元的預購款,與要求的數額相同。
該法案所附的解釋性聲明包括批評 F-35 持續能力開發和交付計劃的措辭,拒絕了除 C2D2 測試和評估外所要求的增長。此外,委員會還指示在提交 2023 財年預算申請時,將 C2D2 項目作為單獨的主要國防采購項目進行報告。
報告中的其他措辭
允許將最多 6 架 F-35 改裝為測試配置;以及
鼓勵 F-35 項目執行官繼續與工業界就提高電源模塊可靠性的潛在解決方案進行接觸。
自動駕駛和無人系統技術的進步提供了一個重要機會,可將第五代戰斗機的殺傷力與旨在破壞和擊敗大國反空作戰行動的協同作戰飛機(CCA)結合起來。而且,與許多正在研發中的先進系統不同,美空軍擬在本十年內開始大規模采購 CCA,而不是在遙遠的未來。
美國米切爾研究所進行了兵棋推演和相關研究,以評估無人協同作戰飛機家族如何提高空軍空優部隊的殺傷力、生存能力和在高度競爭環境中作戰的能力。長期以來,向遙遠戰區投射決定性軍事力量一直依賴于空軍通過執行進攻性和防御性反空任務來擊敗對手的戰斗機、地對空導彈、戰斗管理機和其他防空威脅,從而實現空中優勢的能力。
建立有效的空中優勢是擊敗對手在任何聯合作戰中的基本要求。美國空軍將這一任務定義為實現 "一支部隊在空戰中的優勢程度,使其在特定時間和地點開展行動時不受空中和導彈威脅的嚴重干擾"。然而今天,由于美國近幾十年來未能實現空軍空中優勢力量的現代化,跟不上對手前所未有的軍事集結步伐。
在 "沙漠風暴 "空襲行動取得成功后,美國空軍通過研制第五代 F-22 制空戰斗機和新型空對空武器,繼續對其空中優勢力量進行現代化改造。但兵力結構和項目削減嚴重削弱了空軍的空中優勢能力。從 20 世紀 90 年代初開始,五角大樓的一系列決策基本上凍結了美國空軍的現代化進程。美國防部加快了越戰時期 F-4 和當時的早期型號 F-16 等戰斗機的退役速度,還指示空軍將隱形戰斗機 F-22 的采購計劃減半再減半,而 F-22 是空軍未來空中優勢力量的基礎。
美空軍最初計劃購買 648 架生產型 F-22,接近于以一換一的方式替換其 F-15A/D 庫存。《自下而上評審》將這一目標定位降至 442 架 F-22,1997 年的《四年防務評審》又將其進一步削減至 339 架,主要原因是美國防部希望減少開支,實現冷戰后國防預算的 "和平紅利"。2008 年,美國防部長羅伯特-蓋茨在空軍總共只購買了 187 架 F-22 之后終止了該計劃,理由是當前的作戰行動并不需要 F-22,而當時正在研制的 F-35 將在未來提供足夠的超額戰力來對付較弱的對手。蓋茨認為,對手在 2020 年之前不會擁有一架隱形戰斗機,而根據當時的計劃,美空軍屆時將擁有 400 架 F-35 戰斗機,而且每年還將增加約 80 架。
為了應對 2001 年美國遭受的恐怖襲擊以及隨后的反恐/反叛亂行動,美國防部也改變了其部隊設計的優先順序。在 2000 年和 2010 年的大部分時間里,國防開支的增加并沒有幫助美國陸軍維持在伊拉克和阿富汗的安全行動,而是建立新的能力以威懾同行對手。美國防部指示其他軍種對遙控飛機(RPA)等能力進行投資,以支持這些正在進行的行動。
與此形成鮮明對比的是,對手在 "沙漠風暴 "之后迅速實現了軍事現代化,建立了目前世界上最先進的綜合防空系統。大國調整了作戰戰略和反介入/區域拒止(A2/AD)戰略,以利用美軍的局限性,使自己的部隊能夠:
大國軍事現代化運動的一個重要因素是發展新的空中優勢能力,如第五代隱形戰斗機,以及完成遠程空對空殺傷鏈所需的先進導彈。對手的遠程隱形攔截機,旨在攔截美國第五代戰斗機。根據英國皇家聯合軍種研究所(RUSI)的一份報告,"其被動傳感器、AESA雷達、[低可觀測性]特征、內部燃料航程和遠程導彈的組合,使對手的攻擊機比以往任何非西方作戰飛機都具有更大的質的威脅"。
與此同時,在冷戰結束 33 年后,美國空軍的空中優勢力量主要由 20 世紀 70 年代和 80 年代首次加入作戰部隊的相同戰斗機、任務系統和武器組成。雖然這些系統不斷從升級中受益,但這支部隊的規模并不適合同級沖突,其戰斗機庫存的平均年齡超過 28 年,是有史以來最老的。這支高風險部隊將很難在與大國發生沖突時那種高度競爭的環境中有效作戰。
然而,美國國防戰略的一個關鍵目標是通過建立一支有能力使對手無法迅速實現其作戰目標的部隊來威懾對手。為實現這一威懾效果,美國空軍致力于發展和獲取顛覆性的非對稱能力和概念,以實施反空作戰。美國不能以飛機對飛機、導彈對導彈、艦艇對艦艇的方式與大國對抗。即使這是一種可取的方法,美國防部也不可能擁有足夠的資源--資金和人員--或時間來做到這一點。
美空軍的空中優勢戰斗機庫存目前包括 179 架老舊的第四代 F-15C/D 和 185 架第五代 F-22。其中約 20% 的 F-22 是訓練、測試或備用庫存飛機,沒有戰斗編號。空軍的 F-35 部隊正在緩慢擴充,能夠執行一系列進攻性和防御性對空作戰任務,包括機載電子攻擊和空對空交戰,但規模仍然很小。截至 2022 財年末,空軍僅有 334 架 F-35A,而在 2023 日歷年度,空軍收到的 F-35A 數量約為原計劃每年采購 80 架的一半--這在很大程度上也是由于預算不足造成的。這些部隊由服役已進入第四個十年的 E-3B/G 預警機提供支持。2023 年初,空軍授予了一份預警機替換合同,該合同以澳大利亞和英國購買的 E-7 "楔尾 "飛機為基礎,但這些噴氣式飛機需要數年才能加入部隊。
