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奈克斯特公司和海军集团验证无人机蜂群技术

2024-01-31

无人机 2023年8期
关键词:美国空军无人海军

奈克斯特公司和海军集团验证无人机蜂群技术

法国奈克斯特公司(Nexter)、海军集团和位于法国吉伦特省的伊卡洛斯蜂群公司(Icarus Swarms)合作,开展了无人机蜂群技术验证试验。期间,100架小型无人机组成蜂群,携带不同任务载荷,执行实时地形测绘、潜在威胁目标侦察、目标定位、饱和攻击等任务,同时1辆轻型多用途地面装备搭载6架微型无人机,构建了跨域协同作战编队,本次试验获得法国陆军技术部门的支持。奈克斯特公司和海军集团正在积极开展各种解决方案试验,以便与法国部队和国防采办局(General Directorate of Armaments)展开研究,不断提高技术水平和产品性能,确保客户获得战术优势。伊卡洛斯蜂群公司开发的软件可集成到派诺特(Parrot)等公司研制的小型无人机上,据悉,法国部队已列装派诺特公司小型无人机。

英国陆军展示可携带激光制导导弹的无人机

一架可发射激光制导导弹的“多头蛇” 400(Hydra 400)无人机在英国陆军主办的防务与安全设备国际贸易展览会(DSEI)上亮相。该机采用油电混合动力技术,运输方便,能在6min内组装完毕。相关人员建议“多头蛇” 400配置致命性武器,例如欧洲导弹集团(MBDA)研制的“硫磺石”导弹。该导弹经过实战检验,在打击坦克、其他装甲力量等静态、移动目标时,成功率超过98%。“硫磺石”重量为50kg,弹长1.8m,直径18cm,翼展30cm,采用毫米波雷达和半主动激光制导,具备“一种导弹,多平台”的功能,可集成到直升机、固定翼飞机、地面装甲力量、舰船和无人机等装备上。如果国防部提供经费,“多头蛇” 400将于2023年11月携带“硫磺石”导弹在下一阶段陆军作战试验(AWE)进行目标打击试验。

MQ-20“复仇者”无人机开展小型无人机空中回收技术验证试验

1架美国通用原子航空系统公司研制的MQ-20“复仇者”无人机于2023年9月在犹他州的杜格威陆军试验场上空成功回收了1架小型无人机。在试验中,MQ-20无人机任务载荷舱集成了配置“智能钩索系统”的升降机,小型无人机通过导航系统计算距离钢质钩索的精确位置,不断调整飞行速度、飞行高度和航向以靠近钩索,当机身上部的机构与钩索锁定后,小型无人机折叠机翼,并关闭动力系统,然后MQ-20平稳地收拖曳缆绳,直至将小型无人机拖到机翼外挂点。当回收操作完成后,MQ-20无人机携带小型无人机返回基地。

“智能钩索系统”是一种低风险解决方案,由东风公司(Breeze-Eastern)研制,具有較高的技术成熟度,能确保MQ-20无人机在空中回收小型无人机系统/空射效应无人机(sUAS/ALE)。该项技术可为有人机/无人机编队远程打击任务和高对抗环境下的行动提供技术支持。

美国陆军将利用“灰鹰”25M无人机探测小型无人机

人工智能和机器学习等技术的发展提升了无人机的作战能力,低成本小型无人机正在成为强大的武器,对军方构成新的威胁。未来几年,美国陆军需要更多力量来应对投入作战的小型无人机。为此,通用原子航空系统公司推出了一种新型探测雷达,名为“鹰眼”(Eagle Eye)。该雷达能发现空中、海上和地面目标,提升美国军方跟踪和击落小型无人机的能力。当与其他反无人机系统协同作战时,配置“鹰眼”雷达的“灰鹰”25M无人机识别监视目标,并将目标信息传给其他反无人机系统,然后作战成本更低的定向能武器等反无人机系统击落敌方无人机。

通用原子航空系统公司多年来一直在开发“鹰眼”雷达关键技术,在过去5年里,该雷达技术推进工作大大加快。2022年底,在一次早期试验中,“鹰眼”雷达协助反无人机系统击落了一架无人机。2023年5月,“鹰眼”雷达在一次试验中探测和跟踪1架由轻木制成的小型固定翼无人机,这种无人机比部队在战场上可能遇到的敌军无人机小很多。

