2020年国外军用无人机发展综述（下）

中国航空工业发展研究中心

无人机正在变革作战格局，未来无人化战争大有“山雨欲来”之势，引发国际社会普遍关注。与此同时，世界各国加快无人机装备研发和技术升级速度，推进有人-无人协同作战、自主、集群等多项关键技术攻关，并纷纷将无人机纳入下一代作战力量体系，加速生成无人机作战能力以适应未来战场需求。

新型无人机

“下一代多用途无人机”信息征询书发布

2020年6月，美空军发布“下一代多用途无人机”信息征询书，寻求未来中高空察打一体无人机系统方案，旨在研究未来低成本、新型情监侦（ISR）无人机系统，可能包括对现有系统的升级、扩展或替换。该信息征询书强调，工业界应提供创新解决方案，以实现产品的高效交付和更低的全生命周期成本。空军希望新方案在飞行平台、地面控制站、自动化情监侦传感器和数据分析等方面采用开放式架构（OA），并欢迎中小企业提供创新解决方案。信息征询书计划2030财年开始逐步替换现役MQ-9无人机，2031财年第三季度形成初始作战能力。2020年9月，美洛克希德-马丁（下称洛马）、诺斯罗普-格鲁门和美国通用原子航空系统公司（下称通用原子）相继公布其竞标MQ-“下一代”（MQ-Next）项目的察打一体无人机概念图，方案均采用飞翼布局。

美陆军启动“空射效应”项目

2020年8月，美陆军针对空射效应（ALE）项目，向10家公司分别授出其他交易协议（Other Transactions Authority，OTA），总金额达2980万美元，旨在研发可由现役及未来垂直起降飞机空射的微小型无人机系统及任务载 荷，计划2025年实现列装。这些合同涉及飞行器、任务系统和任务载荷三大技术，美陆军正在规划空射效应项目并开发分布式光电、红外、电子战等任务载荷技术。

图1 诺格公司公布MQ-“下一代”方案概念图。

美国陆军开展RQ-7无人机替代型号评估

2020年4月，美军第1步兵师第1装甲旅在堪萨斯州赖利堡开展了阿克图鲁斯JUMP 20无人机系统首次士兵操控飞行评估测试。早在2019年，美陆军选择了四家公司竞标“影子”RQ-7战术无人机的替代型号，分别为诺马公司V-“蝙蝠”（V-BAT）；德事隆公司“探空仪” HQ（Aerosonde HQ）；阿克图鲁斯公司JUMP 20和L-3哈里斯公司的FVR-90。美陆军一直在寻找能在噪音和短距起降等方面改善“影子”无人机性能的替代系统。

俄公开新型隐身无人战斗机模型

2020年8月，俄喀琅施塔得集团在2020军队防务展上首次公开其“格罗姆”（Grom）隐身无人战斗机模型及预期参数。该机外形与美空军“女武神”XQ-58A类似，机长约13.8m，翼展10m，机高3.8m，最大起飞重量7t，飞行速度1000km／h，实用升限12000m，作战使用半径700km；两侧机翼下各有1个外挂点，机腹设有2个弹舱，最大任务载荷重量2t。“格罗姆”无人机与俄“猎人”相比，尺寸更小、成本更低，后者计划2021年下半年开展空空和空地导弹发射试验。“格罗姆”无人机可作为“苏”-35和“苏”-57战斗机的忠诚僚机，协同执行情监侦、电子战、防空压制等多种作战任务。

俄公开改进型“猎户座”察打一体无人机

2020年8月，俄罗斯喀琅施塔得集团在2020军队防务展首次公开展示改进型“猎户座”中空长航时察打一体无人机。该机实用升限7500m，最大飞行速度120km/h，续航时间24h，可携带光电/红外吊舱、信号情报收集吊舱等任务载荷，执行情监侦、地形测绘、毁伤评估等任务。该无人机最大任务载荷重量200kg，可配装多型空地精确制导弹药，俄军工集团为其研制的UPAB-50S空地导弹，重量约50kg，射程达30km，可配装高爆、集束破片、温压弹等多种战斗部。

图2 阿克图鲁斯 JUMP 20 无人机采用了复合翼布局。

图3 俄军已装备“猎户座”察打一体无人机。

俄计划研制系列无人运输机

2020年7月，俄茹科夫斯基国家研究中心在俄航空系统国家试验场开展了无人运输机（TBLA）原型机试验飞行，此次试验评估了无人运输机典型货物运输任务的算法和性能特征，验证了高精度货物投放能力。此外，该中心计划在TBLA的基础上研制具有不同载货重量的系列无人运输机。目前，该中心已研制具有不同构型布局和载货重量的大型无人运输机，其载货重量从十几千克到数吨不等。

