美国海军期待F-35之后的隐身、人工智能型第六代战斗机

美国海军目前正在分析空战体系架构、瞄准系统、人工智能传感器、新武器和发动机技术,以设计新的第六代战斗机与F-35一起飞行,最终取代F/A-18。

这就是美国海军称为“下一代空中霸主”的计划,它已经超越了纯粹的概念阶段,并开始探索原型系统和机身设计,因为它追求一种新的、航母载的第6代战斗机,将在2030年及以后服役。

美国海军女发言人劳伦·查特马斯(Chatmas)少校对媒体表示:“一些重要的考虑领域包括衍生和发展的飞行器设计、先进的发动机、推进、武器、任务系统、电子战和其他新兴技术。”

预计将于今年完成的一项替代方案的正式分析正在权衡利用近期现有技术的优势,如新的改进或对尖端武器、传感器和隐身配置的升级,或留出更多的时间来出现跨越式发展系统。

Chatmas解释说,目前的分析是在一份已经完成的初始能力文件之后进行的,该文件详细说明了新飞机或“飞机系列”的一些需求。

关于第六代战斗机的预期决定取决于各种有前途的新武器和技术的成熟程度,这些新武器和技术接近于作战可能性的临界点,但目前尚不清楚。

例如,现在正在开发的一些新一代隐身技术,包括新的雷达规避配置、涂层材料和先进的热特征降低,正在迅速接近战备水平。然而,如果没有一个明确的时间框架,例如,新的隐形或人工智能传感器可以确保未来几十年的优势,海军开发人员认为,最大限度地推动当前的“可能的技术”可能是有意义的。

美国海军研究生院一篇题为“第六代量子”的文章探讨了这一挑战,提出了这样一个问题,即推迟正式的第六代发展,直到真正取得突破性进展,同时在国际上追求当前可升级平台的先进改进型是否同样有效。

美国海军研究生院采办研究项目的2016年论文引用了一些当前的系统,这些系统显示出巨大的长期前景。该论文的网站上有“F-35新型空战优化”,新兴的B-21,无人机发射C-130“母舰”和“武器卡车军火库飞机”的定位等研究,可以优化当前的技术进步。

这些系统,包括一架类似B-52的军火库飞机、无人战斗机、人工智能传感器和具有空前射程的新型武器,旨在适应人工智能的新迭代、处理速度、软件升级和其他增量改进。

根据这一逻辑,当今最好的升级平台和未来10年左右可以建造的全新平台之间的性能差距可能还不够大。

这些可升级的系统,通过新的隐形技术的迭代加强,现在被整合到B-21,他们本身足以推动海军航空优势几十年,这将减少在短期内寻求真正的“突破”性技术的风险和费用,可能释放出资金和资源来长期探索改变作战模式的空战技术。

此外,当前的传感器、航空电子设备和武器系统越来越依赖人工智能,这种情况使得通过集成新的算法、分析或处理速度大大提高性能变得更加容易。实际上,所有这些都提出了一个问题,即是否真的需要一个全新的机身来在未来几十年实现超越?到2030年?

这些问题似乎在告诉海军当前的基本原理,即既要考虑新的机身,也要考虑对现有最佳机型的调整。后一种选择带来了自身的优势,因为不同的工业开发商已经在用新设计的隐身机身建造第6代战斗机的原型。从人工智能的应用来看,小型化的远程传感器、目标定位技术和无人驾驶飞机的自主性不断提高——一些人认为,也许长期转型技术的一些最重要的组成部分实际上已经在这里了。这将是从一些现成的物品中提取较近期飞机的基础。

其中一些决定也将受到海军能够继续延长F/A-18作战寿命的影响。海军的F/A-18延长使用寿命计划已经通过一系列的升级将飞机最初的飞行计划从6000飞行小时延长到8000小时。现在,从机身和尖端航空电子设备的状况来看,该公司希望将其F/A-18机队的飞行时间提高到10000小时。

美国海军官员告诉媒体,这些升级是非常重要的,在许多情况下,可以将F/A-18的战斗性能带入未来。一些调整是从机身本身开始的;军种官员表示,使用寿命“评估”计划可能会取代机身评估”,并分析机舱(发动机涂层或蒙皮)的疲劳程度。

F/A-18的升级还增加了新的导航技术、数字存储设备、任务计算机、头盔安装的提示系统、电子扫描阵列雷达和一种称为红外搜索和跟踪的先进目标定位传感器,作为一种被动传感器,IRST能够在不发出信号的情况下实现更好的目标定位,使其不容易受到敌方电子设备的攻击。。

所有路径指向第6代人工智能

人们普遍认为,人工智能的应用似乎为最明确的预期技术进步提供了框架。事实上,一份由16个国家组成的北约联合分析中心(Joint Air Power Competence Center)于2017年发表的论文提出了这样一个问题: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”的文章引用了美国空军采办执行官威廉·罗珀(William Roper)之前指挥五角大楼战略能力办公室(Strategic Capabilities Office)时的说法,他说:“人工智能正在超越人类与之交互的能力。”

例如,“智能传感器”能够使用人工智能增强算法,以毫秒为单位收集、分析和组织大量的作战信息,现在正被构建到机身中,以便在不增加飞机雷达信号的情况下结合新的传感技术。由于没有外部天线、吊舱或某种结构阵列,从机身上移除了更多的雷达探测结构。

“具有自适应特性的智能传感器和智能天线阵列将嵌入飞机的结构中,”杰恩大学国际航空航天工程研究所的一篇文章说,这是“传感器技术和战斗机的未来”。

与此同时,虽然传感器范围、数据共享和远程连接的大幅增加将继续为作战行动带来前所未有的优势,但随着作战网络化程度的提高,也会出现挑战。联合空中力量能力中心的论文将这种现象称为“嵌入式ISR集群”,它警告说存在安全风险,并称之为“超连接”。

“并非网络中的每个人都需要看到和听到一切。这篇论文写道:“降级的网络操作需要一个层次结构和一个备份体系结构。”

这些类型的挑战,其中大量的ISR数据需要进行聚合、分析和组织,正是人工智能和高速处理能够解决的问题。利用先进的算法和实时分析,计算能力可以即时识别和传播关键时刻或与战斗相关的项目,从而确定优先顺序并大大加快人类决策周期。

人工智能的作战决策,通过加速的实时分析,使人类决策者能够利用原本不可访问的数据池。算法可以整合新的信息,立即将其与大量存储的数据进行比较,在不需要人工干预的情况下得出明智的结论。通常被称为减轻“认知负担”,人工智能和人机界面的迭代,可以执行耗时或其他不可能的信息分析任务,而人类作为最终决策者在指挥和控制角色。虽然人工智能正迅速朝着能够识别和组织看似主观的信息的方向发展,但有许多决策能力和解决问题的能力被认为是人类认知所独有的。

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