2015年DARPA航空領域發展總結

袁成

2015年DARPA在航空領域實施了數十個項目，涉及的研究領域包括體系作戰、裝備新概念、航電、通信、網電空間和機載武器等。受篇幅和DARPA信息披露所限，本文僅統計和分析該局公布的航空領域的主要研究項目。

表1-4分別統計了2015年DARPA在航空領域發布的跨部門公告（BAA）、授予的項目合同、取得重要進展的項目和即將轉化的項目。從統計結果可看出，2015年DARPA在航空領域的成果頗豐，并特別重視探索與體系作戰、機載系統和機載武器相關的先進技術。（見表1-表4）

DARPA重視探索在強對抗環境中作使用航空技術

2009年以來，美國先后提出“重返亞洲”和“亞太再平衡”戰略，把主要作戰對象重新設定為中、俄等潛在競爭大國，并且正在打造一支聚焦高端作戰能力、兼顧全譜作戰任務的新型聯合部隊。而在2014年，美軍又提出“第三次抵消戰略”，試圖以國防科技創新為核心，提升美軍軍事優勢，增強對大國的懾止和制勝能力。以美軍頂層戰略為牽引，DARPA在2015年3月公布的最新一版發展戰略報告——《服務于國家安全的突破性技術》中明確指出，該局在航空領域的發展目標為保持美軍在強對抗環境中的空中優勢。為此，DARPA正在實施以下各類技術探索項目，以落實戰略報告的發展目標。

探索分布式作戰技術，設計全新空中作戰樣式

“分布式作戰”是美軍著眼于未來強對抗環境而探討的全新作戰樣式，主要思想是將昂貴大型裝備的功能分解到大量小型平臺上，并通過自主、協同等技術達到相同或更高的作戰能力。與目前空戰作戰樣式相比，采用大量具有分布式協同作戰能力的小型無人機可大幅降低任務成本，提高作戰靈活性，而且大量的目標可使敵方防御系統產生“飽和”而無法全部應對，即便無人機群會受到部分損失，但作為整體仍可完成作戰任務。目前，DARPA是美軍分布式作戰技術的主要研發機構，其正在圍繞機體平臺、開放式系統架構、協同作戰、戰場管理等各個維度，為美軍探索這種全新空中作戰樣式。

“小精靈”項目2015年DARPA推出了“小精靈”項目，該項目將發展小型無人機群的空中發射和回收技術；小型、可升級、可支持多機合作的有效載荷技術；精確的相對導航技術；先進的計算建模技術；可變幾何外形的存儲技術；緊湊的推進系統技術和高速數字式飛行控制技術，最終將開展演示驗證試飛工作。

“體系集成技術試驗”（SoSITE）項目SoSITE項目著重探索開放式體系架構技術，目標是以美軍現有能力為基礎，把單一裝備的空戰能力分布在大量可互操作的有人和無人平臺上，實現各種先進機載系統和機載武器的即插即用，極大提升分布式作戰的靈活性。

“拒止環境中的協同作戰”（CODE）項目CODE項目通過發展先進算法和軟件，探索分布式作戰無人機的自主和協同技術，使無人機群可在一名操作人員的管理下協作完成發現、跟蹤、識別和攻擊目標等任務。

“分布式作戰管理”（DBM）項目DBM項目聚焦發展先進算法和軟件，提高任務自適應規劃和態勢感知等能力，幫助履行戰場管理任務的飛行員進行快速且合理的決策，確保在強對抗環境中更好地執行分布式作戰等復雜軍事任務。

探索強對抗環境中使用的通信、組網、導航和雷達技術

強對抗環境中的電磁干擾和網電攻擊，可導致通信中斷與降級、GPS信號丟失、ISR信息無法獲取、激光指示器失去作用等問題，使戰機看不清、聽不真，難以獲取空中優勢。目前美國已認識到該問題的嚴重性，—方面表示在十多年反恐戰中使用的通信、導航等技術在大國對抗中難有作為，另一方面又大肆鼓吹中國和俄羅斯強大的電子戰能力，為獲取經費造勢。目前，DARPA啟動了多個相關研究項目，探索在強對抗環境中使用的通信、組網、導航和雷達等技術，為提升美軍空中力量的看不見的“內力”打牢技術基礎。

