美国海军展望未来航母舰载机队无人机达60%

云脑智库 2022-10-02 00:00

美国海军正计划将至少60%的舰载机联队替换成更小、更便宜的协同作战无人机,以便在未来与Lockheed Martin的F-35C和下一代F/A-XX协同作战。

这方面的开拓者是Boeing的MQ-25 Stingray。除了作为加油机,MQ-25正在测试未来的协同作战无人机将如何与海军战斗机协同并在航母上运行,以及Lockheed Martin建造的MD-5地面控制站及其唯一操作员将如何控制其他未来海军无人机。

“有了这些无人机,我们的计划是将它们与其他无人机以及我们的载人平台配对,”海军作战部长办公室特别项目处处长Nick Saunders说。“这将使提高每个单独平台的感知和打击能力,从而提高航母打击群的打击和感知能力。”


Tailhook Association

海军作战部长Mike Gilday上将在7月发布的“导航计划Navigation Plan”中阐述了他对海军未来机队的计划。他在其中写道,到2045年,海军需要大约1300架远程舰载战斗机,包括F-35和NGAD飞机的混合编队,NGAD意味着即将到来的第六代F/A-XX有人机和协同作战无人机(CCA)。这将是海军总机队3000架飞机的一部分,包括反潜、反水面战和支援飞机。

多位官员在9月份的Tailhook协会年度研讨会更新期间概述了60%无人机的目标,比之前公开声明的超过40%的目标有所增加。这个总数可能意味着大约780艘舰载机队将被取消并替换为无人机。

海军开始为其CCA制定需求,专注于以足够低的成本获得高能力以使其具有可消耗性。“如果它出去了并且没有回来,这不是世界末日,但我想把它拿回来,这样我就可以重复使用它并将投入战斗,”Saunders说。

海军希望CCA相对较小,约为BoeingF/A-18大黄蜂的一半大小。

官员们希望潜在的制造商利用数字工程和全尺寸行列式组件能够快速、廉价地生产飞机。海军不想要一个长期的、传统的采办,而是一个尚未确定的“快速迭代周期 rapid generational cycle”。尽管如此,Saunders还是举了一个以两年为周期的例子,通过迭代更改为机队提供更快的更新。需要开放式任务系统和模块化有效载荷,以便飞机可以执行不同的任务,并且海军可以竞争并避免供应商锁定软件和传感器。他说,对于某些任务,飞机可以配备红外搜索和跟踪(IRST)系统、或者雷达或无线电。


海军正计划让这些系统能够被其他军种甚至其他国家使用。Saunders说,它可以从航母上起飞,出现在战斗空中巡逻的位置,并在需要时由美国空军或盟国接管,高效的发动机使他们能够延长巡航时间。

海军对这些系统的计划在许多方面与空军的计划相似,空军正计划建造大型、高性能的无人机,以搭配空军自己的NGAD平台飞行。然而,海军似乎正在寻求一种更便宜、更小的飞机,它们需要这些特性才能在航母上进行大规模部署作战。

海军作战部长办公室NGAD需求主任Kevin Chlan表示,海军正处于F/A-XX战斗机的“概念改进”阶段,收集来自各军种、空军和情报机构的意见。海军希望其F/A-XX成为CCA的“四分卫”,利用它们的耐用性和较低的成本来增加未来战斗机的航程和作战能力。

虽然海军还没有为这些系统设定具体要求,它似乎已经计划好它们的整个使用寿命。

随着更新和更强大的飞机上线,旧飞机将从舰载服务中退役,并被送往训练基地,例如内华达州法伦航空航天中心(NAS Fallon),那里是海军战斗机武器学校(Fighter Weapons School)的所在地,在那里飞行员将能够建立与无人系统合作的信任,并发展“蓝色天空 blue air”僚机战术。最终,旧飞机可以作为海军机组人员的“红色天空 red air”模拟对手飞行。最后,当它们足够老时,它们可以用作进一步测试和开发的资产,或者作为靶机。

海军官员说,所有这一切都需要数年的时间,但Boeing的MQ-25将成为开拓者。

“MQ-25是先行者。从控制站到我们如何在航母周围使用无人系统,MQ-25将为我们采办后续系统设定标准,遵循海军作战部长的指导路径,从最初时40%是无人机目标,到现在60%无人机目标,”海军空军司令Kenneth Whitesell中将说。“我们将看到技术如何发展。”

海军作战部长办公室的需求官Chad Fairbank上尉说,海军有三架MQ-25正在生产中,Boeing资助的测试资产已经进行了35次试飞。海军计划于2025年在罗斯福号航母上具备初始作战能力。

海军选择Lockheed Martin开发MD-5地面控制站,目标是使用它来控制其他未来系统。Fairbank说,航母上的空间非常有限,因此需要避免多个站点操作单个无人机。

据海军称,MQ-25的第一个角色是作为加油机,在约500海里的航程内提供约14000磅的燃料。MQ-25测试资产已为Boeing F/A-18、Northrop Grumman E-2D 和Lockheed Martin F-35C进行了加油测试,并在去年底完成了甲板操作演示。

9月,Boeing宣布对MQ-25的载人无人编队能力进行全虚拟测试,Boeing P-8、F/A-18 Block III和E-2D控制四架MQ-25执行ISR任务,并使用“Project Black Ice 黑冰”概念人机界面进行控制。这是第二次这样的演示,也是第一次涉及模拟P-8。MQ-25使用Aurora Flight Sciences开发的自主框架(autonomous framework)在模拟海洋上空执行监视任务。

这个自主计划使MQ-25能够计算自己的飞行路径并进行“约束检查”,确保它有足够的燃料在战区内执行任务并按时返回航母。Boeing MQ-25先进设计总监BD Gaddis表示,如果这些约束检查都通过的,MQ-25将自主执行情报、监视和侦察(ISR)任务。


下一步将评估MQ-25作为通信节点的能力,利用其扩展的航程飞入作战区域并为整个联合部队提供中继通信。

Boeing正在努力使MQ-25的自主框架趋于“成熟”,并尝试将其他行业领导者的工作整合到Stingray上。目前,采办记录计划要求MQ-25与基于航母的作战部队保持联系。在现实世界的作战中,这可能无法现实。通信可能会降级,或者航母可能会静默并关闭其通信。

“当航母不与无人机通信时,我们必须能够发射和回收飞机,”Gaddis说。飞行员通过几个程序定期训练这种情况。“你如何用无人驾驶技术做到这一点?我们有一个计划,我们正在与海军研究办公室(Office of Naval Research)合作制定该计划,”Gaddis补充道。


Office of Naval Research

Boeing的实验室正在努力集成更多传感器,以便在其实验室中进行进一步的ISR测试,例如IRST。Gaddis 说,这是飞行测试“构建模块”方法的一部分,并将反过来为海军在其航母上部署更多自主飞机的计划提供帮助。

“这将是解决问题的平台。如何在航母上集成无人系统,”Fairbank说。“这就是它的目的。这也是扩展作战范围的一种非常非常有力的方式。”

CNO Navigation Plan 2022

原文地址:https://aviationweek.com/shows-events/afa-air-space-cyber-conference/us-navy-wants-its-carrier-air-wing-60-uncrewed


内容来源:AerospaceDefense   作者:James.W
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