美國陸軍正在開發一種模塊化的機器人戰車,這種戰車相對輕便、機動性好,同時還適合執行各種任務。
機器人戰車(RCV)運動計劃于 2019 年 1 月制定,旨在開發一個由三種不同尺寸、具有不同能力和任務特征的非乘員武裝地面車輛(UGV)組成的系列。其中包括:RCV-輕型車(RCV-L),最大尺寸為 569×224×239 厘米(長寬高),重達 10 噸,生存能力和殺傷力有限;RCV-中型車(RCV-M),10-20 噸級車輛,能夠擊敗輕型至中型裝甲威脅;以及高生存能力的 RCV-重型車(RCV-H),重達 30 噸。后者本質上是一種無人火力支援車,配備大口徑火炮,用于對付重裝甲威脅。
RCV 的基本設想是與 “斯特賴克”、M2 “布雷德利 ”和 “布雷德利 ”的指定后繼型號 XM30 “機械化步兵戰車”(MICV)等裝甲戰車聯合作戰。RCV 將執行武裝警戒,作為偵察兵部署在有人駕駛車輛的前方,保護有人駕駛編隊的側翼,并協助突破障礙。根據人工智能(AI)的發展狀況,機器人車輛將由其護送的載人車輛進行遠程控制,或至少以有限的自主方式部署。計劃在初期采用遠程控制。
2020 年開始使用代理演示器進行實地測試。這包括將技術演示器納入排級戰術演習和訓練場景。2021 年開始進行掛載武器測試,包括遙控定向發射機槍、榴彈發射器和標槍導彈。從評估場景和演習中汲取的經驗教訓有助于陸軍完善未來量產 RCV 的技術和性能要求,并繼續指導未來有人無人作戰戰術、技術和程序的開發。
圖:自 2020 年以來,陸軍已將 QinetiQ 公司提供的四輛機器人車輛作為代用車輛,用于驗證 RCV-L 概念的可行性。 資料來源:美國陸軍
到 2023 年夏,陸軍決定推遲 RCV-M 和 RCV-H 的開發。“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向更大平臺發展之前必須邁出的第一步。"2023 年 8 月,陸軍負責采購、后勤和技術的助理部長道格拉斯-布什(Douglas Bush)說。到 2023 年 10 月,陸軍更進一步,宣布現在將采用單一的通用 RCV 底盤,該底盤可進行不同配置,以執行以前分配給概念 RCV-L 或 RCV-M 平臺的任務。2025 財年陸軍預算文件確認,“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”。
地面作戰系統(PEO GCS)項目執行官格倫-迪恩少將解釋說,這一變化受到了 2022 年年中對 RCV 代理型進行的為期三個月的評估周期結果的影響。“迪恩在 2023 年 10 月表示:"實驗結果[發現]我們確實需要一種介于[輕型和中型]之間的模塊化平臺。“它可以比我們允許的[RCV]輕型平臺大一點,但不需要像我們期望的中型平臺那么大,因為我們發現,目前國防工業中現有的有效載荷選項都可以......安裝在這個較小的平臺上"。前 RCV-H 概念的能力并沒有考慮用于普通底盤,因為普通底盤太小,無法容納大口徑火炮。除了尺寸因素外,陸軍在得出遠程操作大口徑火炮不可行的結論后,到2022年已經決定無限期推遲RCV-H的研制。
2023 年 3 月,隨著陸軍發布原型提案請求,目標 RCV 的工程與制造開發(EMD)階段開始啟動。當時的要求仍是針對專用的 RCV-L 變體。2023 年 9 月,四家公司獲得了原型設計合同: 通用動力陸地系統公司(GDLS)、McQ、奧什科什防務公司和德事隆系統公司。這些合同構成了 RCV 計劃的第一階段,即平臺原型設計和建造。合同規定每個競爭者交付兩輛原型車的最后期限為 2024 年 8 月。正如陸軍當時所描述的那樣,全系統原型車的授予構成了 RCV-L 中級采購--快速原型車計劃的一部分。RCV 項目經理 Steven Herrick 說:這標志著我們正式從試驗階段過渡到 2030 年之前的可實戰 RCV 平臺。
圖:這里展示的是奧什科什防務公司(Oshkosh Defense)第一階段提交的 RCV,該 RCV 可根據各種任務和作戰環境進行配置,包括配備 30 毫米自動加農炮、閑逛彈藥和系留無人機。 資料來源:奧什科什防務公司
陸軍提出了許多要求,所有參賽者都必須滿足。與最初的 RCV-L 概念一樣,模塊化平臺可由旋轉升降機吊裝;陸軍希望(但不要求)通用 RCV 底盤也能由 CH-47 直升機進行內部運輸。迪恩少將稱,最初的重點將放在偵察能力和有效載荷上,包括公司選擇的機載系留無人機。每種設計還必須包括一個能部署 “標槍 ”反坦克制導導彈(ATGM)的通用遙控武器站(CROWS)。未來的有效載荷將包括煙霧和遮蔽物、電子戰和反無人機能力,以及化學、生物、輻射和核(CBRN)傳感器。
迪恩列舉了在加利福尼亞州國家訓練中心進行的重大測試演習中代理 RCV 的表現,以強調其作戰潛力。“他們讓機器人領導側翼攻擊,同時使用煙霧和電子戰。迪恩在 2023 年 10 月對媒體說:"他們用機器人來節省兵力,我們有兩個機器人擋住了整個美軍步兵連,表現非常成功。
