通用原子公司XQ-67A无人机是美国在空军协同作战飞机(CCA)计划下开发的最新无人战斗机。自2021年以来,美空军一直致力于他们所谓的“机外传感站”(OBSS)计划,以开发一款无人战斗机,以便与有人驾驶战斗机并肩作战,提供目标指引和威胁情报。
最初的合同包括Kratos公司和通用原子公司,但自2023年以来,Kratos公司似乎退出了竞争,可以说通用原子公司最终赢得了竞争。XQ-67A无人机的首次飞行于2024年2月28日进行,似乎有迹象表明另一种衍生机型正在开发中,新机可能是能够使用武器的“机外武器站”(OBWS)。
一、“协同作战飞机”的设计理念
直到最近,有关“机外传感站”(OBSS)及其预期目标的信息仍然有限。过去一年,美国空军研究实验室(AFRL)透露了更多细节,说明该倡议是如何建立在2014年以来的“低成本可消耗飞机技术”(LCAAT)基础之上。
美国空军研究实验室航空航天系统局自主协作平台能力负责人道格·米多尔(Doug Meador)表示:“自低成本可消耗飞机技术倡议开始以来,我们一直在发展此类系统。”他补充道,“我们根据作战人员的想法将项目进行分解,包括自主性、人机系统集成、传感器和武器有效载荷、网络与通信以及飞行器。”
“低成本可消耗飞机技术”(LCAAT)为“低成本可攻击打击演示器”(LCASD)项目铺平了道路,通过该项目,空军从Kratos公司获得了XQ-58“女武神”无人机。如今,XQ-58无人机被美空军视为第一代自主协作平台(ACP)。它们自2019年以来一直在服役,但显然已被美空军淘汰。美海军陆战队选择使用XQ-58来开发新型无人作战飞机。
“机外传感站”(OBSS)源于“低成本可消耗飞机平台共享”(LCAAPS)项目。据美国空军研究实验室称,“机外传感站”(OBSS)利用了“低成本可消耗飞机平台共享”(LCAAPS)项目的经验。“机外传感站”(OBSS)是即将出现的两个“低成本可消耗飞机平台共享”(LCAAPS)概念之一,另一个被称为“机外武器站”(OBWS)。根据美国空军研究实验室的评论,“机外传感站”(OBSS)被设想为速度较慢,但携带更多传感器、续航时间更长,而“机外武器站”(OBWS)被概念化为速度更快、机动性更强,但续航时间相对较短。
XQ-67A无人机被视为空军第二代自主协作平台(ACP)的开端。继XQ-58A“女武神”后,XQ-67A是第一款旨在为“作战人员提供可靠和负担得起的”低成本无人飞行器。XQ-67A旨在展示飞机开发的共享底盘或“家族”方法。这种方法旨在快速生产其他飞机“物种”,将后代机建立在相同的标准化“家族”平台上。
米多尔说:“这种方法将通过利用标准子结构和子系统来节省时间和资金,类似于汽车行业构建产品线的方式。” “从那里,该架构可以用于其他飞机——类似于车辆框架——并有可能在框架上添加不同的飞机套件,如‘机外传感站’”或‘机外武器站’”。
二、预算能力
XQ-67A的新设计结合了先进的系统和推进装置,以及优于XQ-58A的隐形设计功能。这些新功能指向了一个为担负扩展任务而做好准备的平台,尽管还没有发布关于“机外武器站”原型机何时可以飞行的公开信息。美空军研究实验室将XQ-67A描述为一种低成本的可消耗资产,这意味着如果需要保护有人驾驶飞机、部队、平民或其他高价值资产,它可能会被牺牲。下一个明显的步骤是让XQ-67A拥有自己的防御或打击手段。
分布式部署是“机外武器站”等无人机的另一种战略力量。少量的XQ-67A无人机可以部署在战区内多个机场,在周期性行动中部署“机外传感站”和“机外武器站”可以使一个地区的重叠传感器饱和,并构建作战空间的完整画面。这一战略的关键是无人机的低成本和高续航能力,以及快速的周转,使它们尽可能保持在空。