航空环境公司推出“弹簧刀”600巡飞弹

2020年10月，航空环境公司正式推出由“弹簧刀”300巡飞弹改进的“弹簧刀”600（Switchblade 600）新型单兵便携式巡飞弹系统，此前已开展相关飞行试验。“弹簧刀”600巡飞弹采用折叠式机翼，电力推进系统，2套光电/红外综合传感器套件，多用途/反坦克战斗部，其模块化任务载荷舱有助于未来升级配置反辐射任务载荷等多类型战斗部，执行侦察、监视和目标捕获（RSTA）等任务，并具备精确打击地面装甲目标的能力。其基本型“弹簧刀”巡飞弹已于2012年装备美陆军和海军陆战队。

IAI公司推出“苍鹭”MK II无人机

2020年1月，以色列航宇工业公司(IAI)公开其“苍鹭”系列无人机的最新型号“苍鹭”MK II高空长航时无人机。该机是一种具有战略价值的多用途无人机，可搭载多种任务载荷，装配了“罗泰克斯”915 iS（Rotax 915 iS）发动机，续航时间达45h。该机利用改进的制造技术，实现了机体结构快速维修和任务载荷快速更换。

“夺命者”隐身无人战斗机模型曝光

2020年9月，印度国防部国防研究与发展组织（DRDO）“夺命者”（Ghatak）隐身无人战斗机（UCAV）模型曝光，该模型采用飞翼布局。印媒称该项目旨在研发一种可穿透敌防空系统、实施纵深打击的轰炸机，正以“隐身飞翼飞行试验台”（SWiFT）为代号进行低可探测性和风洞试验。将为印度未来军机研制奠定关键基础。印度称“夺命者”项目为全自主研发，可能采用俄罗斯土星设计局提供的36MT涡扇发动机。

“影子”200无人机替代项目竞标启动

2020年3月，澳大利亚陆军启动LAND 129项目第3阶段工作以及“影子”200无人机替代项目的竞标流程。最终选中雷神澳大利亚公司、英西图（Insitu）公司、莱多斯（Leidos）澳大利亚公司和德事隆系统澳大利亚公司共四家公司为项目提供详细的投标方案，进一步探讨方案和概念一体化设计。项目下一阶段将对四家公司的全面投标方案进行竞争性评估，预计2021年提交政府审议。

沙特推出“萨克”-1B中空长航时无人机

2020年3月，沙特阿拉伯阿卜杜勒阿齐兹国王科技城(KACST)与UAVOS公司合作，推出一种新型“萨克”-1B（Saker-1B）中空长航时无人机。该机最大起飞重量1100kg，续航时间19h，作战使用半径超过2600km，机上配备了自主起降系统和冗余的航电系统，具备视距和超视距操控能力，可以在沙漠、高海拔等恶劣环境下使用。

图4 “弹簧刀”600单兵便携式巡飞弹。

新概念无人机

图5 印度“夺命者”隐身无人战斗机缩比模型。

克拉托斯启动XQ-58A低成本可消耗无人机生产

2020年2月，美国克拉托斯公司开始生产XQ-58A“女武神”（下称XQ-58A）低成本可消耗无人机。2019年10月，XQ-58A演示验证机在第三次试飞着陆时受损，因此美空军将推迟原定2020财年第一季度内授予生产合同的计划。但随着该机于2020年1月23日成功完成第四次试飞，克拉托斯公司继续看好XQ-58A无人机的批生产潜力，便自筹资金先行启动生产，同时继续与美空军研究实验室合作进行技术验证演示试飞。该公司计划在2021年第一季度交付首批12架，之后每个月交付1架或2架。

波音与澳大利亚工业部门联合开发“忠诚僚机”无人机项目

2020年3月，波音公司与澳大利亚工业部门合作，共同开展澳大利亚工业能力计划(AIC)项目，为澳大利亚皇家空军(RAAF)开发用于未来空战的“忠诚僚机”无人机项目，目前已有20多家澳大利亚公司参与研制。波音澳大利亚分公司计划制造3架原型机，2020年5月首架原型机总装下线；10月首架“空中力量编队系统”（ATS）原型机开展低速滑行测试；期间该机根据指令完成了转弯和停车，地面滑行速度为26km/h；12月该原型机开展了首次高速滑行试验。波音计划2021年初实现首飞，并开展相关作战能力演示验证。波音公司透露，“空中力量编队系统”无人机机长11.6m、航程3704km，可拆卸机头可根据任务定制和更换，该机采用常规轮式起降，利用人工智能技术与其他战斗机编队协同执行多种作战任务。

