美军空射无人机“蜂群”朝实战化方向迈进

       2017年1月9日,美国防部首次披露:国防部长办公厅战略能力办公室(SCO)不久前完成了一次空射微型无人机“蜂群”演示,创下军用无人机“蜂群”最大规模纪录。与美军其他机构及他国目前开展的研究相比,SCO开展的此项“蜂群”研究直接瞄准快速生成战斗力,而新进展显示美军空射无人机“蜂群”正朝实战化方向迈进。

一、本次演示的背景及基本情况

       演示由SCO策划并实施,该办于2012年8月由时任美国防部副部长卡特临时建立,通过创新装备用途、发挥集群作用、融合军民技术三大途径,开展可在约4年的周期内生成战斗力的快速装备技术创新,支持“亚太再平衡”战略和后来的第三个“抵消战略”。该办已策划并实施20多个项目,如将“杀伤链”升级为更具弹性的“杀伤网”、发展并演示“灰山鹑”微型无人机、将老式大型军机改装为“武库机”、利用传统火炮发射高速弹药实现低成本防空拦截、为RIM-174“标准”6防空导弹和MGM-140陆军战术弹道导弹系统增加反舰能力、利用智能手机摄像头为制导炸弹增加不依赖于GPS的图像导航能力等等,多数细节保密。2016年11月,时任美国防部长卡特已指令将该办改为永久机构。

        最大射程300千米级的美陆军战术导弹系统。在SCO的创意和支持下,美军已发展了该导弹打击舰艇目标的能力,但SCO和美陆军未公布详情。正在发展的最大射程500千米的美陆军“远程精确火力”(LRPF)导弹也将具备反舰能力,这使美陆军能够实施“跨域拒止”作战

演示即是SCO以融合军民技术的途径发展并演示“灰山鹑”微型无人机取得的最新进展。“灰山鹑”无人机原是美国麻省理工学院航空航天学部在2013年发展出的全复合材料、锂电池推进一次性微型无人机,被SCO选中发展为空射微型无人机,采用全商用部件、增材制造和敏捷制造技术,机长约16.5厘米,机翼展开后翼展30厘米,投放重量约0.3千克,续航时间大于20分钟,飞行速度75~110千米/时,自2014年9月首次配装F-16战斗机试投以来不断改进,本次演示采用的已是第六代产品。演示于2016年10月25日在美海军航空系统司令部的加利福尼亚州中国湖试验场进行,3架F/A-18F“超级大黄蜂”战斗机在马赫数0.6的速度下,利用外挂的投放装置连续投放103架“灰山鹑”。这些无人机在地面站的指挥之下,通过机间通信和协同,作为“蜂群”成功完成了地面站设定的4项任务。

二、本次演示体现出的实战化特征

       演示进一步显示,美军空射微型无人机“蜂群”又朝实战化方向迈进一大步。原因是本次演示与美军其他机构及他国目前开展的类似研究相比,具有4个重要特点。

一是微型无人机已经做到高成熟度和低成本。SCO已对“灰山鹑”进行了500多次试验(包括多次空中投放),发展出了六代产品,累计试飞了670多架;该机采购单价估计不超过3万美元,比1枚ADM-160B“微型空射诱饵”至少低90%。可认为,该机已做到高成熟度和低成本,今后的重点是单机功能拓展和更复杂的“蜂群”演示。

二是已创造性解决微型无人机装机综合问题。SCO首先选择利用战斗机现成的机载雷达/红外干扰弹发射装置投放“灰山鹑”,且每个干扰弹发射筒都可装载1架“灰山鹑”,不但简化了该机的装机综合问题,也直接确保每架机都可配装足够的数量。这一综合方式已在多次试验中得到检验,取得了成功。

三是已开展了作战演习和多机编队投放演示。在美空军于2015年6月在阿拉斯加州举行的“北方利刃”作战演习中,SCO和美军对“灰山鹑”进行了150次试验,其中包括72次战斗机投放,例如1架F-16连续投放20架并形成“蜂群”。最近这次演示的最大突破是3架F/A-18F编队投放103架“灰山鹑”,这种多机编队投放方式不仅提供更大的机群规模,也更符合实战情况。

四是演示了大规模“蜂群”依托云处理协同。美国防部称,本次演示中投放的“灰山鹑”未进行预编程,但机间可以互通,且“共享一个分布式大脑”;同时“蜂群”还与多个地面站通信。从视频来看,该“蜂群”展现了集体决策、自修正和自适应编队飞行能力,自组织地完成了地面站设定的4项任务;在整个任务过程中,新投放的“灰山鹑”可以不断加入“蜂群”并参与协同。这表明该大规模“蜂群”已依托云处理等技术实现了“云协同”。

三、未来发展预测

        预计,美军今后将重点从单机功能拓展和更复杂的“蜂群”演示两个方面开展进一步工作,提升上述空射微型无人机“蜂群”实战化水平。单机功能拓展方面,由于美军并不打算仅将“灰山鹑”作为诱饵,因此应将发展并验证适于该机使用的侦察、干扰等有效载荷;更复杂的“蜂群”演示方面,预计将着眼高端作战环境进一步扩大演示规模,并解决由军机对“蜂群”进行指挥、进一步提高“蜂群”的自主性、平衡航程有限与作战需求(或者将相关技术移植到其他具备更大航程的无人机上)等问题。在解决这些问题后,美军或将在世界上率先获得基于空射微型无人机的“蜂群”作战能力。


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