“100Gbps射頻高速鏈路”（100G）項目100G項目旨在設計、制造和試驗與光纖能力相當的機載通信數據鏈，并可在遠距離傳播過程中有效穿透云、雨、霧等各種天氣環境。該數據鏈通信速率為100Gb/s，配裝高空長航時飛機時的對空作用距離200千米，對地作用距離100千米。

“滿足任務最優化的動態適應網絡”（DYNAMO）項目DYNAMO項目通過發展網絡動態適應技術，使美軍各獨立設計的空基網絡在面對敵方主動電子干擾時，仍可在一定安全等級下開展及時、高速通信，使配裝專有傳感器的某型飛機能夠順利向其他型號的有人/無人平臺發送和接收信息，確保滿足復雜的分布式作戰任務所需。

“強對抗環境中的空間、時間和方位信息”（STOIC）項目STOIC項目通過開發包含精確定位、導航和皮秒等級授時技術在內的多功能通信系統原型，實現降低或取消對GPS的依賴。該項目能夠使分布式作戰平臺具備協同目標定位、協同導航、自主空中加油和碰撞規避等功能。

“雷達自適應對抗”（ARC）項目ARC項目旨在發展基于模塊化、開放式和可拓展的軟件處理技術，使美軍空基電子戰系統在復雜電磁環境下，能夠基于空中可觀測信號，理清友軍、敵軍和中立的發射機，并針對快速變化且未知的雷達威脅進行對抗及效果評估。

探索自主能力常規靈巧彈藥、高超聲速武器、激光武器技術

美軍評估認為，其目前的機載武器多為精確制導炸彈或空地導彈（包括亞聲速巡航導彈），應對沒有強大防空武器的地區性國家和反恐分子游刃有余，但是在面對擁有現代一體化防空能力的軍事大國時，便顯得捉襟見肘，因此急需裝備全新的機載武器為介入強對抗環境提供支持。目前DARPA正從自主能力常規靈巧彈藥、高超聲速武器和激光武器等多角度發力，為美軍塑造全新的空基打擊能力。

“導引頭成本轉變”（SECTR）項目SECTR項目將開發具有被動捷聯電光/紅外傳感器、GPS接收機和慣性測量部件的小型經濟可承受導引頭原型，實現在激光目標指示和數據鏈不能正常工作的強對抗環境中為機載靈巧常規彈藥提供自主導航和精確末制導，實現對移動、重新定位和靜止目標的打擊。

“戰術助推滑翔”（TBG）項目在TBG項目中，DARPA正與美空軍研究實驗室（AFRL）合作開發和驗證戰術級空射高超聲速助推滑翔原型彈，最終目標為轉化成一種能夠在10分鐘內飛行超過1850千米的高超聲速打擊武器。另外，DARPA還正與AFRL在“高超聲速吸氣式武器概念”（HAWC）項目中合作開發使用碳氫燃料超燃沖壓發動機的戰術級高超聲速原型彈。

“高能液體激光區域防御系統”（HELLADS）項目DARPA在HELLADS項目中正與AFRL聯合開發一型功率等級達150千瓦的戰術級機載激光器，以對抗火箭彈、炮彈、迫擊彈、巡航導彈、飛機和地對空導彈等各類目標。該項目的打靶試驗即將在新墨西哥州白沙導彈靶場進行。

DARPA牽頭與軍種共同推進有重大型號背景的項目

2015年，DARPA除了開展各類前沿性技術探索，還與軍種聯合實施了一些具有重大型號背景的研發項目，例如遠距反艦彈項目、六代機技術演示驗證機項目等。國防部和各軍種寄希望于依托DARPA豐富的研發經驗、獨立于軍種的特殊地位和非常規的采辦流程，實現重大型號背景項目快速轉化為采辦項目或直接投產列裝。

