三、持續(xù)發(fā)展無人機裝備與技術能力

1．發(fā)展新型無人機裝備美空軍發(fā)展下一代多用途無人機。

6月，美空軍發(fā)布將用于替代MQ－9“死神”無人機的“下一代多用途無人機”（MQ－Next）項目信息征詢書（RFI），啟動多用途無人機裝備的更新步伐。MQ－Next為可在高威脅環(huán)境下實施中空偵察和打擊任務的下一代多用途無人機，預計其研制生產(chǎn)可能融入自主、人工智能、數(shù)字工程、開放任務架構、低成本可消耗技術等先進技術，2030年服役。

俄羅斯“獵人”無人機持續(xù)試驗。2019年12月，俄羅斯國防部與蘇霍伊公司簽訂2022年前交付3架“獵人”無人機原型機合同，隨后開始產(chǎn)品初始狀態(tài)試驗。2020年“獵人”無人機進行了多次試飛，主要評估了飛行品質和主要機載系統(tǒng)的運行情況。12月，俄軍方在阿舒魯克訓練場首次以“戰(zhàn)斗機－攔截機”方案，對配裝空空導彈模型的“獵人”原型機進行了試飛，驗證了“獵人”無人機的彈艙具有掛載空空導彈的能力。

俄羅斯早在2019年9月就開始了“獵人”無人作戰(zhàn)飛機原型（上）和蘇－57戰(zhàn)斗機（下）的編隊試飛，距離該無人機8月首飛僅一個多月，是目前世界上已公開項目中，首飛之后最快進行與有人機編隊飛行試驗的無人作戰(zhàn)飛機原型。由于當時還沒有任務上的協(xié)同，因此只能稱之為“編隊”（formation）而不是“編組”（teaming）。但從后來情況看，俄已開始就設想利用“獵人”與蘇－57編組協(xié)同作戰(zhàn)。因此，國外一些重點發(fā)展的新型無人機無論是低成本可消耗的還是“獵人”這種大型化的，都已開始就設想好了與有人機編組協(xié)同作戰(zhàn)（俄國防部圖片）

2．新概念無人機研發(fā)取得進展低成本無人作戰(zhàn)飛機研發(fā)取得進展。低成本無人作戰(zhàn)飛機采用隱身設計，可與隱身戰(zhàn)斗機協(xié)同作戰(zhàn)。美空軍研究實驗室“低成本可消耗飛機技術”（LCAAT）項目的XQ－58A技術驗證機1月試飛中達到更高飛行高度，12月完成與F－22、F－35的伴飛，并承擔通信中繼任務。英國國防科學與技術實驗室6月完成“輕量級經(jīng)濟可承受創(chuàng)新作戰(zhàn)飛機”（LANCA）計劃下發(fā)展無人機技術驗證機的“蚊子”項目1年期初始階段研究，將選擇團隊進入第2階段的優(yōu)化設計，計劃2022年開展無人機試飛。波音澳大利亞公司“空中力量編組系統(tǒng)”（ATS）無人機首架原型機5月總裝下線，10月到12月開展了低速、高速滑行試驗，即將首飛。該機是波音為澳大利亞皇家空軍研制的能與有人戰(zhàn)斗機編隊作戰(zhàn)的“忠誠僚機”，具有較強的經(jīng)濟可承受性和作戰(zhàn)靈活性。

