空军的未来是战斗机飞行员带领无人机群投入战斗

美国空军的未来是一架价值 1 亿美元的由人类驾驶的隐形喷气式飞机，它引导着价值 300 万美元的无人机群，这些无人机群由涡轮风扇驱动，轻而易举地滑翔到指定位置。得益于空军研究实验室和无人机制造商 Kratos，人类/机器人联合编队的未来已经开始接受测试。

人们选择在飞机驾驶舱内配备人员有很多充分的理由，包括他们的判断力、快速思考能力以及应对意外威胁的能力。

但一些物理障碍表明，并非每架飞机都需要飞行员。人类需要系统来维持生命，而这些系统有时会出现故障。本月早些时候，空军的 F-35A 战机停飞，原因是为飞行员供氧的系统出现故障，F-22 战机也因氧气问题而苦苦挣扎多年。另一个挑战是飞行员在突然和剧烈的机动中受到的重力；人体在昏厥甚至死亡之前所能承受的力量有一个上限。最后，还有对人类飞行员价值的简单计算——他们很贵，而且与机器人相比，他们的死亡很重要，所以所有的激励措施都是为了制造一架能够保证飞行员安全的飞机。

但机器人就不一样了。d'art 的意思是“可消耗”，这是五角大楼的说法，意思是“足够便宜，如果丢失了可以替换”。而 Kratos 在制造最终可替换的无人机方面拥有丰富的经验。

“从一开始，我们的传统就是开发价格低廉、坚固耐用、能够承受地面撞击的飞机系统，”Kratos 无人系统部门总裁 Steve Fendley 说道。“目标就是用来射击的，甚至可能被击中。我们的目标系统可以承受导弹袭击机翼，摧毁机翼，打开降落伞，着陆，而我们所要做的就是更换机翼。因此，你只需要更换设计为可更换且非常便宜的部件，然后就可以再次飞行。”

芬德利谈论的主要目标无人机是 BQM-167 空中目标，其成本在 75 万至 90 万美元之间，具体取决于所选的选项和订单规模。该机身是 Mako 的基础，Mako 是 Kratos 设计和制造的两款战斗无人机之一。Mako 的飞行高度从 20 英尺到 50,000 英尺不等，最高时速为 690 英里/小时，最大航程为 1400 海里（或往返 700 英里）。芬德利表示，根据订单规模，其成本将在 150 万美元至 200 万美元之间。

和它所基于的靶机一样，Mako 使用火箭助推起飞，而不是沿着跑道飞行。这需要数十平方英尺的发射空间，因此几架 Mako 无人机可能可以从一小块区域发射。而且这些无人机是为战斗而设计的。Mako 可以在内部、机翼站和翼尖携带有效载荷。有效载荷可以是任何东西，从扩大其射程的燃料箱，到针对地面目标的炸弹，甚至是空对空导弹。它可以在高达 12 G 的条件下进行空中机动，超出了人类飞行员在不失去意识的情况下可以承受的范围。

“Valkyrie”是 Kratos 大型战斗无人机，根据所选选项和订单规模，其单机生产成本可能在 200 万至 300 万美元之间。Valkyrie 的速度不如 Mako，但绝不慢：它的最高时速为 650 英里/小时。在携带标准有效载荷的情况下，它可以飞行超过 3,000 海里的航程，足以从洛杉矶飞往波士顿。Valkyrie 采用涡扇发动机，类似于公务机中的常见发动机，这使其比 Mako 中的涡喷发动机更省油。它可以在 50 英尺至 45,000 英尺的高度飞行。它的翼展为 22 英尺，长度为 29 英尺，比 F-16 战隼短约 20 英尺，窄约 10 英尺。 Mako 和 Valkyrie 都可以在任务结束时展开降落伞，轻轻落到地面进行回收和修复，准备执行另一项任务。

哦，它还有可能从贯穿飞机大部分长度的内部舱中投放一群小型无人机。

芬德利说，这个舱室可以携带“从武器系统到无人机的任何东西”。 “它可以携带，我们称之为一连串小型无人机，它可以部署这些无人机，要么作为它的僚机，要么执行自己的任务。”

