2022年9月，美國(guó)通用原子航空系統(tǒng)公司（下稱通用原子公司）發(fā)布“開局”（Gambit）系列無人機(jī)概念圖，意在參與美國(guó)空軍“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”（CCA）項(xiàng)目開發(fā)?！伴_局”系列無人機(jī)以通用硬件為核心平臺(tái)，選配不同的機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載武器等組件組裝而成，它以自主控制、人工智能、人機(jī)協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)和規(guī)模化制造模式為支撐，為“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”項(xiàng)目提供最優(yōu)設(shè)計(jì)與低成本解決方案，凸顯了未來美軍無人機(jī)及其技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向。

發(fā)展背景

近年，無人機(jī)在納卡沖突、阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)等戰(zhàn)場(chǎng)上展現(xiàn)了非凡價(jià)值。因此，世界各國(guó)對(duì)無人機(jī)的需求不斷增加。通用原子公司為進(jìn)一步豐富產(chǎn)品譜系并拓展市場(chǎng)，在美國(guó)放寬無人機(jī)出口政策后，正在繼續(xù)尋找新的無人機(jī)出口機(jī)遇，以期爭(zhēng)奪更多的海外市場(chǎng)。

2022年5月，美國(guó)空軍首次公布“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在研制與有人戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的新型無人機(jī)，提高有人戰(zhàn)斗機(jī)的作戰(zhàn)能力?！皡f(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”項(xiàng)目要求制造商針對(duì)不同作戰(zhàn)需求，以更低的成本研制無人機(jī)，促進(jìn)戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)開發(fā)；“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”無人機(jī)在有人戰(zhàn)斗機(jī)飛行員發(fā)出作戰(zhàn)指令后，自主執(zhí)行偵察、監(jiān)視、打擊、電磁干擾等多項(xiàng)任務(wù)。新型“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”研制基于“天空堡”自主核心系統(tǒng)和“忠誠(chéng)僚機(jī)”等技術(shù)，跳過驗(yàn)證試驗(yàn)階段，直接進(jìn)入工程制造階段，以加快項(xiàng)目研制進(jìn)度。美國(guó)國(guó)防部證實(shí)，2024財(cái)年美國(guó)國(guó)防預(yù)算將向“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”項(xiàng)目撥付經(jīng)費(fèi)。

“開局”系列無人機(jī)展示了通用性強(qiáng)、自主性高、先進(jìn)的人工智能技術(shù)、規(guī)?；圃?、成本低等優(yōu)勢(shì)，戰(zhàn)勝了參與“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)的波音公司“空中力量編隊(duì)系統(tǒng)”和克拉托斯公司X-58A“女武神”等對(duì)手。由于參與了美國(guó)空軍“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”項(xiàng)目開發(fā)，通用原子公司獲得美軍項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持，并提供最先進(jìn)的軟件系統(tǒng)，以及操控簡(jiǎn)單的低成本“開局”系列無人機(jī)解決方案。

“開局”系列無人機(jī)透露了兩種需求，一是具有低成本優(yōu)勢(shì)的無人機(jī)可滿足用戶擴(kuò)大裝備規(guī)模的需求；二是具有較高配置的先進(jìn)無人機(jī)與有人戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)，能夠滿足未來空中協(xié)同作戰(zhàn)的需求。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)與作戰(zhàn)能力

“開局”概念圖中的四型無人機(jī)采用相同的起落架、機(jī)載電子設(shè)備等通用硬件為核心平臺(tái)，在執(zhí)行情報(bào)、監(jiān)視、偵察（ISR）、空中作戰(zhàn)等任務(wù)時(shí)，選配不同的機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)翼、傳感器、武器等組件，以實(shí)現(xiàn)快速組裝和規(guī)?；圃臁?/p>

“開局”1長(zhǎng)航時(shí)無人偵察機(jī)

