（原標題：美軍研發(fā)新一代“蜂群”無人機 可由戰(zhàn)斗機發(fā)射）
無人機集群作戰(zhàn)成為未來熱點 資料圖
據(jù)國防雜志網2016年9月8日報道，五角大樓某辦公室經理透露，他們正在積極研發(fā)可快速交付美空軍的“蜂群”微型無人機技術，即“山鶉”無人機，該無人機技術用于支持在戰(zhàn)斗機上發(fā)射可樂瓶尺寸的無人機，并編隊執(zhí)行“蜂群”任務。“山鶉”微型無人機部件采用3D打印而成，因該型無人機完成任務后不會回收，無人機的成本成為其關鍵，較低的價格可以使美軍擁有更多數(shù)量的無人機，在執(zhí)行任務時凸顯飽和度策略優(yōu)勢。
戰(zhàn)機花費高企導致美軍軍費吃緊的困局
1984年，諾姆-奧古斯丁觀察到美國軍用飛機開支呈指數(shù)級增長，而國防開支則呈直線增長之勢，這也被稱為“奧古斯丁”定律之一。他不無幽默地寫道：“到2054年，美國全部的國防預算只夠購買一架戰(zhàn)術飛機，由空軍和海軍每周各用三天半。閏年除外，閏年時這架飛機可讓海軍陸戰(zhàn)隊來使用。”可能美國不必等到2054年才承受“奧古斯丁”定律言及的“成本上漲”所帶來的損失，美軍“成本上漲”和“數(shù)量削減”危機早就已顯現(xiàn)。
自上世紀50年代以來，美國戰(zhàn)機花費就不出所料地呈指數(shù)級增長。從1950年到2000年，軍艦花費年同比增長7%到10%。目前軍費的削減只會加劇“數(shù)量長期減少”的勢頭。軍費可能會不可避免地延期，但這并不能解決問題。從2001年到2008年，為抵消通貨膨脹因素，美國海軍和空軍開支各增長了22%和27%。同時，戰(zhàn)斗艦艇數(shù)量下降了10%，戰(zhàn)機數(shù)量下降近20%。人員和醫(yī)療開支是造成“成本上漲”的部分原因，但平臺成本上升這一項就將迫使艦隊規(guī)模日益縮小。
目前，美國國防部門采取“雙倍下注”的辦法來應對這一挑戰(zhàn)。通過提升武器系統(tǒng)的“多任務性”，不斷地以加大任務量的方式來抵消作戰(zhàn)力量減少的不足，結果卻是需求上漲，成本也在上漲。武器研發(fā)的時間周期在延長，這要求軍事部門用更多的時間來調整這種需求。實際上，需求從某種程度上幾乎“預支”了20年的研發(fā)周期，因為戰(zhàn)場環(huán)境的威脅必然要求做出改變。但這將更加促進成本上漲，采購數(shù)量也將進一步削減。如此一來，現(xiàn)存的體系就會進入一輪一輪的惡性循環(huán)。
美國國防部門認為“成本上漲”并非自己的過錯，因為制造現(xiàn)代化武器就需要這么大開支。他們稱武器系統(tǒng)的“復雜性”是“成本上漲”背后的原因。這聽起來有些說服力。通過對根本原因的仔細深究，武器系統(tǒng)的“復雜性”確實是導致戰(zhàn)機和軍艦成本上漲的主要因素。不過，這種說法混淆了“病狀”和“病因”的關系。提升“復雜性”并不能自然而然地導致成本呈指數(shù)級上漲。
其中一個方法就是采用構建“系統(tǒng)族群”的方式，將武器系統(tǒng)從空間上分解成多個組件。“系統(tǒng)族群”由若干個優(yōu)化了性能的單一任務系統(tǒng)組成，它們通過攜手合作來完成任務，這比單一的、精細的多任務系統(tǒng)要優(yōu)越。因為對單任務系統(tǒng)的要求比多任務系統(tǒng)的要求低，它們可以憑借更低的技術風險、更低的花費制造出來。
