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據報道,俄羅斯推出了一種新型無人機,其突破性發展標志著軍事技術的重大飛躍,其能力可能從根本上改變現代戰爭的格局。這架無人機可攜帶并自主操作 9K111 Fagot 線導反坦克導彈系統,能夠發射 9M111 導彈(北約報告名稱 AT-4 Spigot),代表了無人技術和導彈系統的無與倫比的集成。這一消息是通過 Telegram 上發布的一段視頻透露的,展示了無人機的先進功能并暗示了戰斗行動的未來。

9K111 Fagot系統與無人機(UAV)的集成開啟了戰術戰爭的新篇章。 9K111 Fagot 是一種著名的反坦克導彈系統,數十年來得到了廣泛使用,以其瞄準裝甲車輛和防御工事的精確性和可靠性而聞名。通過在無人機中利用該導彈系統的功能,俄羅斯不僅擴大了 9K111 Fagot 的作戰范圍,而且開創了一種新穎的無人作戰方法。

這款無人機的與眾不同之處在于它能夠以完全自主的飛行模式運行,使其能夠在無需人工直接干預的情況下攻擊目標。這一功能為新型戰爭鋪平了道路,其中無人系統可以獨立執行復雜的任務,從而有可能提高軍事行動的效率和安全性。此類無人機的自主性提出了有關無人作戰的未來和戰爭性質演變的關鍵問題,在戰爭中,人類決策可能越來越多地被自動化系統補充或取代。

盡管有關無人機的作戰范圍、有效載荷能力和部署時間表的具體細節尚未披露,但該視頻讓我們得以一睹俄羅斯在將無人系統與導彈技術相結合方面取得的重大進展。這項創新不僅僅是一項技術成就,更是一項技術成就。它標志著軍事戰術和能力的戰略轉變,可能影響全球軍事動態。

部署如此先進的軍事技術的影響是深遠的。隨著各國努力應對無人戰爭帶來的挑戰和機遇,引入能夠自主操作反坦克導彈的無人機可能會引發技術軍備競賽,迫使各國重新評估其防御戰略和能力。這種發展還可能影響受沖突破壞的地區的權力計算,提供可能改變權力平衡的新戰術優勢。

圖:俄羅斯用四軸飛行器無人機試射了 9K111 反坦克導彈。

9K111 Fagot 系統的歷史可以追溯到 20 世紀 70 年代推出,凸顯了其在戰斗場景中的持久相關性。其線制導機制允許操作員在飛行中操縱導彈,從而對移動的車輛進行精確瞄準。 9M111導彈具有高突防能力和約2,500米的有效射程,體現了該系統背后的技術獨創性。在自主無人機中采用這種系統凸顯了利用現有技術進行現代戰爭應用的創新潛力。

隨著世界關注這一發展,自主軍事技術的戰略影響成為國際安全討論的前沿。能夠獨立操作反坦克導彈的無人機的出現不僅挑戰了現有的軍事理論,而且引發了關于未來沖突性質的倫理和戰略辯論。俄羅斯的這一技術進步有可能重塑地面戰爭的動態,標志著軍事能力發展的關鍵時刻,預示著無人作戰的新時代的到來,可以重新定義戰場上的交戰原則。

分析 Perun-F 無人機及其導彈能力

描述 Perun-F 無人機實際操作的視頻詳細介紹了其操作能力和技術進步。發布的視頻展示了無人機在升空、實現半穩定懸停狀態以及執行精確導彈發射方面的熟練程度。值得注意的是,Perun-F 展示了發射直徑 120 毫米的強大導彈的能力,盡管氣體發生器遇到了巨大的反沖,氣體發生器以每小時 180 英里的驚人速度將導彈從發射管中推出。

視頻中強調的一個有趣的方面是無人機在著陸位置發射導彈的能力。這一獨特的功能為戰術機動開辟了道路,例如從意想不到的位置進行伏擊。將導彈安裝在無人機頂部而不是底部的決定表明了旨在優化其戰斗力的戰略考慮。

導彈發射后,視頻展示了導彈固體燃料火箭發動機的點火,將其速度推至每小時 420 英里。這一速度讓人想起二戰后期戰斗機所達到的最高速度,強調了 Perun-F 無人機及其配套武器的強大火力和敏捷性。

然而,演示也揭示了巴松管導彈制導系統的潛在缺陷。通常,導彈依靠人類操作員的半自動引導,在整個飛行過程中利用一根與導彈相連的線軸。在沒有直接人為干預的情況下,導彈的精度會顯著降低,使其類似于精度有限的非制導火箭。這對 Perun-F 在沒有實時人類引導的情況下攻擊遠距離或機動目標的有效性提出了嚴峻的挑戰。

機載操作員的缺席引發了人們對無人機自主能力及其對遠程命令和控制系統的依賴的質疑。雖然自主技術的進步使無人機能夠獨立執行復雜的任務,但此類系統在動態戰斗場景中的有效性仍然是一個爭論的話題。

此外,該視頻還引發了有關人工智能(AI)和機器學習算法集成以增強 Perun-F 瞄準能力的討論。通過利用實時數據分析和預測算法,無人機可以彌補人類指導的不足,從而提高其整體準確性和作戰效率。

總之,這段描述 Perun-F 無人機及其導彈能力的視頻為了解現代戰爭中無人機 (UAV) 的演變提供了寶貴的見解。在展示令人印象深刻的火力和機動性的同時,演示強調了解決與制導系統和自主操作相關的挑戰的重要性,以最大限度地提高無人機在不同作戰環境中的戰斗力。

開創傳統反坦克導彈與現代無人機技術的集成

9M111 Fagot(“巴松管”)反坦克導彈(北約代號為 AT-4 Spigot)是一種強大的武器,通過與無人機集成,已被重新用于現代戰爭,這是軍事創新的一項非凡壯舉)。該導彈系統(包括發射罐和氣體助推器)重 28 磅,對空中平臺來說是一個重大的有效載荷挑戰。由于沒有傳統的 50 磅 9K111 發射器的 9P135 三腳架發射柱,這一挑戰進一步加劇,盡管 9S451 制導盒和 10 倍放大倍率 9Sh119 瞄準器仍然連接,增加了相當大的重量。

