全球将展开有人驾驶战机与无人机编队作战军备竞赛

远望智库特约研究员 孙立华

战机编队飞行，就是指两架及两架以上飞机按照一定队形编组或排列飞行。在编队飞行中，各机之间必须保持规定的距离、间隔和高度差。战机编队，按照飞机的数量，分为双机编队飞行、4机(或3机)编队飞行、6机编队飞行、8机(或9机)编队飞行等。编队飞行中的飞机，分长机和僚机。

空战中，战机编队中有双机编队、三机编队、四机编队等。其中，双机编队战斗力较强，战术机动灵活，协调指挥方便，所以战斗机一般都采取双机编队进行训练或空战。

僚机是一个军事术语，是编队飞行中跟随长机执行任务的飞机。空战中，僚机应保持在编队中规定的位置，观察空中情况，执行长机的命令。而如果僚机处于便于攻击位置或长机机载弹药耗尽或弹药不足时，那么长机就会下达作战任务转换，由僚机负责攻击、长机负责安全保障。

无人机经过越南战争、中东战争、海湾战争、阿富汗战争、伊拉克战争、纳卡冲突、俄乌冲突等实战后，无人机以其特有的功能和突出的战绩，倍受各国军队青睐，逐步向成兵种部（分）队发展。伊拉克战争中，“阿帕奇”攻击直升机的机组人员直接收到该军无人机传送的目标信息，对敌进行了准确而致命的打击。战后，美军开始积极探索有人驾驶战机与无人机编队协同作战运用问题。

科幻大片《阿凡达》中，我们被这样的画面所震撼：有人驾驶战机与无人机密切配合，以精确而猛烈的火力轮番攻击。如今，科幻片中有人驾驶战机与无人机并肩作战的场景即将得到实现。美国陆军航空应用技术管理局率先进行了代号为“猎人远距杀手”的试验。试验选用陆航现役主战攻击型武装直升机“长弓阿帕奇”与技术上比较成熟的“猎人”无人机组成战斗编队。试验中，“长弓阿帕奇”机组和地面站可以同时通过“猎人”的侦察装置探测和识别目标。同时，“长弓阿帕奇”可以进行战术机动和多次实施攻击，发射“海尔法”导弹。美国海军首次成立有人驾驶战机和无人机组成的混合飞行中队。这个开历史先河的任务由直升机海上攻击第35中队承担，新成立的有人驾驶战机无人机混合编队将被命名为“魔术师”。美国2022年3月底出台下一个预算草案中，美国空军提供有关它希望把有人驾驶战斗机、轰炸机与自主作战无人机组合起来的更多线索，即保密的“下一代空中优势”概念应该把多达5架无人驾驶、自主和可消耗飞机组合起来，由一架有人驾驶飞机包括F-35战斗机、正在研发的B-21“突袭者”远程攻击轰炸机控制，向无人机发号施令。澳大利亚已有两架MQ-28A“幽灵蝙蝠”（第一架名叫“忠诚僚机”）正在进行试飞，正处于集成传感器和有效载荷的试验阶段。

虽然与有人驾驶战机相比，无人僚机的劣势与其优势一样显而易见：对卫星依赖性太强、与地面站通信不稳定、对战场变化反应能力较弱，等等。但是，有人驾驶战机与无人僚机编队空战肯定是大势所趋，且定将引起空战的组织编制、作战原则、战术思想乃至装备采购策略等方面的变革。

一、半自主无人僚机向自主无人僚机发展面临哪些技术难题？

       

目前，美国、澳大利亚等国公布的“忠诚僚机”，基本都处于半自动化水平，要成为F-35这类有人驾驶战斗机的“忠诚僚机”，仍然存在着一些技术困难需要攻克，这一点是不可忽视的。比如，2016年3月，美国空军研究实验室（AFRL）发起“忠诚僚机自主性测试”征询书，要求半自主系统必须能够完全实现“忠诚僚机”在没有专职的人员引导下来完成所有基本的战斗操作，但其重点却是针对自主系统中的机载联网问题，寻求网络通讯技术的解决方案。半自主系统的无人空战平台对延迟、带宽、可靠性及服务质量等方面有更高的要求，与当前需求显著不同，特别是在未来高对抗环境中需要更高的可靠性。因此，需要发展新型网络协议、提高技术性能，满足自主系统的网络要求。

自主无人僚机应具备以下技术性能：必须拥有足够的航程，能伴随长机飞行，必要时能飞到长机能够飞到的空域，且在抵达目标时仍然具有合理的载荷；机载系统包括一系列传感器、电子战系统、攻击武器或其他任务装备，可执行情报搜集、观察监视、侦察警戒、作战及护航任务；采用人工智能技术，可按照预设程序自主飞行，即可独立自主执行任务，进行空中遮断（拦截）、打击敌方防空系统、反敌航空兵作战等任务，也可通过人机交互与有人机或其他战斗机“组队”协同作战，必要时也可替有人机付出牺牲；采用模块化设计机头，根据任务需要机头可以换装包括武器、侦察传感器在内的各种作战设备，配备雷达、红外等任务载荷；适应未来无人机蜂群战术发展，一架有人机可以同时指挥10多架无人僚机，即可通过有人机发射无人僚机，也可通过大型无人僚机发射微型无人僚机，自主执行多种作战任务或者听从有人机指挥执行作战任务；无人僚机具有低成本、无人员伤亡、适应性强、配置灵活等特点，可以降低作战人员在认知方面的工作负荷，使之能够专注执行复杂的作战任务，以更快的响应速度应对随息万变的战场环境。

