美第六代战机十年后问世,超越当前所有隐身平台,人工智能最关键

2019-09-16 00:008971互联网未知
原标题:美第六代战机十年后问世,超越当前所有隐身平台,人工智能最关键

当前,美国海军正在研究空中框架、目标锁定系统、AI传感器、新武器和发动机技术,以设计出一款能完全超越当前所有隐身战机,并能最终取代 F/A-18的全新第六代战斗机。据海军官员透露,这个名为“下一代空优战机”的项目已经完成了概念设计,进入原型系统和机身设计阶段。而这种新型舰载第六代战斗机,预计在2030年左右问世。

在今年早些时候,美国海军发言人劳伦·夏马斯中尉曾发言称,在研发第六代战斗机的路上,还有很多需要重点考虑的方面,如飞行器的衍生和发展、引擎强化、推进力、武器、任务系统、电子战和其他新兴技术等。最终的选择方案需尚需权衡分析,在今年将完成的分析报告中会最后明确。现在的困惑在于,是对现有技术,如对尖端武器、传感器和隐身配置进行改造升级更好?还是等待跨越式发展系统的出现?

在最近完成的一份初始功能文件中,列出了第六代战斗机或“飞机家族”的一些迫切需求。第六代战斗机会是什么样?取决于各种有前途的新武器的成熟度和技术研发的可行性。一些目前正在开发的下一代隐身技术,如新涂层材料和先进的热信号降低技术,都已接近实用水平。但是,并不能确定新的隐身或人工智能传感器技术究竟能超越对手几十年。美国海军开发人员认为,最大限度的推动当前“可能的艺术”发展,是非常有价值的。

美国海军研究生院将这一争议定义为“第6代战斗机的发展困惑”。他们提出了一个问题:倘若在未取得突破性进展之前推迟第六代战斗机的正式开发,不是一个好方案的话,那么,在此期间,继续推动当前的技术研发、改造升级平台,是否是更好的方案?海军研究生院2016年采购研究报告指出:当前的一些系统具有广阔的发展前景。文中列出了:更适合空战的新款F-35、 新款B-21隐形战斗机、搭载无人机的C-130飞机和“武库机”等,都可以在现有技术上改造升级。

B-52武库机、无人战斗机、传感器和新武器系统,都将随着新的人工智能迭代、处理速度、软件升级和持续发展,具有前所未有的发展空间。而人工智能技术,将成为新一代战机的关键发展点。按此逻辑,是对现有系统进行最优化的升级,还是在10年后研发出全新的战斗机系统?其实,这两种方案难分伯仲。

如果现在把最新的隐身技术应用于B-21,提升这些可升级系统的功能,能确保美国海军继续领先几十年吗?但不得不说,这个方案可以在短期内降低追求绝对“突破”的风险和成本,并腾出资金和资源,以便于对战斗机的变换模式进行长期探索。

此外,目前的传感器、航空电子设备和武器系统越来越依赖人工智能,使得通过集成新算法、分析或处理速度来大大提高性能变得更加容易。因此,是否真的需要在2030年出台一种全新的战斗机机型,才能确保美国海军空战优势在几十年内难被超越?

这些问题让美国海军处于困惑之中:既要考虑研发全新机型,又要对现有机型进行最佳改装。相对来说,后一方案具有一定的优势。毕竟,不少行业开发商已基于新设计的隐身机型着手第六代战斗机的原型机开发了。与此同时,随着人工智能、小型远程传感器、目标锁定技术和无人机的应用,无人机的自主操作水平也越来越高。这让有些人认为,实现战斗机转型所需的一些核心技术已经出现。因此,第六代战斗机可以基于现有机型改造出来。

然而,最终选择哪个方案,还受到海军能否成功延长F/A-18战斗寿命的影响。F/A-18的服役寿命延长方案已通过,从最初的飞行6000小时延长到8000小时。根据该战斗机自身的状态和目前航空电子设备的先进情况,航空公司还希望将F/A-18的飞行时间提高到1万小时。

美国海军官员认为:这些升级是非常重要的。F/A-18的很多战斗性能,完全可以沿用到未来。而且,一些调整可以从机身本身开始。使用寿命“评估”程序有望取代机身的中心“桶体”,当然,也会对机舱(发动机涂层或外壳)的疲劳性能进行分析。升级F/A-18,意味着需要升级新的导航技术、数字存储器设备、任务计算机、头盔提示系统、电子扫描阵列雷达和先进的红外搜索和跟踪瞄准传感器。作为一种被动传感器,IRST可以在不发射信号的情况下更好地瞄准目标,使新一代战机更难遭受电子战攻击。

人们普遍认为,人工智能的应用似乎已为未来明确的技术进步提供了框架。事实上,由北约16个成员国组成的联合空军力量中心,在2017年发表的一篇论文中提出了一个问题,即人工智能何时以及如何超越人类的能力。这篇题为《网络环境下的空战通信》的文章援引美国空军采购主管威廉·罗珀的话说,“人工智能正在超越人类与之互动的能力。”

例如,“智能传感器”能够在几毫秒内收集、分析和组织大量的战斗信息。人工智能增强算法正被植入机身本身,在无需提高飞机雷达信号的情况下,就能连接新的传感技术。如果没有外部天线、吊舱或某种结构阵列,就需要从机身上移除多余的雷达探测结构。

美国知名航空航天工程研究所一篇名为《传感器技术与未来战斗机》的论文指出:“具有自适应特性的智能传感器和智能天线阵列将被嵌入飞机的结构中。”此外,虽然传感器范围、数据共享和远程连接的大规模增加可持续性的为作战行动带来前所未有的优势,但随着战斗变得更加网络化,也出现了一些挑战。联合空中力量中心的报告将这一现象称为“嵌入式ISR”集群,并对安全风险及其所谓的“超连接”提出了警告。

新型远程传感器和武器,结合不断出现的人工智能,将使战争变得更加分散,让作战双方不用停留在一条战线上。在新技术的推动下,战争对传感器和信息网络的依赖越来越明显。当然,所有这些都需要“嵌入式ISR”的广泛使用。

尽管网络应用于战争,可有效的改善远程目标定位、减少传感器到射手之间的时间,但它更大的价值还在于,它催生了组织和优化庞大但至关重要的信息流需求。文中还指出,“并不是网络中的每个人都需要看到和听到每件事。需要有一个层次结构和一个用于降级网络操作的备份体系结构。”

尽管看似都是挑战,但聚合、分析和组织大量的ISR数据,正是人工智能和高速处理能够解决的。使用先进的算法和实时分析、计算能力可以立即识别、传播与战斗相关的关键信息,从而确定优先级,大大加快部队的决策周期。

通过加速实时分析,人工智能可以让人类决策者利用原本无法访问的数据库,做出战斗决策。算法可以整合新信息,立即将其与大量存储的数据进行比较,并在不需要人工干预的情况下得出有根据的结论。通常被称为减轻“认知负担”的人工智能和人机界面的迭代,可以执行耗时或不可能完成的信息分析任务。而同时,人类作为最终决策者,在指挥和控制角色中发挥作用。虽然人工智能正迅速向能够识别和组织看似主观的信息迈进,但许多决策能力和问题解决能力,仍是人类才独有的。

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