該型無人機(jī)采用大展弦比機(jī)翼設(shè)計(jì)，增大了升阻比。優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)降低了油耗，增大了無人機(jī)在特定空域執(zhí)行偵察任務(wù)的續(xù)航時(shí)間。在戰(zhàn)術(shù)任務(wù)中，“開局”1作為有人戰(zhàn)斗機(jī)的“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”，對(duì)敵方目標(biāo)實(shí)施偵察、監(jiān)視和定位，為有人戰(zhàn)斗機(jī)提供戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)，減小有人戰(zhàn)斗機(jī)暴露的風(fēng)險(xiǎn)，提高有人機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。

“開局”2察打一體無人機(jī)

“開局”2察打一體無人機(jī)配裝有空空導(dǎo)彈，具備偵察、監(jiān)視和打擊能力，但續(xù)航時(shí)間和巡航速度均低于“開局”1長(zhǎng)航時(shí)無人偵察機(jī)。在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，多架“開局”2前出探測(cè)敵方目標(biāo)，使用光電/紅外吊艙等傳感器，從不同角度和高度對(duì)敵方前沿空域的敵機(jī)進(jìn)行監(jiān)視，并將獲取的情報(bào)傳給有人戰(zhàn)斗機(jī)，縮短有人戰(zhàn)斗機(jī)打擊敵機(jī)的決策時(shí)間。針對(duì)打擊目標(biāo)，“開局”2通過人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，制定戰(zhàn)術(shù)方案，發(fā)射機(jī)載空空導(dǎo)彈對(duì)敵機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)打擊。

“開局”3靶機(jī)

“開局”3靶機(jī)與“開局”2察打一體無人機(jī)外形相似，通常與美軍先進(jìn)防空系統(tǒng)和第五代隱身戰(zhàn)斗機(jī)等裝備進(jìn)行攻擊對(duì)抗訓(xùn)練，在對(duì)抗訓(xùn)練中調(diào)整和提高戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法，在保持訓(xùn)練強(qiáng)度的同時(shí)，有效延長(zhǎng)了F-35和F-22戰(zhàn)斗機(jī)的使用壽命，降低了美軍隱身戰(zhàn)斗機(jī)的訓(xùn)練與維修成本。

“開局”4隱身戰(zhàn)略無人偵察機(jī)

“開局”4隱身戰(zhàn)略無人偵察機(jī)把隱身性作為戰(zhàn)場(chǎng)生存指標(biāo)，采用飛翼布局構(gòu)型，改進(jìn)的蒙皮結(jié)構(gòu)減少了機(jī)身表面的縫隙，飛翼布局的浸潤(rùn)面積較常規(guī)布局小。進(jìn)氣口位于機(jī)體上部，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在寬而扁的機(jī)身內(nèi)。機(jī)身后緣呈W型，先進(jìn)的設(shè)計(jì)與流動(dòng)控制平衡了隱身性與氣動(dòng)設(shè)計(jì)之間的矛盾。該機(jī)沒有垂直尾翼和水平尾翼，降低了結(jié)構(gòu)重量和無人機(jī)系統(tǒng)的燃油消耗，提高了載油系數(shù)。該機(jī)使用的復(fù)合材料、吸波涂層、低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)可有效優(yōu)化隱身性能?！伴_局”4隱身戰(zhàn)略無人偵察機(jī)可“穿透”嚴(yán)密的防空網(wǎng)，在敵軍后方空域執(zhí)行持久情報(bào)、監(jiān)視與偵察（ISR）任務(wù)，并構(gòu)建生存力更強(qiáng)、成本更低的感知網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)鍵技術(shù)

為滿足美軍未來“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”的需求，“開局”系列無人機(jī)采用了通用、模塊化、自主控制、人工智能、通信網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)、人機(jī)協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)。

通用技術(shù)

“開局”系列中的四型無人機(jī)均采用開放式架構(gòu)，使用相同的起落架、機(jī)載電子設(shè)備等硬件作為核心平臺(tái)。

模塊化技術(shù)