正如馬克-凱利將軍在 2023 年中期解釋的那樣: "我們實際上吃掉了空軍的肌肉組織,表現為戰斗機能力下降,戰備狀態降低,老舊飛機的里程數增加,推動了更廣泛的維護工作"。由于飛機老化和其他原因導致戰斗機能力不足,因此空軍被迫在2022年下半年從戰略上至關重要的沖繩嘉手納空軍基地撤出F-15C/D戰斗機,而沒有直接、永久分配的后備飛機。只是沒有足夠的戰斗機可用,所以單元必須在未來幾年內輪換到該基地,直到新的噴氣式戰斗機可以駐扎在那里。
美空軍的 "下一代空中優勢"(NGAD)系列系統對于保持對大國的作戰優勢至關重要,但 NGAD 的載員部分可能要到 2030 年代才能大量投入使用。但 NGAD 系列系統的其他部分--支持人工智能的 CCA--可能會更早面世。再加上在下一個 "未來幾年防御計劃 "中最大限度地采購 F-35A,這將降低本十年的風險。凱利說:"大量分析明確顯示,目前的戰斗機機隊不會成功"。空軍 "現在就必須做出改變,在預算緊張的情況下,以最經濟的方式提供能力和能量,以應對同行的威脅"。
圖:2021 年,美空軍研究實驗室的 XQ-58A Valkyrie 展示了從其內部武器艙發射小型無人駕駛飛機系統的能力。CCA 可以為對手的作戰計算增加巨大的復雜性。美國空軍
在 2023 年 7 月的兵棋推演中,米切爾研究所委派美空軍和國防工業的頂尖操作員、技術專家和工程師評估無機組人員的 CCA 和有機組人員的作戰飛機如何才能達到擊敗同行侵略所需的空中優勢程度。這些專家分成三個 "藍方"美國戰役規劃小組,提出了 CCA 的概念和優先能力,以便在美國戰役的頭兩周開展反空作戰,挫敗并隨后擊敗假想的 2030 年同行對手行動。
每個小組都探討了美空軍如何混合使用低成本和中等成本的 CCA 來擾亂對手的 A2/AD 行動,并使有人和無人飛機能夠在遠距離執行多種對空任務,同時減少損耗。能夠從小型、分散的跑道甚至沒有跑道的地方執行任務的 CCA,有助于在受到攻擊時保持戰斗出動率,并降低飛機在地面減員的風險。從移動斜坡或彈射器上發射某些 CCA 變體,然后用降落傘和氣囊回收,這對于較小的設計可能是可行的,因為回收率低于 100% 是可以接受的。另外,小型飛機也可以設計為使用便攜式降落裝置進行短距離起降,使其能夠獨立于長跑道運行,而長跑道更容易被對手定位和瞄準。此外,由于某些 CCA 可能不需要頻繁飛行來支持飛行員訓練,因此可以像其他預先部署的物資一樣將其部署在前沿地點,從而減少對漫長而昂貴的供應鏈的依賴,因為這些供應鏈在沖突一開始就會受到攻擊。
米切爾 2023 年兵棋推演中最重要的一個見解是,有可能使用 CCA 系列作為先頭部隊,破壞并隨后幫助壓制對手先進的綜合防空系統(IADS)。專家們一致認為,考慮到對手空軍的戰斗機庫存,以及對手空軍將擁有多種 "主隊 "優勢,包括從毗鄰作戰區域的空軍基地作戰能力,在戰場上以戰斗機對戰斗機、以導彈對導彈的方式與對手進行對抗是不可行的。相反,所有三個兵棋推演小組提出的作戰概念最初都是大規模使用 CCA 來破壞對手的 IADS,并與對手空軍形成公平競爭。這反映了美國防部 20 世紀 80 年代的 "突破突擊"(Assault Breaker)計劃和 2014 至 2018 年的 "第三次抵消戰略"(Third Offset Strategy)背后的邏輯,即尋求發展非對稱能力,以抵消同級對手的優勢戰斗力和臨近作戰空間。
重要的是,這三個兵棋推演團隊還選擇混合使用 CCA,包括設計為機載傳感器、誘餌、干擾器或武器發射器的不同變體,以破壞和刺激對手的 IADS,定位其關鍵節點,吸收火力,并在有人飛機之前開始削弱威脅。將這些功能分散到各種 CCA 上,可以提高作戰彈性,增加敵軍必須攻擊的機載 "節點 "數量。與開創精確打擊新方式的遙控飛機(RPA)傳感器射手一樣,CCA 將不僅僅是情報、監視和偵察(ISR)的 "信息收集者";雖然成本較低的 CCA 可能缺乏第五代戰斗機的任務系統和完整功能,但對手無法可靠地確定 CCA 的裝備情況,必須將其視為威脅加以應對。
圖:作者馬克-岡津格(Mark Gunzinger)啟動了由美國空軍米切爾航空航天研究所主辦的為期兩天的協作式戰斗機兵棋推演,詳細介紹了參與者將在 2023 年 7 月的活動中解決的核心作戰問題。
另一個啟示是,協同作戰能力可以提高空軍在反空作戰中產生致命質量的能力。裝備適當的 CCA 可發揮戰斗力倍增器的作用,增加空軍可投射到有爭議戰場的傳感器和武器數量。它們還能擴大與之配合的隱身有人飛機的傳感器和武器射程,提高其殺傷力和生存能力。 設計出至少具有足夠生存能力的武器化 CCA,使其能夠到達空對空導彈發射點,是兵棋推演中的一個重要見解。鑒于美國防部在過去 30 年中強制削減兵力,導致空軍削減了戰斗減員儲備,因此減少空軍戰斗機及其機組人員的減員將在空戰過程中起到重要的增效作用。需要在高度競爭的環境中開展長期作戰行動。