另外，如果網絡架構設計預先提供了足夠的互操作性，這種方式就是固有的“模塊化”的生產方式。當武器的作戰(zhàn)功能從空間上分解成多個平臺后，一直困擾“模塊化”設計方式的尺寸、重量、功率等就不成問題了。如果將“模塊”接入網絡，新系統(tǒng)就能從本質上實現(xiàn)“即插即用”。
具有獨特優(yōu)勢的“蜂群”無人作戰(zhàn)體系應運而生
自動化的無人系統(tǒng)提供了另外一種有潛力的方案。它們可用于擴增現(xiàn)有的載人系統(tǒng)，能以相當?shù)偷拈_支將額外的傳感器和導彈投放至戰(zhàn)場。這個辦法是可行的，因為各式各樣的無人自動系統(tǒng)具備節(jié)約成本的優(yōu)勢，其高持久力意味著在戰(zhàn)場中只需要更少的作戰(zhàn)平臺就能維持同樣數(shù)量的攻擊力。在一些任務中，提高自動化程度可以減少培訓人工操作員的需要，特別是在一些花費高昂的訓練中，如飛行員訓練。大規(guī)模地打造這些系統(tǒng)，利用“蜂群”系統(tǒng)的適應性來置換作戰(zhàn)平臺生存能力的概念，可使得作戰(zhàn)平臺的生存能力抵消掉其所值的花費。
“蜂群”作戰(zhàn)體系還具備其他方面的優(yōu)勢。該系統(tǒng)龐大的數(shù)量急劇擴大了敵人需打擊的目標，能讓對手付出更高的代價。這些分散的系統(tǒng)不僅更難以被敵方鎖定，而且在戰(zhàn)斗中擁有更強的適應性。一旦其中的一些系統(tǒng)被毀壞，剩余的系統(tǒng)還能通過降低作戰(zhàn)能力來完成任務，這比起昂貴的單一作戰(zhàn)平臺所造成的災難性損失風險要占優(yōu)。將武器功能分散到不同的系統(tǒng)組合中，可以提升每一個系統(tǒng)的抗缺陷或抗故障適應性，讓敵人不得不采用多種多樣的方式加以應對，額外增加敵人的負擔。總之，大量協(xié)同作戰(zhàn)的系統(tǒng)憑借在戰(zhàn)場上更卓越的協(xié)調性和速度，足以駕馭“蜂群”的優(yōu)勢。
無人系統(tǒng)沒有必要具備載人武器的每一種功能，以便在一些任務中取代載人系統(tǒng)。實際上，關鍵是它們也不會取代。相反，將由少量人員操控的眾多不同組合的低成本、單一任務系統(tǒng)運用到戰(zhàn)斗中，可以用更低的花費來更好地完成任務。無人系統(tǒng)可深入敵方陣地，執(zhí)行危險的甚至是自殺性任務，這對于載人系統(tǒng)來說是不可能的。消耗性“蜂群”武器可以制造出電子干擾風暴、誘餌或高性能的微波。
小型的無人飛行器可以自動沿路搜尋移動式導彈，一旦有所發(fā)現(xiàn)，可向人工控制器發(fā)回攻擊坐標?？罩小⒑Ｃ?、海底的無人武器網絡可以追蹤敵方艦艇和潛艇。自動化地面戰(zhàn)車可以空投到戰(zhàn)線后方，給敵人制造混亂或嚴重破壞。這些無人系統(tǒng)不需要具備單獨取勝的能力，只需稍微擴展載人系統(tǒng)的能力，就能提升戰(zhàn)斗力量的范圍、持久性、勇氣、規(guī)模、協(xié)調性、智能和速度。
正如無人武器不需要具備載人武器的每一種功能以發(fā)揮更大作用一樣，自動化也不需要智能到完全代替人工操作以節(jié)約成本。對于諸多戰(zhàn)場任務的判斷，都是基于戰(zhàn)場環(huán)境和模棱兩可的信息，這很難最大程度地自動化。相反，自動化僅需要替人工操控者減少認知負荷就足夠了，這樣他或她就能同時操控多個武器系統(tǒng)，提升人員操控武器的數(shù)量。這種現(xiàn)象打破了現(xiàn)有的人員和作戰(zhàn)平臺之間的關系，允許將少量人員投放戰(zhàn)場，操控更多的武器平臺。