美空军选定多家单位开展“天空堡”三年计划

2020年5月，美空军宣布启动“天空堡”（Skyborg）项目原型机、试验和自主能力开发”（SPEAD）计划竞标，旨在选择合适的无人机平台集成“天空堡”自主软件系统。7月，美空军寿命周期管理中心分别授予波音、通用原子、克拉托斯和诺格公司“天空堡先锋”计划合同，总金额高达4亿美元。10月，美空军宣布，九家单位参与执行“天空堡”自主无人机原型机项目第二阶段合同，包括航空环境、奥托达因、BAE系统、蓝军技术、护卫舰系统、洛马、下一代航空技术、塞拉技术服务等公司以及威奇塔州立大学。“天空堡”项目致力于开发人工智能软件、相关程序和硬件，以实现无人机的自主协同作战，或作为有人机的“忠诚僚机”执行任务。美空军将“天空堡”系统定义为可重复使用、可消耗系统，计划2023年形成初始作战能力，能够完成多种作战任务以形成规模化战斗力。整个合同预计在2026年7月前完成。

有人-无人协同技术发展

美国海军与波音联合演示有人-无人协同飞行能力

2020年2月，波音公司联合美国海军在帕图森河海军航空站成功演示了1架EA-18G“咆哮者”有人驾驶电子战飞机和2架EA-18G“咆哮者”机上无人驾驶飞机编队协同飞行和任务控制能力，整个试验共计4个飞行架次，完成21项演示任务。美军认为，有人机-无人机协同作战相关技术是一种作战力量倍增器，可在不显著增加工作强度情况下，使单个机组有能力控制更多飞机，避免美海军有人机遭受毁伤的同时，扩大传感器态势感知范围。

图6 “空中力量编队系统”无人机完成高速滑行测试。

图7 “天空堡”无人僚机将实现自主作战。

图8 2 架EA-18G“咆哮者”战斗机正在编队飞行。

“苏”-57战斗机开展无人模态验证测试

2020年8月，俄罗斯联合飞机制造公司（UAC）表示，“苏”-57战斗机正在开展无人模态试飞。该公司称“苏”-57机身采用了大量复合材料，能以1450km/h的速度超声速巡航，配有先进电子设备，具有良好隐身性能，有4个弹舱。“苏”-57战斗机于2010年1月29日完成首飞，并已在叙利亚参加实战。

奎奈蒂克完成直升机与无人机协同飞行演示验证

2020年6月，英国奎奈蒂克公司宣布，一架H125轻型直升机与半自主无人机在英格兰西南部的索尔兹伯里完成了有人-无人协同飞行演示。期间，直升机上的操控员通过一台平板电脑控制四旋翼无人机，并监视其回传影像；无人机可自主飞行，也可由操作人员下达指令进行操控。奎奈蒂克公司称，只需对有人机进行少量改装就可实现上述控制功能。该项目由英国陆军资助，随后由英国国防部国防科学技术实验室交付部队，参与更多作战试验。

图9 C-130A 运输机在空中回收“小精灵”无人机

无人机蜂群技术发展

X-61A“小精灵”无人机开展多次试飞

2020年7月，美国国防预研局（DARPA）X-61A“小精灵”(下称“小精灵”)无人机项目在美国犹他州达格威试验场完成第三阶段第二次试飞，首次空中回收试验被推迟至2021年。该机于2019年11月完成持续1h41min的首飞，期间由一架C-130A运输机载运并在空中发射，实现了有关飞机操作系统的多项测试目标，但无人机在回收时因未能打开主伞而坠毁。第二次试飞主要开展系留飞行、空中发射和自主飞行试验。2020年12月，美国国防预研局实施了第三次试飞试验，尝试空中回收3架“小精灵”无人机，2个多小时的飞行测试成功验证了自主编队飞行和相关安全飞行能力，但9次尝试空中对接均未成功。三次试飞工作均属于该项目第三阶段演示内容，本阶段最终将演示在30min内发射和回收4架“小精灵”，美国国防预研局计划于2021年春季开展第四次飞行试验。美国国防预研局称，虽然“小精灵”项目现阶段使用C-130A作为演示验证平台，但其空中回收系统可通过快速改进,适配多种运输机和武器系统。2020年9月，美国国防预研局和空军计划2021财年第一季度与项目主承包商签订第四阶段测试合同，旨在为“小精灵”无人机提供压制/摧毁敌防空系统等多种作战任务能力。

