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【复杂系统】“小精灵”!美军为“小精灵”项目增加第四阶段工作,聚焦作战能力模拟演示

空天防务观察 2020-09-14 14:28 发文

2020年9月3日,美国《防务内情》网站报道称,4架X-61A“小精灵”无人机(Gremlins)中的一架在2020年7月的试验中受损,目前正在进行维修。这是“小精灵”项目在不到9个月的时间里发生的第二次事故。因此,这架损坏的无人机无法参加已推迟到2020年秋季的第一次空中回收试验。“小精灵”项目由美国国防部高级研究计划局(DARPA)和美空军共同资助,其第三阶段的目标是使用C-130运输机在30分钟内于空中发射和回收4架X-61A无人机。在第三阶段,承包商戴内提克斯公司(已被美国雷多斯公司收购)共提供了5架无人机,但其中一架无人机在2019年11月进行的首次测试中由于降落伞故障而坠毁。

X-61A“小精灵”无人机外形,机翼已展开(美国戴内提克斯公司图片)9月2日,项目经理斯科特·韦尔茨巴诺夫斯基(Scott Wierzbanowski)在接受《防务内情》采访时表示,原定于2020年春季进行的第二次飞行试验受疫情影响推迟到了7月,但试验时一架X-61A的降落伞又出现了新的问题。无人机降落时降落系统中的气囊没有完全充气,导致机体后端着地速度过快,垂直安定面断裂。DARPA将故障的“小精灵”无人机送到了克拉托斯公司(戴内提克斯公司的分包商之一)进行维修。据韦尔茨巴诺夫斯基透露,下一次测试本应在2020年10月或11月进行,而本次维修需要到12月或2021年1月才能完成。克拉托斯公司已将该问题反映给戴内提克斯公司,但还未得到回应。降落伞系统原本设计用来帮助X-61A无人机进行着陆回收(尽管“小精灵”计划的总体目标是收回半空中的无人机)。2020年7月进行的第二次试验原计划开展无人机空中回收系统的首次实验,但DARPA在2020年8月底发布的一份新闻稿中表示,空中回收实验被推迟,因为目前更专注于“降低风险活动”。然而,韦尔茨巴诺夫斯基表示,最近没有开展空中回收实验的原因,主要是由于测试场地的时间限制,以及回收时让X-61A在空中保持在适当的位置仍有难度。他说:“在上次飞行试验中,当无人机到达靠近C-130的编队位置时,距C-130后38米。但我们注意到发生了一些振荡,虽然没有失控,但无人机确实在空中回收阵位处出现了摇摆。”

“小精灵”无人机空中回收想象图。C-130运输机从货舱尾门伸出回收对接装置,末端是带有格栅翼面的对接筒。最下方图片是“小精灵”无人机与对接装置对接的模型图(美国戴内提克斯公司图片)DARPA随后决定收集现有的数据,并将接下来的试验推迟到2020年秋季。韦尔茨巴诺夫斯基表示,X-61A数量无法达到原计划的4架将会导致项目的效率降低。他解释说:“如果有4架无人机,每架将飞行一次,且假设顺利回收,回收后可立即进行下次发射的准备工作,然后再次出动。但如果只有3架无人机,这意味着飞完这3架后将不得不暂停几天,以等待这3架完成准备,因此效率下降。”正如DARPA在8月底发布的新闻稿中所指出的,在损失了一架即将进行实验的X-61A后,DARPA可能决定在2020年使用比计划少的无人机进行空中回收演示。然而韦尔茨巴诺夫斯基也表示,另一种可能是把试验推迟到2021年,以便维修那架受损的“小精灵”无人机。在秋季的试验中,DARPA将首次演示空中回收系统的功能,然后决定是否在22或23分钟内完成3架X-61A的空中发射与回收。如果成功的话,DARPA可能会认为该测试足以满足项目目标。然而,DARPA也可以决定坚持项目的原计划,等待受损的X-61A维修完毕,在2021年3月在合适的天气条件下进行4架“小精灵”的空中发射和回收试验。韦尔茨巴诺夫斯基说,这样的决定主要是出于对成本的考虑。

