国战会论坛》美军F-16 AI变身:建立六代机标准(谭传毅)
1架F-16战机在奥克拉荷马州上空飞行的资料照。(五角大厦国防视觉资讯发布服务单位/DVIDS)
根据美国网站The Drive报导,为了帮美国空军探索有人与无人机协同战术,6架F-16战机将安装人工智能软体。美空军把6架F-16改装为AI无人机,至少要达到两大目标:第一,向组建AI无人僚机网迈开大步。第二,勾勒出第六代战机的标准之一。
除此之外,解放军空军为有人战机改装为AI无人战机赋予了第三个任务:类似于巡飞弹的AI自杀无人机。
解放军空军AI无人自杀机
美军每年退役大量飞机,很多战机性能还十分良好,这些退役飞机都储存在「飞机坟场」。只要有需要,便随时可将这些飞机送回天空。
对于不符合复飞条件的飞机,工作人员会将这些飞机拆除成零件备用,其中一些战机可能改装为无人靶机;这6架F-16就是在这种情形之下被改装为AI无人机。
同样的,解放军空军也退役了大量的歼-6、歼-7、歼-8,这些战机还是在二代机与三代机的水准,不像F-16已经是四代机;因此,解放军空军只能把这些落后的战机改装成类似巡飞弹的AI无人自杀机。
如果这些无人自杀机应用在台海,对于台湾的伤害极大。目前解放军的5个前线机场:水门机场、龙田机场、罗城/惠安机场、漳州机场和汕头机场。这5个机场也配备了苏-30、歼-16和歼-10C战斗机,战斗时跟在歼-6、歼-7和歼-8无人机后面,在预警机和电战机的掩护之下,一方面争夺台海空制空权,在另方面则远攻或牵制美日空军兵力。
解放军空军这些改装的AI无人战机可携带反辐射飞弹,压制我方及美日军防空系统,这样解放军空军就可腾出更多的有人战机,进行其它更复杂的任务。
如果我空军防空系统不拦截,就会遭遇重大损失;但若拦截的话,这些AI自杀无人机的造价又比较低,以此来抵换我雷达或防空飞弹是划得来的。无论我空军怎么选择,这些AI自杀无人机都能够为后续打击兵力创造大量的机会。
此外,歼-6、歼-7和歼-8无人机都是战斗机机体,其结构强度远超一般无人机。为要控制重量,常规无人机结构强度较低,很容易「丧命」;而由歼-6、歼-7、歼-8改装而来的自杀无人机,即使被小口径高射炮或被单兵便携式防空飞弹击中,可能还可以继续冲向目标。
把传统的有人战机改装为AI自杀无人机的好处不少,和其他全新设计的无人机相比,不仅其飞行特性更好,可以做出一些常规无人机难以做出的空中机动动作,甚至还能够保留其作战性能,直接携带炸弹甚至导弹展开攻击。没有人员伤亡与飞行员会过度疲劳的问题,整体维护成本也非常低,好处多多。
美空军组建AI无人僚机
美国空军想要发展至少由1000架AI无人僚机组成的机队,作为F-35A和「下世代空优」战机的僚机。它们不但能携带飞弹或其他武器,还能执行电子战任务,或是飞在「有人」战机之前,利用感测器提供情报、监视及侦察(ISR)服务。
到目前为止,美空军尚未完成AI无人僚机测试、也没有公布AI无人僚机与「有人」战机对抗情形,进度上似乎赶不上解放军。
长机和僚机编组作战,一直是战斗机普遍采用的作战方式。数架无人机在AI加持下,直接听令于有人长机,担负「忠诚僚机」的使命。这个忠诚僚机可担负许多任务:
第一,担当长机耳目。由于AI僚机具备战场侦(感)知能力,在实施超视距作战时,僚机率先飞入战场前沿或目标区纵深,整个编队可透过AI无人僚机探测目标、并向有人机传输情报。有人机部署在安全范围内,指挥无人机执行任务。
第二,协同制空作战。1架有人机可同时指挥多架无人机共同打击空中目标,传统的长机与僚机协同作战,将变成长机远端指挥僚机作为补充打击模式。有人机当然也具备AI功能,可为飞行员提供人工智慧辅助决策、智能化任务规划和交互介面等支持,飞行员只要专注于战斗决策即可。
第三,扩大打击范围。在执行对地、对海或执行密接支援任务时,有人机常因考量安全因素不敢放手打击,而AI无人机可担任打击先锋、而且不必考虑伤亡,进而拓展本编队的打击范围。
