張策

集成新技術(shù)搶占作戰(zhàn)能力制高點

美國陸軍新型戰(zhàn)術(shù)直升機項目從立項開始到現(xiàn)在已經(jīng)論證研發(fā)了30多年，甚至比陸軍航空兵成為正式兵種還要早（美國陸軍航空兵正式成立于1983年4月12日）。而目前陸軍正在使用的這一代直升機，雖然在過去30多年幾場局部戰(zhàn)爭和軍事沖突中發(fā)揮了出色作用，但都已經(jīng)接近技術(shù)改造的升級極限。目前服役的直升機都是幾十年前設(shè)計的，根本無法適應(yīng)美國陸軍提出的”打贏復(fù)雜世界戰(zhàn)爭”新作戰(zhàn)概念的需求。2009年由前國防部長羅伯特·蓋茨批準開展未來垂直起降飛行器項目研發(fā)，并在2011年的戰(zhàn)略構(gòu)想中給予了詳細的定義，波音、西科爾斯、貝爾等軍工巨頭都獨立參加了驗證機研發(fā)工作，該項目在規(guī)模、范圍和費用上將與洛馬公司的F-35項目類似，美軍力求將其打造為集成高精尖技術(shù)的新一代武器標桿。

按照美軍提出的新作戰(zhàn)概念預(yù)測，作戰(zhàn)部隊必須在橫跨多維對抗領(lǐng)域的復(fù)雜環(huán)境中實施作戰(zhàn)，完成任務(wù)需要具備超出目前直升機技術(shù)的能力?！按蜈A復(fù)雜世界戰(zhàn)爭”要求陸航部隊直升機作戰(zhàn)能力范圍必須要由戰(zhàn)術(shù)距離跨越到戰(zhàn)役和戰(zhàn)略距離，提升高海拔和炎熱氣候條件下的負載能力，增強接近目標后的機動性以提高生存能力。美國陸軍航空兵將建設(shè)一支未來垂直起降飛行器家族體系，使用最新技術(shù)融合五大能力集成，從而實現(xiàn)上述關(guān)鍵性需求。

未來垂直起降飛行器構(gòu)想圖

美軍的五大能力集成的具體指標包括：飛行速度達到170到350節(jié)（1節(jié)=1.852千米/小時）;飛行半徑超過1200海里（1海里=1.852千米）;持續(xù)作戰(zhàn)時間超過4.5小時;具備在6000英尺/95。F（1829米/35cc）環(huán)境下懸停和靈活飛行的能力。而且這些數(shù)據(jù)都是在獨立展開部署，不進行空中加油條件下的性能指標。這其中速度是最重要的性能參數(shù)，速度的提升能夠使其具備強行進入敵對區(qū)域、對地面部隊進行支援，以及承擔一些時效性更強的任務(wù)的能力，同時還能夠提升其生存性和快速反應(yīng);而運輸直升機和攻擊直升機間通用性的提高則可以大大降低研發(fā)費用，減輕訓練、后勤保障及部署的難度。未來垂直起降飛行器最終可能將替換美軍現(xiàn)役的UH-60“黑鷹”直升機、AH-64“阿帕奇”直升機、CH-47“支奴干”直升機以及0H-58“基奧瓦勇士”直升機等多個型號。

未來垂直起降飛行器中依然會保留飛行員的位置

在能力需求方面，全自動數(shù)字化飛控系統(tǒng)成為人們尤為關(guān)注的焦點。按照當前武器裝備采購程序，美國陸軍需要等到2030年底才能列裝未來垂直起降飛行器。在這個時間框架下，很多人期望能將新技術(shù)的跨越發(fā)展融入到直升機研發(fā)中，利用人工智能幫助飛行員操作，從而實現(xiàn)新能力的飛躍。