這種導彈系統與無人機配合使用,凸顯了在當代沖突場景中利用現有軍事硬件的新方法。其巧妙地將發射器安裝在重型 Perun-F 四軸飛行器無人機上,該無人機被稱為“重型突擊四軸飛行器”。這款無人機有著強大的有效載荷能力,能夠承載高達 110 磅的重量,使其成為此類重型和復雜導彈系統的合適平臺。 EFT Z50 的商用價格在 7,000 美元到 10,000 美元之間,這表明了一種通過商業技術增強軍事能力的可行途徑,盡管這種途徑非常規。

EFT Z50 的規格在此應用中值得注意;它的基本重量為 100 磅(包括電池),并具有操作多功能性,在滿負載能力下可懸停 7 分鐘,空載時可懸停長達 20 分鐘。其控制機制通過帶有 5.5 英寸屏幕的遠程設備實現,范圍可達 1.86 英里,為遠程操作提供了精確性和靈活性的結合。

9M111 Fagot 導彈系統與 Perun-F 等無人機的創造性集成代表了軍事戰術和能力的重大轉變。使用無人機,特別是那些改編自民用應用的無人機,如 EFT Z50,在沖突地區部署傳統的反坦克導彈,說明了非對稱戰爭戰略的日益增長的趨勢。這些戰略利用技術獨創性,以新的、不可預測的方式最大限度地提高現有軍備的有效性。

與沖突場景中使用的大多數民用無人機相比,Perun-F 的有效載荷能力更大,為地面交戰開辟了新的戰術可能性。通過遠程空中部署 9M111 Fagot 等反坦克導彈,軍隊可以在瞄準裝甲車或防御工事時實現更大的靈活性和精確度。這種方法不僅延長了傳統導彈系統的使用壽命,而且增強了它們在以快速技術發展和非常規戰術為特征的現代戰爭環境中的效用。

隨著軍事分析家和技術專家繼續觀察這些發展,它們對未來戰爭的影響是深遠的。商用無人機技術與傳統軍事硬件的融合表明了戰爭中更加創新、更具成本效益和適應性的解決方案的持續趨勢。這種演變強調了軍事和國防戰略中不斷調整和創新的必要性,以應對新技術與現有武器系統集成所帶來的挑戰和機遇。

開創性地使用 Perun-F 無人機攜帶 9M111 Fagot 導彈系統,體現了創新方法增強軍事能力的潛力。因此,它代表了更廣泛的無人戰爭和作戰行動中技術的戰略運用的重大發展。這一進步不僅展示了整合不同代軍事技術的潛力,而且凸顯了無人機在執行復雜多樣的戰斗角色中日益重要的意義,標志著未來軍事活動向更加自主和多功能平臺的轉變。

無人機和反坦克導彈在戰爭中的演變:可行性和挑戰

近年來,商用無人機在反坦克戰中的使用已成為一個重要現象,尤其在烏克蘭沖突中表現得尤為明顯。這些無人機最初部署用于攜帶反坦克手榴彈的重力轟炸裝甲車,盡管主要對靜止或廢棄的目標有效,但仍表現出驚人的準確性。然而,到 2022/2023 年冬季,隨著速度更快的遙控第一人稱視角無人機的推出,出現了顯著的演變,這些無人機配備了攜帶接觸引信火箭推進式榴彈 (RPG) 彈頭的同時撞擊敵方車輛。這一進步使得能夠更好地攻擊移動目標,并呈現出快速大規模生產的潛力,每月生產數萬個。

與此同時,討論范圍擴大到將反坦克導彈(ATGM)整合到無人機戰爭中的可行性。與火箭彈相反,反坦克導彈代表了一種獨特的武器類型,其特點是重量較重、成本較高、射程較長(通常為 1-4 英里)和精確制導能力。作為能夠消滅坦克的遠距離狙擊手,ATGM 提供了增強的戰術靈活性。 ATGM發射直升機的有效性進一步證明了這種能力,該直升機在短程防空范圍之外作戰時表現出卓越的機動性和態勢感知能力。

將反坦克導彈融入無人機戰爭帶來了獨特的挑戰,主要圍繞目標捕獲和制導。與部署在近距離防御或伏擊場景中的火箭彈不同,反坦克導彈需要精確的瞄準和制導機制,以最大限度地提高效率。提出的一種解決方案是將無人機連接到地面導彈的模擬制導系統,盡管這樣做會犧牲機動性。另外,為傳統 ATGM 開發遠程控制命令鏈路會帶來技術和財務挑戰。

圖:配備炸藥的 FPV 無人機比迫擊炮發射的導彈更便宜、更有效

ATGM 技術的發展帶來了進一步的復雜性。雖然 9K111 等舊型號存在最小交戰距離和裝甲穿透力不足等局限性,但 9M133 Kornet 和 9M131 Metis-M 等新型型號提供了增強的功能,包括激光束引導系統和增強的裝甲穿透力。

將反坦克導彈融入無人機戰爭既帶來了機遇,也帶來了障礙。雖然技術的進步提供了提高精度和殺傷力的潛力,但必須解決與目標捕獲、制導以及與現有系統的兼容性相關的實際挑戰。隨著沖突動態的不斷發展,使用配備反坦克導彈的無人機的可行性和有效性仍將是現代戰場上持續審查和創新的主題。

參考來源://debuglies.com/2024/02/28/revolutionary-advancements-in-unmanned-warfare-russias-autonomous-anti-tank-drone/

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人工智能在軍事中可用于多項任務,例如目標識別、大數據處理、作戰系統、網絡安全、后勤運輸、戰爭醫療、威脅和安全監測以及戰斗模擬和訓練。

