美國國會要求美國國防部(DOD)對某些武器系統進行逼真測試。美國空軍、陸軍和海軍為滿足這一要求,購買了一定規模和完整規模的 “空中靶機”。空中靶機模擬現實世界中的空中威脅,如有人駕駛的固定翼和旋轉翼飛機、導彈和無人駕駛飛機系統(UAS)。國會可考慮是否要求國防部繼續更新其現有的空中靶機組合或投資新的空中靶機系統。國會可以評估國防部提出的系統是否足夠現實,以代表當前和未來的空中威脅范圍。
美軍空中靶機的起源與無人駕駛航空系統(有時稱為 “無人機”)的起源交織在一起。20 世紀 30 年代,美國海軍啟動了一項使用無人機評估艦艇防空武器有效性的計劃。根據對該項目進行的一項分析,無人機靶機的使用暴露了海軍在防御和炮術訓練方面的弱點,并說服海軍對艦艇上的防空武器進行了多項改進。從 20 世紀 60 年代初開始,一直到越南戰爭期間,美國空軍都在使用經過改裝的無人靶機收集情報。這些行動構成了無人機在作戰行動中的首次大規模使用,并促進了無人駕駛飛機的廣泛采用。
在《1987 財政年度國防授權法案》(P.L. 99-661)第 2366 節中,國會要求國防部在進行低速初始生產之前,對某些系統的生存能力和某些彈藥的殺傷力進行評估。這一要求被編入《美國法典》第 10 篇第 4172 節。因此,美國空軍、陸軍和海軍正在開發、采購和部署用于生存能力和殺傷力測試的空中目標,并用于訓練軍事人員,這些目標旨在代表從無人機系統到掠海反艦巡航導彈等各種空中威脅。
美空軍壽命周期管理中心的空中靶機項目辦公室負責管理空軍的空中靶機項目,即 BQM-167A 和 QF-16。此外,第 82 空中靶機中隊還負責為空軍單元以及陸軍和海軍使用的空中靶機進行操作。國會在 2024 財年為空軍空中靶機項目的采購和研究、開發、測試與評估(RDT&E)撥款約 4140 萬美元。
BQM-167A 空軍分級空中靶機(AFSAT)。BQM-167A (見圖 1)是一種可回收的亞音速空中靶機,主要用于模擬空對空交戰。復合材料工程公司(現為克拉托斯防務與安全解決方案公司)于 2000 年開始為空軍的 AFSAT 計劃研制 BQM-167A,該計劃旨在取代冷戰時期的 MQM-107 和 BQM-34 靶機無人機。2001 年,復合材料工程公司進行了 BQM-167A 的首飛,次年空軍將該飛機選入 AFSAT 計劃。BQM-167A 于 2008 年達到初始作戰能力。
QF-16 全尺寸空中靶機(FSAT)。QF-16 由波音 F-16 “蝰蛇 ”Block 15 戰斗機改裝而成,是一種可回收的遙控超音速空中靶機,旨在模擬第四代戰斗機,用于空對空飛行員訓練和導彈研發。QF-16項目始于2010年,當時空軍授予波音公司一份合同,將 “蝮蛇 ”改裝成無人靶機。QF-16取代了之前的FSAT,即由F-4 “幻影 ”改裝而成的QF-4。空軍于2016年宣布QF-16已達到初始作戰能力;波音公司于2022年完成了該機的生產。
美模擬、訓練和儀器項目執行辦公室的威脅系統管理辦公室(TSMO)負責為陸軍提供空中、地面和虛擬靶機。國會在 2024 財年為陸軍空中靶機項目的采購和 RDT&E 撥款約 4660 萬美元。
MQM-170 “亡命之徒”。MQM-170 是陸軍的遙控飛行器靶機 (RPVT)。它是一種可回收的空中靶機,旨在模擬小型無人機系統帶來的威脅,用于防空火炮實彈訓練和武器開發。2003 年,陸軍選定 MQM-170 取代大陸 RPVs MQM-143。“亡命之徒”的最新改型是 MQM-170C “亡命之徒”G2。除防空火炮訓練外,陸軍還使用該 RPVT 進行阿帕奇攻擊直升機實彈射擊訓練。
MQM-171 “闊劍”。MQM-171 是一種可回收空中靶機,旨在模擬中型戰術無人機系統構成的威脅。陸軍于 2004 年 10 月完成了對格里芬宇航公司 MQM-171 的關鍵設計審查。
MQM-186 紅翼。MQM-186 是一種可回收的空中靶機,旨在模擬中小型無人機系統構成的威脅。
美海軍航空系統司令部(NAVAIR)的空中靶機項目辦公室(PMA-208)負責向海軍提供空中靶機。國會在 2024 財年為海軍空中靶機項目的采購和 RDT&E 撥款約 1.884 億美元。
BQM-34S. 諾斯羅普-格魯曼公司的 BQM-34S 是一種可回收的亞音速空中靶機。最初由 Teledyne Ryan 公司于 20 世紀 50 年代開發,2000 年代中期,海軍與諾斯羅普-格魯曼公司簽訂合同,為其部分 BQM-34S 飛機加裝現代化電子設備。從那時起,海軍繼續對 BQM-34 進行現代化改造,最新的升級集成了微型有效載荷,旨在模擬電子攻擊。
BQM-177A 亞音速空中靶機(SSAT)。BQM-177A 是一種可回收的亞音速空中靶機,設計用于模擬反艦巡航導彈 (ASCM)。海軍使用 BQM-177A 評估艦艇防空和導彈防御系統,如 AEGIS 指揮控制系統以及 SM-6 和 SM-2 導彈。2011 年,海軍航空兵授予復合工程公司(現為 Kratos 公司)一份合同,在空軍 BQM-167A 的 BQM-167X 變體基礎上開發下一代 SSAT。BQM-177A 于 2022 年實現全面作戰能力。
GQM-163A “蒼狼”。GQM-163A “蒼狼”(見圖 2)是一種不可回收的超音速掠海目標(SSST)空中靶機,旨在通過模擬超音速反艦巡航導彈(ASCM)來改進艦艇防御系統。2000 年 7 月,海軍授予軌道科學公司(現諾斯羅普-格魯曼公司)一份 SSST 項目合同。軌道公司于 2003 年首次發射了 GQM-163A,并于 2005 年完成了空中靶機的開發性飛行試驗。截至 2022 年,諾斯羅普公司已向海軍交付了 145 枚 GQM-163A 靶彈。2024 年初,海軍宣布打算與諾斯羅普公司簽訂一份合同,研究提高 GQM-163A 的 “性能包絡 ”的可能性,以改進其艦船防御系統的測試。
系統規格。DOT&E 在其 2023 財年年度報告中強調了對現代空中靶機的需求,這將使 DOT&E 能夠真實地評估美國武器系統的能力。國會可考慮是否指示國防部詳細說明現有空中目標的性能特點,并確定現有空中靶機組合無法解決的任何潛在空中威脅。
技術成熟度。長期以來,美軍一直依賴使用現有飛機的改進型號作為全尺寸空中靶機,最新型號為 QF-16。目前似乎還沒有任何第五代戰斗機可用作全尺寸空中靶機。國會可以考慮未來的全尺寸空中目標提案是否足以代表第五代戰斗機構成的威脅。
美陸軍正在開發一種新型機動短程防空系統,即 M-SHORAD,用于執行短程防空(SHORAD)。陸軍將 SHORAD 定義為針對低空空中威脅提供防空的能力。21 世紀初,陸軍將 SHORAD 單元從陸軍部隊結構中剝離,以騰出人員組建當時被認為對任務更為關鍵的其他類型單元。2005 年后,SHORAD 的兵力結構縮減為兩個現役 “復仇者 ”系統營和反火箭、火炮和迫擊炮(C-RAM)營,以及七個陸軍國民警衛隊 “復仇者”營。
自 2005 年以來,可威脅美國地面部隊的空中和導彈平臺急劇增加。無人機系統 (UAS) 的使用成倍增加,UAS 已成功用于各種沖突,包括當前的烏克蘭沖突。鑒于威脅的增加和陸軍師可用的防空資產有限,陸軍決定改善其機動部隊的防空態勢。
為應對日益增長的空中威脅,美陸軍最初計劃向四個營部署 144 套 M-SHORAD 增量 1 系統,并在未來可能部署更多的營。每個 M-SHORAD 營將由 40 套 MSHORAD 系統、支援車輛和裝備以及約 550 名士兵組成。2021 年 4 月,第 4 防空炮兵團第 5 營接收了首批 4 套 MSHORAD 系統,并于 2022 年末全部裝備完畢。除了指定用于作戰單元的 144 套系統外,陸軍還計劃再采購 18 套系統用于訓練、作戰備件和測試,共計 162 套系統。據報道,截至2024年6月,陸軍設想建造約312套M-SHORAD系統,但 “根據陸軍未來的決定”,這一數字可能會增加到多達361套,但是,目前陸軍只批準了162套系統。
最初,陸軍規劃了三種 M-SHORAD 變型或 “增量”。
圖 1. M-SHORAD 增量 I
M-SHORAD 增量 1(圖 1)是根據其他交易授權合同程序開發的。MSHORAD 使用 M-1126 “斯特賴克 ”戰車作為底盤。武器和雷達包由萊昂納多 DRS 公司配置,然后由該車的原制造商通用動力陸地系統公司(GDLS)安裝在 “斯特賴克 ”戰車上。萊昂納多 DRS 公司報告稱,多用途無人炮塔包括
據報道,陸軍正計劃更換 M-SHORAD 增量 1 車輛上的 “長弓”“地獄火 ”導彈發射裝置,因為安裝在車輛側面的 “地獄火”“對導彈造成磨損,導致潛在的安全問題”。據報道,陸軍計劃對M-SHORAD車輛進行改裝,“換掉地獄火發射器,換上第二個毒刺吊艙”,這樣改裝后的車輛將總共擁有8枚FIM-92毒刺彈。
M-SHORAD 增量 2 也被稱為 DE(定向能)M-SHORAD,其主要武器是 50 千瓦(kW)激光器,用于防御各種空中和火炮威脅。開發 50 千瓦激光器的工作始于 2019 年,2021 年,雷神公司在與諾斯羅普-格魯曼公司的競爭中脫穎而出,獲得了價值 1.23 億美元的開發合同。陸軍報告稱,50千瓦激光器的額外測試在對抗各種無人機方面取得了成功,但據陸軍項目官員稱,在防御火箭彈、火炮和迫擊炮方面 “挑戰依然存在”。陸軍計劃要求 M-SHORAD 增量 2 從 2023 財年第四季度開始進行用戶評估,一直持續到 2024 財年第一季度。據報道,陸軍現在計劃從現有的一批供應商中選擇幾個設計方案進行競爭,以便在 2025 年初開發其所謂的用于短程防空的持久高能激光(HEL)系統。陸軍計劃資助各小組完成設計和開發,然后在 2026 財年第一季度選出獲勝者,建造持久高能激光系統。
據報道,據美陸軍官員稱,2024 年 2 月,陸軍向中東部署了 4 輛裝有 50 千瓦激光 MSHORAD 的 “斯崔克 ”原型車,供士兵測試該系統對付空中威脅的性能。士兵的初步反饋被描述為 “并不十分積極”,官員們認為 “實驗室環境和測試場的結果與戰術環境截然不同”。
據報道,陸軍計劃在 M-SHORAD 增量 3 中將 FIM-92 “毒刺 ”替代導彈--“下一代短程攔截器 ”納入增量 1 系統。此外,這些計劃還要求增量 1 的 30 毫米自動加農炮采用 XM 1223 多模式近距空爆彈藥(MMPA),該彈藥具有多用途的特點,可用于打擊空中、地面和人員目標。據報道,2023 年 3 月,陸軍選定洛克希德-馬丁公司和雷神技術公司開發競爭性的下一代短程攔截彈原型。陸軍表示計劃在 2024 財年進行技術演示,在 2026 財年進行作戰演示,并在 2027 財年做出生產決定。
2024 年 5 月 8 日,美陸軍發布了 M-SHORAD 增量 4 的信息征詢書(RFI),指出該能力的重點是提供 “支持下裝機動的防空能力”。M-SHORAD 增量 4 將包括可由 C130 飛機運輸、可空投和可吊裝的能力。它還將能夠集成到聯合輕型戰術車輛(JLTV)和/或機器人車輛等平臺上。陸軍要求工業界在 2024 年 7 月 16 日之前對《索取資料書》做出答復,并要求工業界提供可在近期(2027 財年至 2028 財年)、中期(2030 財年至 2032 財年)和遠期(2035 財年之后)提供能力的解決方案。