美軍期望用未來垂直起降飛行器替代老舊的黒鷹系列直升機

美國AH-64D“長弓阿帕奇”武裝直升機。未來無垂直起降飛行器在列裝后會取代大量經(jīng)典直升機機型

由于作戰(zhàn)環(huán)境越來越復(fù)雜，新的作戰(zhàn)概念預(yù)示直升機飛行員將依賴于未來垂直起降飛行器駕駛艙中決策支持技術(shù)和飛行輔助系統(tǒng)的幫助。但技術(shù)進步也是一把雙刃劍，在提高飛機作戰(zhàn)能力的同時，也增加了駕駛艙操作技術(shù)的復(fù)雜程度。在過去20年里，隨著操作復(fù)雜性逐步提高，飛行員訓練時間也不斷加長。飛機啟動程序的時間大大提高，并增加了大量易淘汰更新技能。美軍試圖扭轉(zhuǎn)這種由新技術(shù)開發(fā)導致增加駕駛艙操作復(fù)雜性的趨勢，要求未來垂直起降飛行器使用的新技術(shù)必須減輕操作量，以便飛行員能夠把精力專注于完成作戰(zhàn)任務(wù)，時刻圍繞指揮官意圖做出關(guān)鍵和及時的戰(zhàn)術(shù)決策。就好比現(xiàn)在的智能手機比十年前的家用電腦運算更快，技術(shù)能力更強，但它并不需要附帶說明書，僅靠直觀感覺即可操作。開發(fā)人員構(gòu)建的亞馬遜和易趣網(wǎng)站，也無需進行用戶培訓l輔導即可方便使用。新型直升機的設(shè)計也應(yīng)該遵循這樣的理念。新技術(shù)應(yīng)該幫助飛行員在飛機性能限制范圍內(nèi)便捷操控，而不需要記住繁瑣的操控規(guī)程和指標數(shù)據(jù)。新技術(shù)要能夠自動執(zhí)行或者輔助進行飛機的啟動，駕駛艙管理，態(tài)勢感知，任務(wù)式指揮，應(yīng)急反應(yīng)和關(guān)機等，優(yōu)化飛行員的操控。

《人力維度戰(zhàn)略》旨在強化戰(zhàn)斗團隊培育

人力維度戰(zhàn)略本質(zhì)上是一個人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，將人才培養(yǎng)與高新技術(shù)直接掛鉤，反映了美軍對人和武器裝備結(jié)合的高度重視。隨著技術(shù)進步對人員素質(zhì)影響越來越大，美軍特別強調(diào)新技術(shù)的有機融入，加強作戰(zhàn)人員對新技術(shù)的使用，提高指揮人員靈活運用新技術(shù)獲取作戰(zhàn)優(yōu)勢。因此，美軍提出不僅要將新技術(shù)應(yīng)用于武器裝備的現(xiàn)代化，更要通過新技術(shù)應(yīng)用，優(yōu)化飛行員的作戰(zhàn)能力。

作戰(zhàn)能力開發(fā)人員在制定未來垂直起降飛行器需求時必須考慮到人的因素。根據(jù)《人力維度戰(zhàn)略》公布的信息，美軍將列裝新型直升機的時間框架區(qū)分為從目前至2025年及2025年以后兩個時段的構(gòu)想。構(gòu)想都聚焦于打造一支值得信賴的、專業(yè)化的、具有凝聚力的團隊，優(yōu)化包括飛行員在內(nèi)的每一名士兵的人力效能。人力維度戰(zhàn)略與美國陸軍新作戰(zhàn)概念相配套，強調(diào)對作戰(zhàn)人員加強資源投入，通過加強團隊建設(shè)和優(yōu)化能力素質(zhì)來贏得未來戰(zhàn)爭。

CH-53E重型運輸直升機

建立值得信賴的作戰(zhàn)團隊和優(yōu)化作戰(zhàn)能力，首先要加強組織領(lǐng)導。通過訓練教育和實戰(zhàn)經(jīng)驗加強指揮人員的培養(yǎng)。指揮人員培養(yǎng)關(guān)鍵是要通過符合作戰(zhàn)實際的培訓，使其具備超越其對手的能力，形成一支具有凝聚力的指揮團隊。相同的戰(zhàn)略也將應(yīng)用于飛行員培養(yǎng)，通過對作戰(zhàn)能力的優(yōu)化，使飛行員成為這支值得信賴的團隊中重要組成部分。