開展蜂群無人機試驗。蜂群無人機以數(shù)量優(yōu)勢、作戰(zhàn)靈活性強、抗毀能力強成為當前發(fā)展熱點之一。美國防高級研究計劃局（DARPA）X－61A“小精靈”空中投放回收蜂群無人機于2019年11月成功首飛，7月完成系留飛行、受控空中發(fā)射和自由飛行試驗的第二次試飛，10月完成多架無人機自主編隊飛行和空中回收嘗試的第三次試飛。9月，DARPA和美空軍增加X－61A項目第四階段工作，將聚焦壓制／摧毀敵防空作戰(zhàn)能力驗證。面向地面部隊城市巷戰(zhàn)應用場景的DARPA“進攻性蜂群戰(zhàn)術”（OFFSET）項目2020年1 月、9月開展第3次、第4次外場試驗，分別演示了異構蜂群無人機完成城區(qū)突襲任務以及無人車輛、蜂群無人機自主定位可疑目標、保衛(wèi)多個模擬目標的能力。英國“多架無人機輕松工作”（MDMLW）項目探索1名操作員控制20架小型蜂群無人機的技術可行性和軍事應用，3月成功完成飛行驗證。

3．美軍持續(xù)推進無人機空戰(zhàn)技術研發(fā)DARPA分別于5月、7月、11月授予多項合同，全面啟動“空戰(zhàn)進化”（ACE）項目研究工作，研發(fā)自動化格斗技術、全尺寸空戰(zhàn)試驗平臺、智能空戰(zhàn)算法。

ACE項目發(fā)展無人機空戰(zhàn)格斗自主決策和智能空戰(zhàn)算法，突破無人機近距格斗空戰(zhàn)關鍵技術。美空軍加快“天空博格人”（Skyborg）項目發(fā)展。7月至12月，美空軍授予波音、通用原子航空系統(tǒng)等共計14家公司合同，研發(fā)“天空博格人”空中平臺，隨后開展原型化、實驗和自主性開發(fā)工作�！疤炜詹└袢恕表椖恐荚诎l(fā)展更具可信性的自主飛行管理和自主空戰(zhàn)決策軟件，并將自主可消耗無人機技術與開放任務系統(tǒng)集成，實現(xiàn)有人機－無人機協(xié)同作戰(zhàn)。

四、發(fā)展先進旋翼航空器平臺與技術

1．合作開發(fā)新型直升機北約五國簽署“下一代旋翼機能力”聯(lián)合開發(fā)協(xié)議

。11月，英、法、德、意和希臘五個北約組織成員國簽署換裝老舊直升機意向書，計劃在“下一代旋翼機能力”（NGRC）項目下發(fā)展中型直升機，替代2035－2040年間到達服役壽命的AW101、NH90等現(xiàn)役老舊中型直升機。NGRC項目很可能選擇歐洲高速旋翼機方案。

2．研發(fā)創(chuàng)新旋翼航空器平臺與技術美空軍探索電動垂直起降航空器開發(fā)與軍事應用驗證。

電動垂直起降航空器具有環(huán)保、使用靈活、運營維護成本低等特點，可用于執(zhí)行運輸?shù)热蝿�。美空�?月啟動“敏捷至上”項目，面向載人和載貨需求，支持全電或混合電推進垂直起降航空器設計和演示驗證，探索該航空器在人員投送與撤離、后勤運輸、搜救等軍事任務中的可行性，目標是2025 年前后實現(xiàn)部署應用。歐盟投資開發(fā)直升機／無人機編組作戰(zhàn)技術。4月，歐盟宣布將為工業(yè)界提供約2380萬美元用于開發(fā)下一代作戰(zhàn)直升機技術，重點是開發(fā)新通用接口以創(chuàng)建協(xié)同系統(tǒng)，提高有人－無人平臺編組的任務效率，工作包括初步設計和可行性研究、作戰(zhàn)概念開發(fā)、原型機制造和技術飛行驗證，此舉表明歐盟開始重視無人機的協(xié)同使用對直升機作戰(zhàn)效能和戰(zhàn)場生存性帶來的顯著收益。

