美國(guó)空軍計(jì)劃以XQ-67無(wú)人機(jī)打造低成本可消耗通用無(wú)人平臺(tái)

美國(guó)空軍計(jì)劃將通用原子公司的XQ-67無(wú)人機(jī)打造成低成本可消耗的通用無(wú)人平臺(tái)?！罳-67源于“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”項(xiàng)目，采用模塊化架構(gòu)，可快速構(gòu)建多種用途無(wú)人機(jī)，增強(qiáng)有人機(jī)作戰(zhàn)效能。其參與的“惡魔之猿”計(jì)劃將驗(yàn)證無(wú)人機(jī)的發(fā)電與熱管理能力。該平臺(tái)具備低成本、快速部署和靈活配置特點(diǎn)，可執(zhí)行偵察、電子戰(zhàn)等多種作戰(zhàn)任務(wù)。

通用原子公司開發(fā)的XQ-67無(wú)人機(jī)已加入美國(guó)空軍“惡魔之猿\"（DemonApe）計(jì)劃，并在接受改裝，以展示其執(zhí)行某些特殊任務(wù)的能力。XQ-67A衍生自“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”（LCAAPS）項(xiàng)目的通用機(jī)身。該概念將使美軍以更低成本、更短周期，批量生產(chǎn)特定任務(wù)的無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)，增強(qiáng)高價(jià)值載人平臺(tái)的作戰(zhàn)能力，獲得更靈活、經(jīng)濟(jì)且規(guī)模化的作戰(zhàn)力量。

項(xiàng)目概況

基本情況

2024年2月28日，美國(guó)通用原子公司XQ-67A無(wú)人機(jī)完成首飛，該機(jī)是美空軍研究實(shí)驗(yàn)室“機(jī)外傳感站”（OBSS）項(xiàng)目下的型號(hào)，通用原子公司2021年被選中負(fù)責(zé)在該項(xiàng)目中制造一款新型無(wú)人機(jī)。“機(jī)外傳感站”項(xiàng)目直接衍生自2017年的“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”（LCAAPS）項(xiàng)目，后者則是2014年“低成本可消耗飛機(jī)技術(shù)”

（LCAAT）計(jì)劃下的產(chǎn)物。

此前在“低成本可消耗飛機(jī)技術(shù)”計(jì)劃下，還另外催生了“低成本可消耗攻擊驗(yàn)證機(jī)”（LCASD）項(xiàng)目，2019年該項(xiàng)目衍生出的首型無(wú)人機(jī)即為XQ-58A，該機(jī)正用于一系列先進(jìn)的無(wú)人駕駛和其他測(cè)試工作?！皺C(jī)外傳感站”項(xiàng)目以“低成本可消耗攻擊驗(yàn)證機(jī)”的低成本能力為基礎(chǔ)，旨在降低未來幾代產(chǎn)品的開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，并借鑒汽車工業(yè)和其他商業(yè)技術(shù)的能力和經(jīng)驗(yàn)，最終研發(fā)生產(chǎn)

XQ-67A無(wú)人機(jī)。

“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”項(xiàng)目旨在增強(qiáng)有人機(jī)系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能，將通過模塊化和開放系統(tǒng)架構(gòu)，開發(fā)多個(gè)無(wú)人“自主協(xié)同作戰(zhàn)”平臺(tái)，利用通用核心結(jié)構(gòu)來快速構(gòu)建不同用途的無(wú)人系統(tǒng)?！暗统杀究上暮娇掌脚_(tái)共享”借鑒汽車行業(yè)設(shè)計(jì)和制造實(shí)踐，采用生物學(xué)“屬”和“種”兩個(gè)重要的分類法，核心“屬”無(wú)人平臺(tái)可根據(jù)需求發(fā)展多“種”無(wú)人機(jī)，用于執(zhí)行偵察、電子戰(zhàn)和空對(duì)空作戰(zhàn)等任務(wù)。

“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”所搭配的武器系統(tǒng)旨在填補(bǔ)當(dāng)前武器系統(tǒng)組合的空白，例如，空軍正尋求開發(fā)一類成本在200萬(wàn)＼～2000萬(wàn)美元的可消耗無(wú)人機(jī)平臺(tái)，其成本介于導(dǎo)彈或可消耗無(wú)人機(jī)和傳統(tǒng)的大型精密無(wú)人機(jī)平臺(tái)之間。