CCA 將以另一種方式使空軍減少的戰斗儲備成倍增加:讓非隱身戰斗機參與空中優勢的爭奪。例如,可供兵棋推演專家參考的 CCA 概念設計包括一種遠程空射設計,可攜帶兩枚空對空武器或四枚 250 磅級小直徑炸彈。專家們使用第四代 F-15EX 和 B-52 轟炸機發射這些攜帶武器的 CCA,同時保持在對手IADS 的射程之外。由于這些 CCA 也可以通過火箭進行地面發射,無需使用跑道,因此專家們將其預先部署在菲律賓和琉球群島的分布式作戰地點。建立這種分布式態勢的另一個好處是提高了空軍戰斗架次生成行動的彈性。
參加米切爾兵棋推演的專家們還傾向于混合使用被他們歸類為消耗性系統的低成本 CCA 和中等成本的可回收 CCA,后者可在任務需要時在戰區周圍數百英里高度競爭的戰斗空間內進行減員。在空襲行動的最初幾天,專家們選擇大量使用消耗性 CCA 作為誘餌、干擾器、主動發射器,以及在高度競爭環境中可能丟失的其他方式。隨著空戰的推進,專家們轉而使用更多的中等成本的 CCA,這些 CCA 能夠攜帶更大的武器載荷,并能返回前沿作戰地點再生,以進行更多架次的飛行。
最后,兵棋推演專家建議,有必要提出將 CCA 與其他無人飛行器一起執行防空任務的概念,而不是僅僅將其作為載人飛機的輔助工具。值得注意的是,以這種方式操作 CCA 需要為其提供更先進的自主性和其他技術,這將增加其成本。長期以來,各國軍隊一直試圖利用新興技術來略微提高其現有系統的性能,例如在美國軍事航空業發展初期,美國陸軍最初認為固定翼飛機最適合作為支持地面行動的炮兵觀測器。將 CCA 限制為支持載人飛機作戰只會限制其作戰潛力。協同自主的 CCA 作戰將增加對對手的壓力,這是在太平洋等特大戰區進行同級沖突的基本要求。盡管如此,專家們一致認為,CCA 是一種互補和補充能力,不會減少空軍對第五代戰斗機的需求。兩者都是戰勝同級侵略的必要條件。
圖:Skyborg 概念設計展示了一種低成本、可隱形的無人戰斗飛行器,與 F-15 戰斗機編隊飛行。在戰斗中與有人駕駛的戰斗機協同作戰,可降低飛行員的風險。美國空軍插圖
來自美國空軍和工業界的作戰和技術專家一致認為,應盡快部署用于進攻和防御性對空作戰的 CCA 系列。今天,要在與大國的沖突中取得空中優勢將是一項重大挑戰,而且隨著對手裝備下一代機載和海基傳感器、作戰飛機以及超遠程空對空和地對空導彈,這一挑戰將變得更加艱巨。發展 CCA 作為空軍本十年部隊設計的一部分,是在短期內增強威懾對手侵略能力的一個稍縱即逝的機會。然而,鑒于將這些飛機整合到作戰單元所需的變革規模,快速部署這些飛機將需要立法者、國防部領導層和工業界協調一致的支持。
需要更多的資源來開發、采購、運行和維持混合型 CCA。以下建議基于米切爾研究所的兵棋推演和相關研究:
美空軍應進行權衡分析,以確定未來部隊設計中 CCA 的最佳組合。這些分析應尋求建立一個 CCA 類型清單,在其個體屬性(如尺寸、低可觀察性、射程、任務系統和單元成本)與任務需求之間取得平衡。確定這些設計特征之間的適當權衡,將為制定能最大限度提高空軍戰斗力和投資回報的 CCA 部隊設計提供依據。這些 CCA 將是互補和補充能力,不會減少空軍對第五代戰斗機和其他先進載人系統的需求。
美空軍應制定作戰概念,使用消耗性和可回收/可隱身的 CCA 作為先頭部隊,破壞對手的防空和導彈防御以及其他 A2/AD 行動。這些作戰概念應涉及 CCA 如何作為先頭部隊,使對手的反空目標定位復雜化,識別其高價值防空節點,并使對手防御系統將其空對空和地對空武器消耗在成本較低的無人系統上。這與利用 CCA 提高空軍打消耗戰的能力不同。無人系統與新的、破壞性的、成本高昂的作戰概念相結合,可以創造出對手難以抗衡的非對稱組合,而不是依靠 CCA 簡單地產生更多的規模性。
美空軍應大規模采購 CCA,以提高其向高度競爭地區投射負擔得起的反空力量的能力。CCA 可通過與第五代飛機和其他非載人系統的協作增強戰斗力,同時也可獨立運行,以增加空軍在高度競爭環境中遠距離投射武器和傳感器的能力。能夠充當穿透性 "武器卡車 "的 CCA 設計將有助于抵消對手不斷增長的反空力量,提高空軍第五代戰斗機的生存能力,并增加載人戰斗機的武器數量。這些 CCA 應具備一定的生存能力和航程,以確保它們能到達武器發射點。空軍未來的兵力組合還應包括可從非隱身轟炸機和戰斗機上發射的遠距離 CCA,以干擾對手的防空作戰,并幫助為能力更強的對空飛機鋪平道路。
美空軍應裝備 CCA,以減少對印度洋-太平洋和其他戰區大型固定空軍基地的依賴。減少空軍目前在太平洋戰區對擁有長跑道的主要作戰基地的依賴,將提高空軍在遭受攻擊時按照其 "敏捷作戰部署 "概念的設想出動作戰架次的能力。可在短跑道上運行或不使用跑道進行發射的聯合作戰指揮中心將有助于形成更加分散、更具彈性的前沿態勢。分布式 CCA 作戰地點網絡也會使對手發現、固定和攻擊空軍反空力量的能力變得更加復雜,因為此時空軍反空力量正處于最脆弱的狀態:在地面準備出擊。
