異曲同工

溫杰

3月5日，美國克拉托斯公司研制的XQ-58A“戰神”（Valkyrie）無人駕駛驗證機在亞利桑那州的尤馬試驗場發射升空，持續飛行了76分鐘后，成功完成了首次飛行，標志著美國空軍“忠誠的僚機”（Loyal Wingman）作戰概念朝著現實邁出了重要的一步。

無獨有偶。此前一周，波音公司剛剛在澳大利亞阿瓦隆航展上首次公開展出了“空中力量協作系統”（ATS）全尺寸模型。幾乎一夜之間，“忠誠的僚機”成為軍事強國積極打造新的空戰利器和尋求未來空戰樣式的代名詞，吸引了各大防務承包商紛紛涉足，一種完全不同以往的作戰理念正在逐步浮出水面。

戰術理念浮出水面

美國最早提出“忠誠的僚機”概念，并資助相關研制項目，大力發展可以改變當前空戰游戲規則的核心技術，希望可以將無人僚機派遣到防御嚴密的空域，減少昂貴的有人駕駛作戰飛機所面臨的風險。

美國國防部認為，在大國競爭的背景下，潛在對手已投入數十億美元用于升級地空導彈組成的防御網絡，這使得美國和盟國在發生戰爭時更難以進入其領空，即使是F-35等具備隱身的第五代戰斗機也是如此。更重要的是，潛在對手通過發展射程更遠的反艦導彈，有可能將美國航母逼至遠離其海岸的海域，這增加了有人駕駛戰斗機的飛行距離，提升了攻擊風險。

無人僚機的研制與發展是美國空軍實驗室（AFRL）在“忠誠的僚機”概念基礎上取得的一個階段成果。這個概念是將第五代戰斗機與無人機組合搭配成一個編隊，借助五代機的作戰網絡節點角色，充分發揮無人機機動性好和火力充足的優勢，從而大大增強二者在空戰中的致命殺傷能力。

AFRL采用了“分布式協作系統”一詞來反映“如何將平臺的決策和能力提高到一個新的水平”。這一術語表明，作戰平臺可以與編隊中的其它平臺協同作戰。重要的是，這些平臺不管是有人駕駛的戰斗機，還是無人平臺，都能有效地執行所賦予的作戰任務。

作為分布式協作系統研究的第一步，AFRL在2015年夏天正式啟動了“忠誠的僚機”概念研究，向航空工業部門發布了一份需求信息。這份需求信息要求，各種自主技術應該可以有效地增強美國空軍未來在對抗和拒止環境下的作戰行動和能力，而且這些技術還能夠無縫地將飛行員及其駕駛的戰斗機與具備自主作戰能力的無人機實現有效集成，可以作為一個編隊協同作戰，提高作戰效能。

克拉托斯公司的BQM-167A靶機成為LCASD計劃的發展起點

2016年5月，AFRL公開了XQ-222設計方案

克拉托斯公司在2017年的巴黎航展上展出了UTAP-22無人機

這種作戰理念是希望在大多數危險環境下，無人僚機可以在一架戰斗機前面扮演突防角色，承擔發現、摧毀目標的任務，從而有效保證第五代戰斗機遠離危險境地。值得注意的是，這份需求信息還要求無人僚機應攜帶更多機載武器，可以充當第五代戰斗機的飛行彈藥庫，由飛行員控制攻擊空地目標。

克拉托斯先拔頭籌

正是在這種思路下，AFRL著眼降低作戰成本，秘密啟動了“低成本可消耗的攻擊無人機系統驗證”（LCASD）計劃，設計一種飛行速度更快、生存力更強的無人機，單機成本低于300萬美元，重點針對被敵方先進地空導彈和戰斗機嚴密封鎖的空域。

在LCASD計劃的最初方案評估階段，洛馬和波音公司等7個工業團隊先后提交了各自的設計方案。出乎預料的是，名不見經傳的克拉托斯防務與安全解決方案公司（簡稱克拉托斯公司）的XQ-222設計方案在2016年7月贏得了價值4080萬美元的LCASD計劃驗證合同。

在參與LCASD計劃投標之前，克拉托斯公司基于多年研制和生產靶機的經驗，自行投入大量資金，首先將BMQ-167A靶機改裝為一種無人戰術空中平臺（UTAP），命名為UTAP-22型無人機。2015年底，第一架原型機首飛，并通過一系列試飛驗證，積累了一些關鍵技術。