據俄羅斯國防部消息,俄羅斯已啟動新的防御措施,以保障其部隊在烏克蘭戰場上免受無人機的威脅。這些措施包括在俄羅斯幾個聯合軍以及空軍和防空部隊內組建特殊的機動高射炮群這些單元配備了安裝在卡車底盤上的 ZU-23-2 型 23 毫米自動加農炮和裝備重機槍的皮卡,旨在提供低成本、高效率的無人機防護。軍事專家對該戰略的經濟性和有效性表示認可。

圖:俄羅斯新型反無人機機動單元包括一輛配備一門 12.7 毫米高射炮的皮卡車、一輛安裝在卡車上的 ZU-23-2 型 23 毫米高射炮,以及一輛配備煙霧發生器和電子戰設備的卡車。 (圖片來源:Izvestia)

俄羅斯新型機動反無人機單元由一輛主車組成,其中包括一輛皮卡車,車上裝備有一挺作為指揮所的 12.7 毫米機槍。與之配套的是一輛 6x6 卡車,裝有 ZU-23-2 23 毫米高射炮系統,安裝在卡車底盤的后部。此外,還有一個熱屏安裝系統,也安裝在一輛 6x6 卡車底盤上。

ZU-23-2 高射炮是前蘇聯在 20 世紀 50 年代末研制的,其特點是采用雙 23 毫米自動加農炮的獨特設計。這種高射炮部署在全球各地,特別是與蘇聯結盟的國家或蘇聯的繼承國,這證明了它在消除直升機和飛機等低空飛行目標方面的有效性。近年來,它還被用于對付無人駕駛飛行器(UAV)或無人機,這些飛行器已成為現代戰爭中的常見要素。

ZU-23-2 的有效射程可達 2.5 千米,對空中目標的射界上限為 1.5 千米,因此特別適合應對無人機的威脅,因為無人機通常在這些高度內活動。該炮可發射各種類型的 23 毫米彈藥,包括高爆燃燒彈 (HEI)、穿甲彈 (AP) 和曳光彈。這種多功能性使其能夠對付各種目標,其用途超出了防空范圍,還可對付輕型裝甲車輛和步兵。

將 ZU-23-2 安裝在輕型卡車底盤上的做法大大提高了其作戰靈活性和機動性。這種改裝帶來了多種戰略優勢,特別是在打擊無人機方面。車載系統的機動性確保高射炮可以根據戰場不斷變化的動態迅速調整位置,或應對來自不同方向的無人機威脅。快速改變炮位的能力為針對無人機的防御模式引入了不可預測性和動態因素,因為無人機經常被用于偵察,并會根據觀察到的靜態防御位置調整飛行路線。此外,將火炮安裝在輕型卡車上所帶來的快速部署和縮回能力增強了武器系統本身的生存能力,使部隊能夠降低被反炮火或更復雜的空中威脅鎖定的風險。這種戰略機動性與 ZU-23-2 的火力相結合,使其成為現代戰爭中的寶貴資產,尤其是在無人機在偵察和作戰行動中發揮關鍵作用的環境中。

圖:ZU-23-2 是蘇聯時期的牽引式高射雙管自動加農炮,設計用于攻擊低空目標。(圖片來源:Vitaly Kuzmin)

俄羅斯新型反無人機單元的一個主要特點是集成了電子戰設備和煙霧制造車。這些車輛能夠產生熱煙幕,無人機的光學電子系統和熱成像儀都無法穿透這種煙幕

在現代戰場上,電子戰設備和煙霧制造車的戰略使用具有顯著的戰術優勢,尤其是在應對無人機(UAV)帶來的日益嚴重的威脅方面。電子戰裝備可以干擾或破壞來襲無人機的通信和導航系統,使其失去作用或偏離預定目標。這不僅能保護高價值資產免遭潛在的無人機襲擊,還能隱藏友軍的行動和位置。同時,煙霧制造車通過部署熱煙幕來補充這些電子對抗措施。這種煙幕能有效遮擋無人機上光學和熱成像設備的窺視,使敵軍難以獲取和攻擊目標。這些能力結合在一起,使部隊能夠以更高的安全性和靈活性開展行動,擾亂敵人的監視和攻擊能力,同時隱藏自己的演習和準備工作。

高射炮的重新興起,特別是在打擊 FPV 無人機等小型無人機方面,代表了無人機彈藥成本效益比率所促成的戰術演變。這一轉變凸顯了傳統高射炮的回歸,是對小型目標所帶來挑戰的合理回應。

為了達到最高效率,這些防空設施需要精確的探測能力以及電子和光學干擾系統的支持,以對抗攻擊型無人機使用的光學電子制導。軍事專家指出,制造煙幕可以迷惑無人機操作員,而電子戰戰術則旨在切斷或破壞操作員與無人機之間的控制聯系。

軍事專家還強調,有必要采用多種方法來應對無人機威脅,包括戰略性地部署配備 ZU-23-2 23 毫米高射炮和機槍的機動小組。這種方法借鑒了實戰經驗和大量使用無人機的經驗,為應對日益嚴峻的挑戰提供了具有成本效益的解決方案,標志著現代軍事戰略的重大調整。

圖:俄羅斯新型移動式反無人機單元集成了電子戰工具和煙霧發生器,安裝在 6x6 卡車底盤上,用于加強戰場對空中威脅的防御。

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2024 年 3 月 29 日,俄烏沖突爆發了已知的首次無人機戰斗,這場對抗凸顯了無人戰爭不斷發展的本質。這可能是歷史上第一次陸空無系統之間的戰斗。Telegram 上發布的圖片記錄了這次歷史性的遭遇戰,兩個俄羅斯無人地面車輛(UGV)配備了 AGS-17 自動榴彈發射器和 TM-62 埋雷系統。這些可怕的機器隨后被烏克蘭一架 "第一人稱視角"(FPV)無人機摧毀,標志著在戰斗中使用無人系統的重要時刻。