隨著時間的推移,美空軍應通過開發新彈藥或調整現有武器以最大限度地利用其有效載荷能力來提高其 CCA 的殺傷力。空軍在迭代未來的 CCA 設計時,應利用小型發動機、緊湊型火箭發動機和小型化組件等技術,設計出更小的武器,從而增加 CCA 每次出動可攻擊的目標定位數量。這對迅速阻止大國進攻的行動取得成功至關重要。
美國防部應與國會合作,增加空軍的資金投入,以建立一支將無機組人員的 CCA 與第 5 代和第 6 代作戰飛機相結合的部隊設計,用于決定性的反空襲行動。數十年的預算不足造成了空軍的高風險,因為它缺乏應對重大同級沖突所需的兵力、現代化能力和戰備狀態。要扭轉這種頹勢,需要在十年或更長的時間內將空軍的年度預算增加 3%至 5%,以采購 CCA,增加 F-35A 的采購量,采購其他新型對空武器系統,并改進空軍基地防御,以應對同級沖突。
還需要進行分析,以確定支持和維持前沿戰區高節奏 CCA 行動的能力和作戰概念。這些分析應涉及在印度洋-太平洋地區預先部署 CCA 及其后勤的要求、CCA 發射和回收行動的適當分散地點,以及在同級沖突期間維持大規模 CCA 作戰行動的物資和人員要求。確定 CCA 戰區后勤需求將是確定未來 CCA 設計屬性的關鍵一步。
圖:在 2021 年的一次演習中,通用原子公司的 MQ-20 Avenger 無人駕駛飛行器在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地的飛行測試中準備開始使用 Skyborg 自主核心系統。塔巴莎-阿雷拉諾(Tabatha Arellano)上士
米切爾研究所的兵棋推演和相關研究有力地支持了空軍的主張,即 CCA 將有助于緩解空軍現有的--以及不斷擴大的--威脅其實現空中優勢能力的能力差距。CCA 與有人駕駛的第五代和未來第六代戰斗機相結合,有可能擾亂對手的 A2/AD 行動,然后按照《國防戰略》的要求進行拒止并付出代價。鑒于對手大量裝備新型 A2/AD 武器系統,并將其擴散到威脅美國及其盟友安全的其他行為體,創建這種新型混合部隊設計的利害關系比以往任何時候都要大。
參考來源:Air & Space Forces Magazine
根據 2024 年 1 月 29 日在俄羅斯社交媒體上分享的信息,俄羅斯將開始在新西伯利亞地區批量生產 S-70 “Okhotnik”(“獵人”)無人戰略轟炸機。
S-70將被整合到航空航天部隊中,與現有和未來類型的有人駕駛飛機一起工作,例如Su-57戰斗機,可能還有未來的Su-75 Checkmate。
現有信息表明,俄羅斯隱形重型無人作戰飛行器S-70 “獵人”正處于開發,測試和改進的最后階段。計劃要求在不久的將來大規模生產,可能在 2024 年底或 2025 年初,目的是在俄羅斯軍隊內獨立或與有人駕駛飛機一起部署這種無人機執行各種任務。
S-70 的開發始于 2018 年年中,當時新西伯利亞航空工廠完成了第一架實驗無人機 S-70 的組裝。“獵人”于 2019 年 8 月 3 日進行了首飛,隨后在 9 月底與 Su-57 戰斗機進行了聯合飛行,展示了飛行員和僚機無人機之間的有效協調。2021 年 12 月,推出了第二架設計經過修改的原型機,后來完成了飛行測試。
2019 年,有報道稱,第三架 S-70 “獵人”原型機旨在測試 Su-57 武器。俄羅斯媒體報道了成功的導彈試驗和KAB-500炸彈的部署。然而,S-70與Su-57結合使用時的能力不僅僅是增加炸彈負荷。S-70 無人機被歸類為第 5 代飛機,具有與潛在的第 6 代飛機技術相一致的幾個特性。
與Su-57相比,S-70 “獵人”的成本要低得多,因此可以在不危及飛行員安全的情況下執行各種任務。培訓飛行員操作第五代飛機的成本與設備本身相當,因此使用無人機在經濟上可行。
在 2023 年夏天,客戶和項目實施者都報告說,飛行測試已進入最后階段,計劃在 2024 年完成并開始批量生產。有人提到,S-70將為俄羅斯武裝部隊和對這種設備表示興趣的潛在外國買家制造。
最近幾周,發表了關于“獵人”項目進展和未來的聲明。新西伯利亞州副州長謝爾蓋·肖姆卡(Sergei Syomka)最近提到,“獵人”測試已接近完成,預計將于今年下半年開始大規模生產。因此,先前披露的計劃保持不變,并按預期進行。
此前,俄羅斯國防部表示,S-70將被整合到航空航天部隊中,與現有和未來類型的有人駕駛飛機一起工作,例如Su-57戰斗機,可能還有未來的Su-75 Checkmate。此外,正如海軍總司令尼古拉·埃夫梅諾夫海軍上將所指出的那樣,S-70 “獵人”預計將被納入俄羅斯海軍的海軍航空兵。
S-70 專為各種角色而設計,將為俄羅斯海軍在近海和遠海區域進行巡邏和偵察,并為俄羅斯空軍執行偵察、雷達巡邏、情報收集和打擊任務。預計該無人機將補充現有的飛機、沿海雷達系統和偵察衛星,可能比這些監視資產中的每一個都具有優勢。例如,據說S-70可以作為先進的雷達巡邏平臺,以支持戰斗機,在防空能力強的地區進行偵察,使有人駕駛飛機能夠留在更安全的地方,并為攻擊機提供目標指定等功能。
俄羅斯的各種消息來源表明,“獵人”配備了或至少有能力攜帶光電和雷達系統。這些功能使無人機能夠對地面、地面或空中目標進行監視和搜索行動,從而確定其坐標并提供目標指定。還有一種可能性是結合電子偵察設備來擴大其探測能力。