“无人机”是一个很大的类别，它包括从飞机大小的车辆（如 Valkyrie）到小得多的四轴飞行器等各种无人机。小型无人机的最大优势在于成本低，可以实现大量飞行。最大的弱点是飞行时间和飞行距离有限，因此，一架可以在腹部携带许多小型无人机并在需要时释放它们的大型无人机是两全其美的方案。空军意识到需要一种更便宜的方式来应对威胁，因此正在认真考虑使用小型无人机来阻止导弹或发动空袭。

2015 年，美国国防部高级研究计划局发布了一段概念视频，展示了无人机、隐形战斗机和运输机如何协同攻击敌方防御。消耗性无人机在前方侦察，并将信息传回隐形战斗机。隐形战斗机则将信息传给一架非常显眼的运输机，后者释放无人机和导弹打击目标。虽然概念图中的飞机都没有明确名称，但很容易看出，一架奎托斯女武神 (Kratos Valkyrie) 可以充当无人机，一架 F-35 可以充当隐形战斗机，一架 C-130 可以充当运输机。如果女武神本身可以释放更多小型无人机群，那么为对付大型飞机而建造的防空系统可能会不堪重负。

美国空军已经开始研究无人机群，它们像大型机械蜜蜂一样，像一个大声嗡嗡作响的自主飞行单元。无人机群是未来的潜在形态，美国空军正在探索这种形态，但尚未形成实用的军事形态。

Mako 和 Valkyrie 等单兵作战无人机距离实现更近了一步。2015 年，空军发出了“低成本可消耗攻击无人机演示”的请求，这是一项成本更低的作战无人机计划，最终促成了 Kratos Valkyrie 的诞生。除了价格便宜之外，空军还希望“在难以或禁止前沿基地的偏远地区具备远程高速打击能力”，或许是考虑到未来跑道可能并不总是可用，但仍然需要空中支援。2016 年，Kratos 赢得了 4080 万美元的飞行器开发合同，最终促成了 Valkyrie 的诞生。值得注意的是，该合同要求飞行器能够执行“防御性反制空中机动、进攻性反制空中机动、压制敌方防空系统和摧毁敌方防空系统”，或者执行过去由多功能战斗轰炸机（现代军事用语为“攻击机”）执行的任务。

尽管 DARPA 自 2015 年以来一直在寻求能够赢得空对空作战的无人机，但与其他飞机作战远远超出了当今空军使用的无人机的能力。这就引出了任何自主或半自主系统的基本问题：它究竟如何知道要飞到哪里，更重要的是，何时击杀？

芬德利将战斗无人机的致命决策与大型武器系统（如舰船的枪支或导弹发射装置）的军事指挥链进行了比较。

“通常情况下，会有一条指挥链，”芬德利说，“在我们的自主系统中，有决策之门。有些功能，比如部署武器就是其中之一，系统需要做好一切准备才能到达那个点，当它到达那个点时，它会等待人类批准执行最后的命令。”

例如，无人机可以飞到指定位置，瞄准目标，然后停留在目标上而不开火，直到人类批准开火命令。而且这种门控控制系统不仅限于致命决策。例如，如果无人机必须飞越敏感空域，它可以发送请求，请求人类批准通过该边界，然后等待，直到获得批准或收到其他命令。

至于操控人员，则有多种选择。操控人员可以是战斗机飞行员，通过战术军事网络上的特殊平板电脑进行通信；也可以是坐在军用货机后座的乘客，负责监督护送航班的无人机，并在需要时向它们发出具体命令。大多数时候，无人机会自动跟踪和匹配人类驾驶飞机的动作。无人机的飞行路线与飞机完全相同，但为了安全起见，在三维空间中会偏移一定距离。

“一年半前，我们实际上曾与一架鹞式战斗机一起飞行，”芬德利说。“无需干预，地面上没有数据链，我们的战术飞机系统完全依靠鹞式战斗机的战术网络系统运行，100% 自主地定位和飞行。”

这是一个“有人/无人协同”的简单例子，其中人类驾驶的飞机和自动机器无缝协作。它可以是一对一，每场战斗都与一架无人机匹配，也可以是几架无人机与有人驾驶的飞机编队飞行，几架更便宜的无人机可以增强初始飞机的战斗力，而成本只会略有增加。每架 Valkyrie 无人机的价格为 300 万美元，按大多数标准来看并不便宜，但它比 F-35A 战斗机更容易被派去应对混乱的局面，而 F-35A 战斗机的成本是空军的 30 倍。