GA-ASI Gambit系列无人机:塑造协同作战飞机CCA的未来
[编者注:这是通用原子官方发布的宣传性新闻稿,希望对了解Gambit和了解CCA有所帮助]
美国空军拥有世界上最优秀的战斗机和飞行员,但即使是他们也需要在未来几十年保持空中优势的帮助。
甚至好莱坞也在阅读墙上的文字。在今年的大片“壮志凌云:独行侠”中:
“你一直在测试的这些飞机,舰长?迟早有一天,他们根本不需要飞行员。不需要睡觉、吃饭、打瞌睡的飞行员,不需要不服从命令的飞行员。你所做的只是为那些人争取一些时间。未来即将来临,而你不在其中。末日不可避免,独行侠。你们正走向灭绝。”
也许会是这样。也许不是。大多数专家一致认为,有人驾驶和无人机的混合,让人类飞行员和支持操作员参与其中,同时增加更多的自主权、人工智能(AI)和机器学习,是我们近期的未来。
毫无疑问,空中优势的工作变得越来越困难。
敌对的隐形战斗机正在激增。新一代综合防空系统正在提高其探测美国和盟军飞机的能力。老练的对手希望将联合部队拒止在领土之外,并提高他们在进入时予以反介入的能力。所有这些都对空军及其盟友提出了挑战,需要寻找创新的方法来超越敌人。
所以,他们必须打破传统。
新时代的标志是协同作战飞机(CCA),这是一种大胆的新型战机,它将重塑空军和其他机构的工作方式。最令人兴奋的新CCA称为 Gambit,由通用原子航空系统公司(GA-ASI)制造。
空中力量的未来将大量协作、专注于任务且成本高昂的自主无人机与当今和未来最强大的载人战斗机结合在一起。F-35 Lightning II或NGAD系统中的飞行员需要多个无人僚机来提供载弹量或ISR能力、逃避检测、传达他们的发现,并在必要时自行或与其余的部队协同采取行动。
这不仅对航空航天设计提出了挑战。它还需要利用高度自主、机器学习和人工智能的尖端软件,并且可以无缝地用于飞行员、指挥官和支持人员。此外,未来的系统需要技术和制造知识来构建它们而不会破坏规则。
策略系列
作为无人驾驶航空领域的世界领先者,GA-ASI将这些品质结合在一起,并将它们融合成一个不仅技术最先进、使用最简单、而且最具成本效益的解决方案。Gambit就是这些的结晶。
Gambit是飞机家族。与其他提议的协作平台不同,Gambit是一系列飞机,具有多种型号,可以针对最特殊和最苛刻的任务进行调整。
Gambit首先是一个核心平台Gambit Core,该平台封装了一组通用硬件,包括:起落架、基线航空电子设备、底盘和其他基本功能。在各种型号中,通用Gambit Core约占成本的70%,提供规模经济以帮助降低成本、提高互操作性并增强或加速型号的开发。
想象一下在汽车装配线上的传动、底盘和动力系统总成。一个总成可能会在工厂左转并成为豪华轿车。下一个总成可能会右转,成为经济车型。通用平台为制造商节省了成本和复杂性。不同的装饰和其他选项为买家提供了选择和价值。这种方法不仅可以满足客户需求的广泛细分市场,而且还提供了成本可负担性。核心系统的高速制造可以极大地节省来自基于通用平台之上的所有型号的成本。
同样,Gambit Core建立了一个共同的基线,然后通过添加不同的引擎、机身、机翼和其他内部和外部特征来承担其使命和身份。
Gambit 1是一个灵活的传感平台,针对长续航进行了优化。Gambit 1可以伴随其他无人机或与有人机一起,突前,作为打击群的眼睛和耳朵。高俯仰翼和燃油优化发动机的重量减轻意味着Gambit 1可以花更多时间在给定的空域巡逻,以提供早期预警或监视。
Gambit 2增加了空对空武器。独特的气动外形意味着该飞机的续航能力低于其纯粹的侦察用Gambit 1。但Gambit 2的能力足以弥补这一点,甚至可以将先进的敌方飞机置于其火力范围之内。
部署多架协作飞机的一个优点是它们可以从多个角度感知和观察。想象一下,三架Gambit 2从不同高度以不同角度看向敌方海岸线,其中一个检测到敌对隐形战斗机。Gambit 2可以立即用自身传感器为其他僚机提示标,并确认第一个产生的轨迹。所有这一切都可能通过红外通信发生,这意味着没有无线电频率发射来让敌人感知。敌方战斗机的前部设计用于侦测雷达回波,但是当Gambit 2以这种方式被跟踪敌人并从两个或三个不同的角度进行跟踪时,敌方战斗机的这些功能变得无用。
这三架Gambit 2可以做任何事情。他们可以通过突发传输向更远的有人驾驶战斗机发出警报、可以避开敌对战斗机、可以使用自己的武器进行攻击、可以使用人工智能和机器学习来骚扰和干扰敌方。
无论发生什么,第一次探测和第一次行动都没有为宝贵的人类飞行员带来危险,这为机组人员提供了宝贵的预警和决策空间。这些颠覆性策略将定义未来人与机器之间或机器与机器之间的斗争。