在今天的商業(yè)客機上，自動飛行系統(tǒng)已經(jīng)取代了飛行員大部分的人工操作。計算機算法可以代替飛行員在啟動，停機和應(yīng)對緊急情況時的檢測操作。一個正確的算法可以減少飛行員在飛行中遇到緊急情況進行診斷操作時易犯的疏忽錯誤。自動駕駛系統(tǒng)已經(jīng)能夠操縱飛機從某一地機場到另一個地機場。聯(lián)邦快遞、亞馬遜和UPS公司一直尋求建立無人駕駛運輸貨物的機隊。雖然目前的無人駕駛技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但飛機設(shè)計師，制造商和運營商還必須獲得美國聯(lián)邦航空管理局和美國公眾的信任和信心，確保其設(shè)計、制造和操作的飛行器不僅能夠在國家領(lǐng)空安全監(jiān)管下正常運送貨物，還要能夠在敵人火力打擊威脅下飛越作戰(zhàn)區(qū)域。

技術(shù)的進步提升了直升機的性能，卻也加劇了飛行員操作的工作。圖為MK2“山貓”直升機的駕駛艙

美軍提出不僅要將新技術(shù)應(yīng)用于武器裝備的現(xiàn)代化，更要通過新技術(shù)應(yīng)用，優(yōu)化飛行員的作戰(zhàn)能力

美國陸軍要等10到20年的時間，才能通過聯(lián)合采購程序獲得第一架未來垂直起降飛行器，而無人駕駛技術(shù)在這期間也將不斷發(fā)展。通過技術(shù)改進完善，已經(jīng)不存在任何技術(shù)或物理原因阻礙新型直升機在無人駕駛模式下運輸貨物或自動部署。然而，作戰(zhàn)中有些任務(wù)極為關(guān)鍵，難以將其交給自動化系統(tǒng)來完成，必須要有作戰(zhàn)人員的專業(yè)性判斷。在決定性的空間和時間點上，人的作用極為重要。在無人駕駛模式下運送士兵或遂行空中突擊任務(wù)與陸軍人力維度戰(zhàn)略難以相容。自動駕駛系統(tǒng)還沒有達到取代訓練有素的飛行員的時候，必須依靠飛行員利用判斷力和直覺，根據(jù)地面指揮官的關(guān)鍵信息需求提供關(guān)于地形或敵情的重要信息。

《人力維度戰(zhàn)略》的基本構(gòu)想是通過實戰(zhàn)化訓練，建立可信賴的、專業(yè)化的、具有凝聚力的人才團隊。實戰(zhàn)化訓練是在與實戰(zhàn)相同的復(fù)雜多維戰(zhàn)場進行的嚴格訓練。人力維度戰(zhàn)略的制定者、地面作戰(zhàn)人員和飛行員都知道，相互間的友誼和信任是在艱辛工作和訓練過程中逐步形成的。陸航部隊通過支援地面部隊的訓練和部署建立信任。地面部隊信任陸航部隊會在需要的時候提供態(tài)勢感知，決定性的火力支援，撤離危險地域，醫(yī)療后送、空中輸送，人員裝備的關(guān)鍵性機動等。

美國陸軍航空兵的發(fā)展愿景是建設(shè)一支聚焦地面作戰(zhàn)的專業(yè)化、現(xiàn)代化的陸航部隊，通過加大作戰(zhàn)能力范圍，提高保護力和殺傷力，使其在任何作戰(zhàn)條件下都能成為指揮官對作戰(zhàn)力量運用的重要選擇，并利態(tài)勢感知和理解優(yōu)勢，打贏日益復(fù)雜世界背景下的戰(zhàn)爭。美國陸軍航空兵始終堅持從第一個航次到最后一個航次保持對地面部隊持續(xù)支援的重要性，這是旅營預(yù)任指揮官首要課程。飛行員在訓練和作戰(zhàn)部署過程中也始終培養(yǎng)和強化這一理念。

當部隊裝備了未來垂直起降飛行器后，如果沒有飛行員在駕駛艙內(nèi)擔當風險，時刻保持緊迫感，并表現(xiàn)出恪守團隊整體精神的承諾，軍隊就不可能建立起人力維度戰(zhàn)略所要求的團隊凝聚力。無人機可以幫助士兵完成作戰(zhàn)任務(wù)，但無法形成戰(zhàn)斗力所需的特殊保證。自動駕駛技術(shù)可以替代飛行員駕駛飛機，但是不能代替作戰(zhàn)人員之間的信任與忠誠。如果直升機駕駛艙中沒有飛行員，那么地面作戰(zhàn)人員和飛行員之間就不可能組成具有凝聚力和值得信賴的戰(zhàn)斗團隊。

