第二代察打一体无人机

史蒂夫·特林布尔（华盛顿）

SG-2无人机是诺格竞标美国空军MQ-9替代计划的概念机。根据该公司设想，未来SG-2无人机集群能在敌防空区域内长时间停留，自主感知、理解战场态势并对态势变化做出反应，由分布式自主/响应控制系统管理作战。

每个时代都有新的军事挑战和新的解决方案。十年前，阿富汗和伊拉克已无空中冲突，那时美国国防部急需解决的问题是埋在地下的简易爆炸装置（IED）。中国和俄罗斯的边境和海岸线戒备森严，距离它们很远的区域，成百上千台移动式导弹发射装置在自由穿行。现在的问题已变成如何追踪这些导弹发射装置。

十年前，为了应对简易爆炸装置的威胁，国防工业部门提出在一组防御能力相当弱的超长航时航空器如混合动力飞艇和氢能源无人机上安装高精度监视传感器，这一概念催生出“蓝魔”-II（Blue Devil II）飞艇项目、长航时多情报飞行器和“猎户座”（Orion）无人机等发展计划，但均未取得成果。

诺斯罗普-格鲁门（下称诺格）公司的作战计划人员仍在与空军初步讨论如何应对移动式导弹发射装置的威胁，但与十年前应对非常真实的路边简易爆炸装置不同，现在的解决方案仍停留在理论阶段。

设计特点

美国空军希望2023年替代MQ-9机队，目前已启动MQ-9替代计划即现在的MQ-下一代（MQ-Next）计划。为此，诺格公司准备发布一个概念机型：SG-2无人机。

2020年9月，诺格公司通过《航空周刊》独家发布了SG-2无人机概念图，该无人机是诺格今年7月提交给空军生命周期管理中心情监侦和特种作战处的新型无人机系列产品中的一个型号。

图1 SG-2概念机的机身采用了类似于诺格X-47B的可折叠机翼。

SG-2无人机机身采用了类似于诺格X-47B的倒海鸥式机翼即可折叠机翼及阻拦钩设计，机身内侧的机翼后缘有小折角，而外侧机翼的翼弦较窄。诺格先进项目部副总裁斯科特·温希尔（Scott Winship）表示，按照计划，SG-2无人机最大起飞重量为9071kg，不到X-47B的一半，航程约1852km，仅为X-47B航程的三分之一。

诺格认为，SG-2无人机的概念非常符合空军的需求，SG-2的机体设计没有参考尺寸更大，更复杂的X-47B，而是更多借鉴了诺格X-47A“飞马”（Pegasus）无人机。

作战愿景

根据诺格的构想，替代MQ-9的系统可能是由数十架察打一体SG-2无人机组成的网状集群，它们具有良好的隐身性能，能突破敌防空系统，集体发现、跟踪并在必要时摧毁大范围内的目标，包括雷达基站和移动式导弹发射装置。另一种可能的选择是，无人机机载干扰器可以阻断敌传感器的侦察、监视及探测等任务，让更有作战价值的战斗机和轰炸机机组人员接近更远处的目标。

无人机作战愿景旨在利用新一代自主无人机的潜力，不再需要操控员的直接控制。作战无人机集群将能在敌防空区内长时间停留，利用自主功能感知、理解战场态势并对态势变化做出反应。

分布式自主/响应控制系统开发

MQ-下一代计划中SG-2无人机带来的真正突破并非来自无人机平台或者喷气发动机的重大新技术。实现无人机作战能力的核心不是SG-2本身或新型无人机系列中的其他型号，而是诺格公司分布式自主/响应控制（DA/RC）系统。诺格在正式文件中将分布式自主/响应控制系统描述为空军联合全域指挥与控制（JADC2）概念的初步方案，诺格先进项目部副总裁温希尔将其比喻为“服用了类固醇的战斗管理器”。