S-70 包括電子系統,例如帶有通信設備的雷達系統,可以遠程指定目標并擴大其他飛機的雷達場,而無需進入敵方防空覆蓋范圍。
S-70 配備了由無線電電子技術關注 (KRET) 開發的機載電子系統,包括自動駕駛儀、信息和管理系統、帶有通信系統的雷達系統等系統,該系統可以遠程指定目標并擴大其他飛機的雷達場而無需進入敵方防空覆蓋范圍、具有遠程控制能力的自動控制系統、 航空電子設備和其他設備的診斷和監測系統,以及由GLONASS引導的慣性衛星導航系統。
無人機的設計允許潛在地更換現有設備并安裝新組件以滿足特定的任務要求。
該無人機的尺寸和重量與一些有人駕駛飛機相當,其物理結構遵循“飛翼”設計,翼展約為19米,長度為14米。S-70 的估計起飛重量在 23 到 25 噸之間,有效載荷能力估計在 3 到 5 噸之間,甚至高達 8 噸,具體取決于來源。
在武器方面,S-70無人機可以在機身提供的內部有效載荷艙內攜帶武器,而據報道,機翼下方還有額外的掛架,盡管它們可能會影響S-70的整體性能。俄羅斯消息來源表明,無人機已經展示了在模擬目標上使用 500 公斤自由落體炸彈,并期望與更廣泛的彈藥兼容,包括 250 和 500 口徑炸彈、高達 1,000 公斤的制導和非制導炸彈、制導滑翔炸彈,例如為 Su-57 開發的 Drel 集束炸彈, 以及空對地和空對空導彈。在空戰場景中,據說S-70旨在部署超音速X導彈74M2,以及用于防空壓制的X-58反雷達導彈。
S-70由一臺土星AL-41FM1渦扇發動機提供動力,預計量產車型將配備扁平噴嘴,以潛在地增強隱身性和其他性能特征。它的空氣動力學配置表明了亞音速飛行能力、到達高空和實現擴展范圍的能力。但是,具體的戰術和技術細節尚未公開披露。
據報道,2019 年,S-70 “獵人”的實際上限為 10.5 公里,但最近的估計現在表明它可以達到 18,000 米的高度。同樣,關于其飛行距離的數字也各不相同,數值從 3,500 公里到 6,000 公里不等。最新的估計,大約6,000公里,似乎是最準確的。值得注意的是,據說 S-70 能夠在不需要加油的情況下連續運行一天以上。
S-70的最高速度在報告的數字中也出現了波動。最初,它被宣布為 920 公里/小時,但隨后的聲明表明速度超過 1,000 公里/小時。最新估計表明,在低空,S-70可以達到大約1,400公里/小時的速度。在成本方面,據報道,S-70“Okhotnik”的開發計劃約為16億盧布(17,856,000美元)。
(參考來源:基于網絡信息整理)
與俄羅斯的軍事理論一致,俄羅斯軍隊在烏克蘭的情報、監視和偵察行動中廣泛使用無人駕駛飛行器(UAV)。這使得它們能夠在炮擊、反炮擊和精確打擊任務中發揮突出作用。
雖然ISR無人機在俄羅斯軍隊的大部分目標定位過程中發揮了核心作用,但似乎反應速度很慢,使其在打擊移動目標方面面臨挑戰。
探測和瞄準時間的滯后突出了俄羅斯武庫中缺乏軍事級別的無機組人員作戰飛行器(UCAVs)。這些系統將使探測到殺傷的時間更快。雖然俄羅斯軍方顯然正在對這些系統進行投資,這一點從戰前的軍事公告中可以看出,它們不可能很快出現在戰場上。
商業無人機在俄烏戰爭中嶄露頭角,以解決緊迫的ISR需求,并充當初級的閑置彈藥。俄羅斯軍方和領導層在接受無人機的作用方面進展緩慢,但現在正在鼓勵俄羅斯部隊使用這些無人機。
盡管承認這些無人機的重要性,但俄羅斯軍事工業綜合體在生產俄羅斯部隊所需的大量無人機方面一直進展緩慢。一些生產的缺乏可能來自于國內能力的缺乏,組織間的競爭和缺乏溝通,以及俄羅斯中央政府在這個問題上缺乏領導。
解決商用無人機短缺問題的一個新出現的辦法是,俄羅斯國內有一些團體正在為俄羅斯部隊提供無人機和無人機零部件,并在如何在軍事行動中整合和使用商用無人機方面充當思想領袖。
使用無人機的戰術、技術和程序(TTPs)已經通過戰場上的經驗得到發展。對俄羅斯和烏克蘭國內團體使用無人機的觀察,促使了為俄羅斯士兵提供無人機使用的標準化培訓和TTP的倡議。
在許多方面,裝有彈藥的廉價商用無人機在使用和損失率方面變得更像彈藥;許多無人機被視為對軍事地點和平臺造成損害的消耗性、一次性使用的平臺。這種使用的額外效果是使它們成為防空系統的昂貴目標,在保護軍事單位和關鍵基礎設施之間產生了潛在的烏克蘭防空就業妥協。
為了解決其軍事無人機的挑戰,俄羅斯人正在廣泛地使用伊朗生產的軍用無人機。這些無人機具有數百公里的射程和抗干擾系統,已被證明能有效瞄準烏克蘭軍事平臺和關鍵基礎設施。
圖1. 俄羅斯的偵察火力和偵察打擊概念
圖2. 俄羅斯偵察-射擊和偵察-打擊概念
美國空軍米切爾研究所發布了名為《理解B-21:美國空軍威懾轟炸機》的報告,針對當前的B-21“突襲者”隱身轟炸機采購計劃提出了新的建議。按照美國空軍現在的計劃,B-21的采購量可能達到132架,形成世界上最大規模的隱身轟炸機部隊。米切爾研究所的報告對這個采購數量并不滿意,按照他們的計算,B-21的采購量應該達到225架甚至更多,加上留用的B-52,轟炸機總數要達到300架以上,才能夠滿足未來中美沖突的作戰需求。那么,這個數字是怎么來的呢?
