【復(fù)雜系統(tǒng)】變革!美空軍用“系統(tǒng)簇”概念取代單一下一代戰(zhàn)斗機(jī)平臺(tái)
2019年9月6日,美國(guó)《航空周刊與空間技術(shù)》發(fā)表了有關(guān)美空軍以“系統(tǒng)簇”取代單一下一代戰(zhàn)斗機(jī)平臺(tái)的文章。我中心黃濤先生翻譯如下,供各位讀者參考。
對(duì)美空軍而言,那些隨時(shí)代而生的戰(zhàn)斗機(jī),如二戰(zhàn)時(shí)的P-51、朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)的F-86、越南戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)的F-4、冷戰(zhàn)時(shí)的F-15以及今天的F-22的后繼機(jī)已經(jīng)成為過(guò)去式?罩袃(yōu)勢(shì)的未來(lái)屬于一系列能力,例如集成在共享網(wǎng)絡(luò)上、并作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行戰(zhàn)斗的新舊飛機(jī)和衛(wèi)星。
2015年以來(lái),美空軍開(kāi)始用“能力簇”概念取代單一平臺(tái)中心戰(zhàn)、主戰(zhàn)裝備思維之下的機(jī)型替換發(fā)展思路,發(fā)展2030年及以后空中優(yōu)勢(shì);現(xiàn)在,美空軍提出用對(duì)“系統(tǒng)簇”概念的強(qiáng)調(diào),取代此前對(duì)“能力簇”中“穿透型制空”戰(zhàn)斗機(jī)這一核心平臺(tái)的強(qiáng)調(diào),這是因?yàn)椋瑥?fù)雜系統(tǒng)形態(tài)航空裝備的設(shè)計(jì)和研制起始點(diǎn)和發(fā)展方法論將產(chǎn)生顛覆性變革,平臺(tái)作為節(jié)點(diǎn),其隱身、氣動(dòng)等方面的論證分析和總體設(shè)計(jì),不再是復(fù)雜系統(tǒng)形態(tài)航空裝備發(fā)展的基點(diǎn),而是出于相對(duì)更下層的層級(jí)。圖為美國(guó)諾格公司曾提出的“下一代空中主宰”中新型戰(zhàn)斗機(jī)想象圖,它正在用定向能武器摧毀來(lái)襲導(dǎo)彈(美國(guó)諾格公司圖片)
曾經(jīng)被認(rèn)為是洛馬公司F-22直接替換計(jì)劃的“下一代空中主宰”(NGAD)計(jì)劃的預(yù)算情況反映了在空中力量采辦哲學(xué)方面的巨變。重點(diǎn)已經(jīng)從提供F-22備受期待的繼任者轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)建一個(gè)環(huán)境,支撐新舊能力下的網(wǎng)絡(luò)化部隊(duì),能力中可能包括或不包括新飛機(jī)。重點(diǎn)不是開(kāi)發(fā)一種新型飛機(jī),而是利用能力在多個(gè)域(包括空中,太空和網(wǎng)絡(luò)空間)實(shí)現(xiàn)空中優(yōu)勢(shì)。
2019年8月7日,美空軍作戰(zhàn)能力集成主任邁克爾·范蒂尼少將(Maj. Gen. Michael Fantin)在美空軍協(xié)會(huì)米切爾研究所表示,“我們認(rèn)為(NGAD)是一項(xiàng)復(fù)雜組織體挑戰(zhàn)!比魏我躁P(guān)于NGAD特定平臺(tái)的問(wèn)題開(kāi)頭的討論都被回避。這架飛機(jī)只是“卡車(chē)”。未來(lái)的技術(shù)是連接不同的平臺(tái),包括一些專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于不與其他平臺(tái)連接的平臺(tái),如F-22。范蒂尼說(shuō),“我們不想談?wù)撔〔考。我們希望談(wù)勛尡娝苤目ㄜ?chē)投入戰(zhàn)斗的高速公路。”
回顧美國(guó)對(duì)2030年及以后空中優(yōu)勢(shì)能力的探索,可以發(fā)現(xiàn)美國(guó)工業(yè)界早期也提供過(guò)編組系統(tǒng)作戰(zhàn)想象圖。上圖為波音公司于2013年4月在美海軍聯(lián)合會(huì)海空天會(huì)展上推出的想像圖,是有人機(jī)加上同一布局的無(wú)人機(jī)編組;下圖為諾格公司在2011年9月提出的美空軍未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)想象圖,是1架有人機(jī)加上前方3架布局相同但尺寸更小的無(wú)人機(jī)編組。上面兩圖發(fā)布的時(shí)候,美軍尚還在用單一平臺(tái)概念推進(jìn)所謂“第六代戰(zhàn)斗機(jī)”探索,波音公司和諾格公司的上述想象圖雖然看似超越了單一平臺(tái),實(shí)際還是依托單一平臺(tái)派生,尚不能構(gòu)成復(fù)雜系統(tǒng)或“系統(tǒng)簇”(美國(guó)波音公司、諾格公司圖片)
美空軍一直依靠多種能力來(lái)實(shí)現(xiàn)空中優(yōu)勢(shì)。諸如波音公司E-3這樣的飛機(jī)向從事空中攻擊和攔截任務(wù)的F-15和F-22提供來(lái)襲目標(biāo)的早期預(yù)警信息。與此同時(shí),諾格公司的E-8C在對(duì)地面目標(biāo)打擊中提供類(lèi)似作用貢獻(xiàn)。但正在向多域作戰(zhàn)的過(guò)渡期望將網(wǎng)絡(luò)能力提升到一個(gè)新的水平。預(yù)計(jì)目標(biāo)信息來(lái)自每個(gè)域的眾多資產(chǎn),通過(guò)軟件算法自動(dòng)選擇武器,以便識(shí)別各種選項(xiàng)中的最佳選擇,從而達(dá)到目標(biāo)。
由于美空軍擁抱未來(lái)作戰(zhàn)的愿景,將新能力與特定平臺(tái)聯(lián)系起來(lái)成為一種詛咒。美空軍戰(zhàn)略計(jì)劃主任大衛(wèi)·克魯姆少將(Maj. Gen. David Krumm)在同一個(gè)米切爾研究所活動(dòng)中說(shuō),“我想給你留下深刻印象的第一件事就是NGAD不是這樣:這不是一件事。它不是一個(gè)平臺(tái)。它不是替代。NGAD是一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng),它們可以一起工作!