據報道,2024 年 6 月 14 日,美陸軍將 M-SHORAD 更名為 “SGT STOUT”。據報道,除了陸軍的前兩個 M-SHORAD 營--位于德國的第 4 防空炮兵第 5 營和位于俄克拉荷馬州錫爾堡的第 60 防空炮兵第 4 營之外,陸軍官員還指出,陸軍目前正在向位于德克薩斯州卡瓦索斯堡的第 56 防空炮兵第 6 營派遣 M-SHORAD,并計劃于 2025 財年第三季度在北卡羅來納州自由堡啟動第四個 M-SHORAD 營。
表 1. 2025 財政年度 M-SHORAD 預算申請
美國會考慮的監督問題包括以下方面。
在當前的烏克蘭沖突中,各種軍用和商用無人機系統被用于動能和非動能作用。除了固定翼和旋轉翼空中威脅外,還使用了巡飛彈藥,據說效果相當可觀。與使用上述系統有關的經驗教訓可為 M-SHORAD 所有四個增量的當前和未來發展提供參考。國會可以考慮陸軍在將經驗教訓納入 M-SHORAD 設計方面所做的工作。
2024 年 2 月 27 日,陸軍發布了《陸軍部隊結構轉型》白皮書,概述了部隊轉型計劃。關于 M-SHORAD,陸軍表示將增加四個 M-SHORAD 營。
據報道,陸軍官員于 2024 年 6 月 14 日指出,“假定在 2026 財年至 2030 財年期間,在整個計劃目標備忘錄(POM)中獲得資金”,新增的四個營將在陸軍國民警衛隊中啟用。鑒于陸軍的新轉型計劃,國會可能會尋求澄清陸軍對國民警衛隊 M-SHORAD 四個新營的計劃,包括單元激活的時間表以及這些單元將駐扎在何處。
根據美國國防部(DOD)的定義,精確制導彈藥(PGM)是一種 “旨在摧毀點目標并最大限度減少附帶損害的制導武器”。與某些炮彈和火箭彈等非制導彈藥相比,制導彈藥可以改變其飛行軌跡,以糾正瞄準錯誤、天氣或其他問題,并提高彈藥擊中目標的概率。制導彈藥利用慣性測量單元、全球定位系統 (GPS) 接收器、激光尋的器和毫米波雷達尋的器等制導組件。本 “聚焦 ”介紹了構成美軍 PGM 組合的一些最著名的制導導彈、炸彈和火箭。
一些分析家將 “精確制導 ”彈藥一詞追溯到美國在 20 世紀 60 年代開發的激光制導炸彈,以及隨后在越南戰爭中的使用。雖然制導彈藥很可能在第二次世界大戰中首次使用,但二十世紀六七十年代激光制導和其他導彈技術的進步提高了彈藥打擊目標的精確度。隨著時間的推移,應用于彈藥的 “精確 ”一詞已不再與特定的彈藥類型、制導系統或精確度測量聯系在一起,而是與整個制導彈藥,以及作為其使用基礎的情報、規劃和決策的質量聯系在一起。
1991 年第一次海灣戰爭期間,美國對制導彈藥的依賴程度 制導彈藥。在 1991 年第一次海灣戰爭期間,美國對制導彈藥的依賴程度超過了以往的武裝沖突。從那時起,分析家們評估制導彈藥 似乎已在很大程度上取代了非制導彈藥。美國的軍事行動。采購與研究 研究、開發、測試和評估 (RDT&E) 支出 美國空軍、陸軍和海軍在制導彈藥方面的采購和研究、開發、測試與評估(RDT&E)支出 由于各軍種都在努力補充和更新其武器庫存,因此用于制導彈藥的 武器庫存的現代化(見圖 1)。
先進反輻射制導導彈--增程型(AARGM-ER)。AARGM-ER是由海軍主導、空軍參與的項目,為AGM-88高速反輻射導彈(HARM)提供硬件和軟件更新,HARM是一種空射對地攻擊導彈,專門針對裝備雷達的防空系統。AARGM 是本世紀初海軍在 HARM 導彈上增加 GPS 接收器和毫米波雷達尋的器項目的產物。AARGM 于 2008 年開始生產。該導彈的最新型號 AGM-88G 是增程型(ER),采用了新型固體火箭發動機。
地獄火/長弓導彈。AGM-114 地獄火導彈是一種空對地導彈,使用激光制導瞄準裝甲車輛。長弓 “是 ”地獄火 "的毫米波雷達制導改型。地獄火于 1985 年由陸軍推出,是一項由陸軍主導的聯合服役計劃。雖然 “地獄火 ”仍在使用,但根據陸軍的預算說明文件,陸軍并未在 2025 財年預算申請中列入該導彈的采購資金,目前尚不清楚陸軍是否打算在未來的申請中列入采購資金。
聯合空對地導彈(JAGM)。AGM-179 JAGM 是一項由陸軍主導的聯合軍種計劃,是一種空對地制導導彈,旨在取代 “地獄火 ”和 “長弓 ”導彈。JAGM 將 AGM114R “地獄火 ”導彈的彈頭、發動機和飛行控制系統與多模尋的器相結合,后者具有半主動激光和毫米波雷達制導系統。洛克希德-馬丁公司于2018年開始低速初始生產JAGM。
聯合空對地打擊彈藥(JASSM)。AGM-158 JASSM 是一個由空軍主導、海軍參與的項目,是一個空對地巡航導彈系列,由基線和增程配置組成。空軍于 20 世紀 90 年代中期開始研制 JASSM,并于 2001 年批準了基線導彈的低速初始生產。JASSM 的最新型號 AGM-158B-3 和 AGM158D 是增程型,分別配備了軍用代碼 (M-code) GPS 接收器和加密數據鏈路。
聯合直接攻擊彈藥(JDAM)。JDAM 是空軍和海軍的聯合項目,為空射無制導炸彈提供由 GPS 輔助慣性導航系統 (INS) 組成的尾掛制導組件。空軍在 1999 年科索沃 “盟軍自由行動 ”中首次使用了 JDAM。據空軍稱,最新型的 JDAM 配備了 M 代碼 GPS 接收機,可在禁止進入的環境中作戰。
遠程反艦導彈(LRASM)。AGM158C LRASM 是一種空射反艦巡航導彈。該項目由海軍主導,屬于 AGM-158 系列,與空軍的 JASSM 共用一條生產線。美國國防部高級研究計劃局(DARPA)與海軍和空軍合作,于 2009 年開始研制 LRASM。海軍于2016年批準開始低速初始生產該導彈。根據海軍 2025 財年預算說明文件,最新版本為 AGM-158C-3,其特點是射程更遠、通信性能更好。
小直徑炸彈 I 和 II(SDB)。小直徑炸彈增量 I 和 II 是空射制導炸彈。GBU-39A/B SDB I 是空軍項目,配備了 GPS 輔助 INS 制導系統,主要用于打擊固定目標。GBU-53/B SDB II 是空軍主導、海軍參與的項目,其特點是多模尋的器配有毫米波雷達和紅外傳感器。空軍于 2006 年開始裝備 SDB I。美國防部于2015年批準開始低速初始生產SDB II。
陸軍戰術導彈系統(ATACMS)。MGM-140 ATACMS 是陸軍的一個項目,是一種地面發射導彈。陸軍于 20 世紀 80 年代初開始研制 ATACMS,作為 “長矛 ”導彈的替代品。該導彈于 1989 年開始低速生產。最初設計時采用慣性傳感器(Block 1),陸軍在 20 世紀 90 年代對 ATACMS 進行了升級,增加了 GPS 接收器(Block 1A)。2017 年,陸軍啟動了一項服役壽命延長計劃,對老化的 ATACMS 彈藥的彈頭和尋的器進行現代化改造。
制導多管火箭發射系統(GMLRS)。制導多管火箭發射系統(GMLRS)是陸軍主導的聯合項目,是一種制導炮射火箭,使用由全球定位系統輔助慣性測量單元(IMU)組成的制導系統。GMLRS設計于20世紀90年代中期,作為自由飛行MLRS火炮火箭彈的制導替代品,陸軍于2003年批準了GMLRS的低速率初始生產;陸軍于2017年開始研制GMLRS的遠程版本,將該彈藥的射程從70公里擴展到150公里。
標槍 FGM-148 “標槍 ”是一種肩扛式火控反坦克制導導彈(ATGM),主要用于摧毀裝甲車輛。作為一項由陸軍主導的聯合服役計劃,“標槍 ”導彈從 20 世紀 80 年代初開始由陸軍研制;目前陸軍正在將該導彈從 FGM148F(即 F 型)升級到 G 型。陸軍還在研制新版的可重復使用發射單元。
精確打擊導彈(PrSM)。PrSM 是陸軍的一項計劃,是一種地面發射導彈,旨在取代 ATACMS。PrSM 最初被稱為 “遠程精確射擊”(LongRange Precision Fires,LRPF),由陸軍于 2017 年開發,作為 ATACMS 的替代品。陸軍于 2023 年 12 月宣布已接受首批增量 1 PrSM 的交付。從2026財年開始,陸軍計劃開始采購增量2,據報道,根據該軍種的預算論證文件,增量2將采用經過改進的制導系統。
海軍打擊導彈(NSM)。NSM 是一種低可觀測巡航導彈,由挪威國防公司康斯伯格防務系統公司于 2000 年代初研制。2018年,海軍授予康斯伯格-雷神公司團隊一份合同,為海軍超視距武器系統(OTH-WS)提供NSM,該系統是瀕海戰斗艦上的一種武器裝備。NSM 也是海軍陸戰隊遠征艦艇攔截系統 (NMESIS) 的關鍵部件,這是一種地基反艦導彈系統。
標準導彈-6(SM-6)。SM-6或RIM-174增程主動導彈(ERAM)是一種多任務導彈,結合了SM-2地對空導彈的元素和中程空對空導彈的制導系統。海軍于 2004 年啟動了 SM-6 計劃,并在此后開發出了 I、IA 和 IB 三種型號的導彈,并根據其目標集進行了區分。
"戰斧"是美海軍的一個項目,是一種遠程巡航導彈,可從潛艇和水面艦艇上發射,打擊固定和移動目標。戰斧 "源自 20 世紀 70 年代初的海上發射巡航導彈(SLCM)概念,于 20 世紀 80 年代初投入海軍使用。海軍在 1991 年的 “沙漠風暴 ”行動中首次使用了該導彈。海軍于 2020 年宣布將所有 Block IV 型 “戰斧 ”導彈改裝為 RGM/UGM-109E Block V 型戰術 “戰斧 ”導彈。
“無人長航時戰術偵察機(ULTRA)”平臺旨在改變美國空軍的戰場情報能力。
無人長航時戰術偵察機(ULTRA)是一種耐用的無人空中平臺,旨在為戰場指揮官提供高質量的生命模式情報。
該飛機由美國空軍研究實驗室(AFRL)快速創新中心(CRI)與美國自主防御技術公司 DZYNE Technologies 合作設計。
ULTRA系統使美國空軍能夠獲得和部署具有成本效益的飛機系統,該系統能夠在大范圍內運行,因為持續和長期的情報、監視和偵察(ISR)數據對于識別現代戰場上低對比度的不對稱威脅至關重要。
目前的平臺需要龐大的中隊規模,從目標區域附近的基地以高出動率執行任務,這導致前方作戰基地(FOB)的作業面積巨大,維護需求較高。
DZYNE 技術公司在現有機身的基礎上開發了一種持久性飛機,以展示克服這些挑戰的長航時技術。
2024 年 5 月,美國空軍在一個秘密地點部署了 ULTRA 飛機。
ULTRA 系統重 3,000 磅,翼展 82 英尺,升限超過 25,000 英尺。它的巡航速度為 70 節,沖刺速度為 96 節,所需跑道長度為 5000 英尺。
此外,飛機在攜帶超過 400 磅有效載荷的情況下可持續飛行 80 多個小時。
ULTRA 平臺可以克服長距離帶來的挑戰,目前在太平洋等廣闊地區,長距離阻礙了無人平臺的實際使用。
該平臺旨在提供持久的 ISR 能力,同時最大限度地減少基地選擇較少地區的作戰限制。
ULTRA 系統采用了具有成本效益的采購戰略,將以前有人駕駛的商業運動滑翔機改裝成軍用級無人駕駛航空器。
利用現成的商用無人駕駛飛行器技術和現有的制造渠道,有助于保持較低的采購和維護成本。
2017 年 8 月,作為美國國防部(DoD)小企業創新研究(SBIR)和小企業技術轉讓(STTR)計劃第一階段的一部分,為確定 ULTRA 系統的關鍵組件和技術,頒發了 149,992 美元的贈款。
