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原标题:忠诚僚机,女武神的骑行

浏览次数:66 时间:2019-10-16

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  出品:科普中国

XQ-58A 战斗无人机进行首飞

  作者:兰顺正

日前,由美国空军实验室和克瑞托斯防务公司联合研发的XQ-58A 战斗无人机首飞成功。试验中,XQ-58A战斗无人机飞行时长76分钟,完成所有预定试验目标。

  策划:宋雅娟

XQ-58A战斗无人机是一种远程高亚音速无人机,长8.8米,翼展6.7米,采用隐身设计,装备1台喷气发动机,最大飞行速度可达1050公里/小时,最大航程接近4000公里,内置弹仓载荷250公斤,可挂载联合制导攻击武器或小直径炸弹等。XQ-58A战斗无人机由火箭助推器弹射起飞,使用降落伞回收,全程起降不需要跑道,大大降低了投放使用门槛。

  监制:光明网科普事业部

从参数上看,XQ-58A战斗无人机称得上性能优良,但其实力并未止步于此。在美国空军实验室发布的《美空军2030》视频中,“忠诚僚机”的战斗画面令人印象深刻:一架F-35战斗机在多架无人机的伴飞下抵达目标区域,随后飞行员控制无人机发起攻击,有人机与无人机协同作战。在美军眼里,XQ-58A战斗无人机正是“忠诚僚机”的“最佳人选”。

  在美国越战电影《现代启示录》中,背景音乐《女武神的骑行》成为经典,而近日美军的“女武神”真的来了。当地时间2019年3月5日,美军最新XQ-58A“女武神”无人机的原型机在亚利桑那州尤马试验场完成了首次飞行。该无人机是一种隐身、远程、高亚音速无人机,由美国空军研究实验室(AFRL)与卡拉托斯(Kratos)无人机系统公司合作开发。据空军研究实验室公布的数据,该机长9.14米(30英尺),翼展8.23米(27英尺),内部弹舱或中单翼下可以携带272公斤有效载荷(600磅),主要被设计用来与F-35这类有人隐身战斗机协同作战。无疑,“女武神”的首飞成功将给未来空战带来巨大的影响。

就“硬实力”而言,XQ-58A战斗无人机称得上是一位优秀“助攻手”。一方面,它采用隐身涂层和内置弹舱设计,隐身性能优良,能够与F-22、F-35等隐身战机形成“高低搭配”,实施隐身突防作战,同时增加战机单次出动携带弹药量,提高攻击效能。另一方面,该机以近4000公里的最大航程极大地拓展了攻击范围,面对强大的防空体系,战机可以在防区外“坐镇”指挥,由XQ-58A战斗无人机机群深入腹地,完成危险系数较高的攻击任务,或扮演“诱饵”,吸引对方防空武器或隐形战机出动,使己方牢牢抓住进攻主动权。

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XQ-58A战斗无人机另一优势是低成本。作为美国空军实验室“低成本可消耗飞行器技术”计划产物,该无人机被定义为“有能力遂行打击和情报监视侦察任务”,并在完成任务后“可抛弃”。为此,该机采用诸多降低成本的设计,最终将单价控制在300万美元以内,这意味着在未来作战中,必要时XQ-58A战斗无人机将与来袭导弹“同归于尽”。

  “女武神”首飞成功

不过目前来看,由于智能化程度不高,对XQ-58A战斗无人机来说,无论是独自执行打击任务,还是与有人机协同作战都有一定困难。未来,随着人工智能和传感器技术不断取得突破,以XQ-58A战斗无人机为代表的“忠诚僚机”或将引领人机协同作战新模式,对此值得进一步关注。

  1有人与无人的黄金组合

  未来战场,军事装备将向无人化和智能化发展是大势所趋。而无人作战平台既可使作战部队面临的风险降到最小,又可使作战手段多样化,必将迎来黄金时期。近年来,美军认为随着中、俄等国反介入/区域据止(A2/AD)能力的发展,美国传统打击武器已难以满足作战需求。为此,美军高度重视无人自主系统及人工智能技术发展,以应对强对抗环境下的各类威胁。但是由于目前无人机的智能化水平不可能在短期内达到有人机的程度,在未来相当长的一段时间内,无人机和有人机之间需要“互补”。无人机和有人机优势互补,分工协作,可以将各自的效能发挥到最大。一方面无人机可以充分利用其机动能力强、成本低、隐身性能好的优势,在恶劣条件下实施作战攻击任务,消除有人机飞行员执行任务的风险。另一方面有人机则可以充分发挥人的主观能动性,在复杂条件下自己驾驶作战飞机或指挥无人机实施作战攻击。有人机和无人机的配合使用能起到“一加一大于二”的效果。

  2勇敢无畏的“忠诚僚机”

  “忠诚僚机”( Loyal Wingman) 项目由美国空军研究实验室于 2015 年中旬发起,旨在使第五代战机( 长机) 的驾驶员可以对无人机( 僚机) 进行控制,大幅度提升美国空军的有人/无人机协同作战能力。具体目标包括: 提供高效人机编队中的灵活的自主系统; 实现多种机器协同编队执行任务目标; 确保可在复杂、对抗环境下作战; 确保系统在未知、动态环境下的安全、高效。根据美国空军研究实验室布的“自主网络”征询书内容要求,项目将在2018 财年开展整合研究工作。按计划,在2020 财年将会验证无人飞行器作为有人战机的空地武器发射平台或目标指示器的可行性。而在2022 财年,将验证有人战机/无人飞行器联合执行对敌防空压制任务。

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  美军F-35隐身战机联网遥控“女武神”无人战机设想图

  3未来空战规则的改写者

  此次XQ-58A的首飞成功有可能是未来空战规则改写的开始。“女武神”项目于2016年 7 月启动,为 AFRL 的低成本可耗损式打击展示计划( Low-Cost AttritableStrike Demonstration,LCASD) 而开发。据悉,该无人机价值200 - 300万美元,不用跑道,使用一个助推火箭直接发射起飞,用降落伞着陆。该机突出了重复使用、制造成本低等设计特点,即使该机不幸在事故或在战斗中毁坏,在经济上也是完全可以承受的,而且不存在飞行员伤亡的问题。未来有人机与无人机编队,一个负责思考,一个负责战斗。有人机操控相对低成本的无人机突入敌防区内,既节省了有人机的出动架次,也发挥了无人机的重要作用。尤其是在地面防空火力密集区域和“斩首行动”时使用(即使无人机被击落损失也有限)。同时,无人僚机不但可以充当有人机的“替身”和“保镖”,也能通过其携带的传感器观察周围环境并回传信息,拓宽有人机飞行员的战场感知能力。

  划重点:未来战场,有人机与无人机的互补趋势越发明显,无人机可以充分消除有人机飞行员执行任务的风险,有人机则可以充分发挥人的主观能动性,起到“一加一大于二”的效果。XQ-58A“女武神”无人机作为美军“忠诚僚机”项目的重要内容之一,它的试飞成功有可能是未来空战规则改写的开始。

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