美國空軍正在醞釀新型自主無人僚機的概念方案

史蒂夫·特林布爾（華盛頓），布萊恩·埃弗斯坦·奧蘭多（佛羅里達州）

美國空軍正在為B-21轟炸機和“下一代空中優勢”戰斗機尋找新的大型自主無人僚機。這種新型無人僚機與可重復使用、低成本可消耗小型自主無人僚機截然不同，單價高達上億美元。

在2023財年預算中，美國空軍提交了兩種新型保密無人機系統（UAS）的計劃，可能要求新型遠程無人僚機攜帶數千磅彈藥，執行打擊任務。這項計劃正在改變B-21轟炸機和未來“下一代空中優勢”（NGAD）戰斗機各自“忠誠僚機”的概念方案。

性能特性

美國空軍部長弗蘭克·肯德爾（Frank Kendall）表示，空軍須要下一代無人僚機與B-21和NGAD有人機協同作戰，完成所有任務；無人僚機應具有寬帶通信能力和隱身性能，安裝先進的電子戰系統，而且是一種大型遠程亞聲速無人機，航程與有人機相同，當到達作戰區域時，使用合適的任務載荷為有人機作戰提供支援。

今年2月，美國空軍向工業界發出一份有關B-21轟炸機的無人僚機需求調研，公布了無人僚機部分非密性能特性，如航程不低于2778km，任務載荷重量不低于1814kg，即使在敵方雷達、射頻接收機和紅外傳感器探測下也能運行。

不過，需求調研公布的非密性能特性可能不是美國空軍新型無人僚機的優選性能目標。據美國米切爾研究所（Mitchell Institute）未來空天概念和能力評估部主任馬克·岡辛格（Mark Gunzinger）的評估，B-21的無人僚機航程應達5556km，任務載荷重量為4540kg。岡辛格主任是一名空軍退役上校和轟炸機飛行員，曾參與空軍于2010年發起的某項研究，該研究工作促成了“遠程打擊轟炸機”（LRSB）計劃。該計劃涉及轟炸機、無人機系統和新型彈藥等一系列系統開發。他認為，肯德爾部長的發言透露了空軍對遠程打擊系統中其他裝備的定義。

圖1 諾格公司X-47B無人機驗證機已有15年歷史。而B-21的無人僚機具有X-47B驗證機的性能特性。

圖2 XQ-58A“女武神”是低成本可消耗無人僚機的代表機型。

價格分析

2022年3月3日，空軍部長肯德爾在空戰研討會上透露，美國空軍正在為B-21和NGAD有人機尋找新的大型無人僚機，新型無人僚機的單價至少是B-21或NGAD的一半。這一價格估算說明，無人僚機概念方案的價格會大幅上漲。

雖然空軍研究實驗室將繼續開展低成本可消耗無人僚機的試驗，但肯德爾部長此番評論表明，美國空軍可能會為B-21和NGAD的無人僚機尋找一種更加復雜的實現途徑。

B-21轟炸機與無人僚機的價格

美國空軍B-21轟炸機的平均單價為5.5億美元，后來根據諾格公司更低的中標單價而調整為5.11億美元，但該數字是2012年的價格，考慮通貨膨脹因素，B-21的目標單價現在約為6.4億美元。

因此，按6.4億美元的一半計算，B-21的無人僚機單價約為3.2億美元，相當于4架洛馬公司F-35A戰斗機的總價。

NGAD戰斗機與無人僚機的價格

雖然NGAD計劃尚未確定下一代有人戰斗機的平均目標單價，但美國國會預算辦公室（CBO）于2018年12月編寫的評估報告給出了估價，即下一代有人戰斗機的單價約為3億美元。按3億美元的一半計，NGAD的無人僚機單價約為1.5億美元。

而美國空軍研究實驗室（AFRL）低成本可消耗“忠誠僚機”的單價在200萬～2000萬美元之間。由此可見，兩種新型無人僚機的單價遠高于“忠誠僚機”。

不過，肯德爾部長在研討會的后續講話中表示，空軍尚未確定兩種新型保密無人僚機的最終價格估算，各方仍然可以探討如何減少B-21和NGAD的作戰任務，讓無人僚機承擔更多的任務。但他預計B-21和NGAD各自僚機的單價不會低于B-21和NGAD的一半，稱“一半”是空軍對無人僚機當下應該達到的最低估算單價。其實，空軍希望價格更低。