70多年來,在所有威脅環境中進行大規模遠程打擊的能力一直是美國的一個決定性軍事優勢。空軍的遠程轟炸機為戰區指揮官提供了打擊廣泛的敵方目標的能力,否則美國和盟國部隊將無法進入這些目標。今天,這一優勢被嚴重削弱了。自冷戰以來連續削減兵力,再加上未能獲得小批 "銀彈 "的隱形轟炸機,意味著空軍在進入2023年時只有141架B-52Hs、B-1Bs和B-2s--大約是其1989年轟炸機部隊規模的三分之一。這種規模的部隊無法滿足日益增長的全球精確打擊的需求,包括在有爭議和高度爭議的環境中的行動,這已成為同行沖突的規范。好消息是空軍將很快投入使用B-21突擊機,這是世界上最先進的隱形轟炸機。持續的挑戰將是確保B-21項目獲得資源,以迅速獲得滿足作戰需求的庫存。這將需要避免類似于預算驅動的決定,這種決定幾乎侵蝕了自冷戰以來該部門所有的先進作戰飛機采購,如B-2、F-22和現在的F-35A。
本報告評估了重建美國轟炸機部隊的必要性,該部隊有能力同時擊敗同行在印度-太平洋地區的行動,可信地威懾另一個戰場上的機會主義侵略者,并阻止對美國的核攻擊--這都是2022年國防戰略(NDS)的要求。
近年來完成的多項獨立研究加強了對大幅增加轟炸機部隊的需求。那些質疑這項建議的人應該考慮到,轟炸機在擁有射程、生存能力和武器能力方面是獨一無二的,可以迅速挫敗中國對臺行動或其他對美國安全利益至關重要的印太地區既成事實的攻勢,這是美國防部(DOD)的節奏威脅。在迅速投入大量新的穿透力強的轟炸機方面的任何延遲都將繼續滑向一個規模不足的美國軍隊,它將難以擊敗中國并滿足其他國防戰略的要求。其他作戰飛機缺乏B-21的屬性,它們無法與B-21將為戰區指揮官提供的更多選擇相提并論。沒有 "突襲者",就不存在這些選項的可行的 "B計劃"。
傳統遙控飛機界的許多內部和外部實體都熱衷宣傳MQ-9在全球反恐戰爭后的效用,然而該平臺已被積極地列為退役目標。一個兩階段的方法將調整MQ-9在其剩余壽命內的訓練和發展,以便從武器系統中獲取更多的價值,并加速變化以應對未來的挑戰。
在9/11恐怖襲擊之后,美國空軍發現自己沒有足夠的機組人員、飛機,也沒有開展大規模空中獵殺任務的方法,這成為全球反恐戰爭(GWOT)的特點。似乎是在一夜之間,通用原子公司的一架演示飛機被批量生產,即RQ-1。這個平臺與各種各樣的飛行員和情報分析員搭配,創建了世界上第一支遠程作戰航空部隊,負責滿足對機載情報、監視和偵察(ISR)以及精確打擊的近乎無限的需求。
近二十年來,大量資金填補了遙控飛機(RPA)武器系統的硬件和軟件方面的能力差距,空勤人員的繼續培訓也被作戰要求所取代。 同時,典型GWOT客戶的高度指令性和動態性質侵蝕了任務規劃技能和中隊層面的任務所有權文化。其結果是,部隊只精通范圍狹窄的任務,高度依賴外部采購、作戰設計、任務規劃、指揮和控制,但卻能熟練地適應變化。
美國2018年國防戰略在常規RPA部隊中受到熱烈追捧,預示著回歸到傳統設計的作戰能力任務,如空中攔截和打擊協調與偵察。 由于部隊在訓練資源匱乏的情況下,這支部隊除了空對地訓練任務,同時還肩負著全天候支持全球大戰的特種作戰任務,因此出現了摩擦。
隨著空軍慢慢轉向支持美國與其他強國的競爭,傳統的MQ-9試圖通過展示其在訓練環境中執行條令任務的能力來調整。決策者們提出了第四代以上的 "死神 "版本,試圖在適度競爭的地區生存。部隊外部的幾個人發表了關于MQ-9在國家競爭和新興任務中的可行性的有力論據。
然而,在很大程度上遇到了來自作戰指揮部客戶的不溫不火的熱情,而采購資金已經放緩。 空軍對無人駕駛飛機系統的設想似乎分化在少量昂貴的多任務飛行器上,這些飛行器以傳統的1:1機組人員/平臺的比例運行,而人工智能支持的團隊則與第五或第六代戰斗機組成。
克里斯蒂安-布羅斯描述了這一愿景的危險性,但也主張剝離傳統平臺,MQ-9屬于這一家族。 因此,今天的常規RPA部隊的前景是,當GWOT音樂最終結束時,他們將沒有椅子,留下經驗豐富的遠程戰斗人員--武器系統中最有價值的組成部分,在空軍執行MQ-9的2035年退役計劃之前,他們將處于困境。針對條令任務進行的訓練,等待 "MQ-next",并希望它是作戰指揮部所需要的,這是否是對時間和精力的最佳利用?
本文提出了一條顯著提高MQ-9對作戰指揮部的價值的途徑,同時通過培養適應性強的領導-飛行員和利用武器系統設計的內在優勢,為未來的人員和程序做好準備。
MQ-9支持者和反對者之間的差距在于,前者看到的是能力和潛力,而后者看到的是沒有好處的成本和脆弱性。對于任何任務,指揮官當然可以接受無人駕駛飛機的更高風險,然而,運營商似乎在推銷這樣做的好處方面有所欠缺。既然各種空中、陸地和地面發射的火力可以更快地達到效果,而且不會發生聳人聽聞的擊落事件,為什么還要讓一架MQ-9把幾千磅的彈藥帶到有爭議的空間的目標上?
雖然RPA訓練演習可能在一個具有操作代表性的背景下,展示執行條令性空中攔截任務,但對客戶的價值主張基本上是一個低速可重復使用的巡航導彈。MQ-9戰斗機也可以進行打擊協調和偵察,但普遍宣傳的優勢--脫離飛行環境的機組人員可以比有人駕駛的飛機更有效地組織、分類和分配目標--是沒有記錄的,而且可能不被RPA界接受。
一般來說,MQ-9在同行競爭市場中客戶需求疲軟的根源在于沒有接受其獨特的優勢,在某些情況下還壓制了它們。MQ-9應該在其剩余的服役期內作為一個靈活的遠程/續航尋找-修復-跟蹤(F2T)系統出現,而不是束縛在特定的條令性任務集上,提供適度的即時動能反應選項陣列。此外,需要探索而不是忽視地面駕駛艙的潛在優勢,以確定載人或無人系統背景下的超視距(BLOS)連接的成本和效益。
第一階段重新設想了目前MQ-9的操作,以內在的力量為基礎,打破了社區的身份是在全球戰爭中的概念,而實際上它是在沒有人能夠適應的情況下適應任務。將駕駛艙作為武器系統的核心來執行,重新將培訓重點放在空中技巧、ISR和任務所有權上,提供了一種手段來大幅提高任務的有效性,與情報生態系統相結合,并提高靈活的戰斗就業能力。