五、關注發(fā)展先進機載武器

1．尋求發(fā)展新型機載武器美空軍研發(fā)可在強對抗環(huán)境中使用的“防區(qū)內攻擊武器”。

1月，美空軍裝備司令部發(fā)布通告征求“防區(qū)內攻擊武器”項目研發(fā)建議。該武器能夠在強對抗環(huán)境中有效毀傷高價值目標，采用通用武器接口并可加美空軍研發(fā)可在強對抗環(huán)境中使用的“防區(qū)內攻擊武器”（SiAW）。1月，美空軍裝備司令部發(fā)布通告征求“防區(qū)內攻擊武器”項目研發(fā)建議。該武器能夠在強對抗環(huán)境中有效毀傷高價值目標，采用通用武器接口并可加裝主動雷達導引頭，基本發(fā)射平臺為F－35戰(zhàn)斗機。美空軍研發(fā)新型空空導彈。5月，美空軍發(fā)布新型中距高敏捷性空空導彈信息征詢書，要求該新型空空導彈長度不超過3．96 米，可內埋于五代機彈艙，并希望配裝單級或多級火箭發(fā)動機，或吸氣式發(fā)動機，未來與AIM－260遠距空空導彈配合使用。

美空軍為F－35和B－21研發(fā)“全球精確攻擊武器”。10月，美空軍發(fā)布跨部局通告（BAA）修訂文件，尋求一種可由F－35戰(zhàn)斗機和B－21轟炸機攜載，用于打擊敵方堅固及深埋目標的下一代“全球精確攻擊武器”（GPAW）。該武器研發(fā)將采用數(shù)字工程工具和開放式系統(tǒng)架構推進，確�？焖偌�成定位、導航、授時、傳感、自主等技術。

2．新概念機載武器研發(fā)向前推進美空軍推進“金帳汗國”（Golden Horde）彈藥自主蜂群項目發(fā)展。

“金帳汗國”項目旨在使美空軍現(xiàn)役彈藥具備網(wǎng)絡化自主協(xié)同交戰(zhàn)能力。2月美空軍選定GBU－39“小直徑炸彈”Ⅰ和ADM－160“微型空射誘餌”作為“金帳汗國”（Golden Horde）項目的初始演示武器。12月完成首次彈間合作技術飛行驗證，試驗中2枚合作型“小直徑炸彈”建立了彈間通信，并合作發(fā)現(xiàn)一臺GPS干擾機。美空軍“灰狼”低成本空射巡航導彈原型完成首次系留飛行試驗。6月“灰狼”原型導彈由一架F－16 戰(zhàn)斗機攜載完成了系留飛行試驗，后續(xù)將進行無動力飛行試驗，項目將在完成飛行試驗后結束，形成的技術儲備將應用到后續(xù)科研和型號工作。

六、發(fā)展跨平臺協(xié)同空戰(zhàn)能力

1．研發(fā)網(wǎng)絡信息技術促進空戰(zhàn)裝備協(xié)同作戰(zhàn)歐洲“未來作戰(zhàn)航空系統(tǒng)”開發(fā)“空戰(zhàn)云”跨平臺作戰(zhàn)能力。

2月，空客公司與泰雷茲集團簽署開發(fā)協(xié)議，將聯(lián)合開展“未來作戰(zhàn)航空系統(tǒng)”的“空戰(zhàn)云”結構設計及第一階段演示驗證�！翱諔�(zhàn)云”將實時聯(lián)通和同步空戰(zhàn)所有平臺，支撐信息處理和分發(fā)，增強態(tài)勢感知和合作式行動。8月，德國空軍宣布首次成功演示了利用空客公司的多數(shù)據(jù)鏈連接技術實現(xiàn)“遙控載具”無人機與“臺風”戰(zhàn)斗機交聯(lián)，“遙控載具”無人機使用“緊湊型機載網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈”（CANDL）與“臺風”戰(zhàn)斗機的Link 16數(shù)據(jù)鏈互聯(lián)。本次試驗演示了“未來作戰(zhàn)航空系統(tǒng)”（FCAS）關鍵的組網(wǎng)能力，為FCAS項目后續(xù)開展“空戰(zhàn)云”第一階段技術演示驗證奠定了初步基礎。