2019年11月,“小精灵”无人机首次由C-130运输机进行投放飞行试验,总计持续1小时41分钟。该试飞在最后回收阶段出现问题,无人机因降落伞发生故障而坠毁(美国戴内提克斯公司图片)“小精灵”项目本应在完成当前的第三阶段后结束,但由于认识到可消耗无人机的价值,DARPA和空军决定增加第四阶段。韦尔茨巴诺夫斯基透露,美国防部目前正在与戴内提克斯公司就第四阶段进行谈判,并计划在2021财年第一季度签订合同。“小精灵”项目的第四阶段将聚焦作战能力,旨在通过约两年的时间使X-61A能够执行压制/摧毁敌防空的任务。这将涉及到无人机与情监侦传感器、自主系统的整合,可借鉴DARPA之前转化到海军航空系统司令部的“拒止环境协同作战”(CODE)项目的技术。韦尔茨巴诺夫斯基说:“空军一直希望看到可消耗和分布式空战如何开展,这些已经转化的项目可以帮助我们跨过死亡谷。”他解释说,在作战环境中,X-61A无人机能够与空军正在实验的XQ-58A无人机产生“分层效应”,以实现有人/无人协同作战,在未来的对抗环境中减少对跑道的依赖。韦尔茨巴诺夫斯基表示:“如果使用较为昂贵的XQ-58A无人机,也许还需要离敌方防区远一些。如果使用低成本的‘小精灵’无人机,就可以进一步靠近威胁区域。‘小精灵’的真正作用是为空军提供灵活性和额外的工具,帮助明确大型可消耗无人机、小型可消耗无人机以及有人机的最佳组合,以有效应对未来可能面临的任何威胁。”

2020年7月,X-61A“小精灵”进行第2次试飞。该机在这次试飞中受损,正进行维修(美国防部国防高级研究计划局图片)韦尔茨巴诺夫斯基希望DARPA完成X-61A的自主性测试后,相关成果可以转化到空军的“天空博格人”项目或其他类似的工作中,例如通过“天空博格人”的一系列合同在项目后期引入其他供应商。虽然“小精灵”项目的第四阶段侧重于作战能力,但是DARPA不会为无人机安装弹头从而将其变成类似巡航导弹的武器。韦尔茨巴诺夫斯基表示,这一系列测试是纯粹的非动力学实验。理论上讲,军方可以为X-61A无人机增加弹头,但是韦尔茨巴诺夫斯基觉得使用AGM-158联合空地防区外导弹(“贾斯姆”)可以实现更好的效能。他表示:“最终如何使用将由军方决定,看他们是否打算让巡航导弹拥有空中回收能力,毕竟大多数时候导弹一旦发射,人们不会希望它再飞回来。”

作者观点:DARPA航空项目一般在第三阶段验证技术可行性后,转化到军种开展与作战相关的验证。“小精灵”项目新增第四阶段的原因可能是美空军在项目早期就已介入,对项目十分了解并认可无人机蜂群作战样式,因此希望避免管理机构更迭造成的研制拖延,加速拥有这一新质作战能力。美空军设想的“分层”的有人/无人作战远景为,有人机后方指控,“忠诚僚机”居中,无人机蜂群突前遂行最危险的任务。从第四阶段工作看,未来美军服役的无人机蜂群将最先开展压制/摧毁敌防空的任务。总之,以无人机蜂群和“忠诚僚机”为代表的低成本可消耗无人机未来在美军服役已是大势所趋,有人/无人协同必将成为未来空中作战的主要形态。我应高度重视美军相关项目发展,提早探索反制措施,并为未来空中作战概念制定和装备研制提供参考借鉴。(中国航空工业发展研究中心  韩杨楠冰,袁成)


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