陸軍預計將在 2024 年夏季接收四臺 RCV 原型,之后這四種設計將經過作戰單元一年的緊張測試和評估。評估將有一個新的重點,即它們是否適合作為 RCV 通用底盤,而不是專用的 RCV-輕型車。陸軍計劃在 2025 財年將第二階段(全系統原型設計與制造)的設計方案減少到一個;如果資金允許,陸軍可能會將第二階段的合同授予兩家公司。被選中的承包商將在 2026 財年完成系統設計、建造并交付多達九個全系統原型。計劃在 2027 財政年度做出生產決定,陸軍打算在 2028 財政年度投入使用第一個作戰單元。
圖:德事隆公司提交的第一階段 RCV 是 Ripsaw M3。它與較大型的 Ripsaw M5 有 75% 的相同之處,后者是陸軍用于概念和技術評估的 RCV-M 代用演示器。 資料來源:德事隆系統公司
盡管陸軍對這一進度表以及獲得可行車輛底盤的前景充滿信心,但該計劃仍存在一些挑戰和問題。其中一個主要問題是車輛的自主性。機器人技術內核(RTK)又稱自主機器人控制系統(ARCS),是一個跨車輛的自主平臺模塊化軟件包庫,負責導航規劃、障礙物探測和規避以及速度和轉向控制等因素。它構成了 RCV 自主能力軟件包的核心。與機器人戰車的大多數其他軟件和硬件組件不同,陸軍正在內部開發這項技術。這一方面是為了避免在這一關鍵能力上依賴單一供應商,另一方面也是為了使軍方能夠在不談判新合同的情況下將軟件應用于其他車輛系統。業內人士警告說,五角大樓忽視了已經比 ARCS 更為成熟的商業設計的自主系統;他們說,這樣一來,軍方--至少在初期--有可能投入使用的機器人戰車的能力會大打折扣。
軍方承認,RTK 的發展已經落后于預期。對具備上路能力的無人戰車進行的持續測試表明,該軟件獨立解釋和控制橋梁、路面顛簸等多種障礙物的能力有限,這導致系統自動 “退出 ”自主模式,等待人類干預。從 2024 年 1 月到 4 月,五角大樓已向工業界授予 11 份合同,以補充 RTK。其中包括三份其他交易授權(OTA)合同,用于在未來兩年內開發RCS自主軟件,另外還有八份合同用于開發自主導航(供應商:Forterra、Kodiak Robotics、Neya Systems和Overland AI)、機器學習和自主(Applied Intuition和Scale AI)以及軟件系統集成(Anduril和Palantir)領域的原型軟件。“RCV產品經理史蒂文-赫瑞克(Steven Herrick)在2024年4月3日的新聞稿中表示:"我們很高興能與這些一流的自動駕駛供應商、軟件專家和系統集成商合作,推動將通過RCV軟件獲取途徑(SWP)開發的軟件能力并入RCV全系統原型。“這些公司將共同支持[RCV]項目開發一個強大、有能力且符合要求的軟件系統,該系統可在各種自主模式下運行,并能快速集成各種可用的有效載荷"。
圖:McQ 和 BAE 系統公司的 Wolf-X 是唯一的輪式 RCV 候選者。它采用柴油/電力混合動力系統,降低了聲學和熱學特征,并配備高性能硬核動力包磷酸鐵鋰電池。 資料來源:McQ
有限的自主性意味著至少在服役的頭幾年,大多數遙控車功能都需要遠程控制。這反過來又要求控制機器人的士兵保持在近距離和視線范圍內,以確保無線電鏈路或 “系繩 ”的保真度。操作概念要求由兩名士兵組成的小組從尾隨 RCV 的裝甲車后面控制機器人。2024 年 2 月至 3 月在加利福尼亞州進行的陸軍 “聚合項目頂點 4 ”實驗中,RCV-L 和 RCV-M 代理機器人的集成提供了有關系鏈可靠性的新細節。在開闊的地形中,控制車必須與機器人保持 1,000 到 2,000 米的距離。由于障礙物會降低和阻斷無線電信號,因此在城市或森林地形中執行任務時,士兵與遙控車之間的距離最遠可達 500 米。這與五角大樓宣稱的“[使用]機器人而不是士兵與敵人進行首次接觸”、定位和驅散敵對部隊或擊退第一波敵對攻擊的意圖相沖突。
2024 年 7 月退休的杰弗里-諾曼準將(Geoffrey Norman)說:需要讓[士兵]退后一點。如果他們處于[敵方]的直射火力范圍內,無論是大炮、直射火力還是反坦克制導導彈,這些控制車都會非常脆弱。諾曼建議將控制車和控制站配置為衛星通信,以增強視距中繼。然而,陸軍其他消息來源預測,將衛星終端整合到硬件組合中存在技術困難。迪恩將軍警告說,衛星信號到達時的延遲可能超過 250 毫秒。迪恩說,雖然這在大多數作戰場景中可能無關緊要,但在高速行駛 RCV 或使用車載武器攻擊移動目標時可能會出現問題。另一種正在研究的替代方案是網狀網絡,即由附近其他車輛或無人駕駛飛行器(UAV)的無線電作為控制信號的中繼器。這樣一來,控制車輛和遙控飛行器之間就不需要視線接觸了。即使在這種情況下,每次中繼過程都會損失信號強度和凝聚力,而且各種中間無線電之間仍然需要視線聯系。保持不間斷的通信鏈路對于使用武器與敵軍交戰(這需要人類操作員做出不使用武器的決定)或向單元指揮官發送態勢感知更新信息等應用至關重要。
圖:用于評估 RCV-M 概念的替代品以 Textron Ripsaw M5 UGV 為基礎。在 RCV-M 計劃中,它配備了 30 毫米自動加農炮,如 CG 效果圖所示。 圖片來源:美國陸軍
另一個因素是現代戰場對通信帶寬的要求極高,甚至在 RCV 加入之前就已經如此。機器人戰車的通信需求將因執行的任務和特定任務的自主程度而有很大不同。“諾曼將軍說:"我們不能[......]專門為機器人鎖定一大堆帶寬或一大部分網絡能力,因為會有很多需求。繼續研究更強大、更安全的通信鏈路將是推進該計劃的一個優先事項。
