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【装备发展】自主!俄苏-57战斗机可在自主模式下完成大部分任务

2019年9月20日,据俄罗斯军事工业综合体网站刊文称,俄罗斯第五代战斗机的出口型苏-57E是俄罗斯空天军最新的战斗机,其战术技术性能能够保障在复杂天气条件下完成任何任务。该飞机可以攻击任何遇到的或超视距空中目标以及地面目标,能够在任何模式下完成几乎100%的任务。

苏霍伊设计局的这种飞机是作为隐身飞机开发的。与第四代战斗机相比,苏-57在雷达和红外范围内的能见度有所降低。第五代战斗机相对于其上一代的优势还包括超声速巡航以及可装备先进航空电子设备和多种类型的机载武器。此外,苏-57E在其他关键作战和气动性能方面优于所有4 ++代战斗机。首先,它更具多功能性,在空战中完全实现了将自动化和“人工智能”技术相结合的概念。同时,战斗机的武器还包括高精度制导的远程导弹,飞行员可以瞄准并摧毁多个目标。最后,苏-57E还具有出色的机动性。

苏-57战斗机原型机双机编队飞行(上)和单机在水岸之间飞行(下)。与苏-27家族类似,该机属于一看上去,就知道重视了气动性能和机动性的战斗机(俄罗斯国防部图片)

显然,俄罗斯航空工业在这种军事装备上的最先进的创新是“人工智能”(AI)技术,它是苏-57E信息控制系统的基础。AI的使用为最新的苏霍伊设计局的战斗机提供了前所未有的高度自动化能力。根据飞机的性能特点,它可以在自主模式下完成多达90%的任务。这确实是迄今为止最好的指标之一。

通过这种自主工作,飞行员可以从提议的行动清单中选择最佳解决方案。当然最终的选择权仍然由飞行员决定。通过地面软件,飞机可以完全自主飞行,在这种情况下,苏-57的指挥官只用确定攻击开始的最佳时刻。此外,在飞行员失去意识或严重受伤的严重情况下,自主的机载控制设备将能够救助战斗机。这种技术水平的飞机正以最大程度的机械化和自主性接近无人驾驶飞机。这种飞机技术的核心作用是通过其电子“大脑”——即“信息管理系统”(IMS)实现的。

前苏联将地面控制的防空截击作战方式发展到很高程度,此作战方式牵引下,从米格-23等战斗机等即注意利用机体空间增加自动化任务能力,也包括在地面控制下完成许多作战流程的能力。从米格-29基本型开始,飞行员在空间迷向时,按下一个应急按钮后即可自动改平和自动返航最近机场。苏-27系列改进型试验了更多功能,到苏-34前线轰炸机上,实现了持续监测飞行员意识状况和其他生理参数,在危急情况下自动接管飞机等功能。到苏-35S战斗机上,已通过“信息管理系统”实现许多功能自动化,使作战、飞行、监控等工作衔接流畅,工作负担大幅减轻,让飞行员直接感受到飞机“好用”。上图为苏-34双机投放减速炸弹,下图为2018年5月11日,我空军2架苏-35S战斗机为1架轰-6K轰炸机护航进行绕台湾岛飞行(俄罗斯国防部图片;中国人民解放军空军图片)

信息管理系统是一套机载软件,其中嵌入了专业设计工程师的全面的知识以及众多专业飞行员的实际经验。换句话说,该系统称为“隐形飞行员”或“电子飞行员”。而且,在其他工业领域,这种系统也正在积极地开发和应用,通常称它们为“专家系统”。因此苏-57 的IMS是最新军用航空“专家系统”。IMS软件的主要任务是不断记录来自机载传感器和设备的有关识别半径内敌人的数据,对该输入信息的全面分析以及为进一步行动制定一系列建议向飞行员提供。现代航空电子计算机可以轻松应对这些任务,但最终决定的选择仍然取决于飞行员,而飞行员则同时依赖于个人经验和专业培训进行决策。

苏-57的主要传感器配置示意图(上)和IMA BK飞行管理系统进行台架测试(中、下)。传感器示意图中显示了雷达系统5套有源相控阵天线,分别是机头前向、前机身两侧和机翼前缘天线阵。另外,显示了光电雷达(红外搜索与跟踪系统)、红外警戒/紫外导弹来袭告警设备、瞄准吊舱等,以及尾椎内的电子战设备,但“喜马拉雅”综合电子战系统的完整组成并未展现(俄罗斯联合飞机制造集团公司图片)

该方向的研究工作大约15年前开始,当时航空领域根本没有专家系统。针对飞机的国有信息和控制系统开发的项目经理是德米特里·格里波夫。他回忆说,由于缺乏可靠的外部计算机设备,航空专家系统的研制存在很多问题。但是,尽管如此,现在苏-57的IMS的人工智能已经知道如何在处理由机载传感器收集的数据之后,为飞行员提供一系列优化解决方案。因此,当前战斗机机载系统可以准确地评估特定导弹的威胁程度,并且基于此分析IMS向飞行员提供了逃避或摧毁飞行目标的选择,大大提高了飞机的战斗力。

值得注意的是,在计算机时代之前,任何飞机的成本都仅取决于其“硬件”的价格——结构和设备。但是目前,飞机的软件和机载电子设备的价格可能比其他飞机设备贵几个数量级。当然,从具有强大人工智能IMS的苏-57开始,机载软件的成本已开始计入飞机的总设计成本中。

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