第二代察打一體無人機

史蒂夫·特林布爾（華盛頓）

SG-2無人機是諾格競標美國空軍MQ-9替代計劃的概念機。根據該公司設想，未來SG-2無人機集群能在敵防空區域內長時間停留，自主感知、理解戰場態勢并對態勢變化做出反應，由分布式自主/響應控制系統管理作戰。

每個時代都有新的軍事挑戰和新的解決方案。十年前，阿富汗和伊拉克已無空中沖突，那時美國國防部急需解決的問題是埋在地下的簡易爆炸裝置（IED）。中國和俄羅斯的邊境和海岸線戒備森嚴，距離它們很遠的區域，成百上千臺移動式導彈發射裝置在自由穿行?，F在的問題已變成如何追蹤這些導彈發射裝置。

十年前，為了應對簡易爆炸裝置的威脅，國防工業部門提出在一組防御能力相當弱的超長航時航空器如混合動力飛艇和氫能源無人機上安裝高精度監視傳感器，這一概念催生出“藍魔”-II（Blue Devil II）飛艇項目、長航時多情報飛行器和“獵戶座”（Orion）無人機等發展計劃，但均未取得成果。

諾斯羅普-格魯門（下稱諾格）公司的作戰計劃人員仍在與空軍初步討論如何應對移動式導彈發射裝置的威脅，但與十年前應對非常真實的路邊簡易爆炸裝置不同，現在的解決方案仍停留在理論階段。

設計特點

美國空軍希望2023年替代MQ-9機隊，目前已啟動MQ-9替代計劃即現在的MQ-下一代（MQ-Next）計劃。為此，諾格公司準備發布一個概念機型：SG-2無人機。

2020年9月，諾格公司通過《航空周刊》獨家發布了SG-2無人機概念圖，該無人機是諾格今年7月提交給空軍生命周期管理中心情監偵和特種作戰處的新型無人機系列產品中的一個型號。

圖1 SG-2概念機的機身采用了類似于諾格X-47B的可折疊機翼。

SG-2無人機機身采用了類似于諾格X-47B的倒海鷗式機翼即可折疊機翼及阻攔鉤設計，機身內側的機翼后緣有小折角，而外側機翼的翼弦較窄。諾格先進項目部副總裁斯科特·溫希爾（Scott Winship）表示，按照計劃，SG-2無人機最大起飛重量為9071kg，不到X-47B的一半，航程約1852km，僅為X-47B航程的三分之一。

諾格認為，SG-2無人機的概念非常符合空軍的需求，SG-2的機體設計沒有參考尺寸更大，更復雜的X-47B，而是更多借鑒了諾格X-47A“飛馬”（Pegasus）無人機。

作戰愿景

根據諾格的構想，替代MQ-9的系統可能是由數十架察打一體SG-2無人機組成的網狀集群，它們具有良好的隱身性能，能突破敵防空系統，集體發現、跟蹤并在必要時摧毀大范圍內的目標，包括雷達基站和移動式導彈發射裝置。另一種可能的選擇是，無人機機載干擾器可以阻斷敵傳感器的偵察、監視及探測等任務，讓更有作戰價值的戰斗機和轟炸機機組人員接近更遠處的目標。

無人機作戰愿景旨在利用新一代自主無人機的潛力，不再需要操控員的直接控制。作戰無人機集群將能在敵防空區內長時間停留，利用自主功能感知、理解戰場態勢并對態勢變化做出反應。

分布式自主/響應控制系統開發

MQ-下一代計劃中SG-2無人機帶來的真正突破并非來自無人機平臺或者噴氣發動機的重大新技術。實現無人機作戰能力的核心不是SG-2本身或新型無人機系列中的其他型號，而是諾格公司分布式自主/響應控制（DA/RC）系統。諾格在正式文件中將分布式自主/響應控制系統描述為空軍聯合全域指揮與控制（JADC2）概念的初步方案，諾格先進項目部副總裁溫希爾將其比喻為“服用了類固醇的戰斗管理器”。