盡管做出了這些工作,但軍方承認,目前車輛自主性的局限性將限制早期機器人可以執行的任務類型。第一批作戰單元最有可能執行的任務是監視任務,如武裝警戒,包括從固定位置與接近的部隊交戰。諾曼將軍承認,軍方目前需要降低期望值,但他還是為現在就向前推進的決定進行了辯護。諾曼在 2024 年 7 月說:"我用現實來調節我的熱情,當我看到技術的現狀時,我必須服用一些抑制食欲的藥物,并認識到只需要將能力投入實戰。它不會像想要的或可能希望的那樣自主或有能力,但需要開始將這些能力交付到士兵、單元和部隊指揮部手中,以便他們可以開始試驗"。
與其他主要武裝部隊一樣,英國陸軍正在系統地尋求將先進的自主無人平臺納入其編隊。
英國陸軍擁有眾多無人系統。主要應用包括爆炸物處理(EOD)以及情報、監視、瞄準和偵察(ISTAR)等方面。現有的大量庫存包括便攜式 “龍行者”(Dragon Runner)偵察和爆炸物處理無人潛航器(2010 年開始服役)、用于爆炸物處理偵察的 “塔蘭圖拉-鷹”(Tarantula-Hawk)微型飛行器(2010 年)、用于 ISTAR 的泰雷茲 “守望者”(Thales Watchkeeper)WK450 無人潛航器(2014 年)以及 T7 炸彈處理無人潛航器(2018 年)。
英國陸軍正在對一系列無人機和 UGV 進行評估。
在英國國防部看來,這僅僅是個開始。正如時任陸軍總參謀長馬克-卡萊頓-史密斯爵士(Gen. Mark Carleton-Smith)在 2018 年所說的那樣,要為 21 世紀的戰場做好準備,就需要對能力規劃采取更加積極主動、基于威脅的方法。這包括 “在那些我們判斷可能提供指數級優勢的技術上下注,因為考慮到競爭的速度,今天的落后就意味著喪失了幾乎無法量化的優勢,而且可能無法挽回”。
2021 年 3 月啟動的 “未來士兵 ”項目被視為英國陸軍二十年來最徹底的變革,旨在為下一代戰場做好準備。該項目包括組織改革和新的作戰概念,同時也重視人工智能(AI)、先進無人系統和網絡的整合。機器人和自主系統(RAS)--包括無人地面車輛(UGV)和無人戰術飛行器(UAV)--被認為是特別有前途的戰斗力倍增器。人機協同(HMT)有望促進更遠距離的分布式作戰,為規模較小的部隊提供更強的戰斗力。2021 年 9 月,英國國防部正式宣布 RAS 集成是 “未來士兵 ”概念的一個重要元素,通過新型傳感器和效應器網絡增強現有能力。
為支持這些工作,英國國防部完善了必要的測試和評估基礎設施,重點是作戰和作戰支援部隊的實踐經驗。2021 年 3 月,駐扎在塞浦路斯的約克郡團第 2 營(2YORKS)被選為陸軍實驗營。該營由來自各野戰軍的戰斗支援和戰斗勤務支援專家組成,作為下一代戰斗隊支持聯合作戰部隊的發展。該部隊負責測試向陸軍提供的所有新裝備和概念裝備,從武器瞄準具到機器人,并評估能優化新技術效用的作戰概念。正如陸軍所描述的那樣,實驗營處于人機一體化的最前沿,為陸軍在未來戰場上的作戰方式確定了架構。2022 年,陸軍的實驗和試驗小組(ETG)正式啟動。2YORKS 構成了 ETG 的核心,并得到了專業試驗和開發單位的補充。
2YORKS 成員在塞浦路斯使用 UGV 進行訓練。
然而,以采購和實驗為標志的現代化進程早在 “未來士兵 ”計劃之前就已開始。城市實驗(URBEX)計劃于2009年啟動,2017年由陸軍作戰實驗(AWE)系列年度演習接替。AWE 是該軍種最重要的創新計劃,重點是讓士兵與人工智能機器組隊。該計劃與工業界密切合作,以確定和評估當前和新興技術的作戰潛力。
每年的 AWE 分為三個級別。A 級由工業界提出他們認為適合解決 AWE 團隊提出的問題的設備。B 級是對 AWE 團隊決定納入 C 級(實驗階段)的設備進行基本安全測試。C 級綜合評估(通常在 11 月進行)是陸軍與行業合作伙伴之間經過一年的互動之后進行的,包括由士兵利用選定的裝備進行緊張的實地實驗。
AWE 的既定目標是為投資決策提供信息,并找到適合快速利用的能力。士兵的反饋意見已成為演習的一個寶貴方面,可以確認或反駁特定系統在真實環境下的實用性;這些反饋意見直接反饋給工業界,工業界可以調整原本可行的技術,以更好地滿足操作人員的要求。據國防部稱,這些真實世界的演示幫助加速了幾種無人空中和地面系統進入野戰軍。
每年的 AWE 都有特定的重點。2018 年的 AWE 稱為 “自主戰士--陸地 ”演習。它側重于 HMT,將士兵與人工智能和自主機器配對,以提高作戰效能。測試的任務能力包括:在通往戰區的危險最后通道上執行自主最后一英里補給任務;在 ISTAR 角色中部署自主系統,以加強有人部隊的遠程精確瞄準;開發數字骨干網,以確保不同系統和平臺之間的無縫通信。
部隊測試 Hydra XL 300 疏散模擬傷員的能力。
2018 年 AWE 期間取得的基于人工智能的進展在隨后的演習活動中得到了體現。2019 年和 2020 年的迭代演習深入探討了當前的機器人自主水平,以及各種系統和平臺之間的數字連接。2020 年的演習尤其側重于 “敏捷指揮、控制和通信”,但也涵蓋了從可部署基礎設施、數據匯總和分析到總部復原力和決策支持等廣泛的戰場總部問題。
2021 年,英國國防部宣布 AWE 將轉為多年期形式,為行業合作伙伴提供更長的參與機會,并與陸軍、國防科學與技術實驗室 (Dstl) 和國防部采購部門國防裝備與支持 (DE&S) 開展更深入的合作。軍方預計,這將使最前沿的概念比以前更快地發展成為演示器,然后成為可投入實戰的系統。
