欧美雄心勃勃地制定无人僚机发展计划

王小刚

随着技术的发展，有人机/无人机协同作战将成为一种新的作战样式。无人机在前，有人机在后，能有效提高有人机的生存能力和作战效能，因此欧美等国正大力推进该领域的技术研发，促进概念向战场应用的转化。

美国空军在2016年8月发布了《2016-2036美国空军小型无人机系统飞行计划》认为，随着技术进步，小型无人机系统能够扩展和加强当前及未来的作战概念。小型无人机系统诸如集群、编队和无人僚机等概念将能够改变游戏规则，具有增强甚至改写制空权运用的能力。

在这份文件中，美国空军提出了无人僚机（Loyal Wingman）概念，将有人机飞行行动与附属小型无人机系统的效能相结合，增加整体飞行能力。无人僚机概念执行的控制原则旨在增强长机任务效率，因而超出行动编组集成。该概念认为，长机可以通过控制小型无人机系统，扩展武器弹药的整体数量，超过单机载弹量。此外，隐身飞机可以让伴飞的小型无人机系统承担最具风险的探测任务，从而避免暴露自身的位置。无人僚机可以充当遥感器、发射器或诱饵，提升长机的灵活性和生存性，由此扩展在高危险环境下的进入和持续作战能力。

在武器角色方面，无人僚机通过近实时精准目标定位、低附带毁伤效果以及实时视频输入，可以增强杀伤链，为长机提供威胁探测、规避和致命打击支援。这种能力已从陆基发射的“阿努比斯”（Anubis原型机和航空环境公司空中发射的“弹簧刀”无人机得到成功验证。在长机减少自身被发现或者阻遏其他威胁的同时，无人僚机具备的巡弋、接敌、摆脱及再接敌的能力实现高价值资产的高效使用，大幅减少应对低优先目标弹药的开销。

无人僚机能够增加作战指挥官情报、监视和侦察（ISR）整体能力和能量。这些传感器可以提供防区外的ISR能力，避开恶劣天气，或跟踪多个分散目标，也能在一些其他飞机无法进入的区域提供货运支援。针对上述任一情况下，低成本小型无人机系统固有的低拦截性和低探测性特征能够产生渗透拒止区域的能力，这是一种极具优势的突破性能力。欧洲发展计划

2019年巴黎航空展上，欧洲大国和美国制定了雄心勃勃的计划，旨在将无人机与隐身战斗机联合，在高强度战斗中充当战斗机的僚机角色。

航展开幕当天，法、德、西班牙揭幕了共同研发的未来空中作战系统（FCAS模型。该项目设想了一种第六代隐身战斗机，通过空中作战云与自主无人僚机合作，实现数据共享。项目主承包商之一的达索公司在一份声明中表示，FCAS项目近期的进展令人瞩目，它将重塑欧洲未来数十年最具决定性的军事空战计划。该计划很快从2019年初开始的联合概念阶段转为演示阶段，该阶段将持续到2021年中期，并将作为演示和技术开发的起点，预计2026年实现首飞。

达索公司将领导开发新型隐身战斗机，空客公司将负责无人僚机和空中作战云的研制。无人僚机的设计理念是，有人驾驶战斗机伴有飞行的无人机集群，集群无人机根据不同使命执行不同任务。这些任务可能包括侦察、电子干扰、指示或摧毁目标等多种任务。多架无人僚机与有人平台协同作战，将为作战人员提供强大的作战能力。无人机也可以作为一种战术，使飞行员远离危险。在高威胁环境中，最好派遣无人僚机而不是有人平台。项目参与者也希望减轻飞行员的认知负担，无人僚机需要尽可能智能。目前人工智能领域正在迈出巨大的前进步伐，可以使无人机不再仅仅是枯燥乏味的操控平台，而是具有一定自主性的真正智能化载体，能够独立导航和执行任务。

目前正在研究的一个重要变量是无人僚机的大小和重量。较大的平台可以从跑道上发射，但也可以是小型平台，能够装进A400运输机，在飞到目的地后打开A400运输机后门投放，然后飞到有人战斗机旁边。另一个必须考虑的因素是任务完成后如何回收无人僚机。采用价格低廉的小型无人机可无需回收，但是更重要更昂贵的无人机需要考虑如何回收，无人机如何自己飞回来。

下一代战斗机预计将在2040年实现初始作战能力，但FCAS的一些技术可能会更快地准备就绪。到2020年中期，基本配置型无人僚机可能实现与欧洲战斗机协同作战。空客公司预计，与有人平台相比，无人僚机未来迭代的开发和认证周期将短得多。