UTAP-22無人機采用渦輪噴氣發動機，可以0.91馬赫的速度爬升至15000米高空，最大航程達2600千米，續航3小時。它在每側機翼上設有外掛點，可攜帶45千克載荷，同時還可在機身內部攜帶159千克有效載荷。該平臺還配備戰術數據鏈，可以與其它武器系統實現聯網，以及與有人駕駛飛機一起飛行。該無人機采用降落傘系統，可降落在陸地或海上。

2016年，UTAP-22參加了美國海軍的演習。從飛行測試結果來看，UTAP-22原型機表現非常出色。在2017年7月至9月，該機參與了多次重大演習，完成了多項驗證任務，包括有人/無人協同作戰能力和使用最新的任務有效載荷。

根據LCASD計劃的合同，克拉托斯公司需要設計、研制、交付、驗證和測試一種技術基準平臺，為發展一種高速、遠程、低成本、有限壽命的攻擊型無人機系統鋪平道路。隨后，該公司將XQ-222重新編號為XQ-58A，綽號為北歐神話中的“戰神”（Valkyrie）。

美國空軍表示，XQ-58A驗證機的研制目標包括通過發展更好的設計工具，從而更快地設計制造無人機系統，同時利用成熟商業制造工藝縮短制造時間和減少成本。

方案設計化為現實

XQ-58A驗證機成功首飛，充分表明了克拉托斯公司的發展潛力。美國空軍公開表示，對克拉托斯公司的研制工作非常滿意，正在按照進度推進，沒有超出預算。

從總體設計上看，XQ-58A是一種高亞音速噴氣式無人機，機長9.14米，翼展8.23米。它采用了獨木舟式的機身、中等后掠機翼和雙垂尾，裝一臺威廉姆斯國際公司的FJ-33渦扇發動機，最大航程超過4800千米，最大飛行速度達到0.85馬赫，略低于AFRL要求的最大速度。XQ-58A采用全動尾翼，可以實現大迎角機動，在瞬息萬變的戰場上規避來襲導彈的獵殺。

為了增強生存能力，XQ-58A采用了一些隱身設計，如進氣口在機身上部，可以有效遮蔽防空雷達的探測，同時在機身內部設計有一個任務載荷艙，可以攜帶545千克的武器。根據任務需要，未來的生產型無人僚機可以在每側機翼下分別攜帶一枚270千克的小直徑炸彈。

最初的XQ-222縮比模型在風洞內接受測試

美國空軍設想XQ-58A無人僚機用于突破防空系統

更重要的是，XQ-58A級別的無人機由于尺寸小，可以由載機攜帶到空中，在預先規劃的空域實施空中發射，而且采用了可以控制的降落傘，可以在提前決定的任何地方實現回收。

從作戰使用來看，未來的XQ-58A不會單獨作戰，而是協同F-35等有人戰斗機作戰。2018年3月，AFRL公布了一段視頻，一架F-35A控制著6架無人戰斗機編隊突防，在飛行員發現敵方防空系統的地空導彈陣地后，立即發出指令，由無人僚機對目標實施攻擊。這一場景似乎充滿了科幻色彩，但從AFRL正在實施的“忠誠的僚機”發展工作來看，這項有可能顛覆傳統作戰模式的前沿技術已經基本成熟。

克拉托斯公司制造了3架驗證機，其中一架交付給AFRL，用于飛行試驗，另外兩架則在生產廠內用于測試。據美國空軍官方報道，3月5日，XQ-58A從滑軌上借助火箭發動機助推起飛，在空中持續飛行了76分鐘，最后以降落傘方式回收，正式拉開了飛行試驗的序幕。接下來，克拉托斯公司將按計劃分兩個階段實施5次飛行試驗，目標包括評估系統功能、空氣動力學性能以及發射和回收系統。

從防務領域來看，克拉托斯公司在獲得研制合同后的兩年半時間就開始飛行測試可以看作是一次至關重要的策略變化，因為這家靶機制造商希望從當前的靶機業務領域擴張到大型戰術無人機系統（UAS）的市場。該公司希望以200～300萬美元的單價出售數百或數千個無人機系統。

然而，從市場的角度，潛心研制無人僚機技術多年的洛馬公司和波音公司依然虎視眈眈，不會輕易拱手讓出這一新興市場，正在繼續優化和完善各自的投標方案，加快推出原型機，力爭在“忠誠的僚機”計劃進入到型號發展階段時，贏得美國空軍的青睞。

