洛馬公司魔改F-16D，美軍無人戰機問世，預計在今年組成無人戰機編隊

2022年6月 加利福尼亞州愛德華斯空軍基地 一架F-16戰機 像往常一樣進行常規的飛行演習 然而與以往不同的是 這架F-16並不需要飛行員進行駕駛 這架高度改裝的F-16無人戰機 已經完成12次試飛工作 今天大兵就來聊一聊 美軍以F-16爲基礎 研製的X-62無人戰機 最近幾年 人工智能和無人技術 一直是網友們熱門的話題 包括在俄烏戰場極爲活躍的無人機 以及各國宣佈要研發的 無人坦克無人戰機 而美國的洛克希德馬丁公司 作爲老牌戰機制造商 自然也是看出了這一點 早在2019年 洛馬公司便與通用動力達成合作 在1992年改裝的NF-16D的基礎上 進行無人戰機的升級和改造 這裏可能有朋友沒聽過NF-16D 大兵簡單介紹一下 這款驗證機是通用動力公司 在一架F-16D Block 30的基礎上改裝而來 外觀上有橙藍色塗裝 幾倍比常規F-16更大更厚實 尾部還安裝了 多軸推力施量發動機噴嘴 在失速的情況下 仍然可以對飛機進行控制 因此這款實驗飛機具有超機動性 能夠在公腳下保持俯仰和偏航控制 當時這款戰機主要是用於 超機動飛行的控制測試 2021年6月14號 在與通用動力達成協議後 NF-16D被洛克希德馬丁公司 用以進行無人戰機測試 並且還爲其增加了 SACS模擬自動控制系統 可能也有朋友不瞭解SACS 簡單來說 就是一個AI智能駕駛系統 並且可以通過不斷的吸收實驗數據 進行學習 掌握駕駛戰機的飛行技巧 這架實驗機也被從NF-16D 更名爲了X-62A 不過值得注意的一點 X-62作爲首款由人工智能技術控制的 無人戰鬥機 無疑是軍用航空領域的里程碑事件 根據美軍研究表明 當時的人工智能已經可以 在各種真實場景中完全控制戰鬥機 做出類似於人類飛行員的決策 和執行機動 因此在項目開始時 美空軍就將其視作 CCA協同作戰飛機計劃的一部分 而該計劃的目的是在尋求未來的空戰中 軍用無人戰機能夠與有人戰機進行混編 作爲一架輔助掌機的無人療機 共同執行作戰任務 在美軍的多次試飛測試中 X-62A通過加裝的 SACS模擬自主控制系統 分別測試了四種不同的人工智能飛行模式 這套模擬系統的核心是六個攝像頭 和一臺電腦組成的視覺處理系統 依靠這些攝像頭 AI可以觀察航線上各個方向的飛機 並由預測它們的飛行軌跡 如果附近的飛機飛行狀態出現異常 那麼AI會立刻做出反應 並保持跟蹤 必要時完成規避動作 另外這一AI駕駛系統 還能完成與塔臺的簡單對話 然而比較遺憾的是 除了和進行飛行操作 以及和塔臺進行簡單對話外 目前X-62還並不具備 使用機載武器進行空戰的能力 但AI逐漸學習大量的飛行數據後 大兵相信很快可以實現這一目標 那麼我們回到視頻開頭的問題 如果現階段美軍的無人戰機 已經具備使用機載武器的能力 它與有人戰機在空中對戰 上世紀70年代初 人工智能技術小有突破時 美軍就一直在嘗試 能否將其用於駕駛軍用飛機 只不過由於當時電腦硬件的限制 不足以支撐後續研究計劃 所以進展相當緩慢 之後大規模集成電路的電腦出現 算力方面有了明顯的提升後 人工智能技術開始進入穩步增長階段 2016年6月 智能空戰系統Alpha 在美軍的模擬超視距空戰中 戰勝了美空軍退役上校基恩裏 當時基恩裏雖然已經退役 但之前卻是美空軍的頂尖飛行員 駕駛過多種機型 有數千小時的飛行經歷 也擔任過預警機任務指揮官 作戰經驗豐富 另外他作爲教官 還培訓了多名美國空軍飛行員 有着多年和人工智能空戰系統 格鬥的經驗 並且在當時的空中模擬格鬥中 研發人員甚至有意讓Alpha處於劣勢地位 例如限制Alpha控制的戰機飛行速度 武器裝備以及戰鬥機的作戰能力 即使如此 Alpha依然能夠擊敗人類飛行員 展現了人工智能系統的空戰潛力 2020年8月 美國國防部高級研究計劃局 又一次組織了模擬飛行比賽 當時包括洛馬在內 共有8個研發團隊參加了比賽 但結果是AI憑藉的超乎尋常的瞄準能力 扒得頭籌 最終以5比0的大比分 擊敗了擁有超過2000小時 F-16飛行經驗的哥倫比亞特區 空軍國民警衛隊飛行員班格 而之所以AI飛行員 能連續兩次擊敗人類飛行員 大兵認爲 AI在空戰中具備沒有血肉束縛的優勢 首先人類飛行員在約12200米的高度 以每小時2415公里的速度飛行時 犯錯誤的成本很高 而AI可以增加容錯率 因爲AI可以在動態的環境中 考慮和協調最佳的戰術計劃 並且做出精確的響應 整體速度要比人類快250倍 舉例來說 在空戰中飛行員發現敵機後 需要立刻根據雙方的態勢 做出相應的機動飛行 儘量佔據有利地形 