圖:烏克蘭 FPV 第一人稱視角無人機襲擊俄羅斯 UGV 無人地面車輛。

2024 年 3 月 29 日這場具有里程碑意義的無人機戰斗不僅標志著烏克蘭沖突中無人作戰的演變,也證明了無人系統交戰的復雜性在不斷升級。在這次重大交鋒之前,戰場上曾出現過不同類型的無人系統對抗。此前,雙方的 FPV 無人機都曾瞄準過對方的地面車輛。不過,這些交戰涉及的是更簡單的無線電控制 "推車",主要用于運輸彈藥。這些最初的無人作戰嘗試雖然簡陋,但很有創意,為后來先進的無人機對無人機作戰奠定了基礎。

從使用這些基本的無線電遙控車到部署配備自動榴彈發射器和布雷系統的高精尖無人地面車輛(UGV),標志著軍事戰略和技術的重大飛躍。它反映了對無人系統在戰場戰術中的更深入理解和整合,凸顯了俄羅斯和烏克蘭軍隊如何突破常規戰爭的界限。

烏克蘭 FPV 無人機摧毀俄羅斯 UGV 不僅展示了無人機在戰術上的靈活性和精確性,還說明了無人技術在作戰場景中的快速應用和調整。從簡單的彈藥車到復雜的武器化無人機,這一演變體現了技術對現代戰爭的變革性影響,標志著無人系統發揮核心作用的新交戰時代的到來。

AGS-17 是前蘇聯時期研制的一種自動榴彈發射器,以火力強大和能快速投擲高爆破片殺傷彈而著稱。它在各種沖突中發揮了重要作用,通過遠距離壓制敵軍陣地,為地面部隊提供了重要支持。

作為 AGS-17 的補充,TM-62 系列是一系列反坦克地雷,旨在對付裝甲威脅。這些地雷可以多種方式部署,包括通過專門的布雷系統,使其成為控制關鍵地區和阻止敵人行動的多功能工具。

這次在阿夫迪耶夫卡以南的遭遇戰凸顯了俄羅斯和烏克蘭軍隊在利用無人駕駛技術方面所采取的創新方法。俄羅斯陸軍第 87 步槍團因使用利用本土能力制造的 UGV 而得到認可,這表明了這些系統的戰略重要性。這些 UGV 不僅在戰斗中為部隊提供支持,而且在后勤方面也發揮著至關重要的作用,例如為傷員后送提供便利。

烏克蘭部隊使用 FPV 無人機化解了這些武裝 UGV 帶來的威脅,展示了無人機在戰術上的靈活性。FPV 無人機以第一人稱視角進行遠程駕駛,在偵察、作戰和外科手術式打擊方面具有獨特的優勢,使操作人員能夠精確打擊目標,同時最大限度地減少危險。

這次交戰標志著向更加自主的戰爭形式轉變,無人系統將在戰場上發揮關鍵作用。隨著雙方繼續探索這些技術的能力和局限性,烏克蘭沖突成為未來軍事行動的試驗場,凸顯了現代作戰場景中對無人機和機器人系統的日益依賴。

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在技??術進步重新定義戰爭范式的時代,美國空軍正在踏上利用人工智能 (AI) 實現空中優勢的變革之旅。 《華爾街日報》最近公布了五角大樓的愿景,即集成至少 1,000 架人工智能無人機,以增強 F-35 和 B-21 戰機的能力,這標志著軍事航空領域的一個重要里程碑。這一宏大的工作體現在價值 60 億美元的協同作戰飛機 (CCA) 計劃中,旨在通過有人和無人系統的前所未有的融合來徹底改變戰場動態。

CCA倡議不僅僅是一項采購戰略,而且是對未來作戰行動的大膽聲明。到今年夏天,美國國防部預計會從波音、洛克希德·馬丁、諾斯羅普·格魯曼、通用原子公司和安杜里爾工業等航空航天巨頭的競爭者隊伍中選出兩名領跑者。這些無人機被設想為洛克希德·馬丁公司的 F-35 閃電 II 型和諾斯羅普·格魯門公司的 B-21 突襲機等載人飛機的守護者和力量倍增器,預計將執行一系列行動——從對地面和空中目標的精確打擊到監視并作為溝通的紐帶。

圖片:F-35 和 B-21 戰機

1 自主戰爭的先鋒:美國軍事行動中人工智能無人機的演變

人工智能 (AI) 與無人機 (UAV) 的集成標志著軍事行動的變革時代,美國空軍和海軍陸戰隊處于這一技術飛躍的最前沿。 Kratos XQ-58A “女武神”無人機成為一個關鍵平臺,展示了人工智能自主飛行能力和有人/無人編隊策略領域的重大進步。

1.1 Kratos XQ-58A 女武神:自主戰斗的里程碑

由奎托斯防御與安全解決方案開發的 XQ-58A“女武神”代表著在軍用航空背景下實現人工智能的突破性一步。這種無人機旨在充當“忠誠僚機”,與載人飛機一起作戰,通過結合情報、監視、偵察 (ISR) 和直接戰斗角色來增強戰斗力。最近在埃格林空軍基地進行的一次演示強調了“女武神”能夠完全由人工智能算法控制進行三小時的出擊,展示了其在空降作戰期間執行戰術相關挑戰的能力????。

此次演示不僅驗證了“女武神”的作戰潛力,也標志著能夠執行空對空和空對地機動的人工智能算法的成熟,標志著向未來部署協同作戰飛機(CCA)邁出了關鍵一步??。空軍研究實驗室的自主空戰作戰團隊帶頭開發了這些人工智能算法,突顯了美國防部負責任地將人工智能融入未來作戰結構的承諾??。

1.2 拓展視野:海軍陸戰隊的興趣和更廣泛的影響

美國海軍陸戰隊“女武神”表示了濃厚的興趣,并進行了測試來評估其在嚴峻環境下增強待命部隊作戰的效用。“女武神”的自主能力與陸軍部隊設計 2030 相一致,強調先進技術支持的敏捷和遠征部隊??。“女武神”能夠在沒有跑道的情況下運行并長距離攜帶有效載荷,這提供了戰略靈活性,特別是在印度-太平洋地區,快速防御實驗儲備計劃在那里探索未來作戰場景的概念??。

