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【复杂系统】变革!美空军用“系统簇”概念取代单一下一代战斗机平台

2019年9月6日,美国《航空周刊与空间技术》发表了有关美空军以“系统簇”取代单一下一代战斗机平台的文章。我中心黄涛先生翻译如下,供各位读者参考。

对美空军而言,那些随时代而生的战斗机,如二战时的P-51、朝鲜战争时的F-86、越南战争时的F-4、冷战时的F-15以及今天的F-22的后继机已经成为过去式。空中优势的未来属于一系列能力,例如集成在共享网络上、并作为一个团队进行战斗的新旧飞机和卫星。

2015年以来,美空军开始用“能力簇”概念取代单一平台中心战、主战装备思维之下的机型替换发展思路,发展2030年及以后空中优势;现在,美空军提出用对“系统簇”概念的强调,取代此前对“能力簇”中“穿透型制空”战斗机这一核心平台的强调,这是因为,复杂系统形态航空装备的设计和研制起始点和发展方法论将产生颠覆性变革,平台作为节点,其隐身、气动等方面的论证分析和总体设计,不再是复杂系统形态航空装备发展的基点,而是出于相对更下层的层级。图为美国诺格公司曾提出的“下一代空中主宰”中新型战斗机想象图,它正在用定向能武器摧毁来袭导弹(美国诺格公司图片)

曾经被认为是洛马公司F-22直接替换计划的“下一代空中主宰”(NGAD)计划的预算情况反映了在空中力量采办哲学方面的巨变。重点已经从提供F-22备受期待的继任者转变为创建一个环境,支撑新旧能力下的网络化部队,能力中可能包括或不包括新飞机。重点不是开发一种新型飞机,而是利用能力在多个域(包括空中,太空和网络空间)实现空中优势。

2019年8月7日,美空军作战能力集成主任迈克尔·范蒂尼少将(Maj. Gen. Michael Fantin)在美空军协会米切尔研究所表示,“我们认为(NGAD)是一项复杂组织体挑战。”任何以关于NGAD特定平台的问题开头的讨论都被回避。这架飞机只是“卡车”。未来的技术是连接不同的平台,包括一些专门设计用于不与其他平台连接的平台,如F-22。范蒂尼说,“我们不想谈论小部件。我们希望谈谈让众所周知的卡车投入战斗的高速公路。”

回顾美国对2030年及以后空中优势能力的探索,可以发现美国工业界早期也提供过编组系统作战想象图。上图为波音公司于2013年4月在美海军联合会海空天会展上推出的想像图,是有人机加上同一布局的无人机编组;下图为诺格公司在2011年9月提出的美空军未来战斗机想象图,是1架有人机加上前方3架布局相同但尺寸更小的无人机编组。上面两图发布的时候,美军尚还在用单一平台概念推进所谓“第六代战斗机”探索,波音公司和诺格公司的上述想象图虽然看似超越了单一平台,实际还是依托单一平台派生,尚不能构成复杂系统或“系统簇”(美国波音公司、诺格公司图片)

美空军一直依靠多种能力来实现空中优势。诸如波音公司E-3这样的飞机向从事空中攻击和拦截任务的F-15和F-22提供来袭目标的早期预警信息。与此同时,诺格公司的E-8C在对地面目标打击中提供类似作用贡献。但正在向多域作战的过渡期望将网络能力提升到一个新的水平。预计目标信息来自每个域的众多资产,通过软件算法自动选择武器,以便识别各种选项中的最佳选择,从而达到目标。

由于美空军拥抱未来作战的愿景,将新能力与特定平台联系起来成为一种诅咒。美空军战略计划主任大卫·克鲁姆少将(Maj. Gen. David Krumm)在同一个米切尔研究所活动中说,“我想给你留下深刻印象的第一件事就是NGAD不是这样:这不是一件事。它不是一个平台。它不是替代。NGAD是一个联网的系统,它们可以一起工作。”

它并不总是美空军的首选方法。直到2015年,美空军研究实验室还为NGAD提供了一个技术路线图,展示了一个被称为“F-X” 的新平台,在2022财年末进入工程与制造发展阶段。随后的规划文件,如2016年发布的《下一代空中优势飞行规划》和2017年发布的《空中优势2030》路线图描述了“系统簇”的概念,但以一种先进的新型战斗机作为核心。

直到2019年,空军的预算文件似乎都支持以平台为中心的方法。但是,2019年3月份发布的五年预算支出计划将NGAD预算削减了一半,2024财年前的支出从132亿美元降至66亿美元。此外,美空军领导人明确排除了未来五年对下一代战斗机的支出。相反,NGAD预算将致力于开发新一代传感器和通信链路以及开放系统计算架构。

尽管未来五年焦点转移,但长期内下一代战斗机的发展并未被放弃。范蒂尼说,“当然,你可以想到会有一个小部件。但是这个小部件需要是一个开放式任务系统,(并且)它需要包含(通用指挥与控制接口)。”

2013年9月,美国洛马公司“臭鼬工厂”成立70周年纪念时公布的美空军未来战斗机想象图。迄今为止,洛马公司尚未公布过符合“系统簇”概念的美空军未来空战能力想象图,但实际上该公司很关注复杂系统技术发展,承担了美国防部国防高级研究计划局“系统之系统集成技术与实验”(SoSITE)项目研发工作,开展了初步的演示验证。如前所述,美空军也没有否认“系统簇”中未来将包含下一代战斗机,可能就如曾提及的“穿透型制空”战斗机。为什么美空军现在如此强调“系统簇”概念呢?我们认为如前所述,复杂系统形态航空装备的分析论证和研发基点都会产生变化。基于复杂系统形态视角,下一代空中优势能力的发展始于复杂系统数据架构、基于作战场景的互用性设计、基于复杂系统工程的分析论证以及相关可用技术的演示验证,可以现在开始、随时开始、不断迭代,持续前进,而不用等到一种下一代战斗机或核心平台的立项为标志——在复杂系统形态装备中,任何一个具体节点装备的需求确定和工程研制,都可以并行或后续进行(美国洛马公司图片)

到目前为止,美空军还没有把这个想法推销给美国国会。在将自己的NGAD五年预算削减一半之后,美国国会众议院拨款委员会提议将空军在2020财年的10亿美元资金申请削减50%。克鲁姆说,“这个‘系统簇’的概念,你是对的。有一些瑕疵。但我们知道网络化系统是未来的发展方向。”

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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