應(yīng)用設(shè)想

目前，美國(guó)軍隊(duì)依靠相對(duì)較少數(shù)量的高價(jià)值、精良且具備頂級(jí)能力的平臺(tái)在高威脅環(huán)境中作戰(zhàn)，但這種方法有其局限性，而且人們普遍認(rèn)為需要更大的規(guī)模。過去，獨(dú)特的能力是獨(dú)立開發(fā)的，導(dǎo)致成本更高、生產(chǎn)時(shí)間更長(zhǎng)，但現(xiàn)在，受到汽車行業(yè)最佳設(shè)計(jì)和制造實(shí)踐的啟發(fā)，“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”正在開創(chuàng)一種更快速、更實(shí)惠的模式。

根據(jù)美國(guó)空軍的設(shè)想，“低成本可消耗飛機(jī)技術(shù)”所衍生出的無(wú)人機(jī)是一種高性能武器運(yùn)載和傳感器武器系統(tǒng)，可從機(jī)動(dòng)平臺(tái)上發(fā)射。使用各種不涉及跑道的發(fā)射方式的概念使美國(guó)空軍能夠在敵方攻擊導(dǎo)致空軍基地和跑道失效時(shí)投放戰(zhàn)斗力。這個(gè)想法是可以大量采購(gòu)和使用移動(dòng)式低成本平臺(tái)，利用數(shù)量和成本優(yōu)勢(shì)耗盡對(duì)手的防空武器。同樣，通過不將其武器系統(tǒng)與跑道綁定，美國(guó)空軍可以利用機(jī)動(dòng)部署能力并在空軍基地和跑道受到攻擊時(shí)保持作戰(zhàn)彈性。2017年以來，空軍作戰(zhàn)整合能力（AFWIC）部門一直在探索未來部隊(duì)設(shè)計(jì)的概念，以便更好地使空軍與能夠拒絕進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)并破壞前沿空軍基地的近乎同等對(duì)手的競(jìng)爭(zhēng)。一個(gè)新穎的概念是使用低成本可消的武器系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以大量生產(chǎn)，而且無(wú)需跑道即可進(jìn)行戰(zhàn)斗力投射。

2024年2月28日，美國(guó)通用原子公司XQ-67A無(wú)人機(jī)完成首飛。

最新進(jìn)展

XQ-67A所參與的“惡魔之猿”計(jì)劃是目前美國(guó)空軍“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”（CCA）項(xiàng)目的下一個(gè)演示論證計(jì)劃。“惡魔之猿”計(jì)劃名為“自主協(xié)同平臺(tái)性能和有效性論證”（DemonstrationofAutonomousCollaborativePlatformPerformanceand Effectiveness），該計(jì)劃旨在通過在無(wú)人機(jī)的機(jī)體中集成特定的任務(wù)系統(tǒng)和技術(shù)升級(jí)來推進(jìn)“機(jī)外傳感站”項(xiàng)目。“機(jī)外傳感站”項(xiàng)目將無(wú)人機(jī)作為有人戰(zhàn)斗機(jī)以外的傳感器集成平臺(tái)，需要無(wú)人機(jī)有足夠的發(fā)電能力和熱管理能力，“惡魔之猿”計(jì)劃將包括對(duì)這些能力的演示論證。

“機(jī)外傳感站”項(xiàng)目是“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”的衍生計(jì)劃，在美國(guó)空軍的構(gòu)想中，這兩個(gè)項(xiàng)目的無(wú)人機(jī)可共享模塊化的中央內(nèi)核，搭配不同的載荷可產(chǎn)生多種配置的自主協(xié)作無(wú)人機(jī)，其中“機(jī)外傳感站”主要作為空戰(zhàn)傳感器，“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”則主要攜帶武器，作為有人戰(zhàn)斗機(jī)武器載荷的擴(kuò)展。當(dāng)然，“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”也可以有電子戰(zhàn)的配置，同樣“機(jī)外傳感站”還有一個(gè)并列項(xiàng)目“機(jī)外武器站”（OBWS），同樣是將無(wú)人機(jī)作為有人戰(zhàn)斗機(jī)的武器載荷擴(kuò)展，其中“機(jī)外傳感站”將作為速度較低、續(xù)航時(shí)間較長(zhǎng)的長(zhǎng)航時(shí)飛行平臺(tái)，而“機(jī)外武器站”將速度更快、更靈活，也具有更遠(yuǎn)的航程。

技術(shù)基礎(chǔ)與能力特點(diǎn)

技術(shù)基礎(chǔ)