AWE--城市系列 2022-2024 年 AWE 周期的重點是城市作戰,著眼于優化旅、戰斗群和次級梯隊單位在這一充滿挑戰的環境中的能力。每年的實驗都圍繞一個特定的戰術功能展開。這些不同的重點領域將在 2024 年底進行的最后一次城市系列實驗中進行整合。
2022 年的迭代實驗(AWE 22)在樸茨茅斯海軍基地進行,作為城市環境的替代,實驗以 “維持 ”和 “保護 ”為主題。維持 “側重于使用自主系統的智能物流、醫療提取和車輛提取,而 ”保護 "側重于物理和非物理保護,包括反無人機(C-UAV)應用。在工業界最初提交考慮的 159 個系統中,最終只有 20 個系統被選中參加 2022 年 11 月舉行的 C 級活動。在更引人關注的測試中,電動推進的 Hydra XL 300 無人機展示了在長達 25 千米的范圍內空運 120 千克模擬傷員有效載荷的能力。小型無人機被用來在模擬戰場上運送血漿和其他醫療用品。
次年,AWE 23 測試了 35 家供應商(大部分是英國供應商)的 40 多個系統。2023 年 11 月,“2YORKS ”在索爾茲伯里平原進行了演習,代號為 “AWE 鈍化和脫臼”(AWE B 和 D),重點是在城市環境中由火力和信息活動支持的機動。陸軍宣布 AWE B 和 D 的目標是 "研究未來陸軍如何在‘第一場戰斗’中最大限度地發揮優勢,通過有機和遠程火力鈍化敵人的推進,同時還能發現和打擊敵人,使其盡早達到高潮。同時,實驗[探索]未來陸軍如何以'反殺傷鏈'為核心,在整個縱深內擾亂敵軍陣腳"。接受評估的系統包括用于短程和室內偵察的 “黑色大黃蜂 ”4 型納米無人機,以及 “海德拉 ”XL 400 型噴氣式重型空運 VTOL 無人機,該無人機 “裝備 ”了三枚假 “硫磺石 ”空對地導彈。XL 400 可以用小卡車大小的平板車在野外運輸,并在 6 分鐘內做好飛行準備,為小型部隊提供了一個幾乎瞬時重型(400 千克)運輸或攻擊平臺。無人潛航器也通過了測試。
海德拉 400 重型無人機系統在 AWE 2023 中進行了評估。制造商海德拉無人機有限公司建議為其配備三枚 “硫磺石 ”導彈。
AWE 24也被命名為AWE Integrate,其重點是指揮和情報假設。它還將引入AWE城市系列前幾個階段的行業合作伙伴,進行累積活動。AWE 2024 的 C 級最終實驗--也是整個 “城市系列 ”的最終實驗--定于 2024 年 10 月舉行。總體而言,“城市系列 ”的結果預計將展示未來的部隊需求,并為國防部的 “戰略防御審查”(SDR)提供信息,該審查定于 2025 年進行,是對國家安全和軍事政策的全面更新。
盟國試驗和發展單位的分遣隊定期參加 AWE 系列活動。這使英國部隊和伙伴部隊能夠相互學習對方的進展,但更重要的是,這也確保了技術和作戰概念在戰場上的互操作性。這種合作是雙向的。2024 年 2 月至 3 月,約 600 名英國陸軍士兵(與來自六個伙伴國的盟軍部隊一起)參加了美國陸軍在加利福尼亞州發起的 “融合項目頂點 4 ”作戰實驗。
2YORKS 在 “融合項目頂點 4 ”的拉齊什(Razish)訓練場進行訓練演習時,部署了一只遙控警犬,以檢查敵方威脅。
此次活動的重點是美國和國際合作伙伴開展的多領域聯合行動。在現實場景中對尖端技術進行了評估,重點是優化網絡系統,以加速和促進所謂的 “傳感器--決定者--執行器--維持者 ”殺傷鏈。大約一半的英國特遣隊是由陸軍實驗和試驗小組派出的。實驗和試驗小組部署了一個機器人和自主系統增強型戰斗群,包括工程師、炮兵、電子戰(EW)資產和無人機。該部隊部署了 UGV 和 UAV 以支持 ISR 行動。裝有機槍的 UGV 也參加了演習,為下馬部隊提供火力支援。
除 AWE 外,對新的和更新的無人系統的評估和采購工作也在各種單項計劃下取得進展。這些計劃包括
機器人排車(RPV): 這是一項多階段試驗,旨在評估 UGV 的作戰效益,促進將先進的機器人技術和自主系統納入排級地面作戰。已通過單位一級的整合(2YORKS)以及在 AWE 期間進行了測試。目前正在考慮將 UGV 用于多種用途,包括自主和半自主的排級裝備運輸、前線補給、傷員后送、ISTAR 和武器平臺。在 RPV 計劃下進行測試的系統包括 GDELS 開發的多用途戰術運輸(MUTT)車,以及具有蜂群能力的 Rheinmetall Mission Master SP UGV 的各種配置。配備人工智能的 UGV 可在不直接受控的情況下跟隨部隊,或在困難地形中自主導航,以執行 ISTAR 或補給任務。2022 年 4 月訂購了最后 7 輛 “任務主控 ”車,用于 RPV 計劃的第三也是最后一個螺旋上升階段。在 RPV 計劃第三階段結束后,RAS 實驗將通過陸軍遠征機器人專業技術中心(ERCoE)繼續進行。
來自 2YORKS 的士兵從一棟樓移動到另一棟樓,同時由安裝機槍的自主 RPV(機器人排車)掩護。
ERCoE: ERCoE于2021年5月由國防與安全部(DE&S)和陸軍組建,是開展和協調關鍵國防機器人和自主系統項目的中心樞紐。除 RPV 項目外,這些項目還包括納米無人機、前線部隊自主補給和更多 HMT 開發。ERCoE 由國防和安全部的未來能力小組 (FCG) 負責管理。國防與安全部和陸軍的參與可確保在評估過程中始終考慮最終用戶的觀點。
