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美通用原子“開局”系列凸顯軍用無人機發展新趨勢

由 看航空 發表于 娛樂2022-11-21
簡介美無人機將並行發展平臺與軟體系統,牽引作戰能力躍升近年來,美空軍相繼推進“忠誠僚機”“機外感知站”“遠射”等無人平臺研發專案,並持續測試“天空博格人”自主核心系統、“空戰進化”智慧演算法等先進技術

原子由什麼和什麼組成

美通用原子“開局”系列凸顯軍用無人機發展新趨勢

美通用原子“開局”系列凸顯軍用無人機發展新趨勢

“開局”系列的核心和4個發展平臺。

中國航空報訊:

2022年9月19日,美國通用原子航空系統公司釋出“開局”系列(Gambit Series)無人機概念圖。該系列無人機初始設計即包含4種基本型,它們採用通用的起落架、基本航位配置發動機、機翼、任務感測器等,可有效降低成本、提高互用性,並可根據技術發展和任務需要快速組合發展出新機型。該系列無人機概念的提出和一些具體設計特點,不但反映了美軍特別是美空軍未來無人機裝備發展的一些潛在需求,更反映了軍用無人機發展的重要新趨勢。

“開局”系列無人機發展背景

綜合來看,通用原子航空系統公司繼承了在“捕食者”系列察打一體無人機發展和市場開拓方面的成功經驗,立足美國國內和國際兩個市場,把握美軍潛在需求和無人機發展最新趨向,前瞻性提出了“開局”系列概念。

一是瞄準美空軍“合作式作戰飛機”專案。美空軍部長肯德爾於今年5月2日首次公開透露“合作式作戰飛機”專案,該專案旨在研發可與現役和在研作戰飛機協同的新型無人機,僅需飛行員發出有限指令,即可自主執行偵察監視、火力打擊、電磁干擾、空射誘餌等任務。該無人機強調模組化與低成本,可針對不同需求快速換裝有效載荷,提升作戰任務靈活性;採用數字工程方法、複合材料和先進製造技術,成本期望不超過F-35A價格的一半(約4000萬美元),從而獲得效費比優勢、打造較大的數量規模。肯德爾認為,相關的關鍵支撐技術目前已具備較高成熟度,例如可基於現有的“天空博格人”自主核心系統、“空戰進化”智慧演算法、“忠誠僚機”等進行研製;因此“合作式作戰飛機”專案可能跳過冗長的演示驗證階段,直接進入工程和製造發展階段,從而加快研製進度。肯德爾還表示,該專案計劃在2024財年開始編列相關預算,從美軍裝備採辦規劃計劃預算編制流程看,這意味著該專案已獲批准,將被納入預計在2023年2月提交給美國國會的2024財年國防部預算中。通用原子航空系統公司此時公佈“開局”系列,意在展示其通用性高、可配置性好、綜合成本低等優勢,壓倒波音公司(為澳大利亞國防部研發了“空中力量編組系統”,編號MQ-28A)和克拉託斯公司(X-58A“戰神婢女”)等競爭對手現有的“忠誠僚機”,有力競爭“合作式作戰飛機”專案。

二是尋求“捕食者”家族之後新的無人機出口機遇。近年來,納卡、俄烏以及土耳其中東作戰行動等區域性衝突,凸顯無人機在現代戰爭中的作用和重要性的快速提升,各主要國家對無人機的需求不斷增加,如土耳其“旗手”TB2察打一體無人機在土耳其中東作戰和納卡衝突中表現突出,由此已獲得了十餘個國家訂貨。通用原子航空系統公司的“捕食者”家族目前主要包括MQ-9A“死神”、MQ9B“天空衛士”/“海上衛士”、MQ1C“灰鷹”等型號型別,已常態化高強度運用,積累了豐富實戰經驗,其中MQ-9系列及其派生型出口到美國的多個盟友,口碑優異。2021年2月美國修訂放寬無人機出口政策後,該公司也進一步尋求豐富產品並拓展市場的機遇。一方面,具有低成本優勢的無人機可滿足中低端使用者對於擴充裝備規模的需求;另一方面,具有較高生存力的無人機可與先進戰鬥機協同,滿足美國盟友創新未來作戰樣式的需求。

“開局”系列無人機機型組成

“開局”系列無人機採用4種不同的基本構型,它們以通用硬體為核心,加裝不同的有效載荷等元件,分別執行偵察監視、空中作戰、紅藍對抗等任務。

一是長航時態勢感知平臺“開局-1”。採用大展弦比設計並使用低油耗發動機,以提升在指定空域的續航時間。該無人機可伴隨其他無人機,或作為有人機的“耳目”在戰術邊緣獲取戰場態勢資訊,提供預警監視能力;也可使用被動感測器實施協作跟蹤,對敵方目標進行定位,減小己方高價值平臺暴露風險,提升其戰場生存能力。

