“龙鹰之争”困扰美国空军
综合编译 苗疆忆 杨懿华
青年参考
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2021年02月05日
07
版)
据美国“防务新闻”网站报道,美国空军不久前将代号Artoo的人工智能(AI)系统安装到50岁高龄的“龙夫人”即U-2高空侦察机上,利用AI寻找敌方导弹发射阵地,让它全权负责机载传感器的使用和战术导航。飞行员则集中精力搜索空中威胁,并与“机器人副驾”共享情报。美国军方称,Artoo的AI算法曾在棋类比赛中击败人类,其设计目的是为了给飞行员减负,“堪称国防事业在数字时代的一次飞跃”。
美军选择服役多年的有人驾驶飞机而非新锐的无人机测试人工智能技术,表明载人侦察机和以“全球鹰”为代表的无人化、自动化作战平台之间的竞技尚未分出高下。在先进技术加持下,U-2侦察机或将扭转以往在“龙鹰之争”中的颓势。
“全球鹰”一度占据上风
是继续使用载人侦察机还是用无人机全盘替代前者?对这个事关航空侦察发展方向的问题,美国国会和军方存在微妙分歧。美国众议院军事委员会多年来力挺无人机,认为随着军事科技突飞猛进,无人作战平台将逐步走向舞台中心,大有从支援保障单位转换为未来战场真正主角的势头。同时,多家防务智库就美国军事态势进行研讨时频频造势,称“全球鹰”无人机取代U-2等载人侦察机势在必行。
作为后冷战时代军用科技的结晶,“全球鹰”自首次亮相阿富汗战争以来便拥有耀眼的光环。伊拉克战争时期,这个有着标志性圆滑外观的家伙更是大放异彩,从2003年3月8日到5月2日,由美国加利福尼亚州比尔空军基地遥控的“全球鹰”完成了16次出击,虽仅占航空侦察飞行总量的3%,却获取了55%的重要目标数据。这些情报经位于美国本土的指挥所处理后回传给前方战斗部队,情报分发和通报加起来耗时不超过10分钟。
如今看来,“全球鹰”的性能参数仍然领先:机载燃料超过7吨,最大航程2.5万公里,留空时间是U-2侦察机的3倍以上,达41个小时。制造商诺斯诺普·格鲁门公司的高管对“全球鹰”的情报搜集能力不吝溢美之词:“作为单一武器系统,它能搭载合成孔径雷达、光电传感器包和信号情报传感器包,可以对3种不同形式的情报产品加以融合处理。”
无人机相对有人驾驶飞机的优势是显而易见的:它无视人员伤亡和人体生理极限,而操纵性和舒适性是U-2这类载人侦察机饱受诟病的地方。U-2以上世纪50年代的F-104战斗机为蓝本设计,换上了一对类似滑翔机的修长机翼,由此获得了独特的起降性能和极高的飞行高度,增加了操作难度,被视为最难驾驭的军用飞机之一。
由于要在临近宇宙空间的超高空执行任务,U-2的飞行员必须全程穿着类似宇航服的减压套装,十分不利于身体的热气排出,飞行员时常汗流浃背。U-2侦察机单次执行任务通常要连续飞行9到12个小时,其间,飞行员只能通过吸管进食。随着飞行次数不断增加,很多人患上了通常只有下潜过快的潜水员才会得的减压病。美国航空医学专家凯利·韦斯特曾披露说,自2002年起,已经有多位U-2飞行员因病痛折磨提前离开岗位。
军用无人机远非完美
不过,正如美国防务智库“列克星敦研究所”专家罗兰·汤普森指出的,尽管“无人机包打天下”是当前在公众中流行的观点,载人侦察机仍然有无人机难以复制的独门绝技。