通用原子公司被選中作為“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”項(xiàng)目增量1的開發(fā)商之一，該公司將以XQ-67A作為“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”項(xiàng)目的無(wú)人機(jī)平臺(tái)，此前該公司在發(fā)布“開局”（Gambit）系列無(wú)人機(jī)時(shí)曾表示以該系列無(wú)人機(jī)競(jìng)標(biāo)空軍的“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”項(xiàng)目，該公司在被空軍研究實(shí)驗(yàn)室選中構(gòu)建“機(jī)外傳感站”時(shí)也表示將以“開局”系列無(wú)人機(jī)驗(yàn)證“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”無(wú)人機(jī)的“屬/種”概念，因此有線索表明該公司競(jìng)標(biāo)的“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”及XQ-67A無(wú)人機(jī)均以“開局”系列無(wú)人機(jī)的技術(shù)作為基礎(chǔ)。

“開局”系列無(wú)人機(jī)均采用通用核心平臺(tái)（Core），包括起落架、基礎(chǔ)航空電子設(shè)備及有關(guān)飛行的其他基本功能，該核心平臺(tái)的成本約占各變體的70‰ 核心平臺(tái)在搭配不同載荷部件后，目前可衍生出4種變體，執(zhí)行偵察監(jiān)視、空中作戰(zhàn)、紅藍(lán)對(duì)抗訓(xùn)練等任務(wù)。

“開局”1（Gambit1）是長(zhǎng)航時(shí)態(tài)勢(shì)感知平臺(tái)，采用大展弦比設(shè)計(jì)并使用低油耗發(fā)動(dòng)機(jī)，以提升在指定空域的

通用原子公司將以XQ-67A作為“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”項(xiàng)目的無(wú)人機(jī)平臺(tái)。

續(xù)航時(shí)間。該無(wú)人機(jī)可伴隨其他無(wú)人機(jī)，或作為有人機(jī)的“耳目”在戰(zhàn)術(shù)邊緣獲取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息，提供預(yù)警監(jiān)視能力；也可使用被動(dòng)傳感器實(shí)施協(xié)作跟蹤，提升其戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的同時(shí)對(duì)敵方目標(biāo)進(jìn)行定位。

“開局”2（Gambit2）是打擊平臺(tái)，該機(jī)配備有空空導(dǎo)彈，多架該型無(wú)人機(jī)可使用紅外傳感器從不同角度、不同高度對(duì)敵方前沿空域進(jìn)行探測(cè)，監(jiān)視其戰(zhàn)斗機(jī)活動(dòng)軌跡，通過人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)制定打擊戰(zhàn)術(shù)。該機(jī)可第一時(shí)間對(duì)敵機(jī)進(jìn)行探測(cè)與響應(yīng)，在不損失飛行員的情況下，給該空域的有人戰(zhàn)斗機(jī)一定的預(yù)警和決策窗口。

“開局”3（Gambit3）是空戰(zhàn)訓(xùn)練平臺(tái)，該機(jī)的布局與“開局”2相似，僅針對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行一定優(yōu)化，可作為“紅隊(duì)”與美軍防空系統(tǒng)、隱身戰(zhàn)斗機(jī)等先進(jìn)作戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)抗。該無(wú)人機(jī)可通過深度學(xué)習(xí)等技術(shù)模仿對(duì)手戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法，并在每次對(duì)抗中不斷調(diào)整、提高，從而在保持訓(xùn)練強(qiáng)度的同時(shí)有效節(jié)省有人機(jī)的飛行小時(shí)數(shù)，降低訓(xùn)練維護(hù)成本。

“開局”4（Gambit4）是隱身穿透?jìng)刹炱脚_(tái)，該機(jī)采用飛翼布局構(gòu)型，可在強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境中執(zhí)行持久情監(jiān)偵任務(wù)，替代RC-135偵察機(jī)等老舊平臺(tái)組成更具生存力且成本更低的感知網(wǎng)絡(luò)。

能力特點(diǎn)

美空軍研究實(shí)驗(yàn)室所提出的“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”無(wú)人機(jī)平臺(tái)“屬/種”概念中，其“屬”概念是無(wú)人機(jī)的核心結(jié)構(gòu)，具有一套飛行系統(tǒng)，飛行系統(tǒng)可以共享；“種”概念則指各類零部件搭配核心結(jié)構(gòu)后形成的各種自主無(wú)人機(jī)平臺(tái)，每種平臺(tái)都具有獨(dú)特的功能，可執(zhí)行不同的任務(wù)。對(duì)此，“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”無(wú)人機(jī)平臺(tái)旨在通過相同的機(jī)身基礎(chǔ)部件搭配不同的零部件，可快速生產(chǎn)并部署大量廉價(jià)、量身定制的無(wú)人系統(tǒng)。