由于RPA社區仍然夾在滿足今天的任務要求和滿足明天的準備要求之間,該社區應該看到定期暴露在戰區的價值,接受剩余的GWOT行動作為戰術沙盒,并利用這些機會將先進的概念和能力帶到戰場上。
第二階段將MQ-9的“暮年”變成了一個孵化器和信息交流,通過將先進的能力暴露在作戰環境和經驗豐富的RPA機組人員面前來提升它們。這有一個周邊的優勢,那就是在今天教育和準備人員,這將是在未來平臺上全面推廣先進能力所需要的。簡而言之,傳統的 "死神 "部隊需要重新專注于發揮其今天的優勢,同時為未來準備人員和程序。
美國陸軍目前擁有1700多架UH-60黑鷹直升機。這些通用直升機構成了輕型步兵的主要空中突擊平臺。他們還執行后勤、傷員疏散(CASEVAC)和搜索與救援(SAR)任務。
UH-60系列于1979年推出。為了提高性能和延長使用壽命,已經進行了多次升級計劃,但引進后續飛機已經變得緊迫。過時和材料疲勞不是更換UH-60至關重要的唯一原因。與同類大國或使用現代防空武器的地區大國間戰爭,要求美國部署一種配備最先進的航空電子設備、傳感器和性能參數的攻擊/通用直升機。
未來遠程突擊飛機(FLRAA)計劃尋求為美國陸軍、美國海軍陸戰隊(USMC)和聯合服務美國特種作戰司令部(SOCOM)提供一種UH-60的替代品。項目管理由陸軍負責。雖然FLRAA旨在具有多任務能力(反映黑鷹的作戰范圍),但武裝部隊將空中突擊任務作為主要的“理由”。
與UH-60相比,新的中型飛機將顯示出顯著的性能增強。這包括速度、航程和續航能力的大幅提升。最低可接受或閾值巡航速度是230節。陸軍的客觀目標包括280節的最大連續巡航速度和至少300海里的不加油任務半徑。USMC預計將收購第二大FLRAA艦隊,并制定了更高的性能標準(295節巡航速度和450海里航程)。這些物理性能參數在很大程度上反映了東亞一場大規模戰爭將帶來的前所未有的機動挑戰。除了在未來戰爭中預期的更遠距離之外,增強的速度和敏捷性還將提高有爭議環境中的生存能力,并有助于立即利用敵人防御中新創造的缺口。
空中突擊配置中的部隊攜帶能力被認為是決定最終選擇一個競爭者的重要因素。在這里,五角大樓再次設定了最低容量——12名戰備士兵——這超過了UH-60的能力。其他基本需求包括與在多域戰場作戰的其他飛機和地面部隊的全面聯網和互操作性。模塊化和開放系統架構對于最大限度地提高FLRAA的靈活性、保持機載系統的最新狀態和降低運行成本也至關重要。
2020年3月,美陸軍向兩家行業競爭對手貝爾-德事隆和波音-西科斯基團隊授予合同,參與FLRAA競爭性演示和風險降低(CD&RR)第一階段。該階段包括需求推導、權衡分析和初步概念設計。2021年3月,兩家競爭對手都進入了CD&RR第二階段,重點是在候選機身上集成主要子系統和任務系統。第二階段的工作將持續到2022年5月30日。
“通過CD&RR的努力,陸軍領導人有能力做出早期明智的決定,確保FLRAA能力不僅負擔得起,而且滿足多域作戰要求,同時交付積極的時間表,不犧牲嚴格的速度,”陸軍航空項目執行官員Rob Barrie準將在授予第二階段合同時說。
這兩家競爭者一直是飛行技術演示機,代表了他們將建造的量產飛機的一般設計特征。軍方飛行員和維修人員已經接觸到示威者,既可以直接了解情況,也可以向工業界提供反饋。除了數百小時的飛行測試外,兩架飛機還在任務集成實驗室和推進試驗臺上進行了深入研究。在CD&RR階段所做的觀察和獲得的見解將指導承包商完善和/或調整他們的設計和技術概念。這些見解還指導軍方根據可以合理預期的性能特征發展作戰概念。
雙發動機貝爾德事隆V-280 VALOR技術演示機采用傾轉旋翼推進,與同一公司制造的較大V-22魚鷹(OSPREY)有一些相似之處。V-280的特點是集成艙裝甲,并有一個v型尾翼增強機動性,特別是在高速時。測試期間達到的最高飛行速度為305節。貝爾公司于2021年6月完成了V-280的飛行測試,但仍在繼續評估自2017年12月飛機首次飛行以來收集的數據。
貝爾的最終設計方案預計將與V-280非常相似,盡管在演示階段吸取的經驗教訓可能會要求進行一些更改。貝爾公司在性能和優化維護程序方面都具有優勢,擁有超過60萬小時的V-22傾轉旋翼機飛行經驗。這種推進技術已經過實戰驗證。V-280上的推進系統采用簡化的驅動系統設計,采用掛架與吊艙旋轉。Bell表示,這消除了地面加熱,簡化了維護,特別是在現場。
其他經過驗證的性能參數包括280節的空速,以及在低速飛行操作中出色的機動性,包括回旋飛行機動。電傳數字控制系統包括無人駕駛飛行控制選項,使駕駛艙內的機組人員可以使用其他功能。V-280可在1,700海里的范圍內自行部署,作戰半徑(取決于配置)為500-800海里,大大超過了陸軍對遠程攻擊任務的要求。
貝爾公司還非常重視引導分布式孔徑傳感器(PDAS)固有的力保護能力。由德士龍的母公司洛克希德·馬丁公司開發的PDAS為機組人員提供360度態勢感知。它由一個集成傳感器網絡組成,包括分布在V-280艦體周圍的六個紅外攝像頭,這些攝像頭通過一個開放式架構處理器與駕駛艙和頭盔顯示器相連。顯示器也可以提供給飛機后部的人員,包括門炮手,提升機操作員,或準備下飛機的步兵。
波音-西科斯基公司用于CD&RR階段的演示平臺被命名為SB>1 DEFIANT。這架雙引擎飛機于2019年3月首次飛行,被歸類為復合型直升機。它的推進系統不同于傳統直升機。它有兩個反向旋轉的同軸轉子和一個后置推進器。與傳統轉子設計相比,前者提供了增強的升力和穩定性;后者提供相當大的向前推力而不傾斜主軸轉子的軸。
2022年1月18日,該小組宣布SB>1已成功完成其第一次完整任務剖面飛行。正如西科斯基公司首席試飛員Bill Fell所描述的那樣,這次測試“充分證明了違抗者執行FLRAA任務的能力,在水平飛行中飛行236節,然后在我們接近有限的、未改進的著陸區時,減少推進器的推力以快速減速。”這種水平機體減速使我們能夠保持態勢感知,并在整個進近和著陸過程中查看降落區域,而無需典型的機頭向上減速。”