它并不總是美空軍的首選方法。直到2015年,美空軍研究實(shí)驗(yàn)室還為NGAD提供了一個(gè)技術(shù)路線圖,展示了一個(gè)被稱(chēng)為“F-X” 的新平臺(tái),在2022財(cái)年末進(jìn)入工程與制造發(fā)展階段。隨后的規(guī)劃文件,如2016年發(fā)布的《下一代空中優(yōu)勢(shì)飛行規(guī)劃》和2017年發(fā)布的《空中優(yōu)勢(shì)2030》路線圖描述了“系統(tǒng)簇”的概念,但以一種先進(jìn)的新型戰(zhàn)斗機(jī)作為核心。
直到2019年,空軍的預(yù)算文件似乎都支持以平臺(tái)為中心的方法。但是,2019年3月份發(fā)布的五年預(yù)算支出計(jì)劃將NGAD預(yù)算削減了一半,2024財(cái)年前的支出從132億美元降至66億美元。此外,美空軍領(lǐng)導(dǎo)人明確排除了未來(lái)五年對(duì)下一代戰(zhàn)斗機(jī)的支出。相反,NGAD預(yù)算將致力于開(kāi)發(fā)新一代傳感器和通信鏈路以及開(kāi)放系統(tǒng)計(jì)算架構(gòu)。
盡管未來(lái)五年焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移,但長(zhǎng)期內(nèi)下一代戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展并未被放棄。范蒂尼說(shuō),“當(dāng)然,你可以想到會(huì)有一個(gè)小部件。但是這個(gè)小部件需要是一個(gè)開(kāi)放式任務(wù)系統(tǒng),(并且)它需要包含(通用指揮與控制接口)!
2013年9月,美國(guó)洛馬公司“臭鼬工廠”成立70周年紀(jì)念時(shí)公布的美空軍未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)想象圖。迄今為止,洛馬公司尚未公布過(guò)符合“系統(tǒng)簇”概念的美空軍未來(lái)空戰(zhàn)能力想象圖,但實(shí)際上該公司很關(guān)注復(fù)雜系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展,承擔(dān)了美國(guó)防部國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局“系統(tǒng)之系統(tǒng)集成技術(shù)與實(shí)驗(yàn)”(SoSITE)項(xiàng)目研發(fā)工作,開(kāi)展了初步的演示驗(yàn)證。如前所述,美空軍也沒(méi)有否認(rèn)“系統(tǒng)簇”中未來(lái)將包含下一代戰(zhàn)斗機(jī),可能就如曾提及的“穿透型制空”戰(zhàn)斗機(jī)。為什么美空軍現(xiàn)在如此強(qiáng)調(diào)“系統(tǒng)簇”概念呢?我們認(rèn)為如前所述,復(fù)雜系統(tǒng)形態(tài)航空裝備的分析論證和研發(fā)基點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生變化;趶(fù)雜系統(tǒng)形態(tài)視角,下一代空中優(yōu)勢(shì)能力的發(fā)展始于復(fù)雜系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)、基于作戰(zhàn)場(chǎng)景的互用性設(shè)計(jì)、基于復(fù)雜系統(tǒng)工程的分析論證以及相關(guān)可用技術(shù)的演示驗(yàn)證,可以現(xiàn)在開(kāi)始、隨時(shí)開(kāi)始、不斷迭代,持續(xù)前進(jìn),而不用等到一種下一代戰(zhàn)斗機(jī)或核心平臺(tái)的立項(xiàng)為標(biāo)志——在復(fù)雜系統(tǒng)形態(tài)裝備中,任何一個(gè)具體節(jié)點(diǎn)裝備的需求確定和工程研制,都可以并行或后續(xù)進(jìn)行(美國(guó)洛馬公司圖片)
到目前為止,美空軍還沒(méi)有把這個(gè)想法推銷(xiāo)給美國(guó)國(guó)會(huì)。在將自己的NGAD五年預(yù)算削減一半之后,美國(guó)國(guó)會(huì)眾議院撥款委員會(huì)提議將空軍在2020財(cái)年的10億美元資金申請(qǐng)削減50%?唆斈氛f(shuō),“這個(gè)‘系統(tǒng)簇’的概念,你是對(duì)的。有一些瑕疵。但我們知道網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)是未來(lái)的發(fā)展方向!

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