“遠距反艦彈”（LRASM）項目為了對付“反介入/區域拒止”環境中日益嚴重的海上威脅，美軍急需獲得跨越式的先進反艦作戰能力。2008年在美海軍沒有周詳發展計劃的情況下，國防部要求DARPA啟動由其牽頭、海軍參與的LRASM項目，并采用創新的采辦策略，繞過常規采辦流程，加速進攻型反艦導彈的型號研制。LIKASM項目主要開展大型機載武器自主技術的研發，配裝的綜合傳感器可使導彈在復雜電磁環境中具備獨立的導航飛行、規劃航路、捕獲目標和識別目標薄弱點進行攻擊的能力，大幅降低了對ISR、數據鏈和GPS依賴，在敵方先進對抗手段面前具備了精確殺傷能力。

目前，為加速推進重大項目型號的技術發展，DARPA可以在常設技術辦公室之外成立臨時的專項辦公室統籌項目實施。因此針對LRASM項目，DARPA與美海軍、空軍共同組建了LRASM部署專項辦公室（LDO）。值得注意的是，LDO是DARPA有史以來的首個以型號研制為目的辦公室。這一方面說明LRASM很有可能通過非常規的采辦流程，在DARPA直接轉化為型號列裝；另—方面表明該局擁有高度靈活的體制機制。根據美軍安排，LRASM導彈計劃于2018年和2019年分別配裝空軍B-1B轟炸機和海軍F/A-18艦載戰斗機服役。

第六代戰斗機演示驗證機項目（AII-X）2015年初，美國防部要求DARPA抓總，空、海軍配合實施第六代戰斗機（以下簡稱六代機）技術演示驗證機項目（AII-X）。該項目自2016財年起將為美空、海軍分別發展平臺不同但技術通用的兩型技術演示驗證機。針對AII-X項目，DARPA與美海軍、空軍共同組建該局的第2個臨時專項辦公室，即航空航天專項辦公室（APO）。目前，APO已為美軍的六代機初步識別出了升級的隱身技術、先進的組網技術、可靠的導航技術、主被動防御技術和電子戰技術等通用技術。在APO的領導下，將對上述技術開展集成驗證，以實現六代機關鍵技術成體系、上水平地發展，加快美軍六代機關鍵技術的發展和轉化進程。

幾點看法

DARPA重新聚焦前沿軍事技術探索

DARPA的使命任務雖為探索前沿軍事技術，但其技術聚焦方向并非一成不變，而是不斷在近期需求和遠期需求之間頻繁波動。當美國卷入局部戰爭時，DARPA會更多聚焦當下戰爭所需，發展可滿足近期作戰需求的技術。在美國著眼大國對抗時，DARPA將根據競爭對手的實際情況探索相應的前沿軍事技術。例如在越戰期間，DARPA主要發展滿足作戰所需的各種技術；而冷戰高峰期，DARPA在“第二次抵消戰略”中針對蘇聯探索并轉化了隱身和精確制導等前沿軍事技術。在21世紀初開始的10余年的反恐戰爭期間，DARPA又開始聚焦各類反恐技術的發展，以致美國輿論批評時任局長托尼·特瑟背離了DARPA的使命。目前隨著美國軍事戰略又一次轉向大國對抗，特別是在提出了“第三次抵消戰略”之后，DARPA又開始重新聚焦前沿軍事技術的探索和轉化。可以預期，DARPA將秉承在上一次抵消戰略中發揮重要作用的優良傳統，結合美軍的未來作戰需求和競爭對手的裝備情況，力求實現技術突襲，為持續確保美軍的技術優勢發揮重要作用。

DARPA在航空領域的發展特點總結

通過對DARPA當前研究項目的梳理可發現，該局在航空領域的發展體現出無人機能力拓展、多路徑探索自主技術、注重強對抗空域協同技術和聚焦戰術級高速打擊武器技術等特點。而這在一定程度上也代表了美軍空中作戰力量的未來發展趨勢。

在無人機領域，DARPA即將開展多個無人原型機的試飛工作，相比于傳統的中/高空長航時無人機，它們將進一步拓展未來無人機的作戰范圍和樣式。例如“戰術偵察節點”（TERN）項目正在發展可在小型艦艇上垂直起降的中空長航時察打一體無人機技術，如順利轉化，將使美軍數百艘水面艦艇具備使用長航時無人機的能力，顯著變革海上航空力量的發展和運用；“可重構嵌入式航空系統”（ARES）項目著重探索貨運無人機技術，使運輸類無人機成為無人機領域未來的重點發展方向之一。“小精靈”項目聚焦可執行分布式作戰的小型無人機技術，將使未來空戰樣式發生翻天覆地的變化。