洛馬公司并未停步

目前，不只是美國空軍，美國國防部的多個部門和機構都表示出對可消耗無人機的濃厚興趣，DARPA和美國海軍也一直在修改各自的概念。因此，洛馬公司盡管錯失了LCASD計劃的合同，但認為自行研制的無人僚機仍然有機會贏得多個潛在機會。洛馬公司旗下的臭鼬工廠在過去十年里一直致力于發展和成熟各種自主飛行控制系統，嘗試在無人戰斗機（UCAV）和有人駕駛戰斗機之間實現協同編隊。

2017年4月，臭鼬工廠通過一架F-16戰斗機，完成了AFRL支持的一系列“突襲者”（Have Raider）技術測試，驗證了經過優化的自主飛行算法的有效性。在飛行驗證期間，模擬UCAV的F-16試驗機在空對地打擊任務中能夠快速、自主地應對和適應不可預見的障礙和威脅，同時仍然完成了預定的模擬任務。該機自主地與一架長機編隊飛行，并執行了地面攻擊任務，在任務完成后自主地重新與長機匯合。這些功能與洛馬公司研制的自動防撞系統密切相關，可以很好地協調F-16戰斗機和模擬UCAV的F-16試驗機之間的編隊，確保安全。

同年8月，領導臭鼬工廠低成本可消耗飛機（LCAA）研制團隊的項目經理喬·波科拉在接受美國《航空周刊》采訪時透露，洛馬公司專注于一種采用高效渦扇發動機作為動力的高亞音速無人機方案，其任務航程超過4000千米。這種無人機為可重復使用，而且價格便宜到足以發起一次性自殺任務。如果一架或兩架無人機突防到敵方空域內執行高風險任務，作戰人員一般不會在意它們是否被擊落。

臭鼬工廠公布的低成本可消耗飛機想像圖

當時，臭鼬工廠向美國《航空周刊》提供了一種設計方案的想像圖，為一種采用光滑機身、中等后掠翼和V型尾翼的無人機方案。這種隱身設計采用了機身上方的埋入式進氣口和后置式渦扇發動機，但并未展示發動機的尾噴口，大概是為了避免泄漏敏感的隱身特征。顯然，這種無人僚機設計有一個內部載荷艙，可以攜帶武器或傳感器。臭鼬工廠沒有透露該機是否設計有可以從常規跑道起飛和著陸的起落架，或者是采用助推器發射和降落傘回收設備。

據報道，臭鼬工廠正在借助現代化的低成本制造技術，同時利用政府支持的開放式系統架構（OSA）標準，繼續投資研制低成本可消耗性的無人機平臺。臭鼬工廠已經設計出可選擇的可重復使用機身，結合了“突襲者”項目所驗證的技術。洛馬公司的設計方案將利用多種先進的制造技術和不同的材料來降低成本，以滿足美國空軍設定的單機成本低于300萬美元的目標要求。

波音公司移師海外

與洛馬公司類似，波音公司也在LCASD計劃中競爭失利，但一直沒有對外公開參與投標的設計方案。為了讓落選的無人僚機方案起死回生，鬼怪工廠將目光轉向了海外，希望在美國之外尋找到潛在合作機會。作為美國的盟友，澳大利亞長期以來一直大量裝備多型美制作戰飛機，無疑是一個非常理想的合作伙伴。

近年來，澳大利亞政府陸續推出了一系列政策和舉措，大力支持國防工業振興和積極發展本國空中力量。2015年，澳大利亞皇家空軍推出了一項名為“杰里科計劃”（Plan Jericho）的倡議，旨在將空中力量轉型為可以在各種作戰環境中執行任務的綜合網絡化部隊，旨在保護澳大利亞避免遭受快速變化的各種威脅。這項計劃的重點之一是發展人工智能、機器學習和無人駕駛技術，以彌補相對較小的部隊規模。

“杰里科計劃”的核心理念是從作戰人員操作機器、與他人合作，轉變為人與機器協同作戰。無疑，這項重在轉型的作戰需求與美國ATS計劃及其研制團隊非常契合。于是，波音公司與澳大利亞政府一拍即合，在2018年秘密啟動了ATS計劃，研制一架驗證機，為正式生產無人僚機提供成熟的關鍵技術。