2018 年 8 月獲得了 149 萬美元的撥款,用于開發第一階段貿易研究和第二階段 SBIR SRRT 計劃概念設計期間確定的關鍵組件和技術。
這筆資金支持對代理飛機進行為期三天以上的任務測試。合同于 2020 年 8 月結束。
ULTRA 系統設計為一個可重新配置的任務化平臺,為作戰指揮官提供一個經濟實惠、加固了全球定位系統 (GPS) 的 ISR 平臺,具有超長續航時間,可確保全面的全球作戰準入。
ULTRA 作為一種 ISR 飛行器,可配備一系列光電/紅外(EO/IR)、射頻(RF)以及其他具有成本效益的情報收集有效載荷和傳感器。
在較低的飛行高度下運行使飛機能夠安裝成本較低的 EO/IR 和 RF 傳感器,從而無需使用大型光學設備或大功率 RF 來保持效能。
此外,ISR 傳感器的續航時間很長,使其能夠使用較少的飛機對感興趣的區域進行持續覆蓋。
ULTRA 系統的指揮和控制系統設計簡單易用,操作員可以毫不費力地進行點選操作。
衛星鏈路為飛機提供全球作戰能力,為操作人員提供實時 ISR 數據。
參考來源:美國空軍
與有人駕駛戰斗機搭配使用的協同作戰飛機(CCA)可增強美國空軍下一代空戰行動的戰斗力。
美國空軍(USAF)提出的 "協同作戰飛機(CCA)"計劃是一項多管齊下的舉措,旨在測試、開發和實施新的自主和有人無人駕駛飛機編隊概念。
該計劃旨在快速部署大量自主無人駕駛飛機(正式名稱為 CCA),與第五代或第六代有人駕駛戰斗機協同作戰,作為美國空軍更廣泛的 "下一代空中優勢"(NGAD)計劃的一部分,該計劃設想采用系統方法,利用下一代戰斗機、武器、傳感器、網絡和作戰管理系統在未來幾十年內保持空中優勢。
大規模部署協作式、以任務為重點的 CCA 被視為一種具有成本效益的務實解決方案,可用于擁有強大的空中力量,以應對不斷擴散的敵方隱形戰斗機。
CCAs 可以利用自主、機器學習和人工智能等尖端顛覆性技術,最大限度地提高當前和未來戰斗機機隊的安全和性能,實現靈活的作戰部署。
2024 年 4 月,美國空軍選擇安杜里爾公司和通用原子航空系統公司為美國空軍生命周期管理中心設計、制造和測試 CCA 計劃的生產代表飛行試驗品。
通用原子航空系統公司在 CCA 計劃中的生產代表設計將以 XQ-67A 為基礎。XQ-67A CCA 原型機的首飛于 2024 年 2 月進行,以驗證空軍研究實驗室(AFRL)作為低成本隱身飛機平臺共享計劃的一部分而開創的概念。
2023 年 3 月,美國空軍部長在科羅拉多州舉行的 2023 年空軍協會戰爭研討會上發表了題為 "一個團隊,一場戰斗 "的主旨演講,透露了在不久的將來將至少 1000 架無人駕駛 CCA 與先進有人駕駛戰斗機配對的計劃。
該計劃初步假定每200架NGAD平臺和300架F-35戰斗機將配備兩架CCA戰斗機。
美國空軍 2024 財年的預算提案包括一項 4.9 億美元的預算申請,用于加速 CCA 的開發、實驗和測試。
其中還包括為一個實驗操作單元申請7200萬美元資金,用于測試飛行CCA概念,探索實施CCA技術的組織結構、政策條令、維護概念以及培訓和設施要求。
2023年5月,眾議院軍事委員會戰術空軍和陸軍小組委員會強調了具有成本效益的有人-無人機編隊概念的重要性,并指示美國空軍部長在2023年10月之前向國會國防委員會提交一份報告,說明CCA的籌資、開發、測試和大規模制造的時間表和計劃。
據《航空與航天力量》雜志報道,美國空軍已經規劃了到2028財年的CCA計劃研究、開發和試驗工作的支出申請,總額達60億美元。
首批 CCA 預計將于 2020 年代末進入美國空軍的庫存,該計劃的早期作戰能力目標預計將于 2030 年實現。
美國空軍還在 CCA 計劃下探索國際伙伴關系,包括潛在的對外軍售。預計這些合作伙伴關系還將帶來大規模的經濟型產品,同時實現合作伙伴之間的橫向整合和互操作性。
擬議的 CCA 將是一種新型的無人協同作戰飛機,成本大大降低,高度自主,以執行任務為重點,與第五代和較新的有人駕駛戰斗機一起飛行。
協同作戰飛機配備了可根據任務定制的傳感器、武器和其他戰術系統,在外形和功能上都與眾不同。
它們將利用最先進的人工智能驅動的自主軟件,實現無縫、有效的協作,并通過提供全面的態勢感知、更強的殺傷力以及在高度競爭環境中更高的生存能力,增強有人駕駛戰斗機的性能。
CCA 可與美國空軍不同類型的飛機互操作,其設計既可作為有人駕駛飛機的隊友,也可作為獨立的自主平臺,還可作為協作無人機群的一部分,無需人類直接監督。
它們可以執行不同的任務,從攜帶武器、在其他飛機前方飛行以提供情報、監視和偵察、傳遞有價值的預警和躲避探測,到獨自或與其他部隊一起執行電子戰和打擊目標。
部署多架協作飛機可確保從不同高度、不同角度進行全面的戰區監視和靈活的作戰部署,使任務規劃更加動態和靈活。
協同作戰飛機是美國空軍對俗稱 "忠誠僚機 "的無機組人員飛機系統的官方稱謂,該系統用于伴隨具有類似飛行特性的有機組人員戰斗機,并執行飛行員分配給它們的命令。
CCA的開發將利用現有的一些機組人員與非機組人員的協同工作,包括美國國防部高級研究計劃局的 "空戰進化 "計劃、美國空軍實驗室的 "天堡 "計劃和澳大利亞波音公司的MQ-28A "幽靈蝙蝠"(空中力量協同系統)項目。
ACE計劃旨在通過在飛機狗斗中展示人工智能驅動的人機協作,提高空戰自主性能。
天堡計劃的目標是創建一個開放的自主飛機編隊架構,并開發一個模塊化和通用的核心自主控制軟件,從而能夠低成本地生產和部署多種協作無人機變體,與載員戰斗機并肩作戰。
CCA 的開發將基于 Skyborg 自主核心系統。美國空軍 2024 年的擬議預算包括 5170 萬美元,用于將 "天堡 "自主飛行技術過渡到 CCA 平臺。
波音公司、GA-ASI公司和Kratos公司簽約提供無人戰斗機(UCAV)原型,用于2020年 "天堡 "自主核心系統的測試。
GA-ASI 的 MQ-20 Avenger、Kratos 的 XQ-58 Valkyrie 和波音的 MQ-28 Ghost Bat 是作為 "天堡 "計劃一部分進行測試的三種高性能 UCAV。
可變飛行模擬試驗機(VISTA)X-62A 是 F-16D Block 30 "和平大理石 "伊爾飛機的人工智能駕駛和重大改進型號,以前被命名為 NF-16D,也用于支持 "天堡 "計劃的自主測試。
美國空軍擬啟動一個名為 "蝰蛇 "實驗和下一代作戰模型(毒液)的項目,為六架F-16 "蝰蛇 "戰斗機配備人工智能自飛行能力。該項目旨在測試和改進 CCA 技術的自主軟件。
為啟動該項目,美國空軍已在2024年預算提案中申請5000萬美元。
波音公司的MQ-28A "幽靈蝙蝠 "于2021年2月實現首飛,是澳大利亞皇家空軍空中力量協同系統(ATS)計劃的一部分,也是CCA計劃的可能競爭者之一。
克拉托斯公司已開發出一系列高性能的 CCA 型無人駕駛編隊飛機,包括克拉托斯空狼無人機、UTAP-22 馬科斯和克拉托斯 XQ-58A,每種飛機都針對不同的任務能力進行了優化。
同樣,繼 MQ-20 "復仇者 "成功展示自主能力后,GA-ASI 又于 2022 年 3 月推出了 "賭徒 "自主協作平臺。
該公司的 Gambit 系列無人協作作戰飛機包括 Gambit 1-ISR、Gambit 2-空對空、Gambit 3-高保真教練機和 Gambit 4-作戰偵察機。
參考來源:airforce technology
RCV 是作為美陸軍下一代戰車 (NGCV) 車族的一部分而開發的。按照最初的計劃,陸軍打算開發三種 RCV 變體: 輕型、中型和重型。據報道,陸軍設想使用 RCV 作為有人駕駛戰車的 "偵察兵 "和 "護衛",以阻止伏擊并守衛機械化編隊的側翼。RCV 擬由乘坐 NGCV 的操作員控制,但陸軍希望改進后的地面導航技術和人工智能(AI)最終可能允許單個操作員控制多輛 RCV,或讓 RCV 以更加自主的模式運行。
根據 CRS 獲得的 2019 年 1 月 16 日陸軍機器人戰車運動計劃,陸軍計劃開發三種 RCV 變體。
RCV-L (圖 1)重不超過 10 噸,尺寸(長、寬、高)不超過 224 x 88 x 94 英寸。在運輸方面,單個 RCV-L 將由旋轉翼飛機運輸。RCV-L 的機載殺傷力也有限,如自衛系統、反坦克制導導彈(ATGM)或無后坐力武器。RCV-L 被認為是一種消耗性武器系統,這意味著它在戰斗中被摧毀是可以預期和接受的。
RCV-M(圖 2)重 10 至 20 噸,尺寸(長、寬、高)不超過 230 x 107 x 94 英寸。在運輸方面,單個 RCV-M 可由 C-130 運輸機運輸。RCV-M 將提高機載殺傷力,以擊敗輕型至中型裝甲威脅。陸軍認為 RCV-M 具有 "耐久性",這意味著陸軍希望 RCV-M 比 RCV-L 的生存能力更強。
根據美國政府問責局(GAO)2020 年 8 月的一份報告,機器人戰車(RCV)項目目前正在利用其他交易協議(OTA)進行實驗,以確定技術的可用性和成熟度以及操作概念的有效性。這些實驗的結果將用于確定采購計劃是否可行,計劃采購三種車輛變型--輕型、中型和重型變型。由于 RCV 還不是一個記錄在案的計劃,因此尚未選擇購置方法。
2020 年 1 月 10 日,陸軍宣布將向 QinetiQ 北美公司(弗吉尼亞州--主要總部在英國)授予一份《其他交易協議》(OTA),由其建造四輛 RCV-L,向 Textron 公司(羅德島州)授予一份《其他交易協議》,由其建造四輛 RCV-M。
據報道,2023 年 8 月,陸軍負責采購、后勤和技術的助理部長(ASA [ALT])表示:"當然,陸軍仍然廣泛地對許多不同尺寸的機器人感興趣。但我們將重點放在 RCV-L 上,因為我們認為這是在進入更大平臺之前必須邁出的第一步。
據報道,ASA(ALT)指出,陸軍已計劃 "暫時推遲 RCV-M"。
根據 2024 年 3 月提交的 2025 財年陸軍預算文件,機器人戰車(RCV)已從輕型、中型和重型變型車系列過渡到采用通用底盤的單車方式。陸軍已決定投入使用一個通用平臺,將以前的 RCV 中型概念與 RCV 通用底盤的元素配對使用。這些開發計劃包括RCV中間層采辦快速原型(MTA-RP)和RCV軟件采辦途徑(SWP)計劃,將生產無人地面戰車原型,為作戰概念(CONOPS)和戰術、技術與程序(TTP)成熟、能力開發文件(CDD)開發、安全先進自主和人工智能算法的采辦和集成、部隊設計更新、機器人和自主系統(RAS)條令開發以及后續生產和實戰決策提供信息。
據報道,陸軍計劃在 2024 年夏季從四家競爭制造 RCV 的團隊(McQ、德事隆系統公司、通用動力陸地系統公司和奧什科什防務公司)接收原型車。然后,陸軍計劃啟動競爭,"挑選出最佳品種 "進行最終生產。陸軍打算在計劃于 2027 財年做出生產決定后,于 2028 財年向第一個單元投產。
據報道,在 2024 年夏季,陸軍還計劃在國家訓練中心(NTC)用手頭的 RCV 原型進行兩次輪訓。佐治亞州斯圖爾特堡的一個單元將與隸屬于對方部隊(OPFOR)的一個 RCV 排對抗。在 NTC 的第二次輪換中,肯薩斯州萊利堡的一個單元將利用同一個 RCV 排與 OPFOR 進行模擬作戰。
國會的監督考慮因素可包括以下內容:
作為通用底盤方法的一部分,正在考慮哪些變體?新開發工作是否有尺寸和重量限制?