上文提到,U-2的劣势在于有飞行员,但这一点在某些场合反倒成了优势——人类可以对看到的东西和照相设备产生的图像做出实时反应。以阿富汗战场为例,U-2侦察机可以利用高清晰照相设备察觉干燥路面的细微变化,由此找到塔利班武装埋设的炸弹。而“全球鹰”每次飞行前必须事先规划好航线,如果碰上四处游荡的高机动性目标,侦察效能会大打折扣。在阿富汗,美军无人机曾十几次分不清平民车队和武装分子的车队。有一次,攻击型无人机将英军的地面分队当成目标狂轰滥炸。
美国军方坚持保留U-2的另一个原因在于,它能胜任全天候任务。公开资料显示,U-2的极限飞行高度是2.5万米,“全球鹰”只有1.8万米。这意味着,U-2可以轻松从云层上方飞越。为此,一位飞行员这样赞美“龙夫人”:“世上最猛烈的暴风雨是它下方的烟花。”反观“全球鹰”,受制于飞行高度,它无法在雷电和风暴上空飞行,遇到积云也无法绕路躲避。“全球鹰”的飞行路线上有任何不良天气预报,飞行任务都可能被取消。据称,仅2012年,驻守关岛安德森空军基地的3架“全球鹰”就在地面“赋闲”了一个月之久。
U-2的侦察设备同样备受美军信赖。在提交给国会的一份报告中,军方强调“U-2目前的传感器优于‘全球鹰’,关键是它装有UTC公司的SYERS II型照相机”。一个时常被忽略的事实是,“全球鹰”的内部空间比U-2小,有效荷载大概少一半,不具备与U-2相同的功率和载重能力;如果“全球鹰”把传感器升级到和“龙夫人”相当的水平,总共需要数亿美元费用。
经费问题戳到了美军的痛处。随着预算紧缩,美国空军希望把有限的资金用到要害环节。“全球鹰”的运行成本相对低一些,但它属于在产型号,需要大量后期投入,而U-2的机身都是多年前制造的。此外,解决900多名U-2飞行员的再就业问题也是棘手的事情。
战略转向须“老将”引路
让美国空军放心不下的还有无人机的战场生存能力。无人机由于发动机功率低、雷达反射截面积小而不易被发现。但无人机的速度太慢且缺乏感知和躲避能力,一旦被发现就难以逃脱追击。有时,要想达到较好的侦察效果,无人机必须降低高度或在目标附近盘旋,被发现甚至被击落的风险就更高了。2019年6月,伊朗革命卫队声称用防空导弹击落了美国海军一架“全球鹰”。加上伊拉克战争与阿富汗战争,被击落的各型无人机多达上百架。
无人机通常依赖卫星导航来维持飞行,这在和平时期不是缺陷,若在战争年代遇到敌方电子干扰、网络攻击乃至反卫星武器等反制手段,就会危及无人机的有效运作。早在2011年,伊朗就利用美军RQ-170“哨兵”无人机全球定位系统的漏洞,诱使该无人机降落在本国境内,随后对机上的软件进行破解,并声称用逆向工程技术加以仿制。美国最先进间谍技术的集合体就这样折戟沉沙,增加了人们对无人机安全性及导致尖端技术扩散的质疑。
美国空军中将罗伯特·奥托提出过另一点隐忧:无人机在对抗激烈的环境下能否顺利完成任务?“全球鹰”这样的无人机在过去20年间取得成功,原因之一是,它们基本是在无对抗的环境下飞行。美国从阿富汗和伊拉克撤军后,重点作战区域逐步从内陆地区转向濒海地区,直接面对部署了严密防空系统的区域军事强国。既无隐身能力又行动迟缓的“全球鹰”显然不具备深入上述国家领空执行任务的可能性。U-2侦察机则可凭借飞行高度和设备性能的优势,用不着进入别国领空,就可以探测到对手领土上百公里纵深的情况。
今后,随着Artoo这样的人工智能“副驾驶”逐步就位,有人驾驶侦察机与生俱来的短板有望得到弥补。权衡利弊,在较长的时期内,无人机在防御相对薄弱的战略方向上大有用武之地,但针对高风险重点地区,美军还得让U-2这员“老将”出马。