从短距离跑道和简陋跑道起飞的能力是部署灵活性的一个主要因素,这可以显著增强联合部队的实力。快速重新配置无人机以执行不同任务,例如武装侦察平台对已识别的目标进行后续打击,是“机外传感站”和“机外武器站”开展合作的另一种方式,以低成本、低风险但不影响能力的方式支援美国空军遂行任务。一旦升空,不同的无人机可以相互协同,共享来自其传感器套件的信息,将实时情报传递给地面站和有人驾驶飞机。
成群的无人机也可能扮演诱饵的角色,将利用杂乱的飞行路径和电子信号混淆敌方雷达。在这种情况下,有人驾驶飞机将受到保护。地面指挥部可以安排一批专门用于情报、监视与侦察(ISR)的无人机,随后迅速部署第二批用于电子战或打击的无人机。俄乌冲突表明,即使是这一战略的简化版本也是非常有效。在乌克兰,无人机被广泛用于抵御俄罗斯的飞机和军队。
美国空军研究实验室和空军生命周期管理中心多年的研究使“协同作战飞机”型装备的采购目标为每磅1200美元,最终目标是每磅1000美元以下。Kratos国防与安全系统公司企业发展和国家安全项目副总裁罗伯特·温克勒评论道:“你是按磅来购买飞机。” 温克勒补充说,有人驾驶战斗机以及情监侦(ISR)飞机的“正常价格在每磅4000至6000美元之间”。
三、忠诚僚机
也许不久之后,忠诚僚机(又名“协同作战无人机”)很可能会采用最先进的人工智能系统(如X-62 VISTA),在减少或没有人工输入的情况下执行任务。算法可以解释来自雷达、电光相机和信号情报(SIGINT)或电子战(EW)阵列的传感器数据,并将这些信息转化成响应。当与有人人平台整合时,协同作战飞机可以充当防护盾或力量倍增器。
这些无人机可以提供敌方雷达或其他目标活动的预警,部署反制措施,甚至在需要时作为盾牌被牺牲。它们还可以与战斗机和轰炸机一起在打击任务中运送额外的弹药,或者有人飞机可以为无人机绘制一个目标,让无人机独自发动攻击。得益于共享平台的模块化,机载传感器和武器可以根据当天的具体任务进行定制。
正如“国家利益”网站的一份报告所述,“XQ-67A专为情监侦(ISR)和潜在的进攻行动而设计,可以在空军和海军的‘下一代空中优势’(NGAD)项目框架下与第六代战斗机并肩作战。”
在蜂群式部署中,“机外传感站”和“机外武器站”可以使用分布式智能来共同确定正确的行动方案,包括规避、对抗或协同打击。“协同作战飞机”还可以遂行侧翼作战,以分散敌人的注意力和防空能力。由于大量低成本无人机提供的冗余,多架“协同作战飞机”确保了一架无人机受损不会影响任务实施。
忠诚僚机的典型特征包括:
人工智能驱动的系统:实时数据共享和决策过程,只需最少的人工输入。
可根据任务定制的有效载荷:操作人员可以在武器、传感器或电子战模块之间进行转换。
蜂群协同:协同作战飞机可以在没有直接人工监管的情况下编队运行,依靠自主算法进行机动。
通用任务面:协同作战飞机可以单独或与有人驾驶飞机一起执行情报收集或精确打击。
低成本生产:经济实惠的采购使大量部署无人机成为可能,从而实现了广泛的战略用途。
四、下一代无人机展望
美国空军似乎正在为追求期待已久的忠诚僚机的一些重大进展做准备。随着美空军最终确定了通用原子公司的XQ-67A无人机,似乎研发的最后阶段即将结束。美国空军已选择通用原子公司作为下一步的唯一承包商,这是一个强有力的迹象,表明类似生产的最终原型机即将完成。
正如“战区”网站在2024年报道的那样,XQ-67A在前机身两侧都有可能是大型侧视机载雷达(SLAR)孔径,但这些孔径也可能是武器舱。沿前机身侧面的面板可以是模块化的或易于更换的,表明至少有一些设计已经考虑到了预期的“机外武器站”。
发布日期:2025年2月17日
来源: 战略前沿技术