新的 RCV 變體是否有計劃的單位成本限制?是否仍計劃讓遙控飛行器具有不同程度的消耗性?
是否計劃開發完全自主的 RCV 變體?
影響 RCV 開發的自主地面導航和人工智能(AI)挑戰是什么?
俄羅斯和烏克蘭在當前沖突中使用 RCV 的經驗教訓是否被納入未來陸軍 RCV 開發的考慮因素?
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
這篇文章探討了海軍如何利用水面平臺來應對不斷變化的無人潛航器威脅。
目前,有許多自主/無人駕駛水下潛航器(UUV)項目正在開發中,或可用于軍事和非軍事領域。目前,大多數投入使用的海軍 UUV 都用于水雷戰或水文勘測。許多國家的海軍有更大的雄心壯志來操作更大、更復雜的 XLUUV(如英國皇家海軍的 CETUS 計劃),用于海上偵察并最終執行打擊任務。
無人潛航器可以為有人艦艇提供傳感器和效應器,可以在高風險環境中工作,并能與敵方資產進行非常密切的互動。大型 UUV 的主機平臺可包括潛艇、軍艦或直接從岸上發射。
(1) 用于為其主機/控制單元提供對峙支援的 UUV 和 USV。
無人潛航器開始對傳統反潛戰(ASW)操作人員、方法和系統構成巨大的新威脅。冷戰結束后,作戰重點從海洋轉向了沿岸和淺水環境。這一變化要求反潛戰部隊不斷發展,以便在不利于探測的環境中對付隱形柴電潛艇和 AIP 潛艇。主要在同一瀕海水域活動的 UUV 將為這一挑戰增添另一層復雜性。
UUV 可以相對迅速地加強其薄弱的水下力量,但對手也在競相效仿,因此急需采取有效的反制措施。UUV 對有人潛艇的威脅值得另文討論,但在此將重點討論從水面反擊 UUV 的方法。這種戰爭可稱為 "反 UUV 戰"(AUUVW)的一個新子類型,針對的是難以探測的小型平臺,需要特定的系統來對付它們。
(2) 在此示例中,USV 被部署為對峙反潛武器。這個例子表明,在未來的瀕海戰爭中,UUV 和 USV 實際上可能是最先相遇的對立單元。
有效監視對確保成功執行大多數殺傷鏈階段(探測、分類和跟蹤)至關重要。目前服役的大多數反潛戰傳感器和武器系統都針對有人駕駛潛艇目標進行了優化。被稱為低頻主動聲納(LFAS)的新一代聲學傳感器性能卓越,在探測超靜音 AIP 潛艇方面取得了重大進展。網絡多靜態聲納是探測能力有所提高的另一個領域。UUV 甚至 XLUUV 的目標強度通常較低,尤其是在艇首-艇尾方面,而且輻射噪聲特征很小。因此,瀕海水域的探測將尤其困難,因為探測距離短,幾乎沒有時間做出反應和部署反制措施。
目前,可以認為大多數無人潛航器將用于 ISR 任務,其續航時間和有效載荷要求決定了它們的大小。在探測方面,對 UUV 的大小、類型和作用進行分類和評估也是一個問題。現在,許多行動都必須假定對手的 UUV 可能存在,即使無法探測到它們。只有通過觀察到的有人駕駛的潛艇活動、ORBAT 分析和更廣泛的情報畫面,才能了解威脅的規模。
消除威脅的難度僅次于發現威脅的難度。威脅至少可以部分地通過機動來消除,但這只有在良好的態勢感知和有效的戰術圖景下才能實現。與 UUV 相比,大多數水面資產在速度方面都有很大優勢,但在許多潛在的戰爭場景中,僅靠機動是不夠的,尤其是在保護海底基礎設施等靜止物體時。
由于現有的反潛武器既不適用,又非常昂貴,因此成本效益高的反 UUV 效應器應被視為近期的關鍵需求。目前的空射或水面發射輕型魚雷是當今主要的反潛武器,但它們缺乏足夠的傳感器和制導系統來定位和殺傷 UUV。更合適的反 UUV 武器是微型魚雷。這種新型魚雷將提供一種低成本的解決方案,其適當的機動性、傳感器、速度和彈頭經過優化,可摧毀 XLUUV 尺寸以下的目標。
(3) 萊昂納多 "黑色蝎子 "微型魚雷(1100 毫米 x 127 毫米),用于對付 UUV、微型潛艇和可能的水下運載工具。設計用于在 30 米至 200 米的淺水區作戰,可在空中、水面或水下發射,航速超過 15 節,配備 2.8 公斤彈頭(圖片:萊昂納多公司)。
除了精致的微型魚雷外,還有一種火箭推進深水炸彈。這種深水炸彈射程遠、火力強,而且價格更低廉。俄羅斯和一些前東歐國家仍有裝備這種幾乎過時的反潛武器的軍艦,但它們可能已經找到了新的作用。標準重力深水炸彈如今已很少使用,但也可能提供一種有前途的解決方案。由于傳統重力式深水炸彈很重,不適合從小型 USV 或航空飛行器上大量部署,因此需要新一代小型深水炸彈。BAE 系統公司的新一代深水炸彈概念是目前正在開發的一種解決方案。
(4) 在非盟潛航器水下任務中部署 USV 的潛在方案。目前已經存在執行這一任務的概念 USV,如 Elbit Seagull 和 Atlas Elektronik ACRIMS 的變體。
下圖概述了監視和中和因素,并對典型的反潛和近未來的 AUUVW 進行了簡短比較。這兩個領域在傳感器和效應器方面有許多共同之處,但在探測概率和武器使用方面存在顯著差異和限制。
目前有多種計劃開發用于常規反潛戰的無人駕駛和自主系統,但非盟潛航器似乎不太受重視。面對不斷擴大的 UUV 計劃以及射程、傳感器和人工智能能力不斷增強的潛水器的發展,這種情況可能很快就會改變。
在未來的反潛任務中,反制 XLUUV 極有可能成為首要目標。在其他情況下,同樣的資產將被部署到敵方行動區或其領海進行探測,AUUVW 的重要性可能與今天的反潛任務相同。雙方都使用自主或無人系統的對峙行動使 USV 和航空平臺成為執行 AUUVW 任務的天然候選者。
參考來源:NAVY LOOKOUT
美國陸軍目前正在對其作戰車隊進行現代化改造,以應對更具挑戰性的對手。這項工作包括升級現役系統和引進全新戰車。
目前,美國陸軍正在實施 35 項高優先級采購計劃,涵蓋六個能力類別。其中包括各類車輛以及改進型射管火炮。總體而言,其目標是使陸軍編隊更具機動性、生存能力和殺傷力。武器系統明顯向對抗同級和近似同級對手的優化方向轉變。盡管現代化迫在眉睫,但預算限制迫使陸軍一方面要在研發和采購之間取得平衡,另一方面又要保持戰備狀態。2023 年初提交的 2024 財年預算申請文件顯示,與 2023 年預算相比,武器和履帶式車輛的采購資金預計將減少 18%。這將導致某些系統的采購速度低于預期。
M1A2 艾布拉姆斯主戰坦克(MBT)于 1993 年達到初始作戰能力(IOC),目前仍是美國陸軍的 "裝甲拳頭"。美國陸軍繼續對該武器系統進行升級,以應對潛在對手不斷提高的攻防能力。美國陸軍目前的庫存主要由 2006 年首次服役的 M1A2 系統增強包 2 (SEPv2) 組成。
目前的生產型是更現代化的 M1A2C,在 2018 年之前被稱為 M1A2 SEPv3。除了新制造的坦克外,還可以通過按照新標準改裝舊坦克來制造 M1A2C 變種。雖然陸軍尚未透露有關新造坦克的最終采購目標,但已宣布打算將所有1500輛SEPv2主戰坦克改裝成M1A2C標準。預計這項工作將持續到 2028 年。已與澳大利亞和波蘭簽署了新造 M1A2C 主戰坦克的出口協議。
圖:靶場上的 M1A2 SEPv3 Credit: US Army
M1A2C 使用與 SEPv2 相同的沃特弗利特兵工廠 M256 120 毫米 L/44 主炮(源自萊茵金屬公司的 Rh-120 L44 火炮)和輔助武器。速度和作戰航程等性能參數也幾乎沒有變化。不過,M1A2C 改型在通信、殺傷力、持續性、可靠性、燃油效率和生存能力方面都有顯著提高。這是通過集成大量新型或改進型組件實現的:
增強型火控計算機可容納更多類型的現代彈藥,包括可編程彈藥,并可集成新推出的彈藥;
坦克配備了高分辨率、數字化的第三代紅外瞄準鏡,有時也稱為 "改進型前視紅外瞄準鏡"(IFLIR);
裝有 12.7 毫米機槍的炮塔安裝式通用遙控武器系統(CROWS)現在配備了經過改進的攝像頭;
增加了一個輔助動力單元,可在主機關閉時支持電氣和電子系統,從而實現無聲越障操作并節省燃料;
車輛健康管理系統持續監測坦克的各個部件,以進行預測性維護并提高可靠性;
CREW Duke V3 反遙控簡易爆炸裝置電子戰系統可提供對路邊炸彈的防護;
在車體和炮塔上增加了額外的被動裝甲,以增強對反坦克武器以及地雷和簡易爆炸裝置的防護;
該坦克可安裝貼花爆炸反應裝甲(包括 I 型和 II 型艾布拉姆斯反應裝甲瓦片 (ARAT))以及 "Trophy"主動防護系統 (APS)。
這些升級的凈結果是車重達到 66.7 噸(73.5 美噸),比基本配置的 SEPv2 重了近 2.2 噸,在安裝了部隊防護 (FP) 裝甲套件、"獎杯 "和胺滾筒后,車重最高可達 83.7 噸(92.23 美噸)。2022 年,第三步兵師第二裝甲旅戰斗隊(ABCT)--綽號 "斯巴達旅"--成為第一個用 M1A2C 取代其傳統裝備的主要單元。
2023年2月,ABCT在位于加利福尼亞州的陸軍國家訓練中心(NTC)進行了首次實戰評估,測試新型主戰坦克與該旅其他主要武器系統的早期互操作性。"2022年10月,斯巴達旅旅長伊桑-迪文上校對記者說:"在NTC的周期有助于給我們施加壓力,[學會]用新裝備維持和建立戰斗力。"[我們]正試圖模擬在艱苦環境中部署,從堡壘到港口,并在異國他鄉產生戰斗力的情景。
2023 年初,第二單元--第 3 步兵師第 1 ABCT 開始接收升級后的主戰坦克。我們已經吸取了一些經驗教訓。新型坦克重量的增加使得在戰場上回收艾布拉姆斯坦克變得更加困難。在更強大的新型搶修車投入使用之前,陸軍計劃使用兩輛 M88A2 搶修車來搶修 SEPv3。
移動防護火力(MPF)計劃于2015年啟動,旨在為輕型步兵單元提供有機裝甲直接火力能力。盡管其外觀與輕型坦克不同,但陸軍強調,這種裝有炮塔的履帶式戰車并非輕型坦克,因為其任務特征與輕型坦克有很大不同。在功能上,MPF 填補了 "艾布拉姆斯 "主戰坦克和 "斯崔克 "洲際彈道導彈車之間的空白,它是一種快速、高機動性的火力支援車輛,用于支援推進中的下馬步兵(而坦克則主要充當裝甲機械化沖鋒的先鋒)。
圖:2023 年 6 月 10 日舉行的 MPF 更名為 "布克 "號的揭幕儀式。圖片來源:美國陸軍
MPF 的 105 毫米主炮可發射一系列現役彈藥,用于攻擊輕型裝甲車輛、堅固陣地、掩體和下馬人員,以清除障礙和壓制反擊,支援友軍步兵。根據彈藥的不同,最大有效射程可達 4 公里。布克 "的炮塔和火控系統與 "艾布拉姆斯 "系列有許多共同之處。指揮官站配備了賽峰光學公司的 PASEO 遠程全景瞄準鏡,允許指揮官在炮手打擊當前目標時獨立搜索新目標或威脅,加快了交戰節奏。