2019年巴黎航展期间，空客还宣布与总部位于匹兹堡的ANSYS公司合作，ANSYS公司负责开发新技术，实现无人僚机安全、复杂的飞行任务，两家公司希望无人僚机在2030年实现自主飞行。

ANSYS公司已经拥有一款广泛使用的飞行控制软件，但为先进自主无人僚机设计、认证和嵌入经过验证的软件代码比有人机要更加复杂。虽然无人僚机无需考虑过载、加速和规避机动等方面的限制，但相比有人机，无人僚机的飞行包线和机动包线更大，对于一些新功能，可以引入人工智能算法。空客公司计划通过训练神经网络，让无人僚机学会先进和复杂的机动飞行以便操控。无人僚机将依靠ANSYS公司的技术，从通过受训神经网络操控转为安全、实时、经过认证、基于软件实现的控制，最终转为一个可以由机载飞行控制计算机安全执行的代码。

随着技术发展，算法的先进性和复杂性可能会增长10倍甚至100倍。无人僚机必须能够实时执行复杂、高速飞行任务，因此添加到系统中的代码和人工智能数据将可能非常巨大，为确保算法正常运行及无人僚机安全飞行，所有验证步骤需要实现自动化。为此，ANSYS公司还在研究可用于增强安全性的感知软件工具。FCAS的传感器融合、威胁探测和目标识别等任务将基于人工智能，该公司将推出非常具体的视觉技术，不同于一般的飞行控制技术。

与此同时，欧洲导弹制造商MBDA公司也是FCAS項目团队的成员，计划开发一系列无人僚机，可以在部署有先进防空系统的反进入/区域拒止环境中飞行。MBDA在巴黎航展推出了两个系统概念，分别是RC-100和RC-200。该公司关于无人僚机的设计理念认为，无人僚机与导弹有很大共性，包括尺寸、形状、重量、推进系统、飞行包线和模块化任务载荷。尺寸较小的RC-100系统采用紧凑轻巧设计，可与下一代战斗机发射器完全兼容，与MBDA公司的智能滑翔弹等战术型武器家族具有共同特征。这些系统既可以集群行动，也可以与其他武器联网。RC-200系统尺寸更大，具有更长的航时、更远的航程和更强的任务载荷能力，MBDA公司设想其可从陆基和海基的垂直发射管或大型飞机进行部署。

在反进入/区域拒止环境中，无人僚机具有自己的传感器，用来探测和触发敌方防空系统，并具备电子战能力。MBDA仍在考虑无人僚机概念的各种特征，如飞行速度和隐身等。目前，关于无人僚机的设想是作为消耗性的装备使用，因此没有必要增加隐身能力。作为FCAS的一部分，这些平台预计最迟于2040年投入使用。但是，一种类似无人僚机的中间能力装备，或许是一种具有新型人工智能技术的智能武器，很有可能在2020年后期准备就绪。

美国发展计划

美国空军也在推进无人僚机项目。巴黎航展期间，克拉托斯公司宣布其XQ-58A“女武神”（Valkyrie）无人机在亚利桑那州尤马试验场成功完成第二次试飞，飞行测试持续71min。“女武神”无人机在2019年3月成功首飞，当时的飞行持续约76min。

XQ-58A“女武神”由克拉托斯公司与美国空军研究实验室（AFRL）合作开发，是低成本可消耗打击演示项目的一部分。克拉托斯公司称，“女武神”无人机是一种多任务、无需跑道的无人机系统，能够以高亚音速远程飞行。机长8.8m，翼展6.7m，装备1台喷气发动机，最大飞行速度达1050km/h，最高飞行高度为13715m，最大航程为3941km，武器舱或机翼可挂载272kg任务载荷，包括联合制导攻击武器和其他小直径炸弹等武器，具备一定对地打击能力。美国空军研究实验室项目负责人称，这是同类中第一项改变飞行和战斗，以及生产和购买方式的技术。

“女武神”无人机项目共进行了5次试飞，用以评估系统功能、空气动力学性能以及发射回收系统。美国空军希望采购20～30架“女武神”无人机进行一系列实验。洛克希德·马丁公司F-35项目副总裁兼总经理格雷格·乌尔默表示，F-35可能是与无人机联网的主要备选飞机。在美国空军无人僚机计划中，无人机既可成为F-22，F-35等战斗机的僚机，也可以单独或组成集群执行打击任务。如果一切顺利，“女武神”项目可以在两到三年内投入生产和部署，美国空军飞行员对此持积极支持和推动态度。