二是察打一體平臺“開局-2”。續航時間和巡航速度低於“開局-1”,但配備有空空導彈,多架該型無人機可使用紅外感測器從不同角度、不同高度對敵方前沿空域進行探測,監視其戰鬥機活動軌跡,透過人工智慧、機器學習等技術制定打擊戰術。使用“開局-2”無人機可以第一時間進行探測與響應,在不損失飛行員的情況下,給在該空域的有人戰鬥機一定預警時間和決策空間。

三是假想敵空戰訓練平臺“開局-3”。與“開局-2”外形相似,僅針對複雜戰場環境進行一定最佳化,作為“紅隊”與美軍防空系統、隱身戰鬥機等先進作戰系統進行對抗。該無人機可透過深度學習等技術模仿對手戰術戰法,並在每次對抗中不斷調整、提高,從而在保持訓練強度的同時,有效節省假想敵中隊F-35、F-22等高階平臺服役壽命,降低訓練維護成本。

四是隱身穿透偵察平臺“開局-4”。採用飛翼佈局構型,可在強對抗環境中執行持久情監偵任務,替代RC-135偵察機等老舊平臺組成更具生存力且成本更低的感知網路。

“開局”系列無人機特點與體現的發展趨勢

通用原子航空系統公司MQ9“死神”無人機是目前裝備數量和實戰運用最多的察打一體無人機,但其在強對抗環境中的生存力仍有不足。該公司主動公佈“開局”系列,意在適應美軍未來作戰需求,同時充分利用先進技術進一步創新和最佳化無人機發展模式。

1。“開局”凸顯美無人機模組化、低成本、系統簇發展模式

“開局”無人機是通用原子航空系統公司首次以系列化發展模式推出的多構型多配置無人機。4種基本配置使用統一核心平臺,即相同的起落架、基本航電裝置等,核心平臺約佔無人機總價格的70%。該思路源自於汽車業為豪華型和經濟型轎車採用相同的動力傳動系統。對研製廠商來說,採用通用化基礎平臺更便於實現多型混線規模化生產,有效降低成本並提升零部件互用性,同時加速衍生型的研發速度;對客戶來說,“開局”系列透過配置不同機身、機翼、發動機以及多種模組化有效載荷後組成“系統簇”,最佳化組合運用方式,滿足情監偵、電子戰和火力打擊等不同任務需求。這也是“開局”系列相對於現有“忠誠僚機”(僅可按任務需要更換有效載荷配置)的最明顯優勢。

2。美無人機將並行發展平臺與軟體系統,牽引作戰能力躍升

近年來,美空軍相繼推進“忠誠僚機”“機外感知站”“遠射”等無人平臺研發專案,並持續測試“天空博格人”自主核心系統、“空戰進化”智慧演算法等先進技術。美空軍未來將充分利用現有研究成果,同步發展硬體平臺與軟體系統,演示驗證與升級改造交替進行,在經費有限的情況下提高對關鍵載荷、先進技術發展的投入佔比,高效提升作戰能力。技術方面,聚焦人工智慧等前沿技術,分階段演示驗證自主控制、有人/無人協同等能力。產品方面,採用“系統簇”發展模式,無人機涵蓋長航時與低可探測性,兼備高價值與低成本載荷,覆蓋偵察監視、火力打擊、電磁攻防等任務。採辦方面,可能採用“數字化百系列”思想,小批次採購並快速迭代升級;同時考慮到美空軍多種需求,大機率會避免一家獨攬,而是利用不同企業的優勢提升研發速度並降低成本。運用方面,除執行傳統作戰任務外,還可在實戰演習中模擬對手戰鬥機,降低“紅隊”維護保障成本,提升演練效率。

啟示建議

以“開局”系列為代表的無人機聚焦數字工程、人工智慧等關鍵技術賦能,強調“低成本、快研發、全系列”發展,高效滿足未來多種任務需求,凸顯了軍用無人機發展新趨勢。建議結合自身裝備建設與備戰打仗需求,緊盯前沿發展動向,科學確立無人機發展目標路徑,加強關鍵技術自主研發攻關,完善體系構成。一是提高平臺通用化水平,採用通用部件與模組化載荷相結合的發展思路,降低成本,加快拓展機型研發;二是提高平臺數字化水平,在壽命週期內充分運用數字工程技術,提高論證、設計與試驗效率並降低成本;三是提高平臺譜系化水平,兼顧中高階無人機、低成本與消耗性無人機等全譜系無人機裝備發展應用。

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