二、“死神”“女武神”“猎户座”“猎人”等隐形无人机能否胜任无人僚机角色？

       

隐形是空战武器发展的必然趋势，无人僚机也不例外。2015年，美国提出了有人驾驶战机搭配无人僚机协同作战的概念。2017年，美国空军实验室与洛克希德·马丁公司联合研发展示了有人驾驶战机与无人机的编组协同。2018年7月初，美国空军基本设想是，能够利用人工智能技术，以极低的成本制造出一架具备功能强大的无人战斗机。

美国  MQ-9“死神”，也称为“捕食者”-B无人机，是由通用原子-航空系统公司开发的遥控飞机，于2001年首飞。它需要两名远程机组人员：一名飞行员和一名传感器操作员。它的速度可以达到276英里/小时（约合444公里/小时）。它可以在高达50000英尺（约合15240米）的高度飞行长达27小时，具有3850磅（约合1746公斤）的有效载荷，其中包括3000磅的外挂。通用原子-航空系统公司说：“这架飞机的有效载荷增加了500%，马力是原来的9倍，为作战人员提供了持续不断的监视/打击能力。”    2019年3月，美国空军实验室和克瑞托斯防务公司联合研发的XQ-58A“女武神”无人机首飞。该机是一种隐形、远程、高亚音速无人僚机的原型机，也被成为一种“忠诚僚机”，可辅助F-35等隐形战斗机作战。据称，XQ-58A无人机长度约9.14米，翼展8.23米，可在内置或翼下携带272千克的导弹武器或侦察设备等有效载荷。2020年12月9日，美国空军的F-22“猛禽”、F-35A“闪电II”这两款现役第五代隐形战斗机，首次与美国空军研究实验室的XQ-58A“女武神”隐形无人机进行编队飞行中，成功地充当了有人机之间的通讯中继节点。

2021年3月2日，波音公司和澳大利亚皇家空军联合宣布，他们已经对一种绰号“忠诚僚机”的新型无人机原型机完成了首飞测试。这种无人机未来旨在同有人机并肩作战，充当僚机角色。当天，首架“忠诚僚机”原型机在波音公司一名测试飞行员的监督下进行首飞中，“忠诚僚机”原型机依靠自身动力起飞，然后以不同的速度和高度沿预定的航线飞行，以验证其实用性并展示相关设计的性能。据报道，该型机采用与YF-23“黑寡妇”战斗机类似的V型尾翼，长11.6米，航程达2000海里，具备隐形性能；采取模块化机头设计方法，可以更换机头装备执行不同作战任务。

俄罗斯在莫斯科航展上曾经出现米格公司研发的新型隐形无人机即鳐鱼，与具有世界先进水平的美国同类型机如X-45B相比并不逊色。此后，俄罗斯又研制猎人无人机，并于2019年8月3日进行首飞。据公开报道显示，俄罗斯S-70“猎人”无人机长14米，翼展19米，起飞重量20吨，最大飞行速度达到每小时1000公里的亚音速，可与苏-57进行互动，充当有人机僚机。俄第五代战斗机苏-57已经与“猎人-B”无人机展开了协同训练，进行摸索性的尝试。   “猎户座”无人机由喀琅施塔得公司为俄罗斯空军、海军和特种部队开发的中空长航时无人机。它的最大起飞重量为1150公斤。可以在空中停留长达24小时，以大约124英里/小时的速度巡航，最大飞行高度为24606英尺。2021年8月，俄罗斯国防部成员会见了喀琅施塔得公司的官员，作为正式宣布新一代无人机和无人直升机的一部分。 据俄罗斯媒体当时报道说，这种“猎户座”的最新型号配备两台发动机，起飞重量大，可以携带更大的有效载荷。最新的系统计划于2023年交付给俄罗斯军方。俄罗斯“猎户座”无人机在2022年2月24日开始的俄乌冲突期间，它更是变得无处不在。乌克兰武装部队声称在过去一年击落了四架“猎户座”无人机。

日本研制空战型无人机，被称之为“战斗支援无人机”或“无人僚机”，由有人机飞行员向其下达指令。第一种无人僚机，将被作为有人机前方飞行的传感器平台，而紧随其后的有人战斗机则负责瞄准和攻击。第二种无人僚机，可能采用与第一种无人僚机相同的机身和发动机，但可携带武器，并在2029～2033财年中申请对该机进行隐形技术验证。与此同时，F-3战斗机将会进行适应性升级，从而与无人僚机兼容。

三、有人驾驶战机与无人僚机编队空战之路还有多远？

       