重達 38 噸的 MPF 重量輕、體積小,足以通過大多數橋梁并在狹窄的城市地形中機動;可由 C-17 飛機空運,但不能空投。該車由指揮官、駕駛員、炮手和裝填手四人組成。
在防護方面,"布克 "有多個防護層,可抵御直接或間接火力、火箭榴彈和車底威脅。為了提高乘員的生存能力,炮塔的彈藥儲藏室上方裝有防噴板。據通用動力公司 MPF 項目主管凱文-弗納格斯(Kevin Vernagus)稱,這包括側面和腹板的附加裝甲,并留有增長余地。他說:"隨著威脅的演變或新材料的出現,你只需拆下一套裝甲,然后根據需要換上新材料或更厚或更薄的裝甲"。Vernagus 補充說,MPF 還可以安裝主動防護系統 (APS),以抵御反坦克導彈。
陸軍于 2023 年 6 月 14 日將 MPF 正式命名為 M10 Booker。該項目于2022年6月通過里程碑C,從中間層快速開發階段過渡到記錄在案的采購項目。當月,通用動力陸地系統公司(GDLS)獲得了多達 96 輛 MPF 的低速初始生產(LRIP)合同。該訂單價值 11.4 億美元。
LRIP 計劃于 2023 年底開始交付。這將使 "初始作戰測試與評估"(Initial Operational Testingand Evaluation)在 24 財政年度末進行。這一時間表將允許 GDLS 和陸軍消除潛在的薄弱環節。根據 2023 年 1 月的 DOT&E 報告,2021 年在計劃競爭階段測試的原型并不成熟。車輛設計的可維護性已得到確認,但在 MTA 階段發現了運行效果方面的薄弱環節,陸軍目前正在努力加以糾正。
問題包括車輛的聲學特征、發射主炮時油箱中有毒煙霧的積聚,以及需要提高 MPF 傳感器與下車步兵傳感器的兼容性。網絡生存能力測試在作戰測試期間也未進行,但將作為未來作戰測試的一部分進行評估,以支持計劃于 25 財年第二季度做出的首次試車決定。
圖:重達 38 噸的 M10 Booker 裝有一門 105 毫米主炮。資料來源:美國陸軍
但 2021 年的評估方案顯示,與沒有配備火力支援車的單元相比,配備 MPF 的連隊能更快、更穩定地完成任務目標,傷亡人數也更少。根據目前的規劃,到 2035 年將總共采購 504 輛車。第一個作戰營計劃于 2025 年第四季度裝備 42 輛車。基地計劃要求每個師配備一個 "布克 "營,每個連將被抽調去支援裝甲旅戰斗隊(ABCT)。
多用途裝甲車(AMPV)將逐漸取代越戰時期的 M113 裝甲運兵車。新車輛的設計旨在提高生存能力、乘員保護、機動性和發電能力,并能更好地應對激烈的電子戰(EW)和網絡戰。AMPV 的內部容積比 M113 大 78%。美國陸軍計劃在 20 年內采購 2,936 個單元。大部分將分配給 ABCT;目前 ABCT 庫存中約有 30% 是 M113。
圖:實地測試 AMPV 資料來源:美國陸軍
BAE 系統公司于 2014 年贏得了 AMPV 的工程與制造開發 (EMD) 合同。第一輛原型車于 2016 年 12 月完成。該公司于 2018 年被選中生產 AMPV。從外觀上看,BAE公司的設計可視為無雷布雷德利變型車,該車與M2/M3布雷德利共享許多部件,包括底盤、發動機、變速器和懸掛系統。
這就減輕了 ABCT 的后勤負擔,最大限度地減少了需要儲存和在戰場上攜帶的備件種類,同時簡化了維修人員的培訓。當然,"布雷德利 "與 "AMPV "之間也有很大的不同,如前面提到的沒有炮塔("AMPV "可配備裝甲炮架),車體也經過重新設計,以加強對地雷、簡易爆炸裝置、火箭榴彈和小武器的防護。
AMPV 有五個變型。根據變型的不同,車組將由兩名或三名士兵組成。數量最多的 AMPV 將是 M1283 通用型車輛,適用于人員運輸和后勤支援,包括戰場補給。除乘員外,這些車輛還將運送六名配備作戰裝備的步兵。
其他變型車包括 M1284 醫療后送車(可容納六名病人);M1285 醫療救治車(可在靜止時部署一個附帶的軟庇護所,可同時救治四名病人);M1286 任務式指揮車,用作 ABCT 的移動指揮所;以及 M1287 120 毫米迫擊炮運兵車。目前正在考慮第六種變型車,以取代目前基于 M113 的工程車。
AMPV 的低速初始生產于 2019 年 1 月獲得批準,初始交付量為 450 輛。由于供應鏈問題和 COVID 限制,BAE 無法按原定計劃于 2020 年 7 月交付首批單元(實際于 2020 年 9 月推出),因此不得不于 2021 年 1 月重新設定基線計劃時間表。陸軍于 2021 年 5 月至 2022 年 5 月期間進行了全面系統級(FUSL)實彈測試,隨后于 2022 年 7 月進行了陸軍 IOT&E 測試。FUSL活動使用生產型車輛來評估車輛和乘員在動能威脅面前的脆弱性,并測試AMPV的自動滅火系統。這些活動都是按照五角大樓 DOT&E 批準的測試計劃進行的。
圖:發射 AMPV 的迫擊炮運載型號 圖源:美國陸軍
供應鏈和生產方面的僵局現已得到解決。整個 LRIP 生產批次已經完成。2023 年 3 月,第 3 步兵師第 1 ABCT 成為第一個裝備 AMPV 的作戰部隊。2023 年 8 月 1 日,陸軍宣布其批準 FRP 的決定,2023 年 9 月 1 日,BAE 宣布收到正式的 FRP 合同。初始合同價值 7.97 億美元,涉及車輛數量不詳。預計后續合同將使采購項目的價值增加到 160 億美元以上。陸軍再次將生產目標提高到每月 16 輛,即每年裝備一個半旅。
聯合輕型戰術車(JLTV)的設計目的是提供比上裝甲 "悍馬 "車更好的乘員保護和生存能力,但重量更輕,機動性比 MRAP 車更強。有機裝甲和補充模塊化裝甲相結合,可針對特定任務防御直射火力威脅和簡易爆炸裝置。JLTV 有兩種底盤,即四座戰斗戰術車(CTV)和雙座戰斗支援車(CSV)。
CTV 可配置為通用型、重型火炮運載車或近戰武器運載車;CSV 有一個用于執行通用任務的平板載貨空間,也可支持封閉式外殼。雖然 JLTV 被各軍種廣泛使用,但到目前為止,美國陸軍和美國海軍陸戰隊(USMC)是最大的運營商,目前分別擁有約 12,500 輛和 3,700 輛 JLTV。巴西和北約的幾個歐洲盟國也向國外訂購了軍用車輛。總體而言,截至 2023 年 6 月 1 日,共有 20,000 輛 JLTV 從奧什科什裝配線下線。
圖:美國陸軍特種作戰部隊使用 JLTV 進行訓練。資料來源:美國陸軍
最初的 JLTV LRIP 合同于 2015 年授予奧什科什防務公司,2019 年初開始向陸軍和美國海軍陸戰隊交付;2019 年 6 月宣布了 FRP 決定。按照一開始的計劃,陸軍(負責管理所有軍種的 JLTV 項目)于 2022 年進行了第二次競爭,以授予繼續生產該車輛的新合同。第二次合同競爭的目的是確保五角大樓繼續以最優惠的價格獲得高質量的制造和維護服務。從一開始,陸軍就獲得了 JLTV 技術數據的使用權,以避免依賴一家承包商。
2023 年 2 月 9 日,陸軍宣布將后續合同授予 AM General。奧什科什公司對此提出抗議,但政府問責辦公室于 2023 年 6 月 12 日駁回了質疑,認為陸軍已公平地評估了兩家公司的提案。奧什科什公司將繼續生產 JLTV,直到 2024 年底(根據原 FRP 協議的計劃),AM 通用公司將在 2024 年 8 月左右啟動裝配線。
新合同的基本履行期為五年,另有五個為期一年的可選訂購期。新合同的初始訂單為20,682輛車和9,883輛JLTV優化拖車。雖然目前尚不清楚 AMGeneral 公司是否會提出任何實際的車輛設計變更,但陸軍在競爭階段提出了一些技術改進要求,或由兩家競爭者提出。這些改進包括增強防腐性能、提高燃油效率、防側滑技術、鋰離子電池、自動制導車輛系統、射頻識別和 GPS 跟蹤。
圖:2021 年,JLTV 取代了德國維爾塞克第 2 騎兵團的悍馬車,提供了裝甲更強、發動機更強勁、耐用性更高的車輛。資料來源:美國陸軍
美國國會研究服務局(CRS)在 2023 年 3 月的一份報告中警告說,JLTV 項目仍存在一些不確定因素。其中包括美國陸軍自2022年以來宣布的重組計劃(以及美國海軍陸戰隊的縮編和作戰方向調整),這可能最終改變部隊所需的車輛數量。美國海軍陸戰隊也在對一些現役車輛進行重大改裝,使JLTV能夠發揮反無人機和短程防空的作用,或作為反艦導彈的遙控運載/發射裝置。綜合來看,陸軍和美國海軍陸戰隊的結構和作戰發展可能會影響新合同期內的單元成本和生產節奏。
M109 自行榴彈炮系列于 20 世紀 60 年代問世。此后,這種裝有炮塔的履帶式裝甲火炮系統經過了多次升級。1994 年,M109A6 被命名為 "帕拉丁"(Paladin),到 1999 年,美國陸軍共采購了 950 門該型火炮。陸軍目前正在引進 M109A7,它最初被命名為 M109A6 PIM(帕拉丁綜合管理系統)。雖然它保留了 M109 系列的名稱,但 A7 型的創新之處很多,以至于一些分析家認為它實際上是一種新的武器系統。
圖:試射 M109A7 SP 榴彈炮。資料來源:美國陸軍
新型榴彈炮由 BAE 系統公司制造,保留了 M109A6 的炮塔和主炮,但進行了升級,例如采用 600 伏電力驅動系統取代炮塔和火炮系統中的液壓驅動裝置。車體下部已完全更換。與AMPV一樣,M109A7與M2/M3 "布雷德利 "有一些共同之處,包括(升級的)發動機、(改進的)傳動裝置以及部分懸掛系統和履帶。
其他重要的升級還包括 70 千瓦、600 伏的車載動力系統(老式 "帕拉丁 "的動力系統額定功率為 18.5 千瓦)、數字式結構、數字式火控系統、數字式乘員顯示器和集成式藍軍跟蹤器。一方面,升級和與其他裝甲系統的通用性簡化了 ABCT 在和平時期和戰場上的維護工作。
它們還提高了性能,包括動力輸出能力、負重能力和速度,從而確保火炮能與其余裝甲車輛保持同步;額外的負重能力還允許安裝可根據任務配置的裝甲包,以進一步提高乘員的生存能力。在進攻方面,M109A7 的火控系統可接收火力任務,并(利用車載定位導航系統)計算移動中的射擊方案,然后在停止后 60 秒內開火。
經過改進的加速能力可使榴彈炮迅速撤離發射陣地,以躲避反擊。除移動火炮系統外,全套系統還包括新型 M992A3 彈藥運輸車,用于在戰場上補充榴彈炮的彈藥庫。這種輔助車輛也被稱為 CAT(履帶式火炮運載車),可裝載 95 枚炮彈,并配有用于轉運彈藥的集成裝填臂。
圖:M992A3 CAT 在榴彈炮后面等待。資料來源:美國陸軍
