文/ 張保慶

“飛行導(dǎo)彈列車”是美國國防高級研究計(jì)劃局（DARPA）于2017年9月向工業(yè)界發(fā)布的一種可發(fā)射空空導(dǎo)彈的機(jī)載發(fā)射低成本無人機(jī)概念。在“飛行導(dǎo)彈列車”概念框架下，DARPA致力于尋求可掛載于F-16和F-18戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)翼下方、攜帶至少一枚AIM-120先進(jìn)中程空空導(dǎo)彈、月產(chǎn)500架低成本無人機(jī)的快速按需批量生產(chǎn)技術(shù)和流程?！帮w行導(dǎo)彈列車”概念有助于打破美軍當(dāng)前空戰(zhàn)模式和裝備制造模式，對美軍空戰(zhàn)力量和作戰(zhàn)模式將產(chǎn)生革命性影響。

▲ 裝載AIM-120空空導(dǎo)彈的“飛行導(dǎo)彈列車”無人機(jī)

基本概念

裝備研制設(shè)計(jì)通常以能力需求為導(dǎo)向，而為滿足某項(xiàng)能力，裝備研制通常面臨周期延長和預(yù)算增加的風(fēng)險(xiǎn)，使得最終交付的裝備能力缺乏彈性且成本高昂。為解決當(dāng)前戰(zhàn)機(jī)成本和復(fù)雜性不斷攀升、能力需求滯后等問題，2017年9月6日，DARPA戰(zhàn)略技術(shù)辦公室項(xiàng)目經(jīng)理、空軍中校吉米·瓊斯以視頻形式向工業(yè)界發(fā)布“飛行導(dǎo)彈列車”概念，致力于尋求可掛載于F-16和F-18戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)翼下方、攜帶至少一枚AIM-120空空導(dǎo)彈、月產(chǎn)500架低成本無人機(jī)的快速按需生產(chǎn)技術(shù)和流程。在“飛行導(dǎo)彈列車”概念下，DARPA期望通過采用靈活的采辦模式和快速按需生產(chǎn)技術(shù)和流程，加快裝備研制進(jìn)度和采辦流程，形成更能滿足當(dāng)前能力需求、成本更為低廉的無人機(jī)裝備。

“飛行導(dǎo)彈列車”概念背后實(shí)際蘊(yùn)含兩個(gè)目的：一是設(shè)計(jì)和制造一款可攜帶AIM-120空空導(dǎo)彈執(zhí)行制空作戰(zhàn)任務(wù)的低成本無人機(jī)；二是構(gòu)建快速按需批量生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)月產(chǎn)500架低成本無人機(jī)的目標(biāo)。在無人機(jī)設(shè)計(jì)與制造方面，DARPA要求該無人機(jī)與F-16和F-18戰(zhàn)斗機(jī)兼容、可掛載至少1枚（最好2枚）AIM-120空空導(dǎo)彈、能以最大速度0.9馬赫獨(dú)立飛行20分鐘并按照預(yù)設(shè)路線巡航、具備從所在戰(zhàn)機(jī)機(jī)翼下或在自身飛行過程中根據(jù)遠(yuǎn)程指令自動(dòng)發(fā)射導(dǎo)彈實(shí)施攻擊的能力。在快速按需生產(chǎn)流程方面，DARPA建議使用高度自動(dòng)化的先進(jìn)制造工藝，如計(jì)算機(jī)數(shù)控加工或3D打印等，在滿足快速制造前預(yù)置元件可更換、維護(hù)費(fèi)用最小化等要求下，通過快速設(shè)計(jì)、原型和制造工藝等加快裝備研制進(jìn)度和采辦流程，實(shí)現(xiàn)月產(chǎn)500架“飛行導(dǎo)彈列車”無人機(jī)的目標(biāo)。

DARPA期望的最終狀態(tài)是“飛行導(dǎo)彈列車”無人機(jī)的所有生產(chǎn)材料均可在制造現(xiàn)場獲得，要求所有的組件和制造設(shè)備均提前采購好、運(yùn)送至指定場所、存儲(chǔ)于倉庫以等待最終的裝配集成。同時(shí)，DARPA還提到“箱內(nèi)工廠”的生產(chǎn)流程，其構(gòu)想是所有原材料、制造設(shè)備、電子器件、電纜等生產(chǎn)必需的物資均提前完成采購、運(yùn)輸并存儲(chǔ)于一系列特定的運(yùn)輸集裝箱內(nèi)。在“箱內(nèi)工廠”生產(chǎn)模式下，美軍各軍種均可擁有工廠的所有權(quán)，并能按需確定無人機(jī)生產(chǎn)數(shù)量，這將極大縮短生產(chǎn)周期、大幅減少無人機(jī)艦隊(duì)后勤和維護(hù)費(fèi)用。