聯(lián)邦快遞、亞馬遜和UPS公司一直尋求建立無人駕駛運輸貨物的機隊

未來美國陸軍計劃打造一支值得信賴的、專業(yè)化的、具有凝聚力的團隊，優(yōu)化包括飛行員在內(nèi)的每一名士兵的人力效能

面對危險時及時作出關(guān)鍵性的決策，確保完成作戰(zhàn)任務(wù)贏得勝利的能力，是目前任何計算機算法，或者是遠程終端的遙控操作員所無法實現(xiàn)的

人與技術(shù)融合實現(xiàn)能力優(yōu)化

按照《人力維度戰(zhàn)略》，美國陸軍必須優(yōu)化每個士兵的個人能力。新型直升機使用的最新技術(shù)和軟件必須減輕飛行員在駕駛艙內(nèi)的工作量，并能優(yōu)化飛行員在執(zhí)行任務(wù)中所需的遂行各種作戰(zhàn)行動的能力。工作強度的降低使飛行員能夠在關(guān)鍵時刻使用所有五種感官和經(jīng)驗做出及時和關(guān)鍵性的決策，確保完成作戰(zhàn)任務(wù)贏得勝利。而這些是任何一個計算機算法，或者是遠程終端的遙控操作員所無法做到的。

機器對于重復(fù)的和可預(yù)測類型的功能實現(xiàn)是非常管用的，我們完全可以預(yù)見一架無人駕駛飛機執(zhí)行貨物運輸這樣的例行任務(wù)。由軟件引導的機器能夠提供超出人力限制的準確度和精細度。軟件程序員可以編寫出診斷飛機問題的算法，并采用最佳方法程序解決這些問題，這比飛行員按照清單逐項操作要快的多。面對日益復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境，陸軍對這些自動化功能有著迫切而明確的需求。

美國陸軍新作戰(zhàn)概念描述了一個動態(tài)環(huán)境，設(shè)計者和用戶通過優(yōu)化機器功能來執(zhí)行重復(fù)和可預(yù)測的功能，以強化完成任務(wù)的能力。美軍認為他的對手們都在觀察美軍的發(fā)展軌跡，并制定詳細的計劃來應(yīng)對可預(yù)測的任務(wù)，必須使用對手無法趕超的技術(shù)才能取得打贏優(yōu)勢。

戰(zhàn)術(shù)航空兵的任務(wù)主要是支援地面部隊作戰(zhàn)或輸送部隊，涉及到與地面部隊行動的詳細計劃和確保完成任務(wù)的快速決策。動態(tài)的作戰(zhàn)環(huán)境要求飛行員在任務(wù)式指揮模式下，理解指揮官的意圖，采取有約束的積極主動行動完成作戰(zhàn)任務(wù)，必要時甚至可偏離原定作戰(zhàn)計劃。理解指揮官的意圖，并在動態(tài)環(huán)境中采取有約束的主動行為是無法用編程功能實現(xiàn)的。新型直升機必須減輕飛行員的工作量，優(yōu)化決策過程，實現(xiàn)遂行任務(wù)式指揮所的要求。

如果沒有飛行員在駕駛艙內(nèi)擔當風險，時刻保持緊迫感，并表現(xiàn)出恪守團隊整體精神的承諾，軍隊就不可能建立起人力維度戰(zhàn)略所要求的團隊凝聚力

盡管距離第一架未來垂直起降飛行器交付時間超過10年，美國陸軍航空兵已經(jīng)致力于未來垂直起降飛行器的作戰(zhàn)能力建設(shè)。陸軍要求開發(fā)商和飛機設(shè)計師必須確保在部隊遂行作戰(zhàn)任務(wù)期間要有飛行員處于駕駛艙內(nèi)。為了組建這個可靠的專業(yè)人才團隊，直升機上飛行員與地面作戰(zhàn)的士兵要承擔同樣的風險。為優(yōu)化飛行員作戰(zhàn)能力，工程師必須使用新技術(shù)減少飛行員工作量，并輔助飛行員決策，但絕不能在運送士兵時用機器替代飛行員。美軍認為只有當?shù)孛孀鲬?zhàn)力量是無人裝備時才會使用無人化直升機擔任支援作戰(zhàn)任務(wù)。

編輯：戴嘉琦

新型直升機必須減輕飛行員的工作量，優(yōu)化決策過程，實現(xiàn)遂行任務(wù)式指揮所的要求