兰顺正,该报特约撰稿人。 11月5日,据环球时报报道,美国空军两架无人机近日完成首飞。美国媒体称,他们“在不到两年的时间里完成了从概念到试飞的转变”,这是“前所未有的发展速度”。 10月31日,美国宣布国防技术初创公司Anduril的空军YFQ-44A无人原型机在加州一处测试场成功完成首飞。这是“空军协同作战飞机CCA”(Collaborative Combat Aircraft CCA)项目,即“增量1”第一阶段进入试飞阶段的第二架原型机。 YFQ-44A首飞成功响应“协同作战飞机”项目,应对大国竞争。在现代战争不断演变的格局中,空战模式正在发生深刻变化,空战格局正在发生深刻变化。无穷无尽的技术发展将使无人机在未来的空战中发挥不可或缺的作用。在传统空战中,“高端有人驾驶飞机”面临着“数量不足”和“战损成本高昂”的双重困境——以美军采购为例,F-35的单价约为8000万美元,飞行员培训费用超过1000万美元,这使得在环境威胁较高的情况下难以“大规模投入”。无人机通过其“价廉物美”的特性,打破了“性能与成本”的线性关系:一方面,通过集群作业弥补单机性能差距;另一方面,他们用“可接受的设备损失”换取有人驾驶飞机和飞行员的安全,大幅降低战争的人力和经济成本。但短期来看,面对日益复杂的战场环境和瞬息万变的形势在战争过程中,期望无人机智能系统快速做出最优指挥和决策是不现实的。由于人脑在思维和判断方面的优势,未来无人机作业中仍将采用“人机循环”模式。飞行器操作在某种程度上相当于无人机在空中移动控制站,由飞行员近距离直接指挥无人机。两者可以相辅相成,既可以充分发挥无人机成本低、无人员伤亡的优势,又可以提高作战集群的整体智能化水平,弥补无人机执行特定任务和应对各种突发事件时能力和决策方面的短板。因此,飞行器合作成为各国军事研究的重点。 “协同作战飞机”(CCA)是美军为应对这一问题而推出的相关项目e 大国之间的竞争。 CCA是一种高度智能化、自主化的无人机系统。它依赖于先进人工智能(AI)、机器学习、自主飞行、人机分组、先进传感器和导航技术。它旨在远程或自主操作,执行情报、监视、侦察、目标捕获、火力打击等一系列任务,与有人平台平台实现深度合作,形成“人机协同杀伤网络”,甚至充当可以兑换其他高层资产的诱饵。从研发角度来看,CCA项目是由美国空军的第六代项目演变而来。按照时任美国空军部长弗兰克·肯德尔的设想,NGAD的开发工作已经提升为所谓的“系统集群”。除了大型载人战斗机外,“系统集群”还应包括多种无人机可以与NGAD行动合作的无人驾驶飞行器。 CCA计划是肯德尔在2022年3月的美国空军协会年会上正式公布的。根据肯德尔的初步计划,美军的CCA规模估计近千架,其中400架分配给NGAD,600架分配给新升级的F-35A block 4,构成有人与无人机1:2的比例战士。 CCA本身具有机身的基本特征和各种功能。数据显示,“自主决策能力”和“高效数据链通信”是CCA的关键技术。前者可以帮助无人机在复杂战场环境下基于对战场态势的实时了解做出自主飞行决策和任务执行,显着缩短ooda(观察、判断、决策、行动)周期时间,提高作战速度。战斗反应。后者使得无人机能够与有人机等作战平台实现高速、可靠的数据传输,保证信息共享的及时性和准确性,保障合作行动的顺利开展。有分析认为,CCA具有以下优势:一是高度智能化。相比传统无人机,CCA深受人工智能技术赋能,拥有高度自主性。它不必按照人类的指示行事。它不仅可以作为独立的作战单元执行侦察、打击、入侵等多种任务,还可以与系统中的其他无人机或有人机节点协同组成强大的空战系统。二是任务切换灵活。 CCA采用开放式架构、多功能系统、标准化接口、模块化任务负载。可根据不同情况更换传感器、武器等有效载荷任务需求,从而获得能够执行多种作战任务、能够快速适应未来复杂多变的战场环境的CCA。三是作战功能不同。 CCA可以独立执行侦察、打击等任务,无需人类飞行员实时控制。能够有效减少高危环境下的作战伤亡,同时提高作战效率。目前美国已先后测试成功的两型无人机分别是通用原子航空系统公司的YFQ-42A无人机和安杜里尔公司的YFQ-44A无人机(“Y”代表“批量生产的代表性测试型号”,“F”代表“战斗机”,“Q”代表“无人平台”)。这些是CCA的主要设备。经过一系列筛选,阿杜里尔的“Fury”计划和阿杜里尔的整体“Gambit”计划于2024年4月获胜。两家公司获得了初步开发继续权分别生产用于地面测试和飞行测试的原型机。同年,两家公司的设计方案通过审核,开始制作样机。其中,YFQ-42A长4.5米,翼展8.5米,最大起飞质量1200公斤,最多可携带600升燃油,最大续航时间为36小时。该型无人机采用机身背负式进气口、无尾V型垂尾设计、棱角明显的机身带,保证低探测性能。