Tequila項目:洛克希德-馬丁公司是該項目系統集成商,該項目旨在為小型軍事編隊配備最先進的具有 ISTAR 能力的小型無人機(SUAV)。2022 年,英國國防部根據 Tequila 計劃訂購了 159 架 Indago 4 四旋翼無人機和 105 架固定翼 Stalker VXE30 無人機。這些人工智能驅動的 SUAV 重量分別為 2.27 千克和 20 千克,與它們所取代的無人機相比,其航程和續航能力以及更強大的傳感器和處理器都有顯著提高。英國國防部預計第一批無人機將于 2024 年底投入使用。
在Tequila框架之外,國防和安全部隊未來能力小組于2023年1月訂購了埃爾比特公司的Magni-X微型無人機,將交付給陸軍特種部隊。這次采購是為陸軍的 HMT 計劃服務的。雖然續航時間比 “印塔戈 ”4 短,但 “馬格尼-X ”具有蜂群能力,可合作加強短程偵察和支援作戰任務。
武裝 SUAV:2023 年 5 月,英國國防部就陸軍武裝 SUAV 的選擇方案發出了信息征詢書(RfI)。目標系統的最大起飛重量(包括有效載荷)為 350 克,續航時間至少為 20 分鐘。
無人機系統小組: 2023 年 9 月,英國陸軍宣布成立一個新的無人駕駛航空系統(UAS)小組,隸屬于聯合航空司令部(JAC)。正如前陸軍總參謀長帕特里克-桑德斯(Patrick Sanders)爵士所言,此舉 “將帶來深厚的專業知識和新的無機組防務戰略所需的一致性”,并 “為工業界提供一個協調中心,我們打算圍繞該中心以更緊密的合作關系開發下一代無人機系統平臺”。
新飛機將在自主性、續航時間和有效載荷能力方面取得進步。增強型空中平臺將通過 ISTAR 任務提供實時態勢感知和目標定位,并通過直接投放有效載荷為地面部隊提供支持。無人機系統小組還將承擔以下任務:為無人機操作員制定全面的培訓計劃,并制定新的條令,以有效地將無人機納入軍事行動;確保無人機與現有的指揮和通信系統(包括在聯合和聯盟層面)完全兼容;發展行動概念,以擴大無人機能夠實現和為部隊做出貢獻的范圍。
微型無人機在 AWE 2023 期間接受考驗。
硬件只是其中的一部分。桑德斯強調了軟件和數據作為未來作戰能力驅動力的重要性,并指出陸軍正在與工業界密切合作開展超過25個數據項目。在未來十年中,陸軍的所有可部署數字系統都將實現現代化,其中包括指揮、控制、通信和信息系統以及 ISTAR 能力。陸軍強調,系統、士兵、車輛和武器的聯網,包括與盟軍的網絡整合,將是未來有效作戰的先決條件。他說:“陸軍處理數據的方法將決定我們是否有能力以一定的速度和規模采用人工智能,使整個部隊受益。”他還補充說,英國陸軍將成為一支 “軟件定義和以數據為中心的部隊”。
2024 年 2 月,國防部宣布了英國國防無人機戰略,以便不僅為陸軍,而且為所有三個軍種的無人機系統提供統一的方法。該計劃為期十年,最低預算為 45 億英鎊。其目標是加速非機組陸海空系統的實戰化。據國防部稱,在英國戰略司令部與工業界的合作協調下,該計劃將使所有軍種都能對無人駕駛平臺進行快速實驗、測試和評估。
英國國防部在 2024 年 2 月的一份聲明中說,一旦投入使用,這些系統將不斷發展和升級,以適應快速發展的技術和不斷變化的威脅環境。前國防采購部長詹姆斯-卡特里奇(James Cartlidge)說:快速開發和升級無人系統將是獲得戰場優勢的關鍵,必須抓住這個機會,在英國發展和維持這種技能和能力。歸根結底,這是為了吸取烏克蘭前線的經驗教訓,為英國武裝部隊大規模采購無人機。
根據海軍陸戰隊的計劃,高級偵察車(ARV)是一種新型裝甲車,將取代輕型裝甲車(LAV): 自 20 世紀 80 年代以來,輕型裝甲車(LAV)一直在戰場上支持海軍陸戰隊空地特遣部隊執行任務。雖然 LAV 仍能有效作戰,但該系統的生命周期將于 20 世紀 30 年代中期結束。先進偵察車(ARV)將具有高度機動性、網絡化、可運輸、受保護和致命的特點。這種能力將提供傳感器、通信系統和殺傷力選擇,以超越以往使用重型裝甲系統應對的威脅。
美海軍陸戰隊 2019 年 5 月的一份簡報將 ARV 的一些預期作戰能力描述為
ARV 最初是輕型裝甲偵察營(LAR)的主要作戰系統。LAR 營的任務是執行騎乘和下車偵察、監視和安全行動。LAR 營還要執行進攻和防御任務,進行欺騙行動和突襲,為陸戰師和受援單元指揮官創造決定性條件。
美海軍陸戰隊計劃研制多種 ARV 變型車,稱為 “車族”。第一種變型車是指揮、控制、通信和計算機/無人機系統(C4/UAS)型。據報道,2021年7月16日,海軍陸戰隊選擇了德事隆系統公司和通用動力陸地系統公司制造ARV原型車,預計原型車將于2023財年第一季度交付,原型車評估將于2023財年第三季度結束。據報道,德事隆公司于 2022 年 12 月 1 日向海軍陸戰隊內華達汽車測試中心交付了被稱為 “棉花嘴 ”的 ARV 原型車。據報道,通用動力公司于 2022 年 12 月 23 日向海軍陸戰隊交付了 ARV 原型車。這兩輛原型車的交付標志著政府正式評估程序的開始。