這包括高度及方位 以及能夠根據敵機的速度 高度及方向變化做出相應的調整 而做到恰到好處的機動飛行及調整很不容易 早了會暴露意圖 晚了會損失掉時間優勢 所以飛行員只能是根據經驗 儘量的做好這一切 雖然一些王牌飛行員能夠做得很好 取勝概率也大一些 但是有時也不免失手 出現亂拳打死老師傅的情況 反觀AI卻可以根據機上傳感器 收集到的戰場信息 不斷的連續做出最佳的反應 並根據對手的軌跡變化 做出及時的應對 雖然這一過程也有延遲 但以人類的反應速度和操作精準度 還是很難媲美的 實驗數據表明 在預判的反應速度上 人類飛行員需要0.3秒 才能對敵機的行動做出反應 而AI飛行員在幾毫秒內就可以做出反應 並且戰機從高空俯衝到低空盤旋 AI仍然具有高超的瞄準能力 這一點是人類幾乎無法做到的 因此 AI可以將空戰的每一步都做到極致 在空間與時間的轉換過程中獲得先機 其次 人類飛行員由於是血肉之軀 因此存在過載制限制 雖說人類飛行員在抗核載服務 與高壓面罩的配合下 可以承受短時間的9G過載 但人體很難長時間承受9G以上的高負荷 因爲這個時候 心臟已經無法完成血液的循環 所以很快眼前就會出現黑目 然後暈厥 直到重要的器官因缺血而導致衰竭死亡 但是AI則完全沒有這方面的顧慮 即使是同樣的戰機 也可以儘可能的延長過載時間 來實現比有人駕駛更高的機動性 而持續的大過載機動會有累積效應 結果就是優勢越來越大 最後是駕駛經驗積累 由於AI不是人類 根本不需要休息 所以只要服務器通電 那麼它就可以持續增加駕駛心眼 以最近一次以5比0 擊敗美軍飛行員班格的人工智能爲例 他從2019年底參賽到2020年8月比賽結束 經過至少40億次仿真訓練後 已經相當於擁有30年的F16駕駛經驗 雖然之前一直模擬的是F15戰機 但超強的學習能力 使他在比賽前很短時間就能駕馭F16 輕鬆擊敗王牌飛行員 那麼問題來了 未來美空軍飛行員會不會全部退役呢 完全依靠AI駕駛F16 F22等其他戰機呢 首先可以肯定的是 有人駕駛戰鬥機絕對不會被AI取代 因爲此前兩次人機大戰 是在有限場景下的模擬對抗 其場景只是簡單的一對一視距內向 相比真實的空戰場景來說 複雜度要低幾個數量級 另外在信息可觀測性和反應速度等方面 所展現出的難度和特殊性還並不算突出 因此在目前階段 真實的人機對抗場景中 AI不一定能夠完勝人類 但隨着科技的發展 AI肯定要比人類更強 經過以上分析 各位朋友不難看出 無人戰鬥機的價值和戰略意義 但是具體美軍會如何發展 還需要看美國國防部 對於美國已經納入時間表的六代戰機 雖然還是沒有詳細的技術標準透露出來 但是AI的駕駛技術 會在新一代戰機上應用 已經是不爭的事實了 並且大兵預測 六代戰機相對成熟後 還是會設置飛行員駕駛艙 也就是說 戰機作戰還是會由人類飛行員爲主導 AI駕駛技術作爲輔助 全程接管空戰操作 人類只需要確定最終攻擊命令的下達 就像打遊戲一樣 當然 飛行員駕駛艙也很可能被美軍放棄 畢竟AI有更好的判斷標準和反應速度 但即便如此 相信美軍也不會授權AI自行攻擊的權利 所以進一步的情況是 如果戰機想要發揮全部戰鬥性能 那就不能讓飛行員出現在駕駛艙中 最多隻需要遠程監控而已 而這些技術推進 都需要看美軍高層 對於AI無人戰機或者其他武器的界定 由於AI武器系統存在着根本性的倫理道德挑戰 一直以來 美國國防部都不準備賦予人工智能 自主執行攻擊命令的能力 而是更願意推進這項技術 在情報分析方面的應用開發 但這種情況無疑是對AI發展的一種限制 比如說 有一群高度智能化的無人機 如同帶刀侍衛一樣 伴隨着有人駕駛戰鬥機 爲其提供情報信息以及火力上的支持 這種名爲忠誠聊機的潛位武器系統 也是美軍對於AI融入空戰的一種嘗試 所以美國國防部近幾年推出的一系列政策文件 都在倡導通過投資自主性 人工智能和機器學習等技術 以獲得具有競爭力和軍事優勢 並且國防部一直在把這些政策轉化爲具體的行動 從觀念 組織和技術上 破除AI發展的阻礙 例如2020年8月26號 美國國會研究服務處發佈的 人工智能與國家安全報告顯示 美國國防部正在考慮人工智能 在包括情報 監視與偵察 後勤 網絡空間作戰 信息戰 指揮與控制 半自主和自主載具 以及殺傷性自主武器系統上面的多種不同應用 從這些信息來看 美軍已經致力於將AI技術帶上戰場 而這一報告 連同ACE計劃在AI戰機上面的進程 無疑不再傳遞着明確的信號 那就是AI技術爲主導的潘多拉魔盒 終究會被打開 好了 本期視頻到此結束 各位朋友認爲 未來無人戰機是否會有自主攻擊能力呢 歡迎在評論區留言討論 我是大賓 我們下期視頻見