第四,担当诱饵。AI无人僚机在争夺制电磁权时,也可发挥功能。例如模拟有人战斗机雷达反射特征,诱使敌军防空雷达开机,从而暴露雷达频率和阵地位置,为后续反辐射打击提供目标参数。也可通过先期佯攻,消耗敌防空火力,为后续战机提供进攻机会。
从F-16改装的AI无人僚机在美国红红火火的展开,虽然尚未看到测试结果,但是解放军空军很早就展开更进一步的研究:有人战机与无人战机对抗。
有人战机与无人战机对抗
根据转载自中国航空航太核心期刊《航空学报》(四川绵阳的中国空气动力研究与发展中心教授黄江涛)所公布成果:解放军空军安排1架AI及1架真人飞行员在远端分别操控固定翼无人机,进行一对一格斗。结果:AI在近距离格斗表现卓越、真人则屈居下方。从此宣告AI称霸空战的时代来临。
刚开始,真人飞行员取得优势;但AI总能猜到真人的意图且进行埋伏攻击,双方类比缠斗约在第90秒时喊停,因为真人所遥控的无人机始终无法甩掉AI遥控的无人机。从反应速度来看,可自动决策的AI飞行器完全超越人类。
此外在急转弯时,AI也不像人类有顾忌,例如过大的G力导致脑部缺氧;又由于AI飞行器预测缠斗发展的准确度较高,对抗时可先发制人。
还有在战斗中,人类飞行员被咬尾,该机曾多次尝试一种叫做眼镜蛇机动(飞机突然减速并剧烈改变航向,诱使对手来不及减速超过自己),然后反咬对方。但人工智慧并不上当,根据人类飞行员的动作迅速调整飞行姿态,始终掌握主动。
美军已将人工智慧应用到F-16战斗机上,而中国仍在无人机上探索,是否表示美军AI能力比较强大?
美国把AI安装到一架真正的F16战斗机上进行了10几个小时的起飞、降落与飞行,但却没有历经实际空战,距离实战还尚远。而解放军空军至少整合了智慧战斗决策以及自主飞行两个架构,只要改装真实战机,表示AI可以操作解放军空军库存的任何战机、并进行最佳的空战决策。
AI无人机的重点不在于战机本身,而在于系统整合。1架再差再烂的歼-6,即使遭遇四代机F-16也能死缠烂打,被击落也无所谓,反正本身就是自杀无人机;而在一个优秀的指挥管制系统之内,迅速调集数架AI无人歼-6对抗人工智慧的无人F-16,胜负难料。
目前美军在现役战机上进行AI的各种测试,而中国已将AI整合到下一代无人战机,例如已经在2021年珠海航展亮相的「攻击-11」无人机。如果解放军再度精进下一代无人机,对美军的压力就大了。
美军改装F-16是为六代机立下标准
到现在为止,全世界尚未对六代机立下标准。综合各家看法,未来六代机的标准应该至少满足以下几个指标。
首先是极音速巡航能力或3马赫超音速性能。极音速(5马赫)或至少3马赫不只是战机的最大速度,还要能够以这个速度持续巡航。
第二,装备定向能武器。由于六代机可以极音速巡航,远端空对空飞弹和近距离格斗弹的功能远不如前,这时候,雷射武器必然会成为六代机必不可或缺的武器。
第三,全频谱匿踪能力。顾名思义,六代机的匿踪能力必须高于五代机,否则就没资格成为下一代战机。因此,六代机很可能采用匿踪能力极优的飞翼布局。
第四,超大航程。六代机至少必须达到4000公里作战半径,若能结合加油机,应可实现洲际作战。
第五,六代机就是基于物联网的载台。所谓物联网就是人、机、物(陆、海、空、天、电、网)一体化的互联互通。
第六,六代机能够跨大气层作战。它能像普通飞机一样从机场起降,也能像太空梭一样进行太空或亚轨道作战。
最后,这就是美空军改装F-16的目标之一。六代机可能是有人与无人驾驶的,人工智慧必须能够介入编队的操作,才是真正的下一代战机。
(作者为台湾国际战略学会研究员,法国博士,国战会专稿,本文授权与洞传媒国战会论坛、中时新闻网言论频道同步刊登)
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