在诺格某工厂的一块巨屏上显示了正在模拟的战斗，约十几架蓝色图标的X-47B对抗红色图标的敌地面防空系统。对未接受过培训的人员来说，观察分布式自主/响应控制系统的运行就像在看一个视频游戏，X-47B看起来像是按剧本在演练，实际上这些无人机正在虚拟现实的场景中进行一场复杂的模拟作战。随着每个图标移动，这些X-47B无人机作为任务的一部分正在发挥各自的作用。在模拟演练中，分布式自主/响应控制软件对X-47B进行管理，与诺格E-8C“联合星”（Joint Stars）系统的人类战斗管理器如出一辙，不同之处是大部分过程中，蓝色图标的X-47B是以无人机的飞行速度在移动。有一名工作人员负责监控，但无人系统并不依靠与人类操控员之间的连续通信。

诺格公司大约15年前就开始研发该软件平台，逐渐发展为分布式自主/响应控制系统。当时诺格为海军无人空战系统（UCAS）项目开发了X-47B，设想通过该软件控制5架舰载无人机飞行，无需为每架无人机都配备一名操控员。现在，可以利用自主/响应控制软件对100个左右充当无人机的结构图标进行仿真。

图2 SG-2概念机的机体设计借鉴了X-47A“飞马”无人机。

图3 替代MQ-9 的系统可能是由数十架察打一体SG-2无人机组成的集群。

自主/响应控制系统带来的作战突破并不属于无人机设计的新灵感。相反，它是一套计算机硬件和软件工具，能够以远超人类能力的计算速度管理复杂空战。

低成本制造

X-47A和SG-2无人机均采用了诺格子公司缩比复合材料（Scaled Composites）的低成本制造技术。为获得满足要求的低成本产品，诺格授权缩比复合材料公司，尝试尽可能降低产品成本的技术，同时保持同水平的智能功能。诺格负责实现智能化，缩比复合材料公司负责实现低成本制造。

虽有缩比复合材料公司参与，但诺格正设法将作战型SG-2无人机的成本降到2000万美元以下，2000万美元是空军定义的可消耗无人机的价格上限。诺格目前的问题是仍然很难把SG-2无人机的价格降到2000万美元以下，因为只要安装信号情报、电子情报或其他机载传感器，无人机成本即开始走高，而诺格认为这些传感器将为无人机提供更有作战价值的任务，不愿通过减弱性能来降低价格。

诺格公司发表不同观点

图4 诺格分布式自主 / 响应控制系统工作中心。

图5 SG-2无人机的概念是以分布式自主/响应控制系统管理无人机集群作战。

基于自主/响应控制系统的表现，诺格公司的运营分析认为，空军现代化装备计划中的低成本可消耗无人机和忠诚僚机概念都存在缺点。

诺格公司分析，未来美国与俄罗斯或中国之间可能会有一场旷日持久的战役，假如把无人机设计成可消耗平台，顾名思义“消耗”这个词就意味着无人机将会遭受重大损失。根据公司诺格的运营分析，即使这种无人机的成本比更先进的有人机和轰炸机低很多，但整个机队仍无法承受一直在消耗的代价。温希尔表示，在一场以数天、数周、数月为周期的战役中，不能总是把这些无人机扔进海里，这样价格只会更贵。

空军可消耗无人机概念的另一个特点是不依赖跑道起飞，克拉托斯XQ-48“女武神”（Valkyrie）就是由“低成本可消耗无人机技术”项目资助，该无人机设计为无起落架，无需跑道即可起降。诺格对此概念提出了质疑，认为与采用传统起落架设计的无人机相比，该概念反而会导致整个机队成本更高。例如，如果无人机能在4h内完成出动准备再投入作战，就可以通过减少无人机采购数量，用节约的款项购买更好的起落架和维修设备，进而缩短无人机出动准备时间，但如果无人机无起落架，在使用降落伞回收时会损害机身，则需要更长的出动准备时间如12h，考虑到这种情况，部队将不得不购入更多的无人机以维持实际作战架次。

空军正在寻求的另一个概念是忠诚僚机，该概念允许战斗机飞行员控制一架到多架低成本可消耗无人机。人类飞行员可以利用这种可能重复使用的无人机充当高级侦察机，或者在需要时作为巡飞弹。对此，诺格也指出忠诚僚机概念有缺陷，认为以忠诚僚机”概念开展有人无人协同作战将加重无人机的负担，因为无人机具有强大的持久性和续航时间长，而有人机没有任何持久作战或执行长航时任务的能力。■