美国空军正在酝酿新型自主无人僚机的概念方案

史蒂夫·特林布尔（华盛顿），布莱恩·埃弗斯坦·奥兰多（佛罗里达州）

美国空军正在为B-21轰炸机和“下一代空中优势”战斗机寻找新的大型自主无人僚机。这种新型无人僚机与可重复使用、低成本可消耗小型自主无人僚机截然不同，单价高达上亿美元。

在2023财年预算中，美国空军提交了两种新型保密无人机系统（UAS）的计划，可能要求新型远程无人僚机携带数千磅弹药，执行打击任务。这项计划正在改变B-21轰炸机和未来“下一代空中优势”（NGAD）战斗机各自“忠诚僚机”的概念方案。

性能特性

美国空军部长弗兰克·肯德尔（Frank Kendall）表示，空军须要下一代无人僚机与B-21和NGAD有人机协同作战，完成所有任务；无人僚机应具有宽带通信能力和隐身性能，安装先进的电子战系统，而且是一种大型远程亚声速无人机，航程与有人机相同，当到达作战区域时，使用合适的任务载荷为有人机作战提供支援。

今年2月，美国空军向工业界发出一份有关B-21轰炸机的无人僚机需求调研，公布了无人僚机部分非密性能特性，如航程不低于2778km，任务载荷重量不低于1814kg，即使在敌方雷达、射频接收机和红外传感器探测下也能运行。

不过，需求调研公布的非密性能特性可能不是美国空军新型无人僚机的优选性能目标。据美国米切尔研究所（Mitchell Institute）未来空天概念和能力评估部主任马克·冈辛格（Mark Gunzinger）的评估，B-21的无人僚机航程应达5556km，任务载荷重量为4540kg。冈辛格主任是一名空军退役上校和轰炸机飞行员，曾参与空军于2010年发起的某项研究，该研究工作促成了“远程打击轰炸机”（LRSB）计划。该计划涉及轰炸机、无人机系统和新型弹药等一系列系统开发。他认为，肯德尔部长的发言透露了空军对远程打击系统中其他装备的定义。

图1 诺格公司X-47B无人机验证机已有15年历史。而B-21的无人僚机具有X-47B验证机的性能特性。

图2 XQ-58A“女武神”是低成本可消耗无人僚机的代表机型。

价格分析

2022年3月3日，空军部长肯德尔在空战研讨会上透露，美国空军正在为B-21和NGAD有人机寻找新的大型无人僚机，新型无人僚机的单价至少是B-21或NGAD的一半。这一价格估算说明，无人僚机概念方案的价格会大幅上涨。

虽然空军研究实验室将继续开展低成本可消耗无人僚机的试验，但肯德尔部长此番评论表明，美国空军可能会为B-21和NGAD的无人僚机寻找一种更加复杂的实现途径。

B-21轰炸机与无人僚机的价格

美国空军B-21轰炸机的平均单价为5.5亿美元，后来根据诺格公司更低的中标单价而调整为5.11亿美元，但该数字是2012年的价格，考虑通货膨胀因素，B-21的目标单价现在约为6.4亿美元。

因此，按6.4亿美元的一半计算，B-21的无人僚机单价约为3.2亿美元，相当于4架洛马公司F-35A战斗机的总价。

NGAD战斗机与无人僚机的价格

虽然NGAD计划尚未确定下一代有人战斗机的平均目标单价，但美国国会预算办公室（CBO）于2018年12月编写的评估报告给出了估价，即下一代有人战斗机的单价约为3亿美元。按3亿美元的一半计，NGAD的无人僚机单价约为1.5亿美元。

而美国空军研究实验室（AFRL）低成本可消耗“忠诚僚机”的单价在200万～2000万美元之间。由此可见，两种新型无人僚机的单价远高于“忠诚僚机”。

不过，肯德尔部长在研讨会的后续讲话中表示，空军尚未确定两种新型保密无人僚机的最终价格估算，各方仍然可以探讨如何减少B-21和NGAD的作战任务，让无人僚机承担更多的任务。但他预计B-21和NGAD各自僚机的单价不会低于B-21和NGAD的一半，称“一半”是空军对无人僚机当下应该达到的最低估算单价。其实，空军希望价格更低。