PIM現代化計劃于2007年啟動,2009年授予BAE系統公司研發合同,2011年交付原型車。2013 年 10 月,授予了 65 輛單元的 LRIP 合同,并于 2015 年 4 月開始交付。首次試生產合同原定于 2017 年 12 月授予。
然而,由于該公司工廠的產能問題,FRP被推遲到2020年3月。陸軍最終于2020年2月授權啟動全面生產。第一個用 M109A7 取代其 M109A6 榴彈炮的作戰單元是第 1 騎兵師的第 3 BCT,該部隊于 2020 年 8 月接收了成套車輛。預計陸軍將在 2020 年代末完成全部 580 套車輛的采購。M109A7 將一直服役到 2050 年。
M109A7 也是 XM1299 增程加農炮或 ERCA 的基礎。與 M109A6 和 M109A7 的 30 千米射程相比,這種新型榴彈炮的精確射程預計可達 70 千米(取決于彈藥類型)。
為實現這一性能,ERCA 配備了貝內特實驗室開發的新型炮管。155 毫米 L58 炮管長 9.1 米(比 "帕拉丁 "的炮管長約 3 米)。
這增加了發射氣體與彈丸在槍管中的相互作用時間,使彈丸能夠達到更高的炮口速度。通過使用新的 "增壓 "推進劑來發射現有和未來的彈藥,還將進一步提高速度。ERCA還將配備自動裝彈機,將射速提高到10發/分(M109A7為4發/分)。該計劃于 2018 年獲得快速原型/MTA 狀態,并被視為高度優先的采購目標。然而,由于技術問題,子系統開發測試未能按計劃在 2022 年 12 月前完成,這意味著 ERCA 也可能無法在 23 財年結束前向一個野戰炮兵營提供 18 門原型榴彈炮進行作戰測試。
因此,ERCA 將失去其 MTA 地位(限期五年),并恢復為傳統的主要能力采購計劃。地位的改變將在 24 財年末進行。
圖:配有 9.2 米 ERCA 炮管的 M109A7 試驗臺。資料來源:美國陸軍
艾布拉姆斯主戰坦克的故事也遠未結束。M1A2 SEPv4 改型的研制工作始于 18 財年。SEPv4 被認為是 M1A2C 的漸進式升級,其主要改進將通過集成強大的新型傳感器和火控技術來實現。然而,2023 年 9 月 6 日,美國陸軍宣布對艾布拉姆斯升級計劃進行改革。雖然 M1A2C 的采購仍將繼續(但速度有所降低),但 SEPv4 已被取消,取而代之的是影響深遠的重新設計,目前被命名為 M1E3。下一代戰車跨功能小組主任杰弗里-諾曼準將說:"在研究最近和正在發生的沖突時,我們意識到未來戰場對坦克提出了新的挑戰。我們必須優化 "艾布拉姆斯 "的機動性和生存能力,使坦克能夠在未來戰場上繼續作為頂級掠奪者近距離摧毀敵人"。
維護和支持也將得到簡化。地面作戰系統首席執行官格倫-迪恩少將在宣布這一變化時說:"艾布拉姆斯坦克不能再在不增加重量的情況下提高其能力,我們需要減少其后勤足跡"。迪恩少將說:"烏克蘭戰爭凸顯了為士兵提供綜合保護的迫切需要,這種保護是在內部建立的,而不是外加的"。
用于 SEPv4 的 "最佳 "技術將被納入 M1E3,從而加快開發時間和成熟度。陸軍副部長加布-卡馬里奧(Gabe Camarillo)在 9 月 6 日的新聞發布會上表示,這將包括 "原生 APS"(SEPv4 將配備 "戰利品 "APS)。新的變型將符合最新的模塊化開放系統架構標準,這將有助于更快地插入技術。陸軍宣布,這將有助于設計出一種生存能力更強、重量更輕的坦克,在初期投入戰場時將更加有效,將來也更容易升級。
圖:通用動力陸地系統公司的艾布拉姆斯 X 技術驗證車 圖源:GDLS
總體而言,陸軍透露的有關新型車輛的細節很少,這導致人們對實現該軍種總體目標的各種選擇產生了大量猜測,如大幅減輕重量和后勤負擔(讀作:降低油耗)。
在 2022 年 10 月舉行的美國陸軍協會(AUSA)防務展上,GDLS 展示了其艾布拉姆斯 X 概念車。下一代創新技術包括:柴油發動機與電動電池相結合的混合動力系統(GDLS 稱這將減少 50% 的燃料消耗,并有助于實現靜默觀察能力);配備 120 毫米主炮的無人炮塔和裝備 XM914 30 毫米鏈炮的遠程武器站;兩個 360° 全景瞄準鏡;安裝傳感器、反制裝置和主動防護系統的外部模塊化插槽;以及 120 毫米火炮的自動裝彈裝置,從而使乘員人數減少到三人。
艾布拉姆斯X的設計包括KATALYST下一代電子結構(NGEA)系統,該系統有助于與其他有人和無人平臺進行作戰聯網。雖然陸軍尚未表示出任何偏好,但 "艾布拉姆斯X "驗證型的元素仍有可能進入新型主戰坦克。M1E3(隨后將被重新命名為 M1A3)計劃于 2030 年代初投入使用。
自軍事航空業誕生以來,美國軍方一直對遙控飛機感興趣。今天的無人機系統(UAS)通常由一個無人駕駛飛行器(UAV)和一個地面控制站組成。自20世紀90年代,隨著MQ-1 "捕食者 "的推出,無人機系統在美國軍事行動中已變得無處不在。
美國軍方目前采用了幾種不同的大型無人機系統,包括
此外,其他幾個報告的項目計劃要么正在開發,要么目前正在進行試驗。這些計劃包括空軍的B-21突擊機和空軍的RQ-180。
當國會履行其監督和授權職能時,它可能會考慮與無人機系統有關的幾個潛在問題,項目相關的幾個潛在問題,包括
在美國軍方,遙控飛行器(RPV)最常被稱為無人駕駛飛行器(UAV),被描述為單一的飛行器(帶有相關的監視傳感器)或無人駕駛飛行器系統(UAS,或無人機系統),通常由一個飛行器與一個地面控制站(飛行員實際坐在那里)和支持設備組成。當與地面控制站和通信數據鏈相結合時,無人機形成了無人機系統或UAS。
美國國防部(DOD)對無人機的定義,并延伸至無人機系統,是指涵蓋下列特征的飛機:
根據國防部的定義,彈道或半彈道載具、巡航導彈和炮彈不被視為無人機系統。
無人機系統的作用和任務已經隨著時間的推移而演變,從收集情報、監視和偵察到執行空對地攻擊任務。此外,一些分析家預測了無人機系統的未來作用,如空對空戰斗和戰斗搜索和救援。然而,對無人機系統的未來概念和任務的詳細討論超出了本報告的范圍。
無人機系統在第一次世界大戰期間首次進行了測試,盡管美國在那場戰爭中沒有在戰斗中使用它們。美國在越南戰爭期間首次在戰斗中使用了無人機系統,包括AQM-34 Firebee,這一系統體現了無人機系統的多功能性。例如,"火蜂 "最初在20世紀50年代作為空中炮擊靶機飛行,然后在20世紀60年代作為情報收集無人機飛行,并最終在2002年被改裝為有效載荷。
美國軍隊在科索沃(1999年)、伊拉克(2003年至今)和阿富汗(2001年至今)等沖突中使用無人機系統,說明了無人機的優勢和劣勢。(下面討論的MQ-1 "捕食者 "進一步體現了這些優勢和劣勢)。當無人機系統執行歷史上由有人駕駛飛機執行的任務時,它們經常獲得媒體的關注。與有人駕駛飛機相比,它們似乎還具有兩個主要優勢:(1)它們消除了飛行員的生命風險(見關于MQ-4C的討論);(2)它們的航空能力,如續航能力,不受人類限制的約束,并使用對人類來說可能太危險的固有不穩定設計,改進低可觀察技術。此外,無人機系統可以通過執行不需要飛行員在駕駛艙內的 "枯燥、骯臟或危險 "的任務,潛在地保護飛行員的生命。這些任務的例子包括1999年由B-2轟炸機執行的30小時長航時任務(枯燥的任務);空軍和海軍的B-17飛機穿過核云收集放射性樣品(骯臟的任務);以及在存在主動威脅的情況下進行的情報監視和偵察飛行,如便攜式防空系統或綜合防空系統(危險任務)。
此外,無人機系統的采購和操作可能比有人駕駛的飛機更便宜。然而,較低的采購成本可能會與國防部的意見相權衡,即無人駕駛平臺比有人駕駛平臺更有可能發生A類事故,即造成250萬美元的損失、生命損失或飛機毀壞的事故(表1)。當比較事故率時,即以每10萬小時飛行的事故報告,以便對不同類型的飛機進行比較,與有人駕駛的飛機相比,無人駕駛的飛機發生A級事故的可能性要高92%;當MQ-1的事故率從無人駕駛的子類別中刪除時,與有人駕駛的飛機相比,MQ-9和RQ-4發生A級事故的可能性高15%(見表1)。雖然與無人駕駛平臺相比,有人駕駛飛機通常有更多的A類事故,但這一結果可能是由于有人駕駛飛機的數量更多。
表1. 1998至2021財年的軍用飛機失事和毀壞率
國防部通常使用三種模式來操作無人機系統:(1)政府擁有和操作的系統,(2)政府擁有但由承包商操作的系統,以及(3)承包商擁有和操作的系統。當無人機系統首次被引入部隊時,國防部使用了承包商擁有和操作的模式,因為國防部培訓軍事人員來操作這些新型飛機。在培訓了足夠的人員后,國防部過渡到了政府擁有和經營的模式。然而,國防部對分配給承包商運營的飛機(包括政府和承包商擁有的飛機)的任務類型進行了限制,將這些類型的行動限制在情報、監視和偵察的作用。
最早進入軍隊服役的無人機系統之一是MQ-1 "捕食者",當時國防部在1996年選擇了空軍來操作 "捕食者"。根據空軍的說法,"捕食者 "的設計目的是 "向作戰人員提供持久的情報、監視和偵察信息,并結合打擊能力"。20作為國防部高級研究計劃局(DARPA)合同下的先進概念技術示范機,"捕食者 "在1995年仍作為技術示范機進行了首次作戰部署,支持北約對塞爾維亞的空襲。從1999年3月到7月,"捕食者 "在科索沃上空飛行了600多架次,進行實時監視和戰損評估。2001年9月,"捕食者 "被部署到阿富汗,在2001年9月11日的恐怖襲擊之后,為支持 "持久自由行動 "提供長期的情報、監視和偵查。美國軍隊對 "捕食者 "的廣泛使用促進了其他密切相關的無人機系統(如下所述)的發展,這些系統旨在執行各種類型的任務。盡管 "捕食者 "于2018年3月9日正式退役,但美軍目前的大部分無人機系統機隊都是基于相同的技術,包括源自 "捕食者 "的機體。
“捕食者”由加利福尼亞州圣地亞哥的通用原子航空系統公司開發,以其綜合監視有效載荷和武器裝備能力幫助定義了無人機系統的現代作用。捕食者的主要功能是對潛在的地面目標進行偵察和目標獲取。為了完成這一任務,"捕食者 "配備了450磅的監視有效載荷,其中包括兩臺電子光學(EO)相機和一臺用于夜間的紅外(IR)相機。這些攝像機被安置在車頭下的球狀炮塔中。掠奪者 "還配備了一個多光譜瞄準系統(MTS)傳感器球,它在EO/IR有效載荷中增加了一個激光指示器,使掠奪者能夠跟蹤移動目標。此外,"捕食者 "的有效載荷包括一個合成孔徑雷達(SAR),它使無人機系統能夠在惡劣的天氣中 "看到"。捕食者的衛星通信提供了超越(地面)視距無線電的操作。