演示機先前在森林地形、60度傾斜轉彎和投裝2400公斤多管發射火箭系統中執行了低空飛行操作。 該團隊于2021年1月宣布,將以“違抗SB>1”為基礎,提交“違抗X”同軸直升機,作為正式的量產飛機。與技術驗證機相比,擬生產設計的特點是降低了熱特征,改進了氣動操縱,并采用了三輪車起落架,以提高在惡劣環境下的性能。此外,自主功能已集成到飛行控制中,以增強靈活性和響應能力。
2022年2月10日,該團隊宣布選定霍尼韋爾HTS7500渦軸發動機為DEFIANT x提供動力。霍尼韋爾表示,該發動機在同級別軍用直升機渦軸發動機中提供了最有利的功率重量比。根據霍尼韋爾發布的新聞稿,新推出的HTS7500將提供更強的載荷能力和更高的燃油效率。
與2021年初授予的機身CC&DR第二階段合同并行,美陸軍還向其他公司發起了合同招標,以提交關鍵子系統的投標,特別是開放式架構航空電子設備和任務管理系統。
美陸軍的一份聲明稱:“實現FLRAA目標的關鍵是將模塊化開放系統方法(MOSA)納入其需求、采辦和維持戰略。”MOSA是提高生命周期可承受性的關鍵推動者,直接與陸軍航空兵目標保持一致,以實現持續的可承受性,并針對未來威脅提供持續的能力升級。”
開放式架構還將促進可交換任務系統的集成,包括所謂的“空射效果”(ALE)。根據美國陸軍的定義,ALE指的是由飛行器、有效載荷、任務系統應用程序和相關支持設備組成的一系列系統,旨在作為單個代理或團隊成員自主或半自主地交付效果。根據艦載機和ALE配置,影響范圍可以從動能或電子攻擊,到偵察和監視。該技術將用于傳統飛機以及目前正在開發的幾種直升機。當部署在FLRAA上時,ACE系統可以通過探測并潛在地抵消敵方防空系統和直升機飛行路徑上的其他威脅來增強部隊保護。
幾家公司正在爭奪與ALE相關的合同。柯林斯航空航天公司于2022年1月31日宣布,已成功演示了旨在支持ALE操作的RapidEdge?任務系統。除了基于實驗室的測試,演示系列還包括在管發射的Altius-700無人機上集成任務系統,該系統可以為直升機提供機載偵察、反無人機和對地攻擊能力。
據柯林斯航空航天公司描述,RapidEdge?技術作為ALE系統的“大腦”,包括用于通信的無線電、處理多層機密數據的解決方案、任務計算和空中發射飛行器的自主行為。Collins Aerospace綜合解決方案副總裁兼總經理Heather Robertson表示:“我們為這個市場設計了RapidEdge?任務系統解決方案,采用了高技術和高制造準備水平的強大而有彈性的開放系統方法。“該產品旨在滿足陸軍積極的項目時間表,同時為作戰人員提供關鍵能力。”
FLRAA還將能夠與更大的無人機(有人-無人組隊)聯合作戰,這可以為未來的空中突擊任務提供更強大的偵察和部隊保護資產。無論哪家供應商贏得最終合同,FLRAA的開放式體系結構方法都促進了多個有效載荷和數據鏈的集成,用于空降和地面部隊之間的協作跨域作戰。
最終的建議書已于2021年7月向兩家公司發出。投標截止日期為當年9月底。預計將于2022年6月底宣布向獲勝公司授予原型開發合同。虛擬原型開發階段將在合同授予后開始,并持續到2023年12月,最終進行初步設計評審。
虛擬原型階段將與物理原型構建階段重疊,該階段將從2023財年第三季度開始,一直持續到2026財年第二季度。這一階段將需要交付6架飛機用于工程和制造發展階段。首批原型機最早可能在2025財年第三季度交付,飛行測試和評估(由政府和供應商聯合進行)將持續到2029財年年底。生產和部署階段預計將于2028年開始,首批訂單為8架飛機。
美陸軍計劃在2030年裝備第一支作戰部隊。隨著新飛機的采購,武裝部隊將開始退役傳統的UH-60飛機。然而,獲得一個完整的FLRAA機隊將需要數年時間。現代化的UH-60M和UH-60V直升機將繼續與新型直升機一起使用,最后一批直升機大概要到2060年左右才能退役。這將使航空旅能夠根據任務要求和作戰環境部署飛機,為更具挑戰性的場景保留新飛機。
作為國防部(DOD)最大的采購項目,F-35閃電II是一種攻擊型戰斗機,正在為美國空軍、海軍陸戰隊和海軍采購不同型號的飛機。目前國防部的計劃要求采購總共2456架F-35。預計盟國將購買數百架額外的F-35戰機,八個國家是美國在該計劃中的費用分擔伙伴。
F-35有望在軍事能力方面取得重大進展。像之前的許多高科技項目一樣,達到這種能力已經使該項目超出了其原始預算,并落后于計劃的時間表。
政府提議的2022財年國防預算要求為F-35項目提供約94億美元的采購資金。這將為空軍采購48架F-35A,為海軍陸戰隊采購17架F-35B,為海軍和海軍陸戰隊采購20架F-35C。擬議預算還要求為F-35研究和開發提供約21億美元。
2022財年國防授權法案:2022財年國防授權法案為85架飛機(48架F-35A、17架F-35B和20架F-35C,這是政府要求的數字)的F-35采購提供87億美元的資金。該法案所附的聯合解釋性聲明包括以下內容:
根據運營和維護成本限制可采購的F-35飛機的數量。
將F-35項目的責任從國防部下屬的聯合項目辦公室轉移到各軍種。
要求國防部長對F-35的呼吸系統進行調查、評估和實施糾正措施。
要求空軍和海軍提交先進的F35發動機的采購戰略;并指示美國總審計長對F-35的維持工作進行年度審查。
2022財年國防撥款法案:在眾議院提出的2022財年國防部撥款法案(H.R. 4432)為F-35戰斗機的采購提供了85億美元的資金,外加7.45億美元的預采購,用于采購85架飛機(48架F-35A、17架F-35B和20架F-35C),與要求的飛機數量相同,比政府的要求低2億美元。預先采購的金額比要求的金額減少了7300萬美元。該法案的報告(H.Rept. 117-88)包括了規定每個變體有兩架F-35s改裝為測試配置的語言。
參議院撥款委員會向參議院報告的版本(S. 3023)也為85架飛機提供了所要求的數量,即84億美元,加上8.18億美元的預采購,是所要求的數額。