肯德尔部长表示，尽管空军希望新型无人僚机的单价达到B-21或NGAD的一半，但该提议仍可能因工业界的反馈意见而取消。他坚信NGAD系统族由有人机和无人机组成，将带来很高的成本效益，并希望B-21轰炸机的作战系统也获得这种成本效益。但是，空军须要做更多的工作来证明该观点的正确性。

美国空军副参谋长克林顿·希诺特（Clinton Hinote）中将负责战略、集成和需求工作，他透露空军正在研究如何通过无人僚机而不是B-21轰炸机来降低一部分远程打击任务的费用。空军正在询问工业界的供应商能否使用自主技术，以更低的价格生成战斗力。

低成本可消耗无人僚机的价格

美国空军研究实验室将“可消耗系统”的单价定在200万～2000万美元之间，认为这种价格范围足以支持空军部署可重复使用的无人僚机系统。为了作战任务而“牺牲”无人僚机，空军并没有成本压力。

自2016年以来，美国空军研究实验室已经演示了一系列低成本可消耗无人僚机，代表机型是克拉托斯公司XQ-58A“女武神”（Valkyrie），该机目标单价在300万～400万美元之间。

机队规划

两种新型保密无人僚机的作战能力可能对美国空军规划的B-21和NGAD的兵力结构产生影响。乐观的估计是，美国空军在“超过100架”B-21轰炸机项目备案中增加大型无人轰炸机，帮助美国空军全球打击司令部（AFGSC）实现约150架隐身轰炸机机队的目标；悲观的预测是，新型无人轰炸机可能会影响空军超过100架B-21轰炸机的采购计划。因为，有人机的一部分任务将移交给成本更低的无人轰炸机。

空军部长肯德尔表示，他对B-21轰炸机机队的目前规划感到满意，未来任何可能的变化都只是推测。

作战任务

两种新型无人僚机的概念方案与可重复使用、低成本可消耗小型自主无人僚机截然不同，旨在与B-21轰炸机和“下一代空中优势”战斗机协同作战，携带有强杀伤力的武器为有人机提供作战支援。

新型无人僚机的性能特性可能不符合美国空军研究实验室对“可消耗系统”的经典定义，但是仍然适用于其他系统。空军部长肯德尔仅将“可消耗系统”定义为无人僚机不具有载人功能。从这个意义上讲，即使单价高达3.2亿美元，无人僚机也可以在战斗中执行一项对有人机来说有自杀风险的任务。肯德尔称，如果这种做法能带来重大的作战优势，3.2亿美元的无人僚机也可以消耗甚至“牺牲”，而有人机永远不可能做到这一点。

图3 诺格公司开发的B-21有人轰炸机停放在机库内。

图4 诺格公司发布“下一代空中优势”有人战斗机概念图。

图5 波音公司X-45C无人机验证机。

“联合无人空中作战系统”计划回顾

诺斯罗普-格鲁门公司B-21轰炸机和未来“下一代空中优势”战斗机的新型无人僚机概念方案让人想起了诺格公司X-47B验证机和波音公司X-45C验证机。这种单发验证机的价格可能超过隐身有人战斗机。例如，波音公司研制的非攻击型MQ-25非隐身舰载无人加油机，其平均单价约1.21亿美元，比美国海军2022年订购的F-35C战斗机高出28%。

据悉，美国国防预研局（DARPA）在16年前资助了具有开创性的“联合无人空中作战系统”（J-UCAS）计划，波音公司和诺格公司曾参与J-UCAS项目 竞标，X-47B和X-45C是J-UCAS项目的验证机。

2006年，J-UCAS计划被取消后，空军曾简要探讨了启动后续作战机型开发的计划。波音公司和诺格公司也分别公开讨论后续备选方案，波音公司提出X-45D无人机，该机翼展38.1m，可携带9080kg任务载荷或80枚炸药（其中每枚炸药重量约114kg）；而诺格公司提出的X-47C无人机也能携带9080kg武器，机型是与B-2具有相同尺寸的X-47B。