潛在影響

首先，AIM-120導(dǎo)彈服役時(shí)間已達(dá)30年，面臨射程不斷被對手追趕并超越的嚴(yán)峻形勢，而“飛行導(dǎo)彈列車”無人機(jī)將有助于延長AIM-120導(dǎo)彈射程，為美軍戰(zhàn)機(jī)提供一個(gè)導(dǎo)彈發(fā)射緩沖區(qū)以避開敵方交戰(zhàn)區(qū)域，達(dá)到打擊距離更遠(yuǎn)、致命性更強(qiáng)、人員傷亡更少的目的。

其次，“飛行導(dǎo)彈列車”概念是美軍無人作戰(zhàn)飛機(jī)顛覆性發(fā)展的延續(xù)，有助于打破美軍當(dāng)前空戰(zhàn)模式和裝備制造模式，使美軍能夠快速適應(yīng)空戰(zhàn)需求，大幅降低美軍空戰(zhàn)成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)：

第一，使美軍快速適應(yīng)空戰(zhàn)能力需求。

吉米· 瓊斯指出，當(dāng)前既滿足能力需求又實(shí)現(xiàn)快速生產(chǎn)的軍用裝備極為少見。在“飛行導(dǎo)彈列車”概念框架下，美軍各軍種均可擁有自己的無人機(jī)工廠，一旦戰(zhàn)爭爆發(fā)，部隊(duì)就會(huì)啟動(dòng)這些工廠生產(chǎn)無人機(jī)，并根據(jù)作戰(zhàn)需求對現(xiàn)有設(shè)計(jì)和功能進(jìn)行改進(jìn)和生產(chǎn)，這將極大地提高任務(wù)響應(yīng)彈性和快速性，使得美軍可以針對不斷變化的空戰(zhàn)環(huán)境更加靈活的做出反應(yīng)，形成更能適應(yīng)當(dāng)時(shí)需求的無人機(jī)裝備，以近實(shí)時(shí)的方式應(yīng)對新興威脅，獲得挫敗潛在對手的先決優(yōu)勢。

第二，變革戰(zhàn)機(jī)傳統(tǒng)采購與生產(chǎn)流程。

“飛行導(dǎo)彈列車”概念重要的環(huán)節(jié)是構(gòu)建快速按需批量生產(chǎn)流程，以滿足月生產(chǎn)500架“飛行導(dǎo)彈列車”無人機(jī)的要求。DARPA期望工業(yè)部門不斷創(chuàng)新采購模式和生產(chǎn)流程，通過快速設(shè)計(jì)、原型和制造工藝等打破當(dāng)前飛行作戰(zhàn)系統(tǒng)超長設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和制造周期。這將極大縮短裝備采購時(shí)間和生產(chǎn)周期，有助于改變現(xiàn)有武器裝備的生產(chǎn)模式，加快裝備研制進(jìn)度和采辦流程，變革傳統(tǒng)采購和生產(chǎn)流程。

第三，降低美軍空戰(zhàn)成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

“飛行導(dǎo)彈列車”無人機(jī)可攜帶AIM-120空空導(dǎo)彈，并具備從所在戰(zhàn)機(jī)機(jī)翼下或在自身飛行過程中根據(jù)遠(yuǎn)程指令自動(dòng)發(fā)射導(dǎo)彈能力。在空中近距離格斗方面，該無人機(jī)作為可隨時(shí)激活的“忠誠僚機(jī)”，可協(xié)助有人駕駛的戰(zhàn)斗機(jī)脫離敵方火力，由無人機(jī)實(shí)施作戰(zhàn)，構(gòu)成空中戰(zhàn)場局部空域的數(shù)量優(yōu)勢；在超視距空戰(zhàn)方面，該無人機(jī)從戰(zhàn)斗機(jī)脫離后可在自主飛行20分鐘后的遠(yuǎn)程位置向目標(biāo)發(fā)射導(dǎo)彈實(shí)施攻擊，將拓展F-16和F-18戰(zhàn)斗機(jī)的中遠(yuǎn)程制空能力，進(jìn)而為美軍戰(zhàn)機(jī)提供一個(gè)導(dǎo)彈發(fā)射緩沖區(qū)，使得戰(zhàn)機(jī)飛行員避開敵方交戰(zhàn)區(qū)域，達(dá)到打擊距離更遠(yuǎn)、致命性更強(qiáng)、人員傷亡更少的目標(biāo)，將有效降低美軍作戰(zhàn)成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