责任编辑:张昊天
据美国“防务新闻”网站报道,美国空军不久前将代号Artoo的人工智能(AI)系统安装到50岁高龄的“龙夫人”即U-2高空侦察机上,利用AI寻找敌方导弹发射阵地,让它全权负责机载传感器的使用和战术导航。飞行员则集中精力搜索空中威胁,并与“机器人副驾”共享情报。美国军方称,Artoo的AI算法曾在棋类比赛中击败人类,其设计目的是为了给飞行员减负,“堪称国防事业在数字时代的一次飞跃”。
美军选择服役多年的有人驾驶飞机而非新锐的无人机测试人工智能技术,表明载人侦察机和以“全球鹰”为代表的无人化、自动化作战平台之间的竞技尚未分出高下。在先进技术加持下,U-2侦察机或将扭转以往在“龙鹰之争”中的颓势。
“全球鹰”一度占据上风
是继续使用载人侦察机还是用无人机全盘替代前者?对这个事关航空侦察发展方向的问题,美国国会和军方存在微妙分歧。美国众议院军事委员会多年来力挺无人机,认为随着军事科技突飞猛进,无人作战平台将逐步走向舞台中心,大有从支援保障单位转换为未来战场真正主角的势头。同时,多家防务智库就美国军事态势进行研讨时频频造势,称“全球鹰”无人机取代U-2等载人侦察机势在必行。
作为后冷战时代军用科技的结晶,“全球鹰”自首次亮相阿富汗战争以来便拥有耀眼的光环。伊拉克战争时期,这个有着标志性圆滑外观的家伙更是大放异彩,从2003年3月8日到5月2日,由美国加利福尼亚州比尔空军基地遥控的“全球鹰”完成了16次出击,虽仅占航空侦察飞行总量的3%,却获取了55%的重要目标数据。这些情报经位于美国本土的指挥所处理后回传给前方战斗部队,情报分发和通报加起来耗时不超过10分钟。
如今看来,“全球鹰”的性能参数仍然领先:机载燃料超过7吨,最大航程2.5万公里,留空时间是U-2侦察机的3倍以上,达41个小时。制造商诺斯诺普·格鲁门公司的高管对“全球鹰”的情报搜集能力不吝溢美之词:“作为单一武器系统,它能搭载合成孔径雷达、光电传感器包和信号情报传感器包,可以对3种不同形式的情报产品加以融合处理。”
无人机相对有人驾驶飞机的优势是显而易见的:它无视人员伤亡和人体生理极限,而操纵性和舒适性是U-2这类载人侦察机饱受诟病的地方。U-2以上世纪50年代的F-104战斗机为蓝本设计,换上了一对类似滑翔机的修长机翼,由此获得了独特的起降性能和极高的飞行高度,增加了操作难度,被视为最难驾驭的军用飞机之一。
由于要在临近宇宙空间的超高空执行任务,U-2的飞行员必须全程穿着类似宇航服的减压套装,十分不利于身体的热气排出,飞行员时常汗流浃背。U-2侦察机单次执行任务通常要连续飞行9到12个小时,其间,飞行员只能通过吸管进食。随着飞行次数不断增加,很多人患上了通常只有下潜过快的潜水员才会得的减压病。美国航空医学专家凯利·韦斯特曾披露说,自2002年起,已经有多位U-2飞行员因病痛折磨提前离开岗位。
军用无人机远非完美
不过,正如美国防务智库“列克星敦研究所”专家罗兰·汤普森指出的,尽管“无人机包打天下”是当前在公众中流行的观点,载人侦察机仍然有无人机难以复制的独门绝技。