1.3 前進之路:人工智能在軍事戰略中的自主性

人工智能在“女武神”等無人機中的成功集成為軍事行動的新時代奠定了基礎,自主系統在戰略和戰術決策中發揮著至關重要的作用。這些發展預示著向更大的作戰靈活性、兵力倍增和空戰戰略的重新定義的轉變。

隨著美國軍方繼續探索人工智能無人機的能力和局限性,很明顯,人機協作和自主作戰將成為未來沖突理論的日益核心。“女武神”從實驗飛行到潛在作戰部署的進展體現了無人機作為戰斗輔助手段的技術和戰略演變,標志著實現全方位無人作戰潛力的飛躍??。

“女武神”和類似平臺的旅程強調了技術創新和戰略遠見之間的復雜平衡,強調在部署人工智能軍事資產時需要持續研究、開發和道德考慮。隨著美國空軍和海軍陸戰隊鋪平道路,戰爭的未來似乎將由人工智能、自主性和人類創造力在空戰領域的融合所塑造。

2 俄羅斯無人機能力的演變:格羅姆(Grom)無人機及超越

俄羅斯在人工智能驅動的戰爭方面取得的進步集中體現在格羅姆(Grom)無人機的開發上,該無人機在 2020 年陸軍國際軍事技術論壇上展示。Grom 由喀瑯施塔得集團開發,證明了俄羅斯將尖端技術與人工智能相結合的雄心。傳統軍事能力,體現了從空中保護到與 Su-35 和 Su-57 等有人駕駛戰斗機一起自主作戰的多方面作用。

2.1 Grom 無人機:近距離觀察

Grom 的設計與 Kratos XQ-58 “女武神”相似,具有背部入口和 V 形尾部,尺寸表明長度為 13.8 米,翼展為 10 米。該無人機最大起飛重量為7噸,有效載荷可達200??0公斤,包括制導彈藥和非制導彈藥。格羅姆配備了內部武器艙,可容納一系列彈藥,包括空對地導彈和炸彈。它的設計速度可達1,000公里/小時,最大航程可達6,000公里,作戰半徑可達700公里,作戰高度可達12,000米??。

2.2 擴大無人機機隊:Orion、Sirius 和 Altius-U

克朗斯塔德(Kronshtadt)公司對無人機開發的承諾不僅僅限于Grom。 Orion 無人機的特點是中空長航時 (MALE) 無人機,已從偵察車發展成為能夠執行打擊任務的多功能平臺,提供卓越的空氣動力學性能,可延長航程和飛行時間。 Orion 的開放式架構有利于定制,允許集成所需的有效載荷和飛機武器??。

此外,Altius-U和Sirius無人機凸顯了俄羅斯增強其監視和作戰能力的努力。 Altius-U 是一款可與 MQ-9 Reaper 和 RQ-4 Global Hawk 相媲美的 MALE 無人機,于 2019 年首次飛行,展示了其執行各種任務的潛力,包括打擊和電子攻擊。 Sirius 被譽為俄羅斯最大的無人機,翼展達 30m,專為遠程偵察和攻擊任務而設計,特別是在北極和太平洋地區的邊境監視和行動中。

  • 俄羅斯Orion中空長航時 (MALE) 無人機 (UAV)

圖片:裝配上的系列“Orions”。俄羅斯聯邦國防部供圖

圖片:Orion無人機

類型 描述
Model Orion 獵戶座
原版 中空長航時 (MALE) 無人機 (UAV)
Orion-E 出口版Orion
Orion-2 (Helios) 高空長航時 (HALE) 無人機,原始 O??rion 的加大版
Inokhodets-RU (Sirius) 升級版有兩個引擎,MALE攻擊無人機
制造商 俄羅斯Kronstadt技術公司
任務 對地攻擊無人機、近距離空中支援 (CAS)、偵察
機組 無人
范圍 700公里
熱像儀 2個熱圖像
激光測距儀 激光測距儀/目標指示器
相機 廣角電視攝像機
有效負載能力 200 kg
掛載點 4個
長度 8.0 m
寬度 16.0 m
高度 2.0 m
空重 500 kg
最大起飛重量 1,000 kg
發動機名稱 1 個未知品牌、型號和功率輸出的傳統發動機
螺旋槳 機身后部采用推進式布置的兩葉螺旋槳裝置
最大速度 200 km/h
最大飛行高度 7,500 m
航時 24小時
導彈系統 Kh-50
制導炸彈 KB-20
機身 采用單個主翼主平面的單翼飛機設計
隱身特性 沒有
  • SIRIUS UAV 天狼星無人機

SIRIUS是一款長航時無人偵察攻擊機,由ORION無人機發展而來。該概念在 ARMY 2020 上首次提出。該設備的總起飛重量為 2 噸,最大有效載荷為 300 公斤。相比之下,ORION 的總重量為 1 噸,有效載荷僅為 200 公斤。據制造商介紹,ORION的巡航速度為180公里/小時,飛行時間長達20小時,這意味著作戰航程為1000公里。

  • Sokol Altius (Altair) – 中空長航時 (MALE) 無人機 (UCAV)

以下是基于所提供的有關 Sokol Altius 的信息的詳細表格:

屬性 描述
Model Sokol Altius (Altair)
類型 中空長航時 (MALE) 無人機 (UCAV)
開發商 OKB Sokol(原西蒙諾夫設計局)和 Tranzas
目的 偵察、打擊、電子攻擊
運營商 俄羅斯空天軍和海軍
項目啟動 2011年10月
原型制作 3個
服役 2021
同類 MQ-9“死神”和 RQ-4“全球鷹”無人機
開發延遲 由于技術挫折和成本增加,包括失去發動機權
計劃運營年份 原計劃2018年
艦隊骨干 2019 年 9 月報道的俄羅斯重型無人機機隊
交付合同 2021年2月21日簽約,2021年第一批交付
設計特點 經典氣動設計、高位機翼、V型尾翼、復合結構材料
引擎 克里莫夫設計局開發的 VK-800C 渦輪螺旋槳發動機
變體 1.Altair 2. Altius-M(3 架) 3. Altius-U(戰斗),配備新的衛星通信系統 4. Altius-RU(偵察和戰斗)
空重 6,000 kg
最大起飛重量 8,000 kg
有效載荷 1,000 kg
航程 10,000 km
航時 24 h
飛行上限 12,000 m

2.3 實現之路:技術和戰略挑戰

將“格羅姆”等先進無人機納入俄羅斯軍事武庫的過程并非沒有挑戰。正如塔克·漢密爾頓上校涉及人工智能無人機的假設場景所強調的那樣,人工智能與戰爭的交叉呈現出一系列復雜的道德、操作和技術困境。這些敘述強調了在人類監督和自主能力之間實現微妙平衡的迫切需要,以確保無人機技術的進步增強而不是使軍事行動的戰略目標復雜化。

隨著俄羅斯不斷擴大其無人機能力,國際社會密切關注。 Grom、Orion、Sirius 和 Altius-U 等無人機融入作戰行動標志著現代戰爭的關鍵轉變,在人工智能的支持下,有人和無人系統之間的協同作用可能會重新定義空戰和戰略軍事規劃的參數。

3 戰略跨越:引導美國空軍協作戰斗機計劃的雄心和挑戰

美國空軍協同作戰飛機(CCA)計劃的雄心和挑戰生動地說明了對人工智能在國防采購領域的主導地位的追求。這一舉措旨在將無人系統與載人系統相結合,以增強作戰能力,反映了軍事技術向快速、創新和具有成本效益的解決方案的更廣泛轉變。該計劃的雄心勃勃的時間表是到 2029 年進行作戰部署,每架無人機的預算為 20 至 3000 萬美元,該計劃的范圍和目標都是開創性的,讓人想起五角大樓過去面臨的采購挑戰。

波音、洛克希德·馬丁和諾斯羅普·格魯曼等國防巨頭處于這一變革的最前沿。這些公司與 Anduril 和通用原子公司一起被選中為空軍的自主 CCA 機隊做出貢獻,展示他們在先進制造、數字技術和自主系統方面的專業知識。空軍將 CCA 設想為一種無人駕駛、相對不易觀測的飛機,能夠與有人駕駛的飛機協同執行各種任務。這一舉措是以具有成本效益的方式增強美軍能力的更廣泛戰略的一部分,強調需要以比傳統載人飛機更低的成本大幅增加作戰力量????。

部署 1,000 個 CCA 的宏大目標,并有可能將這一數字增加一倍,突顯了空軍對該計劃的重大承諾。空軍 2024 財年預算請求包括未來五年在 CCA 上花費 58 億美元的計劃,強調了該計劃的規模和財務承諾。然而,CCA 計劃的進展取決于 2024 財年預算的及時批準,如果國會拖延,可能會出現嚴重延誤????。

反思更廣泛的國防采購格局,五角大樓的歷史充滿了成本超支和延誤的情況,像 F-35 這樣的重大項目就是此類挑戰的象征。空軍為避免過去的錯誤所做的努力(如 F-35 計劃所示)在 CCA 和其他未來項目(如下一代制空權 (NGAD) 計劃)的方法中顯而易見。這些舉措的特點是注重持續競爭、漸進式開發以及利用現有技術來確保加速學習和部署????。

五角大樓的采購戰略已經演變,以解決現代國防采購的復雜性。這包括轉向更靈活和創新的合同方法,例如其他交易授權(OTA)協議和自適應收購框架(AAF),以簡化流程并促進創新。盡管進行了這些改革,挑戰仍然存在,特別是在管理復雜的合同和確保項目符合預算并按計劃進行方面。國防工業最近對固定價格合同持謹慎態度,更喜歡成本加成合同來降低風險,這反映出對成本超支和延誤的持續擔憂??。

總之,尋求人工智能在國防部門的霸主地位既充滿機遇也充滿挑戰。雄心勃勃的 CCA 計劃體現了五角大樓在嚴格的預算和時間限制內采用尖端技術的努力。當國防工業應對這些復雜性時,從過去的采購挑戰中吸取的經驗教訓對于塑造軍事創新的未來和確保自主系統成功融入美國國防武庫至關重要。

參考來源:debuglies,//debuglies.com/2024/03/05/the-ambitious-leap-the-us-air-forces-quest-for-ai-enabled-drone-supremacy/

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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

1 隱形守護者:探索 OBSS 計劃和 Gambit 無人機的神秘世界

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

2 紅外搜索和跟蹤 (IRST) 系統:徹底改變現代戰爭和監視

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。

2.1 歷史沿革與技術發展

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。

2.2 運作機制及優勢

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。

2.3 現代戰爭中的戰略重要性

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。

2.4 未來的前景和挑戰

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。

3 探索通用原子公司的 XQ-67A OBSS 和 Gambit 無人機

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

4 OBSS 的起源:從 LCAAT 到突破性技術

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。

5 創新飛機采購:轉向快速、經濟高效的開發

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。

6 OBSS 和 OBWS:模塊化協作戰斗機的愿景

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。

7 未來之路:發揮 OBSS 和 OBWS 的潛力

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。

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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:

  • 在美國和盟國的軍事增援部隊從本土和其他地方部署到戰場之前,迅速在戰場上占據優勢地位。
  • 在空中使用攜帶世界上最先進空對空導彈的遠程反空戰斗機等先進力量,在地面直接攻擊美國戰區空軍基地,給美國空軍造成不可接受的損失率。
  • 重點攻擊最稀有、最有價值、最難替代的美國航空資產。這可以從對手對各種武器的投資中看出,這些武器旨在攻擊美國航母和預警機等高價值機載資產(HVAA)。
  • 削弱美國機載作戰管理和指揮控制網絡以及其他獲取信息優勢的手段。
  • 通過打擊美軍空軍基地和地面支援能力,削弱美軍的出動作戰能力。對手空軍基地攻擊的另一個目標是迫使對方空軍將其高價值資產從太平洋第一島鏈重新部署到更遠的基地,從而增加其飛往戰場的距離,降低出動率。
  • 對手確保自身的高價值資產成為美軍的高風險目標定位。

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

兵棋推演透視

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

對美國空軍的建議

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

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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。

研發進展

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。

S-70的部署規劃

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。

S-70的系統配置及參數

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)

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最近的沖突,如烏克蘭戰爭和2020年納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭,表明無人機的重要性日益增加。無人機是現代戰場上的持續威脅。這些平臺進行偵察,攻擊地面目標,并充當游蕩彈藥。它們的范圍從低成本的商用現成設備到國防工業產品,如伊朗的Shahed-131。據估計,無人機的數量如此之多,以至于僅烏克蘭軍方每月就損失了一萬多個平臺。一些烏克蘭軍隊報告說,敵對無人機每天飛越 20 次或更多次并不罕見。這些平臺的可用性和功能以一種全新的方式使戰場變得危險。

當然,有人試圖擊敗這一新威脅。有些人求助于傳統的防空系統,例如 ZU-23-2 高射炮、小型武器或地對空導彈。這些方法有時是有效的,但并不理想。用相對較大的口徑子彈擊中一個非常小、快速的目標具有挑戰性。或者,在每枚導彈上花費數千美元(如果不是數百萬美元)來消除廉價的無人機在經濟上是一件虧損的事情。擊敗這種日益增長的威脅的其他方法包括使用電磁頻譜的設備。這可能從干擾系統(GPS拒絕,通信鏈路拒絕)到激光和微波等定向能武器。雖然有時有效,但這些設備也有一些權衡,例如干擾友軍系統,以及一旦檢測到信號,就會大聲邀請對方火炮。無論選擇哪種防御機制,都沒有足夠的系統來提供足夠的保護來抵御成群的無人機。防空系統通常部署的數量剛好足以防御高價值目標,而不是其他太多。解決這一困境的辦法是采取無人機進化的下一步:空中優勢無人機(或戰斗機無人機)

歷史一頁

要清楚地了解為什么空中優勢無人機是自然的下一步,人們只需要檢查相對較新的戰斗動力飛行歷史。在萊特兄弟成功證明動力飛行是可行的后不久,世界各國軍隊開始研究在戰斗中使用這種新技術。開發飛機、飛行員和供應鏈以大規模制造系統成為許多國家的優先事項。

動力飛行戰斗應用的第一步是偵察。對于飛機來說,這是一項顯而易見的任務,因為氣球已經在以前的沖突(包括美國內戰)中證明了其作為信號和瞄準平臺的價值。在戰前的 1911 年至 1914 年,開發用于偵察的飛機很重要。隨著第一次世界大戰的開始,飛機在探測敵人動向、引導炮火以及執行其他情報、監視和偵察任務方面的價值變得清晰起來。隨著塹壕戰的盛行,傳統的偵察兵(騎兵)已經失去了價值。需要其他偵察手段。

戰爭開始沒多久,飛行員就開始將他們的任務范圍擴展到對地攻擊角色。盡管缺乏專門開發的轟炸機,但飛行員開始使用飛機攻擊地面目標,使用從手投的飛彈到手榴彈再到小口徑炮彈的物品。這很快導致對地攻擊角色被故意納入軍事空中行動。由于地面部隊暴露于空中偵察平臺和新興的地面攻擊系統,防空機制成為一個重要的發展領域。當然,地面系統(防空武器)是這種新型防御技術的一個組成部分。與此同時,開發了旨在擊敗敵機的戰斗機。這最初是機組人員簡單地攜帶小型武器,然后演變為集成自動武器。軍隊不再僅僅依靠地面防御,而是意識到了空中防御對空中威脅的價值。從那時起,動力空戰系統的一個關鍵組成部分是空中優勢戰斗機,其任務是在飛行中擊敗敵機。

現代戰斗中的無人機遵循與有人駕駛動力飛機相似的軌跡。首先是情報、監視和偵察無人機。然后是地面攻擊系統。鑒于這條道路以及地面系統無法保衛天空免受無人機群的攻擊,下一個合乎邏輯的步驟是戰斗機無人機。烏克蘭無人機首次有記錄的空對空交戰和烏克蘭對戰斗機無人機發展的研究證明了這種需求。

發展空中優勢無人機中隊

對自主戰斗機的研究并不新鮮。系統已經在試驗中,例如自主僚機和用于自主戰斗機的空戰進化人工智能。然而,所有這些努力都集中在大型、昂貴的平臺上,這些平臺可以攻擊和防御現代空軍中的傳統噴氣式飛機。當然,這些系統將在未來的沖突中發揮作用,它們在應對傳統和未來空戰威脅方面發揮著重要作用。然而,它們并不能解決現代戰場上最低層次的問題。

軍隊迅速需要的是小型、廉價(又名一次性)平臺,這些平臺可以抵御戰場上籠罩的眾多商用現成無人機。在這一領域,領先于軍方的是空中運動聯盟的無人機格斗游戲,它讓兩架小型無人機在殊死搏斗中相互對抗。該領域也出現了一些小公司,以填補 DroneHunter F700 等產品的空白。無論開發路徑是什么,這些系統的成功都需要一些重要的功能。

空中優勢無人機的第一個可能也是最重要的方面是它們必須價格低廉且幾乎是一次性的。當威脅廉價而有效時,軍隊無法負擔數量上傳統定價的飛機。以這種方式進行防御可能暫時可行,但在長期沖突中不會成功,因為資源會限制可用性。低成本還將有助于確保最低級別的單位能夠獲得以前只能用于保護更有價值的資產的防御能力。