在有人驾驶战机与无人机协同作战中，无人机可以充当先锋，深入敌方战场进行空中侦察，配合有人驾驶战机迅速掌握战场态势；另一方面，无人机执行任务时受地面站和有人驾驶战机的双重控制，通过人机交互将无人机获得的目标信息及时传输到有人驾驶战机。而当战场情况发生变化时，空战编队中有人驾驶战机与无人僚机的指挥控制系统迅速做出反应，无人僚机抓住有利战机实施自主打击。编队中多架飞机的传感器可以组成一个信息网，每架飞机作为网络的一个节点，任何一个节点毁坏都不会影响其他节点工作，这就增强了空战编队在复杂电磁环境下的生存能力。同时，有人驾驶战机作为指挥机在战斗的后方，无人僚机通过实现隐蔽接敌和静默攻击，让敌人防不胜防。

在未来空战中，有人驾驶战机与无人僚机编队或许采取以下战术：以第四代、第五代战斗机为主的有人驾驶战机和无人僚机为主要平台，使用机载中远程和近距格斗空空导弹直接对抗：无人僚机抵近敌方领空打击其严密的防空指挥控制系统，有人驾驶战机则使用各种搭载的空地武器对敌方地面要害目标进行空中精确打击。美国空军实验室近期表示，将很快为美国空军的F-35和即将装备的F-15EX战斗机配备一种无人僚机系统，采用有人机+无人机的全新作战方法。可以预测，有人驾驶战机有可能配备具有不同作战任务能力的无人僚机蜂群，其中包括吸引敌方主力、预先侦察、电子干扰、摧毁敌地面防空武器系统的无人僚机；面对从侧面或者后方接近的敌机，如果长机飞行前方空域未发现有敌机威胁，双机保持适当间距同时转向机动，对非前方空域威胁敌机进行空中打击。如果前方长机执行空战，僚机则对威胁长机安全空中目标进行自主打击，或者长机发射无人机或者大型无人僚机发射微型无人机，运用无人机蜂群战术对敌方陆空威胁目标进行打击。

然而，无论是有人驾驶战机与无人侦察机的混合编队，还是有人驾驶战机作为指挥机与无人攻击机的混合编队，对于更为复杂的空中格斗，无人机就显得力不从心。当地时间2023年3月14日，美军无人机与俄军有人驾驶战机在黑海上空相遇，美军无人机随后坠落海中。对于这一事件的具体情况，美俄双方目前各执一词。

在有人驾驶战机与无人僚机编队作战过程中，有人驾驶战机的飞行员不仅要接收来自其他平台的最新战场信息，还要根据战场情况指挥控制无人机。如果采用传统的数据输入方法，无疑会极大地增加飞行员的工作负担，这就需要研究解决如何将“自然语言理解”技术应用到有人驾驶战机与无人机协同作战系统中的问题。这种技术实际上就是使人与计算机进行语言交流成为现实，类似的场景曾在科幻电影《绝密飞行》中出现过。这种信息交换方式就如同人类之间的对话，简单明了，能大幅降低飞行员的作业强度，同时也减轻了对通信系统的负担。

从目前无人僚机发展情况看，其在人工智能、隐形技术、最大航程等方面还存在以下问题：虽然无人僚机成本比较低，又向隐形性能发展，但是其打击能力不如有人机，航程也难以满足伴随长机战斗机飞行所需。就隐形性能而言，目前最具有代表性无人机僚XQ-58A“女武神”，作为隐形战斗机的“忠诚僚机”是合格的。但是，其最大飞行速度不能与第四代、第五代战机同速度，如果双机编队遭遇空战，长机有时需要加大飞行速度或空中机动进行规避，无人僚机就难以伴飞进行有效掩护。无人机僚外挂导弹虽然增强打击力，但是其易被敌方雷达探测和击落，如果不外挂导弹增加隐形性能，就存在生存能力低、打击力不够等问题。就执行作战任务而言，无人僚机主要担负为有人机执行侦察、作战评估、电子干扰等任务，且作战半径有限，不能接近敌方纵深内部署要害目标相对较近距离，也不能完全保证作为长机先锋执行各种作战任务。此外，针对无人机在战争中被广泛运用，世界各国都纷纷研制反无人机、无人机群的武器系统，研究出战术技术手段拦截捕获打击无人机。

有人驾驶战机与无人机混合编队的体制和装置要解决以下问题：一是信息共享。这就需要有成熟的战术通用数据链，确保无人机与有人驾驶战机、地面站共享信息。二是敌我识别。在有人驾驶战机和无人机混合编队中，飞行器数量多、战斗空间小，同时高强度的电子对抗与大量隐身目标层出不穷，靠单个飞机的传感器已显得力不从心，需要整个编队中各类传感器相互配合。三是任务分解。多架不同种类飞机同时执行任务，需要把大量复杂且瞬息万变的任务进行优化。在对各机传感器收集的信息进行综合、分析、修正的基础上，对综合态势与威胁程度进行评估，从而实时改变战术，使每架飞机担任一定的角色，并能够适时转化，使整体作战效果达到最优化。