要實(shí)現(xiàn)上述功能，無(wú)人機(jī)平臺(tái)的各零部件必須具有極高的通用性，以簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈，可通過規(guī)模經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)低成本，同時(shí)零部件需具備模塊化、開放系統(tǒng)和高可互換性等特點(diǎn)，可使無(wú)人機(jī)的維護(hù)和升級(jí)變得容易。

“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”正在基于一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)開發(fā)多種無(wú)人駕駛航空系統(tǒng)，采用模塊化、開放系統(tǒng)架構(gòu)方法實(shí)現(xiàn)最大程度的通用性，并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和開發(fā)流程。希望這能使該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)價(jià)格合理并且可靠的大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)出廉價(jià)、量身定制的無(wú)人機(jī)，以增強(qiáng)包括有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)在內(nèi)的更高端飛行器的作戰(zhàn)效能。

幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

低成本可消耗無(wú)人機(jī)通用機(jī)身概念旨在謀求非對(duì)稱能力，發(fā)展低成本無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)，對(duì)高端對(duì)手施加成本壓力。

一是在戰(zhàn)略上，“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)以較低成本實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的力量集結(jié)。依托通用底盤和模塊化設(shè)計(jì)，無(wú)人機(jī)可按需生產(chǎn)并部署，適應(yīng)多樣化戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，提升美軍全球快速反應(yīng)和投射能力。該項(xiàng)目的工業(yè)理念可能采用“數(shù)字化百系列”思想，小批量采購(gòu)并快速迭代升級(jí)；同時(shí)考慮到美空軍多種需求，大概率會(huì)避免一家獨(dú)攬，而是利用不同企業(yè)的優(yōu)勢(shì)提升研發(fā)速度并降低成本。對(duì)研制廠商來說，采用通用化基礎(chǔ)平臺(tái)更便于實(shí)現(xiàn)多型混線規(guī)?；a(chǎn)，有效降低成本并提升零部件互用性，同時(shí)加速衍生型的研發(fā)速度；對(duì)客戶來說，這種相同核心基礎(chǔ)、不同任務(wù)類型的無(wú)人機(jī)可組成“系統(tǒng)簇”，通過優(yōu)化組合運(yùn)用方式，在有效降低成本的同時(shí)滿足情監(jiān)偵、電子戰(zhàn)和火力打擊等不同任務(wù)需求。

二是在技術(shù)上，“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”項(xiàng)目凸顯美無(wú)人機(jī)模塊化、低成本、系統(tǒng)簇發(fā)展模式。該項(xiàng)目借鑒汽車工業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)模式，與傳統(tǒng)開發(fā)模式相比，模塊化架構(gòu)與通用機(jī)身概念可使無(wú)人機(jī)快速集成新技術(shù)，加速其技術(shù)迭代周期，降低研發(fā)成本，可使新技術(shù)更快投入實(shí)戰(zhàn)，確保技術(shù)優(yōu)勢(shì)。未來美無(wú)人機(jī)的發(fā)展將軟硬件并行，“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”將充分利用其研究成果，同步發(fā)展硬件平臺(tái)與軟件系統(tǒng)，以演示驗(yàn)證與升級(jí)改造交替進(jìn)行，在經(jīng)費(fèi)有限的情況下提高對(duì)關(guān)鍵載荷、先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的投入占比，高效提升作戰(zhàn)能力。

三是在戰(zhàn)術(shù)上，“低成本可消耗航空平臺(tái)共享”無(wú)人機(jī)平臺(tái)可快速更改構(gòu)型，按需要配置機(jī)體和載荷以執(zhí)行偵察、電子戰(zhàn)、通信中繼等多種作戰(zhàn)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)需要與其他作戰(zhàn)平臺(tái)自適應(yīng)重組、互補(bǔ)增效，增強(qiáng)作戰(zhàn)體系的韌性和動(dòng)態(tài)性，使戰(zhàn)術(shù)選擇多樣化。此外，該無(wú)人機(jī)除執(zhí)行傳統(tǒng)作戰(zhàn)任務(wù)外，還可在實(shí)戰(zhàn)演習(xí)中模擬對(duì)手戰(zhàn)斗機(jī)，降低傳統(tǒng)上以有人機(jī)為主的“紅隊(duì)”維護(hù)保障成本，并以人工智能技術(shù)提升演練效率。