2019年2月27日，波音公司在澳大利亞舉行的阿瓦隆航展上首次公開展出了ATS全尺寸模型，引起轟動。對于澳大利亞而言，ATS的橫空出世標志著澳大利亞自二戰以來首次在本土研制第一架作戰飛機。

澳大利亞之所以緊隨美國發展和驗證無人僚機技術，在很大程度上考慮到價格高昂且易受攻擊的E-7A預警機和KC-30空中加油機等作戰支援平臺在戰爭中有可能被隱身戰斗機發射的遠程空空導彈摧毀。澳大利亞空軍希望未來的無人僚機可憑借著隱身能力悄然突破到對手的空域內，執行情報、監視與偵察（ISR）和電子戰任務，實時傳輸相關情報信息，從而擴大了預警機的探測距離，大大降低了被對手擊落的風險。

ATS研制工作由波音公司與澳大利亞國防部聯合實施，目前尚處于技術驗證階段。根據計劃，波音公司將在澳大利亞的一個秘密地點制造3架原型機。預計將在2020年首飛，飛行測試持續到2022年。在進入型號生產階段后將在澳大利亞投產，首先裝備澳大利亞空軍，然后滿足國際防務市場的需求。

波音公司在阿瓦隆航展上展出了ATS全尺寸模型

協同作戰指日可待

波音ATS全尺寸模型采用常規布局，基本沿用了20世紀90年代麥道公司設計的JSF方案，具有中等后掠角機翼，兼顧了高亞音速和長續航能力。同樣，機身后部也沿襲了蝶形尾翼設計，避免了無尾飛機飛控系統的復雜性，相應降低了成本。

根據波音公司公布的數據，ATS長約11.7米，翼展顯得相對非常短小，似乎難以滿足長航時、遠距離任務的需求。仔細觀察，鬼怪工廠的設計，創新性地了采用了一種升力體構型，精心優化了前機身、進氣道、機翼和排氣裝置等局部設計，有效解決了隱身、高機動性能、長續航能力、多任務載荷之間的矛盾。

前機身截面近似為三角形，在機身兩側采用了無附面層隔道超音速進氣口（DSI），中機身和后機身則自然形成一個升力體，在兼顧氣動和隱身性能的基礎上，獲得了更大的機身空間，可以容納更多燃油，使最大航程超過3700千米。更重要的是，升力體機身可以在內部設計一個載荷艙，用于配備多種設備，也為下一步發展攻擊型無人僚機留出了足夠空間。

ATS將成為“超級大黃蜂”的最佳搭檔

ATS將成為“超級大黃蜂”的最佳搭檔

E-7A預警機設想可以控制多架無人僚機獲取情報信息

波音公司在航展上透露，ATS采用半自主飛行，可以從地面和空中進行控制，支持其它有人駕駛作戰平臺。ATS能夠從與有人機相同的跑道起飛，并具備相同的飛行速度，在協同作戰時，將使用人工智能軟件自主飛行，同時與其它作戰飛機保持安全距離。

從研制目標來看，ATS計劃旨在實現低成本、模塊化和多任務，能夠根據不同作戰任務的需要，使用“即裝即用”技術，快速重新配置任務載荷。波音公司表示，即將推出的ATS生產型基本類似于最初的原型機，在機頭下將會設計一個非常明顯任務載荷區域，內部結構采用模塊化設計，可以根據任務需要隨時改裝。最初的多任務型號主要配置各種傳感器和電子干擾設備，用于ISR任務，同時能夠實施電子戰攻擊。

從波音公司公布的想像圖來看，ATS將有效彌補F/A-18E/F戰斗機缺乏隱身設計的弱點，成為“超級大黃蜂”的最佳搭檔。鬼怪工廠參與ATS研制計劃的負責人沙恩·阿諾特表示，飛行員駕駛“超級大黃蜂”以1100千米/小時的速度飛行時，可以在座艙內隨時指揮和控制4～6架無人機執行各種任務，從而延伸了作戰范圍，降低了自身的風險。

自從美國空軍提出了“忠誠的僚機”作戰理念后，美國各大防務承包商立足自身技術優勢，有條不紊地發展各自的無人僚機，已經在有人/無人協同作戰領域取得了顯著進展。在技術驗證的基礎上，AFRL最近提出了一項Skyborg計劃，力爭在未來五年內推出具備人工智能“大腦”的無人作戰飛機的原型機，勢必將對未來空戰模式產生深遠的影響。

[編輯/行健]