据悉,内置炸弹可携带两枚AIM-120先进中程空空导弹(AMRAAM),未来也可升级为AIM-260联合先进战术导弹,具备超视距空战能力。此外,YFQ-42A还提供电子战吊舱、光电/红外传感器(IRST)和合成孔径雷达(SAR)接口,以支持侦察等多种任务发射、监视和电磁抑制。 YFQ-42A也是CCA项目第一个进入试飞阶段的型号。地面测试将于2025年5月开始。同年8月27日,通用原子航空系统公司宣布YFQ-42A已与美国空军联合开始飞行测试。 YFQ-42A首飞的YFQ-44A“狂怒”无人机采用碳纤维机身,长6.1米,翼展5.2米,最大重量约2268公斤。它采用了独立的格子软件系统,配备了威廉姆斯FJ44-4发动机,这是在大型喷气发动机基础上改进的1.814吨推力发动机的型号。该机在15240米海拔高度最高速度可达0.95马赫,在海拔6096米瞬时过载9G,长距离过载4G。 lumipad此时定位为“产品测试车代表”的YFQ-44A与之前公布的渲染图相比,实机最明显的变化是在机头顶部增加了整流罩,其中可能包含前向摄像头或Anduril在2024年推出的“Iris”传感器。相关人士证实,该机和自主软件“主脑”在试飞过程中工作正常,但飞行时长、配置或问题细节尚未透露。未来,我们将重点证明速度、速度等性能,值得注意的是,YFQ-44A从零开始设计并成功升空仅用了556天,展示了前所未有的开发速度,目前安杜里尔正在集成YFQ-44A武器,并将于明年进行首次实弹射击,将与空军合作开发实现自主形式飞行的多机合作。配备载人战斗机,并在试验区以外的其他地区实施。目前,该公司拥有几架完全组装好的YFQ-44A飞机,还有更多飞机处于不同的制造阶段。与此同时,该公司正在为YFQ-44A打造新的生产型号。 Anduril宣布,YFQ-44A是第一个项目,将于2026年上半年在俄亥俄州哥伦布市的新“Arsenal-1”超大规模生产设施投入生产。持续优化工艺流程并实施数百项设计改进。加快制造速度。目前,这两种无人机均已在CCA项目第一阶段开始飞行。未来,两架原型机将继续在加利福尼亚州爱德华兹空军基地、内华达州内利斯空军基地内利斯空军基地进行飞行飞行,进行作战测试,而加利福尼亚州比尔空军基地比尔空军基地将设立首个“飞机战备单元”,以确保无人机能够“部署在各地”。美国空军目前的计划是第一阶段采购100架CCA。这些高度自主的无人机将与有人战斗机,特别是隐形五代机乃至第六代战斗机密切配合。同时,美国空军正在准备下一阶段的计划,即在2025财年推出第二阶段CCA无人机,即“增量2”计划,可能包括国外参与者在内,YFQ-44A的垂直尾翼和机腹设计不利于提高飞机的隐身能力,仍面临诸多技术难题。CCA项目的推进预示着单机战斗机时代正在加速,但CCA等无人机与有人机的合作虽然显示出显着优势,但在复杂战场环境下仍面临诸多现实挑战和技术瓶颈。是CCA和人机合作的“神经线”。然而,在现代战场的“全域电磁战”环境中,通信中断或延迟会导致通信系统失效。同时,当CCA集群规模超过10个时,数据传输量显着增加,现有TTNT数据链的带宽(10Mbps)无法满足需求(美国军方测试表明,当12个CCA同时传输多次延迟的高感重信令时,数据链数据达到30%,导致某些命令延迟超过 1 秒)。而如果不同军种和武器的数据链数据协议不兼容,这也会阻碍CCA跨域合作。此外,在电磁干扰、虚假目标欺骗等复杂环境下,AI目标识别的准确率会大幅降低。此外,飞行员对人工智能自主决策的信任g直接影响协作的有效性。 2023年美国空军问卷调查显示,只有42%的飞行员愿意完全让AI指挥CCA执行攻击任务,更愿意维持“手动否决权”。因此,人机差距问题可以延长紧急情况下的决策时间。另外,如果是YFQ-42A或YFQ-44A,从气动布局和整体设计来看,它们更多的是出于技术焦虑和成本妥协而“美国冲上架的鸭子”的产物。例如,YFQ-44A采用固定机腹进气道和单垂直尾翼,并且没有配备内置泵。因此,其机载弹药只能安装在两侧机翼下方。多种设计不利于飞机被盗。在反隐身探测手段不断推出的当下,隐身能力备受关注。虽然YFQ-42A采用V型尾翼翅片、内置燃油泵、背负式进气口,这种设计实用性较差。不过,一些先进国家的空中战斗机已经采用了六代机的设计(如采用无垂直尾翼、矢量发动机等),隐身能力和机动性都非常好。美国智库战略与预算评估中心提交的报告认为,目前美国空军为控制成本,陆军设计的CCA主要针对快速打击或远程侦察进行优化。不,他们在这些特定任务之外的操作中表现出色。此外,如果高强度部署CCA,美国空军还将面临重大的燃料和维护问题。相关评估认为,除非美国购买足够数量的CCA或投资开发更具生存能力的型号,否则在重大冲突中短短几周内就会损失500辆CCA。因此,美国空军的CCA无人机Force仍然面临着体积和成本之间的艰难权衡。