MQ-1捕食者的物理特征:"捕食者"是一種中高度、長壽命的無人機系統。它長27英尺,高7英尺,翼展48英尺,有細長的機翼和一個倒 "V "形的尾翼。"捕食者"通常在10,000到15,000英尺的高度運行,以便從其視頻攝像機獲得最佳圖像,盡管它能夠達到25,000英尺的最大高度。每輛飛行器可以在離其基地500多海里的地方停留24小時,然后返回家園。"捕食者"的飛行員和傳感器操作員從地面控制系統中駕駛飛機。
2001年,作為一項輔助功能,"捕食者 "配備了攜帶兩枚地獄火導彈的能力。以前,"捕食者 "識別目標并將坐標轉發給一架有人駕駛的飛機,然后與目標交戰,但增加反坦克彈藥后,無人機系統能夠對時間敏感的目標發動精確攻擊,并將 "傳感器到射擊 "的時間周期降至最低。因此,空軍將 "捕食者 "的軍事名稱從RQ-1B(偵察型無人機)改為MQ-1(多任務無人機)。
在 "捕食者 "作戰成功后,陸軍和空軍都開發了變種飛機,包括MQ-1C "灰鷹 "和MQ-9 "收割者"(下文討論)。這些飛機使用了原來的 "捕食者 "機身,同時增加了發動機功率和武器裝備。
以下各節概述了國防部目前選定的無人機系統項目。
除了RQ-170 "哨兵 "是一個公認的機密無人機系統項目外,這些選定的系統都有國防部發布的選定采購報告,其中提供了詳細的信息和系統特征。表2提供了這些選定的無人機系統的特征摘要。
表2. 選定的無人駕駛飛機的特征摘要
MQ-1C“灰鷹”(圖1)是MQ-1 "捕食者 "的陸軍衍生產品。根據陸軍的說法,MQ-1C“灰鷹”為作戰人員提供了專用的、有保障的、多任務的無人機系統能力,涵蓋所有10個陸軍師,以支持指揮官的作戰行動和陸軍特種部隊及情報和安全指揮部。 陸軍表示,MQ1C灰鷹能夠以150節的最大速度在25,000英尺的高度飛行至少27小時。它可以攜帶四枚地獄火導彈,以及光電傳感器、合成孔徑雷達和通信中繼器。根據2021財年選定的采購報告,陸軍的MQ-1C“灰鷹”在2019財年飛行了超過494,000小時,實現了92%的戰斗行動可用性。
圖1. MQ-1C “灰鷹”
陸軍總共采購了204架飛機,其中11架是訓練飛機,13架是 "戰備浮動飛機"(即備件)。平均采購單位成本(基本上是每架飛機的成本)為1.275億美元。36 陸軍在2018年8月完成了MQ-1C "灰鷹 "的作戰測試和評估,目前在15個陸軍連隊運營該無人機系統。
MQ-9 "死神"(圖2)--以前是 "捕食者B"--是通用原子公司對MQ-1 "捕食者 "的替代。根據空軍的說法,MQ-9 "死神 "是一種中高海拔、長續航時間的無人機系統,能夠進行監視、目標獲取和武裝對抗。盡管MQ-9 "死神 "借鑒了MQ-1 "捕食者 "的整體設計,但MQ-9 "死神 "長13英尺,翼展長16英尺。MQ-9 "死神 "還采用了900馬力的渦輪螺旋槳發動機,比MQ-1 "捕食者 "的115馬力發動機功率大得多。這些升級使MQ-9 "死神 "能夠達到最大50,000英尺的高度,240節的空速,24小時的續航時間,以及1,400海里的航程。然而,MQ-9 "死神 "與其前輩最不同的特點是其軍械能力。MQ1捕食者能夠攜帶兩枚100磅的地獄火導彈,而MQ-9死神可以攜帶多達16枚地獄火導彈,相當于陸軍阿帕奇直升機的有效載荷能力,或者混合500磅的武器和小直徑炸彈。在2018日歷年,MQ9 "死神 "總共飛行了325,000小時--其中91%的小時,即約296,000小時,是為了支持作戰行動而飛行的。
圖2. MQ-9 "死神"
2021年1月,通用原子公司披露了MQ-9 "死神 "的一個新的海上反水面戰變體。據報道,MQ-9B "海上衛士 "配備了聲納浮標投放(投放旨在識別潛艇的傳感器)和遙感能力(很可能是指 "海上衛士 "用于搜索水面艦艇的合成孔徑雷達),目前正在太平洋地區進行測試。
根據2020財年選定的采購報告,空軍已與通用原子公司簽訂合同,在該計劃的有效期內建造366架MQ-9 "死神"。按2008年美元計算,平均采購單位成本為2230萬美元(或按2022財年美元計算約為2800萬美元)。在2022財年,空軍沒有要求采購任何MQ-9 "死神",但眾議院軍事委員會在其標記中授權額外采購6架飛機。
由波音公司制造的MQ-25 "黃貂魚"(圖3)旨在為海軍的航母航空隊提供空中加油。根據海軍的說法,MQ-25將率先實現有人和無人操作的整合,展示成熟的復雜的海基C4I[指揮、控制、通信、計算機和情報]無人機系統技術,并為未來多方面的多任務無人機系統鋪平道路,以超越新興威脅。MQ-25的要求是解決基于航母的加油和持久的情報、監視和偵察能力的需要。
MQ-25 "黃貂魚 "由一個飛行器和一個控制系統組成,旨在適合航空母艦。它的首次飛行是在2019年9月進行的。MQ-25 "黃貂魚 "目前正處于采購過程的工程、制造和設計階段,海軍計劃在2023財政年度開始采購。根據2021財年的選定采購報告,海軍打算采購76架飛機,平均采購單位成本為1.21億美元。海軍在確定將加油作為其第一個航母上的無人機系統任務之前,研究了幾個無人戰斗飛行器概念。
圖3. MQ-25 "黃貂魚"
諾斯羅普-格魯曼公司的RQ-4 "全球鷹"(圖4)是美國空軍目前投入使用的最大和最昂貴的無人機系統之一。RQ-4 "全球鷹 "集成了多樣化的監視有效載荷,其性能被廣泛認為可與大多數有人駕駛的間諜飛機相媲美或超越。RQ-4全球鷹長47.6英尺,重32,250磅,與一架中等規模的公司飛機差不多大。根據空軍的說法,RQ-4全球鷹的飛行高度幾乎是商業客機的兩倍,可以在65,000英尺的高空停留超過34小時。它可以飛到5,400海里外的目標區域,在60,000英尺高空徘徊,同時監測一個伊利諾伊州大小的區域(近58,000平方英里)24小時,然后返回。RQ-4 "全球鷹 "最初被設計為一種自主的無人機,能夠根據預先編入飛機飛行計算機的輸入進行起飛、飛行和降落;然而,空軍通常在任務控制飛行員和傳感器操作員的配合下操作這些飛機。
圖4. RQ-4 "全球鷹"
RQ-4全球鷹目前以三種配置部署。Block 20、Block 30和Block 40:
20號機被稱為戰場機載通信節點(BACN,發音為 "bacon"),充當地面部隊的通信中繼。目前有四架飛機采用這種配置。
30號機使用合成孔徑雷達(SAR)、光電/紅外(EO/IR)傳感器、增強型綜合傳感器套件(EISS)和機載信號情報有效載荷(ASIP)的組合。Block 30的初衷是為了取代U-2間諜飛機。目前有20架Block 30飛機正在服役。
40號機整合了具有地面跟蹤能力的多平臺雷達技術(可跟蹤地面部隊的雷達,類似于E-8C JSTARS飛機)。10架Block 40飛機正在服役。
截至2016財年的選定采購報告,RQ-4全球鷹已經飛行了14萬小時(其中10萬小時支持作戰行動)。2014年,79.7%的飛機可用于執行任務。2014財年的平均采購單位成本為1.228億美元(或按2022財年調整后的美元計算為1.411億美元)。總統的2022財年預算請求重申了空軍計劃在2021財年退役所有Block 20飛機,并在2022財年退役所有Block 30飛機。
海軍的MQ-4C "海神"(圖5)也被稱為廣域海上監視(BAMS)系統,它以 "全球鷹 "Block 20機身為基礎,但使用不同的傳感器,與P-8 "海神 "有人駕駛飛機一起支持海上巡邏行動。根據2020財年選定的采購報告,"安裝在MQ-4C天龍上的任務傳感器提供360度的雷達和光電/紅外覆蓋"。報告稱,海軍打算在2020年10月達到初始作戰能力,并在2021年5月做出全速生產的決定。在2019年的年度報告中,作戰測試和評估主任表示,海軍結束了對該飛機的作戰評估,這支持了早期的實戰決定。MQ-4C "海獅 "的平均采購單位成本在2016財年為1.461億美元(或在2022財年約為1.626億美元)。
圖5. MQ-4C "海獅"
2019年6月,伊朗軍方在阿曼灣擊落了一架MQ-4C "海獅",國防部稱其為BAMS飛機。根據海軍的新聞簡報,這架飛機當時正在該地區飛行,監測霍爾木茲海峽是否有伊朗對商業航運的威脅。國防部官員表示,"這次襲擊是在最近國際航運和商業自由流動受到威脅之后,試圖破壞我們監測該地區的能力。" 當時,特朗普政府似乎考慮對伊朗摧毀一架美國飛機進行報復性打擊,但據報道,在回應一架無人駕駛飛機的損失時,升級風險是不值得的。
盡管RQ-170 "哨兵"(媒體也稱之為 "坎大哈的野獸")被公開承認存在,但關于它的大部分信息都是保密的。RQ-170 "哨兵 "首次在阿富汗上空被拍到,但據說也曾在韓國作戰,它是一種無尾的 "飛翼",比美國目前的其他無人機系統更隱蔽。 據報道,一架RQ-170 "哨兵 "在2011年5月1日對奧薩馬-本-拉登的駐地進行了監視和數據中繼。伊朗政府在2011年12月2日聲稱擁有一架完整的RQ-170 "哨兵",因為它被指控侵入了伊朗領空。
RQ-170 "哨兵 "由洛克希德-馬丁公司制造,翼展約65英尺,長近15英尺,由一臺噴氣式發動機驅動。它的上翼表面似乎有兩個傳感器托架(或衛星天線外殼)。雖然該機具有像B-2隱形轟炸機那樣的固有的低可觀察性混合機翼/機身設計,但RQ-170 "哨兵 "的常規進氣口、排氣口和起落架門表明其設計可能沒有完全針對隱形進行優化。
根據空軍的說法,"RQ-170哨兵是空軍正在開發、測試和投入使用的低可觀察性無人駕駛飛機系統(UAS)"。 沒有進一步的官方狀態。
盡管其他無人機系統項目正在開發中,但它們在很大程度上是保密的,因此有關它們的信息并不公開。這些項目包括B-21 "突襲者"(據說是一種能夠進行遠程駕駛的載人轟炸機)和RQ-180。2021年12月4日,空軍部長弗蘭克-肯德爾透露,空軍打算在2023財政年度啟動兩個新的無人機系統項目,但沒有其他信息。
B-21 "突襲者"
即將推出的B-21 "突襲者 "不是一個純粹的無人機系統;這種遠程轟炸機預計將由遠程或機上人員操作。B-21(圖6)打算在常規和核方面發揮作用,有能力穿透先進的防空環境并在其中生存。預計它將在20世紀20年代中期開始服役,建立一個由100架飛機組成的初始機隊。B-21將駐扎在德克薩斯州的戴斯空軍基地、密蘇里州的懷特曼空軍基地和南卡羅來納州的埃爾斯沃思空軍基地,其中埃爾斯沃思是訓練基地。
圖6. 對B-21的渲染圖
B-21是圍繞三個具體的能力而設計的:
1.一個大而靈活的有效載荷艙,能夠攜帶目前和未來的各種武器裝備。
2.航程(盡管是保密的)。
