XQ-58A X-61A UTAP-22 OBSS Kratos公司概況 Kratos公司是美國一家中型國防企業,涉及無人系統、太空通信、士兵裝備、C5ISR系統四大領域,典型業務包括無人靶機、戰術無人機、衛星通信系統、微波電子、反導系統、高超武器、洲際導彈及下一代發動機等,高度契合美國防部在“大國競爭”背景下的重點投資方向。近年來,Kratos公司廣泛參與美國空軍研究實驗室、DARPA的顛覆性技術項目招標,以獨具一格的解決方案廣泛吸引行業人士,是該公司做大做強的根本來源。 2022年1月,美國Kratos防務公司宣布將與Hypersonix推進系統公司聯合研發DART AE多任務高超聲速無人機技術驗證機,試圖打造高超聲速版“忠誠僚機”,在無人機軍備競爭中邁出了新的一步。 除該項目外,Kratos公司還在美空軍研究實驗室的“機外傳感站”(OBSS)項目中占得先機,初步獲得了1800萬美元合同。作為一家中等規模的軍工企業,Kratos公司在與美國傳統國防巨頭的競爭中絲毫不落下風,獲得美軍大量無人作戰系統研發訂單,初步構建覆蓋多類作戰應用的無人機“項目群”,涵蓋“忠誠僚機”、無人蜂群、戰術靶機多個領域,已成為美國無人作戰領域的主流承包商。 無人項目 無人機系統是Kratos公司的關鍵支撐業務。Kratos公司無人機從類型上看可分為“忠誠僚機”、無人蜂群以及戰術靶機三類。 1.忠誠僚機 “忠誠僚機”是由有人機平臺充當編隊長機,多個無人機作為僚機的無人-有人協同作戰系統。此類協同中的無人平臺、傳感器、武器等資源控制權均由有人機控制,可搭配有人機包括F-15EX、F-35戰斗機、B-21隱身轟炸機以及下一代戰斗機等。在有人機的作戰指令下,無人機將執行遠程態勢感知、武器投放、欺騙干擾等作戰任務,充當前出的“傳感器”、“射手”等角色,一方面大大擴展有人機的作戰任務能力與作戰頻次,另一方面可有效保護有人機的防區外安全。 Kratos公司在此領域布局廣泛:目前主要產品包括:XQ-58A“女武神”和UTAP-22無人戰斗機,此兩款飛機也是美國空軍“天空博格人”無人自主項目的備選原型機,支持一系列低成本可消耗無人機的有人-無人協同作戰,是美國無人僚機項目的關鍵發展裝備。 而在未來新概念“僚機”探索方面,Kratos公司目前正與Hypersonix公司合作,發展高超聲速新概念無人僚機。此外,Kratos公司積極響應美國空軍研究實驗室需求,正加緊研制“機外傳感站”(OBSS)飛機,很可能將成為未來美空軍實現分布式協同探測的關鍵節點。 高超聲速新概念無人機 Kratos公司已于2022年初與澳大利亞Hypersonix公司簽署合作協議,將聯合研制DART AE多任務高超聲速無人機技術驗證機,計劃于2023年進行無人高超系統發射和初始驗證試飛。 根據研發計劃,DART AE將是一種高超聲速多功能無人機。該機將應用3D打印技術制造機身,并廣泛采用耐高溫材料,以應對高超聲速飛行中出現的高溫環境。DART AE將配置第五代SPARTAN超燃沖壓發動機,航程可達500千米,設計飛行速度在馬赫數5~12。在試飛時,首先由Kratos公司的火箭助推器將DART AE無人機加速到馬赫數5后分離,隨后DART AE的超燃沖壓發動機點火,并沿著預編程飛行路徑自主飛行到預定著陸位置。 機外傳感站(OBSS)飛機 美國空軍研究實驗室于2021年提出“機外傳感站”概念(OBSS),旨在依托無人系統實現ISR功能,作為探測節點與包括有人機在內的各種作戰資產高效協同,亦可看作是“無人僚機”的一種。 美空軍對OBSS項信息高度保密,目前已確定其授予Kratos公司1800萬美元合同。盡管目前OBSS公開數據非常少,但仍可通過Kratos公司披露的部分信息來對此裝備特點進行研判: 從裝備定位上看,OBSS將作為一種“低成本、可消耗”飛機,該公司將在設計制造方面進行全方位權衡,在飛機的整個生命周期中,獲取最佳效費比; 從研發制造手段上看,OBSS將廣泛應用“可擴展和快速響應”制造技術,采用類似MOSA的數字工程開放架構; 從應用前景看,OBSS機很可能將作為分布式探測節點,成為美空軍重點發展的先進作戰管理系統(ABMS)的重要組成部分。 