肯德爾部長表示，盡管空軍希望新型無人僚機的單價達到B-21或NGAD的一半，但該提議仍可能因工業界的反饋意見而取消。他堅信NGAD系統族由有人機和無人機組成，將帶來很高的成本效益，并希望B-21轟炸機的作戰系統也獲得這種成本效益。但是，空軍須要做更多的工作來證明該觀點的正確性。

美國空軍副參謀長克林頓·希諾特（Clinton Hinote）中將負責戰略、集成和需求工作，他透露空軍正在研究如何通過無人僚機而不是B-21轟炸機來降低一部分遠程打擊任務的費用?？哲娬谠儐柟I界的供應商能否使用自主技術，以更低的價格生成戰斗力。

低成本可消耗無人僚機的價格

美國空軍研究實驗室將“可消耗系統”的單價定在200萬～2000萬美元之間，認為這種價格范圍足以支持空軍部署可重復使用的無人僚機系統。為了作戰任務而“犧牲”無人僚機，空軍并沒有成本壓力。

自2016年以來，美國空軍研究實驗室已經演示了一系列低成本可消耗無人僚機，代表機型是克拉托斯公司XQ-58A“女武神”（Valkyrie），該機目標單價在300萬～400萬美元之間。

機隊規劃

兩種新型保密無人僚機的作戰能力可能對美國空軍規劃的B-21和NGAD的兵力結構產生影響。樂觀的估計是，美國空軍在“超過100架”B-21轟炸機項目備案中增加大型無人轟炸機，幫助美國空軍全球打擊司令部（AFGSC）實現約150架隱身轟炸機機隊的目標；悲觀的預測是，新型無人轟炸機可能會影響空軍超過100架B-21轟炸機的采購計劃。因為，有人機的一部分任務將移交給成本更低的無人轟炸機。

空軍部長肯德爾表示，他對B-21轟炸機機隊的目前規劃感到滿意，未來任何可能的變化都只是推測。

作戰任務

兩種新型無人僚機的概念方案與可重復使用、低成本可消耗小型自主無人僚機截然不同，旨在與B-21轟炸機和“下一代空中優勢”戰斗機協同作戰，攜帶有強殺傷力的武器為有人機提供作戰支援。

新型無人僚機的性能特性可能不符合美國空軍研究實驗室對“可消耗系統”的經典定義，但是仍然適用于其他系統?？哲姴块L肯德爾僅將“可消耗系統”定義為無人僚機不具有載人功能。從這個意義上講，即使單價高達3.2億美元，無人僚機也可以在戰斗中執行一項對有人機來說有自殺風險的任務?？系聽柗Q，如果這種做法能帶來重大的作戰優勢，3.2億美元的無人僚機也可以消耗甚至“犧牲”，而有人機永遠不可能做到這一點。

圖3 諾格公司開發的B-21有人轟炸機停放在機庫內。

圖4 諾格公司發布“下一代空中優勢”有人戰斗機概念圖。

圖5 波音公司X-45C無人機驗證機。

“聯合無人空中作戰系統”計劃回顧

諾斯羅普-格魯門公司B-21轟炸機和未來“下一代空中優勢”戰斗機的新型無人僚機概念方案讓人想起了諾格公司X-47B驗證機和波音公司X-45C驗證機。這種單發驗證機的價格可能超過隱身有人戰斗機。例如，波音公司研制的非攻擊型MQ-25非隱身艦載無人加油機，其平均單價約1.21億美元，比美國海軍2022年訂購的F-35C戰斗機高出28%。

據悉，美國國防預研局（DARPA）在16年前資助了具有開創性的“聯合無人空中作戰系統”（J-UCAS）計劃，波音公司和諾格公司曾參與J-UCAS項目 競標，X-47B和X-45C是J-UCAS項目的驗證機。

2006年，J-UCAS計劃被取消后，空軍曾簡要探討了啟動后續作戰機型開發的計劃。波音公司和諾格公司也分別公開討論后續備選方案，波音公司提出X-45D無人機，該機翼展38.1m，可攜帶9080kg任務載荷或80枚炸藥（其中每枚炸藥重量約114kg）；而諾格公司提出的X-47C無人機也能攜帶9080kg武器，機型是與B-2具有相同尺寸的X-47B。