据悉,“灰鹰”25M无人机拥有开放式系统架构、更远的航程,安装了性能更好的发动机和先进通信系统。通用原子公司预计在2026年下半年向美国陆军交付第一批装有“鹰眼”雷达的“灰鹰”25M无人机。除“灰鹰”25M无人机之外,其他平台安装“鹰眼”雷达也是可行的。

奎奈蒂克公司发布“寒鸦”低成本可消耗无人机概念图

在伦敦举行的防务与安全设备国际贸易展览会(DSEI)上,英国奎奈蒂克公司(Qinetiq)公布了“寒鸦”(Jackdaw)低成本可消耗无人机概念图和模型。该型无人机既能与有人机组成编队协同作战,又能以集群模式执行多种任务,凭借较低的制造成本,在战场上为满足作战需求可以损耗。

“寒鸦”无人机最大飞行速度740km/h、续航时间3h、实用升限9150m、内埋任务载荷重量30kg,采用轨道弹射装置起飞,主要执行侦察、监视、电磁对抗、诱饵等任务。概念图中的“寒鸦”无人机类似于美国克拉托斯公司UTAP-22等由靶机改型而成的低成本“忠诚僚机”。目前,“寒鸦”项目进展顺利,奎奈蒂克公司正在开发自主任务管理和人机交互技术,无人机研制即将启动,计划2025年左右交付部队。

美国海军有人直升机为无人直升机加油

美国海军和海军陆战队正在测试舰载无人直升机在沿海环境下长时间执行情报、监视和侦察任务的能力。近期,美国海军陆战队在一次训练演习中完成了海军历史上首次有人直升机为自主无人直升机加油的试验。期间,1架海军CH-53E有人直升机在空中为停在地面的1架海军MQ-8C“火力侦察兵”无人直升机加注了大约318kg燃油,所加燃油重量略低于MQ-8C无人直升机最大任务载荷重量。这是一次创新的从空中到地面加油(Aerial Delivered Ground Refueling,ADGR)试验。

CH-53E直升机最大有效载荷为10646kg,这意味CH-53E在作战环境中可以多次为MQ-8C加油,增加MQ-8C的续航时间,以支持联合部队作战。MQ-8C无人直升机采用从空中到地面加油技术,几乎可以在任何环境下为海军陆战队提供作战支持。

美国海军陆战队XQ-58A“女武神”无人机完成首次试飞

美国海军陆战队于2022年12月订购了2架XQ-58A无人机;2023年3月接受首架机,以根据“经济性穿透型协同自主杀伤”(PAACK)项目提出的敏捷、远征和杀伤能力需求开展原型机试验和平台整合工作;2023年10月,该军种在位于佛罗里达州的埃格林空军基地完成了XQ-58A“女武神”低成本自主无人机首次试飞任务,取得了预期效果,但是未透露有关试飞结果的更多细节。首飞所收集的数据为海军陆战队未来需求提供了信息支持,XQ-58A无人机展示了敏捷作战能力。按照“经济性穿透型自主协同杀伤”项目要求,XQ-58A无人机计划开展6次试飞,这是第1次。

未来,美国海军陆战队将与海军航空系统司令部海军空战中心飞机部等单位合作推进XQ-58A无人机的后续研发、试验和评估工作,进一步测试XQ-58A的情报、监视、侦察(ISR)、电子战、人工智能技术增强空中作战、有人-无人协同作战等能力,为海军陆战队未来作战任务做好准备。XQ-58A无人机具有较高的自主性,可利用人工智能技术控制飞行,能最大程度降低操控员的工作量,有望成为美国海军陆战队空地特遣部队“远征无人机系统”(MUX)的备选机型。