法德從2019年開始就利用A310 MRTT加油機運輸機對“空戰(zhàn)云”技術進行試驗。美空軍也將KC－46A加油機視為首批承接“先進作戰(zhàn)管理系統(tǒng)”成果轉化的裝備之一。在新一代網(wǎng)絡信息體系中，空中加油機可能成為重要節(jié)點（空客公司圖片）

2．推進指揮控制技術發(fā)展加速跨域裝備融合美空軍加快先進戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)（ABMS）發(fā)展。

先進戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)是美空軍提出、旨在連接陸�？仗炀W(wǎng)絡多域的先進戰(zhàn)場管理指揮控制系統(tǒng)，有望成為美軍聯(lián)合全域指揮控制（JADC2）的基礎體系架構。其核心是利用云、數(shù)據(jù)管理、人工智能、敏捷軟件開發(fā)等先進數(shù)字技術，實現(xiàn)跨網(wǎng)絡數(shù)據(jù)共享、提高決策速度。2019年12月至2020年9月，ABMS項目在授出研發(fā)合同的同時開展了3次演習試驗，驗證了通過先進戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)實現(xiàn)空中、地面裝備平臺間的數(shù)據(jù)快速傳遞與融合。11月，美空軍快速能力辦公室成為該項目的執(zhí)行辦公室，ABMS系統(tǒng)進入邊研制開發(fā)邊交付應用的新階段。12月項目完成一次專項實驗，首次實現(xiàn)了基于空中中繼的F－22、F－35戰(zhàn)斗機安全數(shù)據(jù)共享。美空軍與陸軍合作開展“聯(lián)合全域作戰(zhàn)行動”概念研究。10月，美空軍和陸軍達成兩年合作協(xié)議，共同開展“聯(lián)合全域作戰(zhàn)行動”（JADO）概念研究。雙方將在2022 財年結束前開發(fā)出數(shù)據(jù)共享標準和服務接口。

七、高超聲速飛行器及技術研發(fā)取得進展

美空軍AGM－183A“空射快速響應武器”（ARRW）研制達到重要節(jié)點。洛克希德·馬丁公司2月底透露，AGM－183A“空射快速響應武器”已通過關鍵設計評審。2月美空軍確認下馬AGM－182A“高超聲速常規(guī)打擊武器”（HCSW），繼續(xù)推進AGM－183A研制。印度進行“高超聲速技術驗證飛行器”（HSTDV）飛行試驗。9 月，印度國防研究與發(fā)展組織（DRDO）宣布成功完成HSDTV試驗，HSTDV 飛行器是一型液體碳氫燃料超燃沖壓發(fā)動機技術驗證飛行器，配裝國產(chǎn)超燃沖壓發(fā)動機，高超聲速飛行器的氣動布局、在高超聲速氣流中利用超燃沖壓發(fā)動機推進點火和持續(xù)燃燒、高溫材料的熱結構特性、高超聲速分離機制等關鍵技術在此次試驗中得到成功驗證。俄羅斯試射“鋯石”�；�高超聲速反艦巡航導彈。

10 月，俄羅斯海軍“戈爾什科夫”號護衛(wèi)艦在巴倫支海成功試射了“鋯石”�；�高超聲速反艦巡航導彈。俄方稱，試驗中“鋯石”導彈的飛行速度超過馬赫數(shù)8，飛行高度達2．8 萬米，準確命中450 千米外的海上目標，耗時不到5 分鐘，這應該是俄軍首次公開報道“鋯石”導彈在海上試射中成功擊中預定目標。

美空軍第2臺中等尺寸超燃沖壓發(fā)動機在地面試驗中獲得5．9 噸推力。中等尺寸超燃沖壓發(fā)動機是指空氣流量為X－51A飛行器10倍左右的超燃沖壓發(fā)動機，主要定位于配裝高超聲速飛機。12月，在美空軍“中等尺寸超燃沖壓關鍵部件”（MSCC）項目支持下，美國洛克達因公司研發(fā)的大推力超燃沖壓發(fā)動機在地面試驗中，在高超聲速條件下的工作累計時長超過了1個小時，并獲得最大超過13000磅（約5．9噸）推力。2019年8月，諾格公司也完成了相同尺寸超燃沖壓發(fā)動機的地面試驗，獲得了5．9噸的最大推力，發(fā)動機在馬赫數(shù)4以上的條件下累計工作了超過30分鐘。兩家公司的方案基本處于同等水平。