據報道,2023 年 2 月,美海軍陸戰隊開始對三輛 ARV 原型車進行評估。除了德事隆公司和通用動力公司的原型車外,BAE 系統公司--兩棲戰車(ACV)制造商--還提供了第三輛原型車(基于改進型 ACV)進行評估。據報道,原型車評估的重點除了其 C4 和無人機系統能力外,還包括 ARV 在 “有任務代表性的地形 ”中的導航能力。
2024 年 3 月 6 日,美海軍陸戰隊選擇通用動力公司和德事隆公司設計、開發和制造 30 毫米自動炮射型先進偵察車(ARV-30)原型車。據報道,原型車將于 2025 財年交付,計劃于 2028 財年開始采購。
圖 1. 德事隆水腹蛇 ARV 原型
圖 2. 通用動力公司 ARV 原型
2020 年 3 月,美海軍陸戰隊啟動了一項重大部隊設計計劃,計劃在未來 10 年內完成。海軍陸戰隊打算為海軍遠征作戰重新設計部隊,使其更好地與《國防戰略》保持一致。2021 年 2 月,美海軍陸戰隊向國防部長匯報了部隊設計計劃的最新進展。2020 年 3 月的部隊設計倡議計劃引發了一些人對 ARV 在未來部隊設計中的作用甚至可取性的質疑。時任海軍陸戰隊司令戴維-伯杰將軍說:"雖然我一再表示,全域偵察和反偵察將是未來任何應急行動的關鍵要素,但我仍然不相信增加輪式載人裝甲地面偵察單元是最好的和唯一的答案--尤其是在印度洋-太平洋地區。需要在第三階段看到更多的證據來支持這一結論,然后再進行現有能力的擴充,或投入數十億美元的采購資金用于購買先進偵察車(ARV)"(見第 10 頁)。
在美海軍陸戰隊于 2021 年 2 月向國防部長提交的《最新部隊設計報告》中,司令官進一步指出:必須根據新出現的多域機動偵察概念,重新評估最初部隊設計報告中確定的 12 個輕型裝甲偵察連。這可能會影響以先進偵察車(ARV)為形式的裝甲陸地機動性的總體需求(見第 5-6 頁)。
在美海軍陸戰隊于 2022 年 5 月向國防部長提交的《部隊設計更新》中,司令部指示海軍陸戰隊審查并驗證有關已編入計劃或未來潛在能力的所有假設,如兩棲作戰車(ACV)-30 和高級偵察車(ARV)(見第 9 頁)。
雖然美海軍陸戰隊的項目計劃要求在 2028 財年采購 ARV,但過去的這三個聲明可以說對 ARV 項目的未來提出了質疑,似乎暗示 ARV 可能不是滿足海軍陸戰隊偵察需求的最佳解決方案。2023年6月的《部隊設計年度更新》沒有提及ARV,這可能會讓人進一步質疑海軍陸戰隊對ARV項目的長期承諾。
美國會考慮的監督問題包括以下方面:
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。
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
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:
參考來源:TS2 Space
美國陸軍正在改變其組織和部署機動兵力的方式,以應對當前和未來的威脅。這次重組將對這支兵力的通信方式產生影響。
2016 年,美國陸軍創建了旅戰斗隊(BCT),作為可部署的基本機動部隊。無論出于何種意圖和目的,旅戰斗隊都是一個聯合兵種編隊。這意味著該旅擁有步兵、裝甲兵、炮兵、工兵和戰斗支援部隊。陸軍機動部隊主要由三種 BCT 構成,即步兵(IBCT)、斯崔克(SBCT)和裝甲(ABCT)。
這些編隊根據其作用進行加權。例如,一個 IBCT 有三個步兵營、一個為步兵營提供機械化能力的騎兵中隊、一個炮兵營以及工兵營和戰斗支援營。SBCT 具有類似的結構。SBCT 的主要區別在于它是圍繞通用動力公司的 "斯崔克 "系列 8×8 輪式裝甲戰車(AFV)組建的。斯崔克 BCT 由美國國防部(DOD)設計,是一種可在 96 小時內到達戰區的空中部署機動部隊。ABCT 有三個聯合武器營。這些營包含步槍連,與 SBCT 和 IBCT 相同,但每個營也有兩個裝甲連。這些連部署了通用動力公司的 M1 艾布拉姆斯系列主戰坦克(MBT)和 BAE 系統公司的 M2 布萊德利系列履帶式步兵戰車(IFV)。與其他旅戰斗隊一樣,ABCT 也有一個騎兵中隊,以及炮兵營、支援營和工程營。
圖:美國陸軍旅級戰斗隊通常使用 SATCOM 進行超視距通信。在向師級結構邁進的過程中,由于這種編隊將占據更大的地理范圍,因此可能會更加依賴衛星通信。資料來源:美國陸軍
根據美國國防部的數據,截至 2022 年底,美國陸軍共有 58 個 BCT,其中 31 個在正規軍,27 個在陸軍國民警衛隊(ANG)。正規陸軍有 14 個 IBCT,國民警衛隊有 20 個。正規陸軍有 11 個 ABCT,國民警衛隊有 5 個。國民警衛隊有兩支斯崔克旅戰斗隊,正規軍有七支。
美國陸軍于 2002 年開始開發 BCT 結構。亞當-戴維斯(Adam Davis)撰寫了一篇題為 "旅戰斗隊:組織結構的革命 "的論文明確指出,BCT 的概念是發展規模相對較小的聯合武器部隊,大約由 2500 名士兵組成。與以前以師為單位的聯合兵種編隊相比,這種編隊可以提高靈活性。師的兵力通常在 10,000-15,000 人左右。