T-600无人机验证机演示反潜鱼雷投放能力

由北约主办的一次大型演习近期在葡萄牙举行,15家单位参与其中,为海上无人机作战方案、需求、新技术、先进技术验证试验提供安全管控区域。在海上飞行试验任务中,BAE系统公司和马洛伊航空公司(Malloy Aeronautics)利用T-600电动垂直起降无人机验证机成功投放了一枚“鯆鱼”(Sting Ray)训练反潜鱼雷。未来,如果“鯆鱼”反潜鱼雷采用无人机投放,更多海军平台将能够携带鱼雷,提高鱼雷作战运用的灵活性。

为开发、验证可能应用于T-650无人机的技术,BAE系统研制了T-600电动垂直起降无人机验证机,该机易于拆卸和运输,任务载荷重量200kg,飞行速度140km/h,航程可达80km。T-650是一种采用全新设计技術的电动垂直起降无人机,在人道主义救援、物资补给、伤员后送和反潜战等领域广泛应用。新成立的BAE系统公司先进敏捷研发中心“猎鹰工厂”(FalconWorks)负责T-650无人机项目开发,该中心旨在向英国及其盟友提供一系列前沿空中作战能力。BAE系统公司将与合作伙伴马洛伊航空公司、L3哈里斯技术公司、英国通用动力公司共同寻找新兴技术的新方法。

美国海军MQ-4C“海神”无人机形成初始作战能力

MQ-4C“海神”是诺斯罗普-格鲁门公司专为美国海军和澳大利亚皇家空军研制的高空长航时无人机,续航时间24h,飞行高度超过15240m,配置了功能强大的先进远程传感器套件,可在世界众多区域有效作战,执行广域海面情报监视侦察、瞄准、通信中继等任务,确保美国海军做出果断和正确的决策。当MQ-4C无人机提供通信中继服务时,海军分布式作战系统中的各单元之间能持续传输数据,指挥官根据通用作战态势图指挥行动。

自2020年5月美国海军MQ-4C无人机实现早期作战能力以来,美国海军太平洋舰队已在美国印度太平洋司令部海上和侦察任务作业区部署了MQ-4C无人机。美军在印度太平洋地区执行海上巡逻和侦察任务时,该机具有不可低估的价值。指挥官能够充分利用MQ-4C无人机机载传感器套件对敌军舰艇、地空导弹探测范围之外的敌军海上目标进行持久侦察监视,预测对手行动,更好地规划任务,大幅增强联合作战能力,并威慑世界范围内的潜在对手。

现在,美国海军MQ-4C“海神”无人机已形成初始作战能力。诺格公司已向美国海军交付5架MQ-4C无人机,2023年6月,右交付了1架最新出厂的MQ-4C无人机。

英西图太平洋公司与英诺维尔公司将推出无人远程打击方案

英西图太平洋公司(Insitu Pacific)与英诺维尔公司(Innovaero)正在合作开发、试验和部署一种无人远程打击方案,为日益复杂的战场提供多功能系统,并发展澳大利亚巡飞弹的作战能力。该方案是一种无人机/巡飞弹协同作战系统,用途广泛,结合了无人机情报、监视和侦察能力和巡飞弹远程打击能力,可在交战区迅速生成作战效果,而无需考虑大型有人机机组人员的安全,使当前澳大利亚国防军包括“集成者”(Integrator)无人机在内的多种系统集于一体,大大缩短了“传感器到射击手”作战环的时间,可有效应对新出现的威胁。当军方运用无人远程打击方案时,英西图太平洋公司“集成者”无人机执行情报、监视和侦察任务;英诺维尔公司单向巡飞弹直接飞抵远程目标区空域后盘旋,择机打击目标;操控员通过英西图太平洋公司开发的通用地面控制站和INEXA软件控制无人机和巡飞弹执行任务。“集成者”无人机/单向巡飞弹协同作战系统开发和试验将在2023年持续展开。

美国空军XQ-58A无人僚机首次利用人工智能软件进行自主空战试验

在位于美国佛罗里达州的埃格林空军基地,空军研究实验室(ADRL)首次使用人工智能(AI)软件控制1架XQ-58A“女武神”无人机进行自主空战试验,测试无人机人工智能/机器学习系统的多层安全架构性能。