图10 蓝熊系统公司使用多型无人机测试蜂群技术。

DARPA 开展第五轮“集群冲刺”项目

2020年4月，美国国防预研局宣布授予9家机构实施“进攻性集群使能战术”（OFFSET）计划的第五轮“集群冲刺”项目合同。本轮将聚焦实物试验台和集群战术两项关键技术。前者专注于加速硬件组件的集成和性能增强，以创建新型集群能力，例如缩短集群的空中展开时间、引入用于导航和感知的新型传感器、将固定翼无人机引入集群运行等。后者着重于设计和运用大量无人机和地面无人车建立集群战术，解决特定的任务目标，美国国防预研局按计划在2020年12月开展外场演示试验。

波音开展无人机蜂群自主协同飞行测试

2020年12月，波音在澳大利亚克伦库里的昆士兰飞行试验场完成了5架无人机自主协同飞行测试，验证了波音公司机载指挥控制和数据共享等先进自主技术。此次测试共持续10天，期间逐步增加无人机数量，直到最后完成5架无人机编队飞行。测试中，无人机按要求进行编队，最大测试飞行速度达到270km/h，重点验证应用人工智能算法使无人机“大脑”了解需求，同时利用数据链建立无人机与其他平台之间的通信，提升协同作战任务能力。

蓝熊系统演示20 架无人机超视距协同飞行

2020年10月，英国蓝熊系统公司宣布，已使用最新无人机蜂群技术操作20架固定翼无人机，形成异构无人机蜂群协同、超视距飞行。该蜂群涉及5种不同类型和尺寸的无人机，以及5家不同公司的6种不同类型任务载荷，采用蓝熊系统公司即插即用的开放式架构和“智能互联”技术实现蜂群集成，“蓝熊人工智能平台”（BBAI）对机载传感器数据进行处理，然后传回地面，以减轻操控员工作负担。

英皇家空军组建无人机蜂群中队并开展评估

图11 美空军F-16飞行员参加“阿尔法格斗”挑战赛画面。

2020年4月，英国皇家空军在林肯郡的皇家空军沃丁顿基地重新启用第216试验中队，用于发展无人机蜂群能力。英国皇家空军希望在战场上部署大量具有自组网能力的无人机蜂群中队，迷惑并打击敌防空系统。2020年6月，英国国防部(MoD)表示，其“蚊子”技术示范项目、“多无人机辅助作战”项目和“蜂群无人机”项目进展顺利。2020年7月，英国皇家空军第216中队正在海军“威尔士亲王”号航母进行无人机蜂群和“忠诚僚机”自主无人机起降评估，即将开展飞行测试。

无人机自主技术发展

智能空战算法对抗人类飞行员获全胜

2020年9月，美国防部宣布，计划于2024年开展智能空战算法控制实机对抗人类飞行员的试验验证。8月20日，在美国国防预研局“空战进化”（ACE）项目“阿尔法格斗”模拟空战挑战赛中，美国苍鹭系统公司智能空战算法以5场全胜战绩击败美空军F-16战斗机优秀飞行员，但美国防部认为该算法容易在空战机动中错误判断人类飞行员的想法，仍需完善。

AFRL将率先应用神经形态计算技术

2020年5月，美空军研究实验室（AFRL）表示，其开发的神经形态计算技术有望在未来五年内率先应用于无人机。实验室拟通过人工智能、机器学习等技术提高空中平台机载数据处理能力，直接为作战人员提供数据分析结果，以加快战时决策速度。

美空军研发新型机载人工智能算法

2020年6月，美空军称其正在开展可抵御算法战攻击的新型人工智能算法项目—R2D2。美空军认为，当前人工智能系统存在安全隐患，攻击者可以通过混淆卷积神经网络数据，干扰或破坏、提取、识别目标特征的流程，入侵和操控人工智能系统，R2D2项目有助于提升此类系统的可靠性。该算法计划首先在“天空堡”等低成本无人机试用，成熟后可集成在更为先进的有人或无人平台。