可以說,BCT 的重組反映了美國當代的戰略現實。2001 年 9 月 11 日發生在美國本土的襲擊事件以及隨后于同年以阿富汗為支點開始的全球反恐戰爭對 BCT 的結構產生了極大影響。陸軍機動部隊需要在很大程度上自給自足。自給自足轉化為炮兵、工兵和支援部隊等有機作戰單位,以及在全球范圍內快速部署的能力。戴維斯的論文明確指出,師是打常規戰爭的理想單位。但對于美國在阿富汗和 2003 年起在伊拉克發動的非常規反叛亂戰爭來說,師就不那么理想了。
軍事組織中唯一不變的就是變化。歷史再一次打出了一張牌,促使陸軍機動編隊再次進行重大重組。具有諷刺意味的是,美國陸軍正在回歸師級結構。需要明確的是,在 BCT 時代,師并沒有消失。陸軍師總部(HQ)會例行部署提供作戰總部的下屬BCT。
有兩大相互關聯的因素正在推動重新采用師作為陸軍的主要戰術機動單位。這些因素是大國競爭的回歸,美國及其盟國與俄羅斯等之間的競爭凸顯了這一點。因此,陸軍需要具備執行大規模作戰行動的能力。其次是美國國防部采用了多域作戰(MDO)理念。這兩個因素對陸軍如何組織機動兵力通信都有重大影響。
圖:美國陸軍已就其未來師團的面貌起草了若干建議。這幅示意圖展示了一個加強裝甲師的潛在戰斗序列。與目前的旅級戰斗隊相比,這種編隊的規模顯然要大得多。資料來源:美國陸軍
2022 年 1 月宣布的 "陸軍 2030 "愿景闡明了向師級結構發展的計劃。陸軍 2030》源于陸軍聯合武器中心(CAC)2018/19 年度大規模地面作戰行動多年期研究。同樣重要的是陸軍能力整合中心在俄羅斯軍事現代化方面所做的工作。對陸軍 2030 背景感興趣的讀者應該閱讀優秀的白皮書《陸軍 2030 師級部隊如何作戰》。該文件由美國陸軍訓練與條令司令部(TRADOC)和能力整合中心于 2023 年 2 月聯合發布。
MDO 的出現同樣影響了師的發展。MDO 設想將機動兵力中的所有人員、平臺、武器、基地和能力(下稱資產)連接起來,在戰爭的各個層次和各個領域執行同步行動。MDO 致力于提高與對手進行 "OODA"(觀察、定位、決策和行動)循環的速度、質量和效率。美國防部認為 MDO 是打敗潛在對手的反介入/區域拒止(A2/AD)態勢不可或缺的一部分。
上述白皮書指出,陸軍師和團將作為一支更大的聯合兵力的組成部分發揮作用,運用海、空、天和網絡空間領域的能力。各師將維持遠距離高節奏作戰行動,保護關鍵節點和資產,擊敗陸地兵力,并支持和維持其指定地區的所有行動。截至 2023 年年中,美國陸軍師級部隊的具體構成和部署時間表似乎仍在確定之中。
BCT 目前使用的無線電和通信網絡種類繁多,可在各組成單位之間傳輸語音和數據流量,也可向外傳輸至其他編隊和部門。作者在 2023 年 3 月版 ESD 上發表的 "連接兵力 "一文中詳細介紹了這些系統。圖 1 和圖 2 詳細介紹了 BCT 使用的無線電、其傳輸的波形及其用途。
圖:云計算的出現為指揮控制和情報、監視和偵察數據提供了一個可存活的 "交換中心",這在很大程度上有助于向分散式移動指揮控制的轉變。資料來源:美國陸軍
最近,美國陸軍舉行了一次題為 "范式轉變: 師作為行動單位 "的圓桌會議,對采用師可能對陸軍戰術通信態勢產生的影響作了一些澄清。這次活動研究了支撐這種新結構的通信網絡。其中一個啟示是,網絡和系統必須改變,以支持陸軍希望的作戰方式。一個關鍵的變化是需要在作戰云之間共享信息。機動兵力資產和來自其他聯合部署部門的資產將不斷與云共享戰術相關數據。例如,數據可包括視頻圖像、圖片、書面報告或地圖。陸軍有必要確保該師的通信網絡具備傳輸這些數據的帶寬。這些鏈接必須是安全的。紅色兵力將意識到云和數據進出網絡的重要性。因此,"紅色兵力 "將利用動能、電子和網絡攻擊手段,努力破壞、削弱和摧毀這些鏈接。信息流動在幫助高效決策方面的核心作用,使作戰云及其通信鏈路成為對方兵力眼中克勞塞維茨式的首要重心。
馬特-邁爾(Matt Maier)在上述圓桌會議上說,好消息是陸軍為實現這一愿景所需的大部分現有技術已經存在,并在各BCT中服役。馬特-邁爾是美國陸軍指揮、控制、通信-戰術計劃執行辦公室(PEO C3T)負責互操作性、集成和服務的項目經理。這包括機動兵力正在接受的以綜合戰術網絡(ITN)為形式的商業/民用技術。ITN 使用智能手機和平板電腦等民用和商用技術。這些設備可使用包括民用手機網絡在內的各種鏈接,在機動兵力周圍和外部傳輸非機密通信。
發言者一致認為,通信的生存能力至關重要。筆者估計,俄羅斯陸軍在烏克蘭部署了約 80% 的電子戰(EW)能力。L3Harris 公司業務開發副總裁 Jeff Smith 說:"師通信需要在有爭議的 EW 環境中運行。這種生存能力需要擴展到減少對全球導航衛星系統(GNSS)服務的依賴,如美國的全球定位系統(GPS)。除導航外,GPS 還提供包括無線電在內的電子系統所依賴的精確定時信號。史密斯說,在沒有全球導航衛星系統的環境中工作將成為現實。在這方面,烏克蘭戰場很有啟發性。俄羅斯電子戰兵力在干擾全球導航衛星系統信號方面取得了相當大的成功。干擾干擾了烏克蘭的無人機行動和依靠全球導航衛星系統的精確制導武器,如美國提供的聯合直接攻擊彈藥(JDAM)。在軟件層面,低探測/攔截概率的無線電波形以及強有力的發射控制至關重要。只有在必須發射時,設備才會發射。其余時間必須保持電磁不透明,史密斯說。