XQ-58A“女武神” XQ-58A“女武神”是由美國空軍研究實驗室與Kratos公司合作開發的新型無人機,是“低成本可消耗飛機技術”(LCAAT)計劃的一部分。該機采用隱形技術,火箭助推彈射起飛、傘降回收,機身呈梯形,有一個V型尾翼,還有一個S形的進氣道,配備高效率的渦扇發動機,可執行有人/無人協同空戰、對地打擊任務,并可作為F-22和F-35不同數據鏈間的中繼翻譯機,以強化空戰體系聯通性。 UTAP-22無人戰斗機 UTAP-22又名“灰鯖鯊”,是Kratos公司在BQM-167A“火蜂”靶機基礎上研發改造的先進無人戰斗機,與XQ-58A類似,該機采用隱身設計,可攜帶空空導彈、制導炸彈等多元化武器,可作為F-35、B-21等有人機的無人僚機,亦可單獨執行察打一體任務。該機價格低廉,已初步驗證了有人/無人編隊的可行性,美軍正繼續挖潛,全面賦能新興作戰樣式。 2.無人蜂群 Kratos公司正與Dynetics公司合作,負責生產“小精靈”X-61A無人機,這也是該公司在無人蜂群領域內的主要布局裝備。 “小精靈”(Gremlins)是DARPA于2014年開展的分布式低成本無人機項目。“小精靈”無人機是一種小型、網絡化、蜂群作戰型無人機,屬于“半一次性”(盡可能回收并重復使用)的偵察與電子戰無人機,可以由C-130運輸機攜帶至防區外并發射,無人機蜂群通過三角定位、時頻差等無源精確定位與瞄準技術,綜合利用多平臺上的偵察資源、統一進行任務的動態分配,為引導目標信號干擾提供決策,壓制敵方導彈防御系統、切斷敵方通信乃至向敵方數據網絡中注入惡意代碼,即“賽博攻擊”等功能,或引導精確火力打擊。目前該機已獲得X-61A的官方編號,已于2021年底成功實現首次空中回收,達到項目發展的重要里程碑。 發展啟示 作為近年來美國軍方無人機項目的最主要合作者,Kratos公司無人機裝備的項目特征、研發手段和戰場能力具備較高的研究價值。通過上文對Kratos公司無人項目簇的具體分析,可歸納出美軍無人機技術發展具備以下三大趨勢: 從裝備特征角度看,低成本、可消耗性已成為美國新一代無人作戰飛機核心特征。美空軍當前非常強調無人機的規模優勢,利用數量向對手施加高復雜性,量變引起質變,使其難以做出正確決策,擾亂敵方戰場配置,消耗敵方有限的作戰資源,是實施“決策中心戰”,獲取戰場決策優勢的關鍵途徑。與傳統“全球鷹”、MQ-9價格昂貴的大型裝備不同,忠誠僚機、“小精靈”等新型無人機都強調控制成本,其將作為戰場“耗材”,充當戰場突前節點浪費敵方作戰資源(包括雷達探測資源、防空火力資源等),獲取體系整體優勢,提升效費比。 從研發角度看,開放式架構已成為系統快速研發、升級的關鍵抓手,以高超聲速、人工智能為代表的顛覆性技術將廣泛應用于下一代裝備。Kratos公司在無人機研發中廣泛采用開放式架構,應用模塊化設計,便于對目標模塊采用新技術、新算法進行升級,不會對其他模塊產生影響,有效提升整體效能,這也契合了美國空軍提出的“數字世紀”系列概念:旨在快速開發和購買小批量的,預期使用壽命相對較短的作戰飛機;在新興技術應用上,利用人工智能和高超聲速能力全面賦能新概念無人機,很可能將極大地改變未來空戰場態勢格局。 從作戰角度看,先進無人機系統將成為分布式空戰關鍵節點。從應用前景看,Kratos公司發展的各種無人機型將在美空軍作戰體系中承擔重要任務:在戰場打擊方面,XQ-58A“女武神”和UTAP-22無人戰斗機可作為武器射手,承擔對空/對面打擊任務;在戰場感知方面,包括OBSS無人機、小精靈在內的多款機型將作為先進作戰管理系統(ABMS)的重要組成部分,可部署于高風險地區搜集戰場信息,依托先進數據鏈組網,能夠與全域多元化同構/異構作戰單元實現高效信息共享,獲取信息優勢,能夠確保“先敵感知、先敵決策、先敵打擊”,以爭取戰場主動權。 |