八、探索人工智能技術在空戰(zhàn)領域的應用

蘭德公司5月底發(fā)布《通過機器學習實現(xiàn)空中優(yōu)勢：對人工智能輔助任務規(guī)劃的初步探索》研究報告，指出人工智能任務規(guī)劃工具相比現(xiàn)有的人工或自動規(guī)劃技術將具有極大的速度優(yōu)勢，為人工智能原型系統(tǒng)在空戰(zhàn)環(huán)境中開發(fā)和評估新型作戰(zhàn)概念的潛力提供了證據(jù)支撐。美軍正加強人工智能技術研發(fā)，并探索在空戰(zhàn)場景和空戰(zhàn)平臺的應用。美空軍研發(fā)新型人工智能算法。

6月，美空軍表示正開展R2D2項目，研究一種可抵御算法戰(zhàn)攻擊的新型人工智能算法。美空軍認為現(xiàn)有人工智能易受操縱，項目成果將提升自主系統(tǒng)的可靠性。該算法集將首先在“天空博格人”等低成本無人機上試用，成熟后與更先進的平臺集成。DAPRA舉辦競賽探索人工智能在空戰(zhàn)中的應用。為給“空戰(zhàn)進化”項目打基礎、摸清相關人工智能技術的水平，DARPA開展了“阿爾法狗斗”（AlphaDogfight Trials）空戰(zhàn)格斗挑戰(zhàn)賽。在8月舉行的決賽中，蒼鷺系統(tǒng)公司脫穎而出成為冠軍，其人工智能空戰(zhàn)代理“隼”（Falco）在隨后的“人機大戰(zhàn)”比拼中，在模擬器環(huán)境下的視距內空戰(zhàn)中以5：0的戰(zhàn)績完勝頂尖的F－16飛行員。此次挑戰(zhàn)賽充分顯示出在視距內空戰(zhàn)中，人工智能代理在機動決策、精確瞄準等方面的優(yōu)勢。

美空軍完成機載人工智能程序試飛。12月，美空軍在U－2S偵察機上開展ARTUμ新型機載人工智能程序試飛，該程序在使用U－2的機載雷達執(zhí)行導彈搜索任務及執(zhí)行自衛(wèi)任務的選擇中做出了最終決策，這在真實的人機協(xié)同場景中尚屬首次，標志著部分戰(zhàn)術決策權讓渡給人工智能成為現(xiàn)實可能。

九、結束語

總的看，2020年，國外主要國家下一代轟炸機和戰(zhàn)斗機等新型裝備研制取得了顯著進展，無人機及其編組、集群和智能作戰(zhàn)技術等新質裝備與技術研發(fā)全面加速推進，全域覆蓋、分布集成、無縫銜接、敏捷強韌、智能精準、安全保密的新一代網(wǎng)絡信息體系或能力發(fā)展及轉化取得重要突破，工業(yè)能力通過持續(xù)的基礎研發(fā)和數(shù)字工程為代表的先進工業(yè)科技應用產(chǎn)生新變革，并對奪取航空裝備與技術發(fā)展領先優(yōu)勢起到重要支撐作用�？梢哉f，2020年是國外航空裝備與技術發(fā)展潮頭朝著凸顯信息、網(wǎng)絡、云、數(shù)字和智能特征的方向，大步轉型邁進的一年，具有歷史性和標志性意義。展望2021年，國外將加速轉型步伐，面向2030年及之后新的航空裝備與技術及工業(yè)能力重大變革愿景，正在加速到來。                                        

本篇供稿：系統(tǒng)工程研究所