在自主技術領域，目前美軍高度重視自主技術的發展，美國防部把自主武器列為“第三次抵消戰略”中五大戰略投資領域之一，而美空軍也把自主技術列入未來五大改變游戲規則的技術。目前，DARPA正在全力推進自主技術發展，分別圍繞自主導航、自主識別和自主規劃等技術領域安排了多個項目，以探索各種技術路徑的可行性，一旦突破了某條路徑，便可使美軍裝備的自主能力得到快速發展。例如在自主導航領域，除STOIC和SECTR項目外，DARPA還安排了“適應性導航系統”（ANS）、“微型定位、導航、授時技術”（Micro-PNT）、“量子輔助傳感與讀出”（QUASAR）、“超快激光科學與工程”（PULSE）等數個不同技術路徑的項目，力求通過全面探索冷原子干涉陀螺儀、微機電系統、高精度原子鐘、超短脈沖激光、被動捷聯式電光/紅外傳感器等各種技術，為美軍提供不依賴GPS的可靠的定位、導航和授時服務。

在協同技術領域，目前美軍提出的作戰云、分布式作戰、分布式殺傷等作戰概念均屬于協同作戰范疇，而高級的有人/無人作戰編組也入選全新抵消戰略的戰略投資重點。與美空軍目前著力打通五代機和四代機之間的通信，確保F-22A融入空戰體系不同，DARPA在協同化方面探索得更遠，即著重發展強對抗環境下的協同技術，為美軍贏得未來空戰提前布局。該局正通過CODE、DYNAMO等項目探索先進的軟件和算法，確保美軍各空中作戰平臺在遭到電磁干擾和網電攻擊時仍可具備安全組網和通信等功能，實現在強對抗環境中有效執行聯合作戰任務。

在高速打擊武器技術領域，DAPRA正在攻克戰術級高超聲速武器和激光武器技術。在高超聲速技術方面，區別于美陸軍和俄羅斯等國研發的使用彈道導彈發射的戰略級高超聲速助推滑翔彈，DAPRA正在發展可配裝在戰斗機上的戰術級高超聲速助推滑翔技術，并力求在2020年左右轉為在冊采辦項目。彈頭的小型化和空基發射方式將極大降低采購成本，顯著增加采購數量和作戰靈活性。激光武器技術方面，戰術級機載激光武器具有殺傷時間短和發射次數多等特點，將是在強對抗環境中使用的重要裝備。但受平臺起飛重量和振動的影響，高功率戰術級機載激光武器的研制難度較大。目前美空軍的“自保護高能激光器驗證”（sHIELD）項目正在發展數十千瓦功率等級的機載激光武器技術，而DARPA牽頭的HELLADS項目的功率等級為150千瓦，這使該局在戰術級機載激光武器領域處于行業領先地位。

我國應做好積極防范措施

從以上分析可看出，隨著我國的迅速崛起和被美國列為主要假想敵，DARPA在美國全新軍事戰略的指導下，有史以來第一次開始針對我國發展前沿軍事技術，這應引起我國的高度重視。為了防范與應對，我國首先應做好情報預警工作，其次要大力探索符合我國國情的前沿軍事技術。

在情報預警工作方面，一是要密切跟蹤DARPA的戰略發展報告，理清投資重點，總結戰略發展方向；二是要分析DARPA著眼大國對抗所實施的研究項目，深入剖析技術途徑及對作戰產生的影響。最后綜合以上梳理DARPA的技術發展趨勢及技術譜系，為我國提早做出應對措施做好情報準備；在開展前沿軍事技術探索方面，隨著國防科技水平與國外軍事強國差距逐步縮小，跟蹤研仿模式已不符合我軍新時期的發展需求。因此我國也應效仿DARPA，提出并探索適合我國國情的前沿軍事技術。這不僅可為研制未來先進作戰裝備做好技術鋪墊，還可在—定程度上對美國的“第三次抵消戰略”實施反抵消，降低美軍對我國的強大軍事威脅。