接下來,這些戰斗機系統將需要很大的自主性。至少,他們應該能夠在沒有用戶干預的情況下飛行巡邏模式,檢測威脅飛機,計算攔截路線,并以現代技術的速度將情報數據傳輸到相關系統。理想情況下,這些飛機還能夠與其他戰斗機無人機合作,以消除目標沖突,識別優先目標并自動應對威脅。鑒于威脅同樣是無人駕駛的,與自主瞄準相關的道德和挑戰應該不那么難以克服。在銷毀無人駕駛無人機時所犯的錯誤不應成為重大的道德或法律問題。總體而言,這些飛機應該像自動執行許多飛行任務的商用無人機一樣易于使用。這些無人機的通用用戶界面(例如智能手機、平板電腦)應為準,并使用點擊式路線設置。士兵不應該需要數天和數周的訓練來使用這些系統。

小型無人機戰斗機(和其他無人機)發展的最后一個挑戰是融入戰場環境。這些系統不應由傳統的空中優勢服務擁有,而應由任何需要無人機防御的地面單位擁有。鑒于其他空中平臺的存在,空域管理將變得更具挑戰性,特別是因為新的飛機所有者將不屬于現有空域規劃工作的一部分。為了在保持其他飛機安全的同時實現戰斗機無人機的密度和有效性,需要制定空域使用規則。無論是通過高度、時間還是位置來消除沖突,新規則都需要為天空提供一些組織。這些規則將在設計上保護其他空域用戶,因為空中優勢無人機是消耗品。此外,戰斗機無人機應納入整體防空共同作戰圖景。空中防御者應該知道系統的位置,以及它們將防御能力同步到最大潛力的能力。這將有助于保護友軍地面部隊免受這種不斷變化的威脅。

無人機從小到大,改變了現代戰場及其上方的空域。曾經是空戰服務的領域,現在是飛機的公開混戰。防空系統的發展速度還不夠快,無法擊敗這種新的威脅,而且在它們發展的地方,它們被證明是不夠的。現在是開發和部署空對空作戰無人機的時候了。美軍要做好準備,就必須不是用冷戰技術,而是用現代無人機技術來對抗無人機威脅。

參考來源:美國西點軍校現代戰爭學院

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美國空軍正在推進空戰的發展,其目標是在五年內實現僚機無人機的實戰化。美空軍部長弗蘭克-肯德爾(Frank Kendall)在 AFA 2023 第一天的主題演講中宣布了這一里程碑的實質內容,他設想在 2028 財年之前將這些無人機作為協作作戰飛機(CCA)計劃的一部分投入生產。

肯德爾表示信心十足,并指出之前的倡議已經為這一創新飛躍鋪平了道路。CCA計劃在很大程度上受到了DARPA的空戰進化(ACE)計劃所奠定的技術基礎和國際合作伙伴(如澳大利亞的 "忠誠僚機 "項目)的貢獻的影響。該項目力求將人類的駕駛能力與先進的人工智能相融合,希望能制造出伴隨下一代戰斗機作戰的無人駕駛飛機。

隨著國會預算審議的繼續,空軍積極主動地強調了對這一未來能力進行大量投資的必要性。為啟動該項目,空軍已申請在 2024 財年撥款 3.92 億美元,并計劃在隨后幾年內獲得數十億美元。

這些無人機最終將擁有一支由大約 1000 架多功能無人機組成的機隊,這些無人機將具備自主操作或在下一代空中主導戰斗機上的飛行員指導下操作的能力。計劃中的無人機將發揮多種作用,包括作為傳感器平臺或干擾站,與聯合先進戰術導彈等最先進的武器一起強化空軍的先進作戰系統。

這一大膽的戰略是空軍未來保持空中優勢的總體方針的一部分,無與倫比的下一代空中優勢能力指日可待。預計 CCA 的實施將極大地提高戰斗編隊的效率,從而使空戰方式發生深刻變革。

常見問題部分:

1.美空軍對僚機的目標是什么?

目標是在 2028 財年之前投入使用僚機無人機,作為協同作戰飛機 (CCA) 計劃的一部分。

2.誰在何時宣布了這些無人機的愿景?

空軍部長弗蘭克-肯德爾在 AFA 2023 第一天的主題演講中宣布了這一愿景。

3.是什么影響了 CCA 計劃?

CCA 計劃受到 DARPA 的 "空戰進化"(ACE)計劃和澳大利亞的 "忠誠僚機"項目等國際貢獻的影響。

4.美空軍在 2024 財年的預算申請是多少?

空軍已為 2024 財年申請 3.92 億美元,用于啟動 CCA 項目。

5.美空軍計劃擁有多少架無人機?

空軍計劃擁有一支由大約 1000 架無人機組成的機隊,這些無人機可以自主運行,也可以在飛行員的指導下運行。這些無人機將發揮各種作用,如傳感器平臺或干擾站。

6.美空軍對這項新技術的總體戰略是什么?

總體戰略是在未來保持空中優勢,特別是通過加強戰斗編隊的有效性和改變空戰。

定義:

  • 協同作戰飛機(CCA)計劃: 開發和部署與有人駕駛戰斗機并肩作戰的無人駕駛飛機的計劃。
  • 美國國防部高級研究計劃局的空戰進化(ACE)計劃: DARPA的一項計劃,重點是利用人工智能和機器學習算法推進空戰技術。
  • “忠誠僚機”項目: 澳大利亞的一個項目,開發能夠在戰斗場景中與有人駕駛飛機并肩飛行的無人機。
  • 自主:能夠在無人干預的情況下運行。
  • 下一代空中主導戰斗機: 指空軍未來的飛機,旨在以先進的能力維持空中優勢。
  • 聯合先進戰術導彈: 一種最先進的武器,將成為空軍先進作戰系統的一部分。

參考來源:TS2 Space

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執行摘要

  • 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

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