相關(guān)鏈接

蜂群作戰(zhàn)與分布式空戰(zhàn)概念

▲ 大型運(yùn)輸機(jī)空中發(fā)射小精靈無人機(jī)蜂群示意圖

近年來，DARPA重點(diǎn)發(fā)展蜂群作戰(zhàn)和分布式空戰(zhàn)等一系列新的作戰(zhàn)概念及技術(shù)，體現(xiàn)出很強(qiáng)的前瞻性與創(chuàng)新性，將對未來精確打擊武器產(chǎn)生重要影響。顛覆性技術(shù)的應(yīng)用將對傳統(tǒng)戰(zhàn)爭帶來顛覆性效果，甚至有可能改變未來戰(zhàn)爭的游戲規(guī)則。

蜂群

小精靈項(xiàng)目：2015年推出，主要是完成小型無人機(jī)蜂群的空中發(fā)射與回收、設(shè)備載荷與機(jī)體一體化概念設(shè)計(jì)、低成本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有限壽命設(shè)計(jì)、自動(dòng)復(fù)飛策略、精確數(shù)字飛控與導(dǎo)航、小型高效渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)技術(shù)、小型分布式載荷集成技術(shù)、精確位置保持技術(shù)等工作。目前，DARPA選擇GA-ASI和Dynetics公司進(jìn)入第二階段，設(shè)計(jì)全尺寸方案，驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)，并開展飛行試驗(yàn)。

進(jìn)攻性蜂群戰(zhàn)術(shù)項(xiàng)目：促進(jìn)蜂群自主性和人-蜂群編組方面取得突破。美空軍的最終目標(biāo)是使250個(gè)無人平臺(tái)在6小時(shí)內(nèi)在8個(gè)街區(qū)執(zhí)行任務(wù)。該項(xiàng)目目前階段目標(biāo)是使100個(gè)無人機(jī)和無人地面車輛在2小時(shí)內(nèi)在4個(gè)城市街區(qū)作戰(zhàn)。

分布式空戰(zhàn)

體系集成技術(shù)與試驗(yàn)項(xiàng)目：探索開放式體系架構(gòu)技術(shù)，將單一裝備的航空作戰(zhàn)能力分布在大量可互操作的有人和無人平臺(tái)上，以提高多種武器的整體作戰(zhàn)效能，更快更低成本地將全新技術(shù)和系統(tǒng)集成到現(xiàn)有作戰(zhàn)系統(tǒng)中。2017年，開展一系列項(xiàng)目試飛，評估了有人與無人平臺(tái)不同混合的效能。

拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)項(xiàng)目：探索分布式作戰(zhàn)無人機(jī)的自主、協(xié)同技術(shù)，構(gòu)建開放式體系架構(gòu)，提供電子干擾、通信較差、天氣惡劣和其他不利條件下的態(tài)勢感知及控制能力。2016年6月，DARPA向洛·馬公司及雷神公司授予項(xiàng)目第二階段系統(tǒng)集成合同，后續(xù)將開展由1至2架真實(shí)飛機(jī)和若干虛擬飛機(jī)組隊(duì)的飛行試驗(yàn)。

分布式作戰(zhàn)管理項(xiàng)目：提高任務(wù)自適應(yīng)規(guī)劃和態(tài)勢感知等能力，主要研究作戰(zhàn)管理的控制算法和決策輔助軟件以及用于駕駛艙的先進(jìn)人機(jī)交互技術(shù)等，形成可應(yīng)對空空、空地作戰(zhàn)任務(wù)的綜合分布式管理能力。2016年5月，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室代表DARPA，向洛·馬公司授予了一份總金額1620萬美元的第二階段合同，要求發(fā)展一體化分布式作戰(zhàn)管理能力，以在強(qiáng)對抗環(huán)境中管理空對空和空對地作戰(zhàn)。