數字火力戰術的出現表明了美國陸軍陸上機動兵力的 MDO 發展方向。數字火力包括在計算機化指揮與控制(C2)和火力控制系統(FCS)之間以數字方式快速移動精確火力坐標。這種方法旨在減少火炮從傳感器到射手的時間,并通過降低火力請求被誤解的危險來提高精確度。回到 "作戰云",這就是這種能力變得如此重要的原因。例如,假設無人飛行器(UAV)探測到距離戰術邊緣一定距離的部隊集結地。目標的坐標和輔助圖像從無人飛行器上傳到云端。無人飛行器會告知指揮官已發現潛在目標。無人機的目標信息從云端下載,并隨同隨后向師炮兵發出的火力請求一起發送。
圖:美國陸軍 BCT 仍經常使用固定的指揮所。在烏克蘭的戰斗凸顯了這些指揮所的脆弱性,因此在未來的沖突中,總部必須保持機動性和分散性。資料來源:美國陸軍
在某些情況下,云計算可以消除設立固定指揮中心的必要性。烏克蘭的一個重要教訓是,機動性意味著生存。固定指揮部很容易成為俄軍炮火、近距離空中支援和戰場攔截的獵物。史密斯說,實時、分散的指揮中心是師的必備條件。總部人員能否保持機動性和分散性,但又完全聯網?我們可以將其視為相當于在家工作的軍事方式--在民用辦公生活中,工人們經常遠程執行任務,但通過互聯網與同事和經理保持聯系。
師級結構必須應對的另一個挑戰是占地范圍。作為一個比 BCT 更大的編隊,師的占地范圍自然會更大。這從通信角度帶來了挑戰。像 BCT 這樣的機動編隊依靠波段從 30 MHz 到 3 GHz 的甚高頻/超高頻 (V/UHF) 無線電進行視距(LOS)通信。
簡單地說,V/UHF 無法繞過地平線。因此,兩部 V/UHF 無線電設備必須在基本無遮擋的視線范圍內才能相互通信。一名士兵攜帶的 V/UHF 無線電總高度為 2 米(6.6 英尺),包括無線電天線在內,在平地上的視距范圍為 5.8 千米(3.6 英里)。在此距離之外,它們將很難與另一部 V/UHF 無線電設備進行通信。相比之下,一輛車的 V/UHF 無線電天線總高度為 5 米,其 LOS 范圍為 7.9 千米(4.9 英里),20 米高的 V/UHF 天線的 LOS 范圍為 18.4 千米(11.4 英里)。使用移動特設組網(MANET)可以擴大這些范圍。這一過程允許無線電通信從一個無線電跳轉到另一個無線電,直到到達預定目的地,相當于無線電游戲中的傳包裹。BCT 中的下級單位使用衛星通信 (SATCOM) 在超視距 (BLOS) 范圍內進行通信。移動用戶目標系統 (MUOS) 衛星通信星座就是這方面的一個例子。
未來對超視距鏈路的依賴只會增加。分部單位有時可能相隔數百公里。即使是城域網網絡也不可能達到那么遠,這意味著各單位也將依賴于衛星通信系統等 BLOS 能力。一種已顯示出潛力的能力是成本相對較低的商業 SATCOM 星群,如在烏克蘭廣泛使用的 SpaceX 的 Starlink 系統。這些星群利用相對廉價的 "立方體衛星 "置于低地球軌道(LEO)。商業 SATCOM 星群可用于傳輸敏感度較低的通信,而機密通信則通過 MUOS 等更安全的網絡傳輸。立方體衛星的質量通常不超過 10 千克(22 磅)。根據美國國家航空航天局的定義,低地軌道衛星的高度通常在 1,000 千米(540 海里)以下。
史密斯說,隨著射程的增加,現有技術可以提供幫助。高頻(HF:3 MHz 至 30 MHz)無線電傳輸通過電離層的反彈跳過地平線。電離層是地球上空 48 公里(25.9 NM)到 965 公里(521 NM)之間的大氣層。高頻有助于提供移動語音和數據,而甚小口徑終端(VSAT)則可用于 SATCOM。甚小口徑終端的碟形天線直徑在 750 毫米到 1200 毫米之間。因此,它們比較容易移動和安裝,可提供高帶寬 SATCOM,根據公開資料,數據傳輸速率可達 16 mbps。據美國陸軍稱,更小的定向 SATCOM 天線正在開發中。這些天線可以裝備車輛和飛機,自動跟蹤衛星在天空中的位置。這可確保在資產移動時準確收發傳輸信號。
有趣的是,該師網絡設計的大部分工作都集中在降低復雜性上。與此同時,陸軍還在加速引進新的通信和網絡技術,并提高效率。敏捷性是將軟件和以數據為重點的改進引入師網絡的關鍵,因為大部分硬件已經存在。美國陸軍正在通過 "手持、背包、小型"(HMS)計劃全面改革其戰術通信。如上所述,民用和商用硬件構成了 ITN 的一部分。這些硬件以軟件為中心的性質使其在有新的應用軟件時比較容易更新。
圖:星座中的第二顆衛星 MUOS-2 正在組裝中。MUOS 衛星群的開發目的是為美國機動兵力提供超高頻通信。圖片來源:洛克希德-馬丁公司
機動兵力的戰術通信不僅僅是裝備的問題。人員是這項工作的重要組成部分。美國陸軍圓桌會議活動還指出,培訓是向師級部隊邁進并相應調整通信和網絡的重要組成部分。位于佐治亞州戈登堡的美國陸軍信號學校校長、陸軍信號總指揮保羅-霍華德上校在圓桌會議上表示,培訓流程和教學大綱已經在適應這些變化。
由于不斷變化的戰略格局以及俄羅斯等國構成的威脅,美國陸軍的戰斗力面臨著一代人以來最嚴峻的挑戰。與美軍在阿富汗和伊拉克戰場上的對手相比,今天和明天的對手在數量上更多,技術上更先進。我們面臨的挑戰將是重組兵力的現有網絡,使其符合目的。幸運的是,陸軍已經擁有了這項工作所需的一些系統和架構。采用云計算和立方體衛星等新技術將有助于填補空白并賦予新的能力。對人員的投資也將帶來回報。威脅不會一成不變。美國陸軍的機動兵力正顯示出他們在技術和戰術上的靈活性。
圖1 -標準美國陸軍戰術無線電
圖 2 - 標準美軍戰術通信波形
參考來源:歐洲安全與國防雜志