Gambit 3看起来很像Gambit 2,只是优化和模拟复杂的敌方空中角色。Gambit 3将模拟敌机打击一些最强大的防空系统,包括美国的综合防空系统,以及其他当前的第5代战术空中资产。这是Gambit 3降低作战和维护成本的另一种方式,用于训练我们的战士以应对未来的战斗。
Gambit 3支持复杂的敌方多机编队空中战术,从每次交战中学习并调整他们的战术,这是有人机无法做到的。这种策略通过为美国的资产提供模拟敌机第5代传感器技术,同时不会消耗F-35和F-22机队,从而抵消了显着的培训成本。
Gambit 4是一款专注于战斗侦察的型号,没有尾翼和后掠翼。这架飞机针对特殊性质的长航时任务进行了优化,利用低可探测性特性和其他先进系统来避免被敌人发现。
Gambit系列是GA-ASI数十年来在先进无人机领域和国防航空航天领导地位的成果,但它不仅仅是简单地设计和制造硬件。
推动人工智能革命
GA-ASI还是航空航天软件、控制系统、人机界面和其他技术的领导者,这些技术对于使飞机正常工作同样重要。GA-ASI继续发展这些能力。操作新一代无人机的大部分工作不会以现在熟悉的方式完成:人类飞行员和其他专家坐在地面控制站,使用操纵杆、方向舵和油门驾驶飞机。
相反,Gambit将以高度的自主性起飞、飞行和作战。有几个原因。首先是让他们在空中和地面与人类飞行员或其他Gambit无缝集成。这些自主协作的Gambit必须能够执行交给他们的任务,并得到其人类队友的相应信任,即任务按指示执行。
实施增加自主权的第二个原因是减少人工工作量。未来无人机将不需要情报专家或其他人类操作员眼睛紧盯着监视器,以观察地面上的异常情况或评估正在发生的事情。Gambit飞机和支持软件将处理所有这些。
MQ-9B SeaGuardian
GA-ASI的MQ-9B SeaGuardian及其领先的战术档案和开发利用系统(System for Tactical Archival and Exploitation)已经展示了这种技术的可行性。MQ-9B可以检测到远洋船只何时通过一个区域,但在自动识别系统上没有广播或错误广播,这表明船员可能试图隐藏其目的,MQ-9B通知操作员做出回应。
在未来无人系统上使用更大自主权的第三个原因是减少对网络控制的使用,包括卫星通信。传统的无人系统使用始终在线的卫星连接,其中地面控制站的飞行员通过卫星链路遥控实时驾驶飞机。这意味着他们面临停电或其他通信中断的挑战。
新Mesh网络数据链路将比以往任何时候都更难以干扰指挥这些无人机的信号。此外,飞机完全有可能大幅减少其无线电连接。当他们自己进行大部分感知、跟踪和解释时,他们只需要在空中报告他们发现的内容或接受人类队友的命令,根据需要使用短脉冲,以最大限度地减少被发现的可能性或干扰。
先进的制造能力
先进的飞机、先进的软件和先进的支持系统,即使这些结合在一起也不足以实现Gambit作为协作作战飞机提供的雄心勃勃的愿景。还需要掌握使用最先进和极具成本竞争力的工艺的创新生产技术。
Sparrowhawk
尽管Gambit和未来的小型无人系统,例如GA-ASI的Sparrowhawk,旨在完成出击后返回基地,但它们可能不会成功返航。而这种在敌对行动和人类飞行员之间进行干扰的能力可能是飞行员迷路或生死的区别。GA-ASI在创造一架足够先进和耐用的无人机以完成这项工作所需的平衡方面处于领先地位,但Gambit并没有那么精致和昂贵,以至于它也太有价值而不能积极使用。
GA-ASI新的安全先进制造工厂SAM位于圣地亚哥,是GA-ASI未来的创新空间,用于生产美国空军等要求苛刻的客户所需的类型和数量的Gambit飞机。GA-ASI新的增材制造卓越中心就SAM工厂对面,正在开拓新的生产技术和3D打印技术,以降低成本。
GA-ASI已经制造的各种飞机中的10000多个部件承载着通过增材制造生产的部件。例如,一架MQ-9B SkyGuardian上约有240个此类组件,每架飞机可节省大约300000美元的经常性成本。
总结在超过750万个UAS飞行小时(主要是在战斗中)中获得的经验和教训,这些是GA-ASI构建协同作战飞机新未来的基础。先进的设计、先进的系统工程、自主集成和先进的制造,这些能力综合决定 了CCA开发和部署的未来。
当整合为更广泛愿景的一部分时,GA-ASI和空军将无所不能。
原文地址:
https://breakingdefense.com/2022/09/ga-asis-gambit-series-the-future-of-collaborative-combat-aircraft/
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