上文提到,U-2的劣势在于有飞行员,但这一点在某些场合反倒成了优势——人类可以对看到的东西和照相设备产生的图像做出实时反应。以阿富汗战场为例,U-2侦察机可以利用高清晰照相设备察觉干燥路面的细微变化,由此找到塔利班武装埋设的炸弹。而“全球鹰”每次飞行前必须事先规划好航线,如果碰上四处游荡的高机动性目标,侦察效能会大打折扣。在阿富汗,美军无人机曾十几次分不清平民车队和武装分子的车队。有一次,攻击型无人机将英军的地面分队当成目标狂轰滥炸。
美国军方坚持保留U-2的另一个原因在于,它能胜任全天候任务。公开资料显示,U-2的极限飞行高度是2.5万米,“全球鹰”只有1.8万米。这意味着,U-2可以轻松从云层上方飞越。为此,一位飞行员这样赞美“龙夫人”:“世上最猛烈的暴风雨是它下方的烟花。”反观“全球鹰”,受制于飞行高度,它无法在雷电和风暴上空飞行,遇到积云也无法绕路躲避。“全球鹰”的飞行路线上有任何不良天气预报,飞行任务都可能被取消。据称,仅2012年,驻守关岛安德森空军基地的3架“全球鹰”就在地面“赋闲”了一个月之久。
U-2的侦察设备同样备受美军信赖。在提交给国会的一份报告中,军方强调“U-2目前的传感器优于‘全球鹰’,关键是它装有UTC公司的SYERS II型照相机”。一个时常被忽略的事实是,“全球鹰”的内部空间比U-2小,有效荷载大概少一半,不具备与U-2相同的功率和载重能力;如果“全球鹰”把传感器升级到和“龙夫人”相当的水平,总共需要数亿美元费用。
经费问题戳到了美军的痛处。随着预算紧缩,美国空军希望把有限的资金用到要害环节。“全球鹰”的运行成本相对低一些,但它属于在产型号,需要大量后期投入,而U-2的机身都是多年前制造的。此外,解决900多名U-2飞行员的再就业问题也是棘手的事情。
战略转向须“老将”引路
让美国空军放心不下的还有无人机的战场生存能力。无人机由于发动机功率低、雷达反射截面积小而不易被发现。但无人机的速度太慢且缺乏感知和躲避能力,一旦被发现就难以逃脱追击。有时,要想达到较好的侦察效果,无人机必须降低高度或在目标附近盘旋,被发现甚至被击落的风险就更高了。2019年6月,伊朗革命卫队声称用防空导弹击落了美国海军一架“全球鹰”。加上伊拉克战争与阿富汗战争,被击落的各型无人机多达上百架。
无人机通常依赖卫星导航来维持飞行,这在和平时期不是缺陷,若在战争年代遇到敌方电子干扰、网络攻击乃至反卫星武器等反制手段,就会危及无人机的有效运作。早在2011年,伊朗就利用美军RQ-170“哨兵”无人机全球定位系统的漏洞,诱使该无人机降落在本国境内,随后对机上的软件进行破解,并声称用逆向工程技术加以仿制。美国最先进间谍技术的集合体就这样折戟沉沙,增加了人们对无人机安全性及导致尖端技术扩散的质疑。
美国空军中将罗伯特·奥托提出过另一点隐忧:无人机在对抗激烈的环境下能否顺利完成任务?“全球鹰”这样的无人机在过去20年间取得成功,原因之一是,它们基本是在无对抗的环境下飞行。美国从阿富汗和伊拉克撤军后,重点作战区域逐步从内陆地区转向濒海地区,直接面对部署了严密防空系统的区域军事强国。既无隐身能力又行动迟缓的“全球鹰”显然不具备深入上述国家领空执行任务的可能性。U-2侦察机则可凭借飞行高度和设备性能的优势,用不着进入别国领空,就可以探测到对手领土上百公里纵深的情况。
今后,随着Artoo这样的人工智能“副驾驶”逐步就位,有人驾驶侦察机与生俱来的短板有望得到弥补。权衡利弊,在较长的时期内,无人机在防御相对薄弱的战略方向上大有用武之地,但针对高风险重点地区,美军还得让U-2这员“老将”出马。
责任编辑:张昊天