在諾格某工廠的一塊巨屏上顯示了正在模擬的戰斗，約十幾架藍色圖標的X-47B對抗紅色圖標的敵地面防空系統。對未接受過培訓的人員來說，觀察分布式自主/響應控制系統的運行就像在看一個視頻游戲，X-47B看起來像是按劇本在演練，實際上這些無人機正在虛擬現實的場景中進行一場復雜的模擬作戰。隨著每個圖標移動，這些X-47B無人機作為任務的一部分正在發揮各自的作用。在模擬演練中，分布式自主/響應控制軟件對X-47B進行管理，與諾格E-8C“聯合星”（Joint Stars）系統的人類戰斗管理器如出一轍，不同之處是大部分過程中，藍色圖標的X-47B是以無人機的飛行速度在移動。有一名工作人員負責監控，但無人系統并不依靠與人類操控員之間的連續通信。

諾格公司大約15年前就開始研發該軟件平臺，逐漸發展為分布式自主/響應控制系統。當時諾格為海軍無人空戰系統（UCAS）項目開發了X-47B，設想通過該軟件控制5架艦載無人機飛行，無需為每架無人機都配備一名操控員。現在，可以利用自主/響應控制軟件對100個左右充當無人機的結構圖標進行仿真。

圖2 SG-2概念機的機體設計借鑒了X-47A“飛馬”無人機。

圖3 替代MQ-9 的系統可能是由數十架察打一體SG-2無人機組成的集群。

自主/響應控制系統帶來的作戰突破并不屬于無人機設計的新靈感。相反，它是一套計算機硬件和軟件工具，能夠以遠超人類能力的計算速度管理復雜空戰。

低成本制造

X-47A和SG-2無人機均采用了諾格子公司縮比復合材料（Scaled Composites）的低成本制造技術。為獲得滿足要求的低成本產品，諾格授權縮比復合材料公司，嘗試盡可能降低產品成本的技術，同時保持同水平的智能功能。諾格負責實現智能化，縮比復合材料公司負責實現低成本制造。

雖有縮比復合材料公司參與，但諾格正設法將作戰型SG-2無人機的成本降到2000萬美元以下，2000萬美元是空軍定義的可消耗無人機的價格上限。諾格目前的問題是仍然很難把SG-2無人機的價格降到2000萬美元以下，因為只要安裝信號情報、電子情報或其他機載傳感器，無人機成本即開始走高，而諾格認為這些傳感器將為無人機提供更有作戰價值的任務，不愿通過減弱性能來降低價格。

諾格公司發表不同觀點

圖4 諾格分布式自主 / 響應控制系統工作中心。

圖5 SG-2無人機的概念是以分布式自主/響應控制系統管理無人機集群作戰。

基于自主/響應控制系統的表現，諾格公司的運營分析認為，空軍現代化裝備計劃中的低成本可消耗無人機和忠誠僚機概念都存在缺點。

諾格公司分析，未來美國與俄羅斯或中國之間可能會有一場曠日持久的戰役，假如把無人機設計成可消耗平臺，顧名思義“消耗”這個詞就意味著無人機將會遭受重大損失。根據公司諾格的運營分析，即使這種無人機的成本比更先進的有人機和轟炸機低很多，但整個機隊仍無法承受一直在消耗的代價。溫希爾表示，在一場以數天、數周、數月為周期的戰役中，不能總是把這些無人機扔進海里，這樣價格只會更貴。

空軍可消耗無人機概念的另一個特點是不依賴跑道起飛，克拉托斯XQ-48“女武神”（Valkyrie）就是由“低成本可消耗無人機技術”項目資助，該無人機設計為無起落架，無需跑道即可起降。諾格對此概念提出了質疑，認為與采用傳統起落架設計的無人機相比，該概念反而會導致整個機隊成本更高。例如，如果無人機能在4h內完成出動準備再投入作戰，就可以通過減少無人機采購數量，用節約的款項購買更好的起落架和維修設備，進而縮短無人機出動準備時間，但如果無人機無起落架，在使用降落傘回收時會損害機身，則需要更長的出動準備時間如12h，考慮到這種情況，部隊將不得不購入更多的無人機以維持實際作戰架次。

空軍正在尋求的另一個概念是忠誠僚機，該概念允許戰斗機飛行員控制一架到多架低成本可消耗無人機。人類飛行員可以利用這種可能重復使用的無人機充當高級偵察機，或者在需要時作為巡飛彈。對此，諾格也指出忠誠僚機概念有缺陷，認為以忠誠僚機”概念開展有人無人協同作戰將加重無人機的負擔，因為無人機具有強大的持久性和續航時間長，而有人機沒有任何持久作戰或執行長航時任務的能力?！?/p>