飞行试验持续约3h,由AI软件控制的1架XQ-58A和1架F-15E战斗机協同飞行,证实了美军具有开发可实施空对空和空对地战术的智能体的能力,标志美国空军“天空堡”项目经过2年试验后取得具有里程碑意义的进展。试验使用的AI算法由空军研究实验室“自主空战行动”(AACO)团队开发,在“高级仿真、集成和建模架构”(AFSIM)高保真系统中历经数百万小时的仿真后逐渐成熟,然后在X-62“可变稳定性飞行模拟测试飞机”(VISTA)开展的多次飞行试验与XQ-58A无人机“硬件在环”地面测试中得到验证,在进一步演进后,可立即集成到“协同作战飞机”(CCA)无人机项目。

通用原子航空系统公司向英国交付首架“保护者”无人机

2023年9月,第1架“保护者”(Protector)RG Mk1无人机在位于加利福尼亚州的通用原子航空系统公司波威生产基地被装上运输机,然后飞越大西洋抵达沃丁顿皇家空军基地。

“保护者”无人机是通用原子公司基于MQ-9B“天空卫士”技术,为英国皇家空军设计的定制机型,无人机技术将归英国所有,而为满足阿富汗紧急作战需求的英国皇家空军MQ-9A“死神”无人机在很大程度上由美军操控。通用原子公司将生产16架“保护者”无人机,该机计划于2025年开始执行作战任务,完全作战能力有望在2026年形成,未来将在英国皇家空军无人作战任务中发挥重要作用。

虽然“保护者”无人机机队部署在沃丁顿皇家空军基地,并从该基地起飞执行作战任务,但和“死神”机队一样,大部分时间在海外作业。未来,“保护者”无人机可能会从沃丁顿皇家空军基地飞往中东或非洲,抵达战区后,由专门的部队为无人机作战任务做准备。除了情报、监视、侦察(ISR)和打击任务之外,英国皇家空军“保护者”无人机还将拓展英国境内应急支援、国内外海上情监侦等一系列应用。

乔比航空公司向美国空军交付第一架电动垂直起降飞行器

乔比航空公司(Joby Aviation)已将一架S4五座低噪声电动垂直起降(eVTOL)飞行器运抵爱德华兹空军基地,正式交付第一架S4。这比预期交付时间提前了6个月,标志乔比航空公司首次向美国付费客户交付了第一架电动垂直起降飞行器。首架S4由乔比航空公司人员和美国空军人员驾驶,将承担客货运送等服务。该公司计划于2024年初向美国空军交付第二批S4,未来将在俄亥俄州代顿市建设量产工厂。

美国空军“敏捷至上”(Agility Prime)项目旨在将电动垂直起降飞行器整合到美国空军部队。根据该项目提出的需求,美国空军计划从乔比航空公司采购9架S4电动垂直起降飞行器、地面支持系统、充电装置等设备,以测试S4的性能,同时开展操控员培训。2020年12月,美国空军向乔比航空公司S4电动垂直起降飞行器颁发了军用适航证。从那时起,美国空军试飞员便开始在位于加州的乔比航空公司测试基地开展飞行试验。

波音公司公开首架预生产型MQ-25“黄貂鱼”无人加油机视频

波音公司发布的首架预生产型MQ-25“黄貂鱼”无人加油机视频显示,该机机身已从位于密苏里州圣路易斯市的工厂生产线转移至静态试验车间。此前,MQ-25无人机的公开影像均为T1试验机。在新发布的视频中,预生产型MQ-25无人加油机机身与T1试验机机身非常相似,其机身上部的进气道、安装在机头的3个空气数据探头、梯形发动机进气口均与T1试验机基本相同,这表明T1试验机和量产型MQ-25无人加油机之间没有较大区别。目前,人们尚不清楚视频中的机身是波音公司于2018年开始研制的几种工程制造部件之一,还是波音公司专为地面试验所制造的机身。

T1试验机已完成多次飞行试验,曾在空中为F-35战斗机、F/A-18战斗机和E-2D预警机加油。根据2023年4月发布的消息,MQ-25项目总计76架无人加油机,其中包括4架工程开发样机(EDM)、3架系统验证机(SDTA)、69架生产型无人机。按计划,MQ-25应该于2025年形成初始作战能力,但由于研制延误,初始作战能力可能在2026年才能形成。投入使用后,MQ-25将为海军舰载机联队提供空中加油支持,让执行空中加油任务的部分F/A-18专注于作战,增强战斗机的作战能力。