3.預計每架飛機的平均采購單位成本為5.5億美元(2010財政年度),這是公開宣布的,以鼓勵競爭廠商限制其設計。
盡管空軍已經發布了轟炸機的藝術效果圖,但具體設計仍然是機密。
為了實現5.5億美元的目標,單位成本被指定為采購戰略中的一個關鍵性能參數,這意味著達不到這個價格就會失去投標資格。(該價格是基于采購100架飛機;數量的變化可能會影響實際的單位成本)。在授標公告中,空軍透露,諾斯羅普公司中標的獨立成本估計為每架飛機5.11億美元,相當于2016財年的5.64億美元。空軍表示,截至2021年的平均采購單位成本在2010財政年度為5.5億美元,或在2022年為6.7億美元。
RQ-180
據報道,另一個正在開發的無人機系統項目是RQ-180,據說是一種轟炸機大小的無人機系統。 2014年6月9日,前空軍負責情報、監視和偵察的副參謀長羅伯特-奧托中將說,空軍正在 "研究RQ-180遙控飛機,以使其更好地進入有爭議的空域,在那里,無人駕駛的RQ-4全球鷹和有人駕駛的U-2S平臺是很脆弱的。" 關于RQ-180的其他細節幾乎沒有公開發布,空軍也沒有正式承認該計劃。
本節討論了國會在考慮國防立法時可能出現的問題,包括與載人系統的成本比較,缺乏后續的記錄項目,組織管理,與現有部隊結構的互操作性,以及出口管制。
在2021年6月的一份報告中,美國國會預算辦公室(CBO)研究了有人和無人的情報、監視和偵察(ISR)飛機之間的成本、可靠性和出動率。值得注意的是,CBO確定RQ-4全球鷹每飛行小時的成本約為18,700美元,或載人P-8海神的62%,后者可執行類似任務,每飛行小時的成本為29,900美元。報告還指出:
與P-8相比,RQ-4全球鷹預計每年多飛行356小時
RQ-4全球鷹的預計壽命為20年,而P-8的預計壽命為50年
RQ-4全球鷹的采購成本為2.39億美元,而P-8海神的采購成本為3.07億美元(約為該載人平臺采購成本的78%)。
同樣,其他UAS飛機的購置成本和每飛行小時的成本也比有人駕駛飛機低。然而,UAS飛機通常比有人駕駛飛機有更高的事故率。國會在比較飛機系統時可以考慮這種權衡--較低的成本與較高的風險。
在伊拉克和阿富汗沖突期間,美國軍方每年購買數百個無人機系統,主要是MQ-1 "捕食者 "和MQ-9 "死神",但也有RQ-4 "全球鷹 "和MQ-4 "海獅"。當這些沖突結束后,采購量驟然下降。例如,各部門在2012財政年度采購了1211架中型或大型無人機系統,但到2014年,每年的數量下降到54架無人機系統,而且這個數字還在繼續下降。2022財年的預算報告要求采購6套UAS。
國防部沒有對這一變化進行正式的評論;然而,有幾個因素可能影響了這一下降趨勢。一個是在伊拉克和阿富汗沖突期間獲得的許多無人機系統共享類似的技術,軍方可能沒有設定新的要求來納入新技術。另外,盡管那些第一代和第二代無人機系統在寬松的空中環境(如伊拉克和阿富汗的環境,那里沒有對手的空軍或防空部隊)下運行良好,但在與先進的防空部隊和飛機的近距離沖突中,它們會面臨更大的挑戰,而這些飛機越來越成為美國國防規劃的一部分。國防部也可能在更先進的技術(如噴氣動力無人機系統)成熟時,有意識地在采購方面采取戰略暫停。最后,許多無人機系統的開發被認為在這一時期轉移到了不被承認的機密系統。因此,國防部的采購可能沒有如此急劇下降,而是從非機密或公認的機密項目轉移到公共預算文件中看不到的非公認的機密項目。
盡管大多數美國軍用無人機系統是基于MQ-1 "捕食者 "機身的,但各軍種都有無人機系統項目。在授權和監督方面,國會可以考慮以下問題。誰應該管理國防部無人機系統的開發和采購?這些項目中至少有一部分的管理應該集中起來嗎?如果是這樣,國防部的中央機構應該設在哪里?
前空軍參謀長諾頓-施瓦茨將軍提出:"理想情況下,你想做的是讓美國政府以一種能夠讓我們獲得最佳能力的方式。一個例子是BAMS[MQ-4 Triton]和[RQ-4]全球鷹。為什么海軍和空軍要有兩個獨立的倉庫、地面站和訓練管道,來處理本質上是相同的飛機和不同的傳感器?我認為我們雙方有很多機會可以更好地利用資源。" 蘭德公司2013年的一項研究發現,從歷史上看,聯合載人飛機項目并沒有帶來生命周期的成本節約,但通過一個辦公室管理多個項目而不完全合并這些項目可能是可能的。
無人機系統在與有人駕駛飛機執行任務時帶來了潛在的互操作性挑戰,因為飛行員并不直接在飛機上,而是位于機場上,用于起飛和降落,或者位于美國的一個設施。例如,UAS飛行員依靠攝像機或傳感器與編隊中的有人飛機進行視覺接觸。在過去的20年里,陸軍和空軍都展示了將無人機系統整合到其行動中的方法;最近,陸軍在其2021財政年度的項目匯合中試驗了新的概念。然而,海軍和海軍陸戰隊在將無人機系統整合到他們目前的機隊和行動中的經驗有限,特別是在航空母艦和兩棲艦上的大型無人機系統。隨著新的無人機系統的開發,以及使用這些飛機的新概念,有人駕駛的飛機和無人機系統將如何整合仍有待觀察。同樣,目前還不清楚與空域沖突有關的問題在多大程度上會給國防部帶來挑戰。
美國通過多邊出口管制制度和國家出口管制來控制無人機系統的出口。
導彈技術管制制度
導彈技術管制制度(MTCR)"尋求限制 "核生化武器擴散的風險,"通過管制可能有助于此類武器運載系統(除有人駕駛飛機外)的貨物和技術的出口"。1987年由美國和其他六個國家成立的MTCR,每年舉行幾次會議,目前由35個伙伴國組成,是一個非正式的自愿安排,其伙伴國同意對一個包含兩類受控物品的附件適用共同的出口政策準則。伙伴國根據國家立法執行這些準則,并定期交流有關出口許可證問題的信息,包括拒絕技術轉讓。MTCR準則適用于武裝和非武裝無人機系統。
第一類MTCR項目是最敏感的,包括 "能夠在至少300公里范圍內運送至少500公斤有效載荷的完整無人機系統,其主要的完整子系統......以及相關的軟件和技術",以及為這些無人機系統和子系統 "專門設計的 "生產設施。伙伴國政府應 "強烈推定拒絕 "此類轉讓,無論其目的如何,但可在 "罕見情況下 "轉讓此類項目。 該準則禁止出口第一類物品的生產設施。制度伙伴在授權出口第二類物品方面有更大的靈活性,其中包括不太敏感和兩用的導彈相關部件。這一類別還包括完整的無人機系統,無論有效載荷如何,射程至少為300公里,以及具有某些特征的其他無人機系統。
MTCR準則指出,各國政府在考慮MTCR附件物品的出口請求時應考慮六個因素。(1) 對核生化擴散的關注;(2) 接受國 "導彈和空間計劃的能力和目標";(3) 轉讓對核生化運載系統的 "潛在發展意義";(4) "對轉讓的最終用途的評估",包括下文所述的政府保證;(5) "相關多邊協定的適用性";以及(6) "受控物品落入恐怖團體和個人手中的風險"。 " 該準則還規定,如果伙伴國政府 "根據所有可用的、有說服力的信息 "判斷該物品 "打算用于 "核生化武器的運載,則強烈推定拒絕轉讓MTCR附件中的任何物品或任何未列入清單的導彈。
此外,MTCR準則指出,如果出口國政府不判斷擬議的第一類無人機系統的轉讓是用于核生化運載,政府將從接受國獲得 "有約束力的政府對政府的承諾",即 "未經 "出口國政府的同意,"該項目或其復制品或衍生品都不會被再次轉讓。出口國政府還必須承擔 "采取一切必要步驟,確保該物品只用于其既定的最終用途 "的責任。此外,政府只有在得到 "接受國政府的適當保證",即接受國將只為其既定目的使用這些物品,并在未經出口國政府事先同意的情況下不修改、復制或重新轉讓這些物品的情況下,才可批準轉讓 "可能有助于[核生化]運載系統 "的物品。伙伴國政府的出口管制必須要求在政府通知出口商此類物品 "可能全部或部分用于......載人飛機以外的[核生化]運載系統 "的情況下,授權轉讓未列入清單的物品。這些限制被稱為 "全面 "管制。
其他多邊出口管制制度
其他多邊制度限制可能使無人機系統開發核生化有效載荷的技術的出口。例如,核供應國集團管理與核有關的出口,而瓦森納安排在常規武器和某些兩用貨物和技術方面發揮著類似的作用。澳大利亞集團是與化學和生物武器有關的技術的類似組織。
美國的出口管制
從2017年開始,美國向MTCR合作伙伴提交了一系列建議,以放寬該制度對某些無人機系統的出口準則。 這些政府以協商一致的方式作出決定,但沒有同意采納任何這些建議。2020年7月24日,特朗普政府宣布了一項新的無人機系統出口政策,將 "精心挑選的MTCR第一類無人機系統的子類,其飛行速度不能超過每小時800公里(大約每小時500英里),視為第二類",從而克服了MTCR對這些系統的 "強烈拒絕推定"。美國已經向法國、意大利、日本、德國、韓國、西班牙和英國出口了MTCR第一類無人機系統。
美國商務部工業與安全局(BIS)2021年1月12日的最終規則實施了對美國兩用許可程序的相關修改。BIS向國會提交的2020財政年度報告指出,取消了所有2020年MTCR會議,并解釋說,美國單方面采取這一政策是因為 "在可預見的未來,MTCR沒有進一步進展的場所"。 國務院的一位官員說,該提案 "仍然是我們在MTCR中的一項優先努力,但這--與其他許多事情一樣--受到了旅行限制的阻礙",該限制是為了應對COVID-19病毒帶來的風險。MTCR成員在2021年10月舉行了一次全體會議,但沒有通過美國的提案。
美國對無人機系統的出口施加了一些其他限制。美國務院負責管理對軍用無人機系統和其他國防物品的出口管制;這一制度的法定依據是《武器出口管制法》(AECA;P.L. 94-329)。該法第71(a)條要求國務卿保持一份MTCR附件中所有不受美國雙重用途管制的物品清單。美國出口管制法》還限制了原產于美國的國防物品的用途,并禁止未經美國政府許可向第三方轉讓此類物品。2018年出口管制法》(P.L. 115-232,B副標題,第一部分)為總統提供了廣泛而詳細的立法授權,以實施對兩用物品出口的控制,包括兩用無人機系統和相關組件。美國關于兩用物品出口的法規包含對無人機系統的全面控制。
美國政府還實施了一些法規,以確保原產于美國的無人機系統的接收者將這些物品用于其申報的目的。根據2019年5月國務院的一份概況介紹,美國將轉讓軍用無人機系統,"只有采取適當的技術安全措施"。 國務院和商務部都會進行最終監測,以確定接受國是否適當地使用出口物品。概況介紹說,一些軍用無人機系統 "可能要接受強化的最終使用監測",以及 "額外的安全條件"。根據國務院的概況介紹,美國轉讓MTCR第一類無人機系統也 "應要求與 "美國政府就該系統的使用進行定期磋商。