由戰(zhàn)機發(fā)射微型無人機距實戰(zhàn)應用為時不遠
“山鶉”微型無人機采用螺旋槳推進，機翼可折疊并裝在MJU-10/B標準飛機誘餌發(fā)射裝置內。發(fā)射后，在降落過程中必須喚醒無人機并引導他們找到“蜂群”編隊其他無人機，隨后執(zhí)行預設任務。一旦收到任務指令，“蜂群”無人機會分配和優(yōu)化執(zhí)行任務的方法，以更好地執(zhí)行“蜂群”任務。“山鶉”微型無人機飛行測試已經超過500次，目前該型無人機采用的是第七代技術，在之前的一次測試中，1架F-16戰(zhàn)斗機發(fā)射了20架“山鶉”微型無人機。
美國國防部戰(zhàn)略能力辦公室（SCO）正在快速推進該項技術，尤其是無人機系統(tǒng)能力，包括可維護安全的傳感器、無人機速度、各種天氣適應能力。速度和續(xù)航力尚處于保密中。SCO希望促進該項技術足夠成熟，以能夠在2017財年末交付美空軍。但由于該型無人機在戰(zhàn)術飛機上發(fā)射，低空飛行執(zhí)行監(jiān)視任務，目前尚需要很多演示以驗證其準備就緒。
盡管美國國防部戰(zhàn)略能力辦公室并未透露關于這種微型無人機的技術細節(jié)，但據(jù)說它們可以用于偵察，也可以對敵方實施一定程度的干擾。微型無人機的機翼寬度僅約1英寸（約合2.54厘米），它們可以由F-16和F/A-18戰(zhàn)機發(fā)射出來。在由《華盛頓郵報》公布的一段視頻中，一架微型無人機由一架時速為每小時430英里（約合每小時692千米）的F-16戰(zhàn)斗機發(fā)射出來，發(fā)射時高度約為2000英尺（約合610米）。這架重約1磅（約合0.4536公斤）的微型無人機降落后不久就發(fā)生爆炸，機翼炸成碎片飛入空中。
據(jù)了解，這一研發(fā)項目耗資約2000萬美元，項目代號為“珀耳狄克斯”。珀耳狄克斯是希臘神話中的一個角色，它后來被雅典娜變成了一只鳥。這種微型無人機在阿拉斯拉共進行了150次試飛，其中72次是從戰(zhàn)斗機上發(fā)射出來的。此外，這種微型無人機也可以用手從地面投擲發(fā)射，也可以像彈弓一樣進行彈射。美國國防部戰(zhàn)略能力辦公室負責人、物理學家威廉-羅伯爾在接受《華盛頓郵報》采訪時表示，去年的試飛證明了這種微型無人機的蜂群戰(zhàn)術能力。
在2月份的一次談話中，美國國防部長卡特曾經提到過2017年預算的部分內容，其中包括高達9.02億美元的戰(zhàn)略能力辦公室預算額。卡特介紹了戰(zhàn)略能力辦公室正在開展無人駕駛技術方面的研究，其實就在暗示這種“蜂群”微型無人機?？ㄌ亟榻B說，“在空中，他們正在研發(fā)一種微型無人機，這種無人機速度很快，它們可以在大風中飛行，可以由一架戰(zhàn)斗機在0.9馬赫（約合每小時1103千米）的速度下從尾部發(fā)射出來。去年，在阿拉斯加進行的一次實驗中，它們做到了這一點。或者，它們還可以由一名士兵在伊拉克沙漠中投擲到空中。”卡特認為，這種技術還可以應用到戰(zhàn)略能力辦公室正在開展的其它項目中，如無人駕駛艦隊。“比如，我不久前提到的微型無人機采用了許多商業(yè)部件和真正的3D打印技術。艦船制造也可以采用一些相同的人工智能算法，這些技術其實早已應用到早期的火星登陸器版本上。”
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