新型“黑色大黄蜂”4单兵无人侦察机系统亮相

特励达-菲力尔公司(Teledyne FLIR)近日在美国华盛顿特区举办的美国陆军协会年会上展出了全新“黑色大黄蜂”4微型单兵无人侦察机系统。该机由经过实战检验的“黑色大黄蜂”3单兵无人侦察机改进而成,可为小型部队的隐蔽行动提供实时和精确的态势感知信息,非常适合在全球定位系统拒止环境和其他恶劣环境下作业。

“黑色大黄蜂”4安装了分辨率为1200万像素的新型可见光摄像机和全新的红外热成像仪,可在白天、夜晚为用户提供实时高清视频和图像。同时,加装了新型感知与规避组件,使用了性能优异的电池,因此续航、信息获取等能力较“黑色大黄蜂”3均有提升。与小型四旋翼无人机相比,“黑色大黄蜂”4单旋翼无人机具有极低的声学信号特征,能在20s内升空,快速识别超视距目标和实时评估战场毁伤效果,而不易被对手发现。

西班牙海军作战系统集成新型无人直升机

位于西班牙马德里市的阿尔法无人系统公司(Alpha Unmanned Systems,AUS)与西班牙军方开展了一次海上试验,成功将“阿尔法”900无人直升机集成到西班牙海军BAM Furor(P-46)作战系统中。成功的关键是“阿尔法”900无人直升机使用了纳万蒂亚系统公司(Navantia)开发的升级版“海军先进集成自主防御”(Naval Advanced Integrated Autonomous Defence,NAIAD)软件系统。该系统采用开发式架构,具有更新的功能,可确保“阿尔法”900无人直升机与海军、作战系统、指挥控制中心之间实现位置、视频等信息共享。

“阿尔法”900是阿尔法无人系统公司专为海上任务而设计和制造的无人直升机,能在空间有限的移动船舶小甲板上自主起降,配装了功能强大的发动机,拥有较高的自主性,续航时间4h,任务载荷重量4kg。

美国空军部队大型无人机统计

2022年7月出版的美国《空军与太空军》杂志报道,截至2021年9月30日,美国空军部队大型无人机包括2架MQ-1B“捕食者”无人机,其平均机龄20.46年,隶属于战时服役的美国空军国民警卫队;323架MQ-9A“死神”无人机,其中,299架隶属于战时服役的美国空军国民警卫队,24架隶属于美国空军国民警卫队,这些无人机平均机龄为6.05年,2021年任务出动率是89.91%;31架RQ-4B“全球鹰”无人机,其平均机龄10.71年,2021年任务出动率为65.84%,隶属于战时服役的美国空军国民警卫队。

在美军无人机分类中,第4类和第5类无人机执行战役、战略任务,实用升限高,航程长,飞行速度快。由此可知,美国空军部队装备了第4类和第5类无人机。

盾牌人工智能公司开展无人机集群技术验证试验

2023年夏季,盾牌人工智能公司(Shield AI)与美国空军研究实验室联合开展了一次试验,使用“蜂脑”(Hivemind)人工智能软件,控制由3架V-BAT无人机组成的V-BAT“编队”(V-BAT Team)集群监视模拟场景下的火灾,验证了集群目标探测、识别、定位、信息传输等技术。

“蜂脑”软件采用模块化开放式系统架构,可快速集成到不同平臺并接受训练,目前已在四旋翼无人机、V-BAT垂直起降无人机上应用并开展了相关试验。无人机利用数据融合和处理技术,创建战场态势图,采用智能算法进行任务规划,具备高度边缘自主能力。

V-BAT“编队”无人机集群可在高危和全球定位系统(GPS)拒止环境下自主执行任务,目前首先专注海军侦察监视任务,未来可能会承担敌方防空系统压制、护航、物资补给、导弹拦截、超视距目标打击、电子对抗等任务。

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