通用原子公司將模塊化技術(shù)運(yùn)用于“開局”系列無人機(jī)研發(fā)中，加快無人機(jī)研制、鑒定試驗(yàn)等發(fā)展進(jìn)程，有效降低成本，縮短無人機(jī)的制造時(shí)間，滿足美軍情報(bào)、監(jiān)視與偵察（ISR）、電子戰(zhàn)、目標(biāo)打擊等不同任務(wù)的需要。

自主控制技術(shù)

美國(guó)空軍將運(yùn)用“天空堡”自主核心系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展具有高度自主性的“開局”系列無人機(jī)，確保無人機(jī)自主起飛、飛行和降落。美軍將交替進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)與技術(shù)升級(jí)，分階段驗(yàn)證無人機(jī)自主控制技術(shù)，利用智能算法，不斷增強(qiáng)無人機(jī)自主作戰(zhàn)能力，提升無人機(jī)的作戰(zhàn)效能。

人工智能技術(shù)

通用原子公司基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，提升“開局”系列無人機(jī)的性能、飛行安全性、作戰(zhàn)能力，提高軍方戰(zhàn)場(chǎng)管理與指揮控制效率。“開局”系列無人機(jī)采用先進(jìn)的軟件系統(tǒng)處理和評(píng)估戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，制定戰(zhàn)術(shù)打擊方案，以減輕無人機(jī)情報(bào)專家和操控員的工作負(fù)擔(dān)。

通信網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)技術(shù)

“開局”系列無人機(jī)減少了通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的使用。當(dāng)采集大量感知、跟蹤情報(bào)時(shí)，它將采用新型通信網(wǎng)絡(luò)，向有人戰(zhàn)斗機(jī)和其他無人機(jī)傳輸在空中獲取的信息，利用短脈沖群接收操控員的指令，最大限度減小被探測(cè)、被干擾的概率?！伴_局”系列無人機(jī)的導(dǎo)航與定位使用“拒止”環(huán)境下的導(dǎo)航系統(tǒng)，提高了安全性。

人機(jī)協(xié)同技術(shù)

“開局”系列無人機(jī)將實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的人機(jī)協(xié)同能力，以支撐體系化作戰(zhàn)。它以任務(wù)和編隊(duì)為中心，將識(shí)別能力與自主控制技術(shù)相結(jié)合，為有人機(jī)飛行員提供戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)，具備預(yù)警和監(jiān)視能力，減小高價(jià)值有人戰(zhàn)斗機(jī)的作戰(zhàn)風(fēng)險(xiǎn)，提升有人戰(zhàn)斗機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。在執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)打擊任務(wù)時(shí)，有人戰(zhàn)斗機(jī)和“開局”無人機(jī)組成編隊(duì)，同步部署，協(xié)同作戰(zhàn)，結(jié)合各自優(yōu)勢(shì)，對(duì)敵方目標(biāo)實(shí)施偵察、監(jiān)視、定位和打擊，發(fā)揮不對(duì)稱作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。

發(fā)展趨勢(shì)

“開局”系列無人機(jī)聚焦通用、自主控制、人工智能、人機(jī)協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)的同時(shí)，呈現(xiàn)了三方面發(fā)展趨勢(shì)。

一是產(chǎn)品系列化發(fā)展。“開局”系列無人機(jī)具有長(zhǎng)航時(shí)無人偵察機(jī)、察打一體無人機(jī)、戰(zhàn)略無人偵察機(jī)等機(jī)型，可滿足未來偵察、監(jiān)視、打擊、有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)等任務(wù)需求。

二是產(chǎn)品模塊化發(fā)展?！伴_局”系列無人機(jī)利用美軍“天空堡”自主核心系統(tǒng)等即插即用技術(shù)，提高自主性和有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)能力，并運(yùn)用數(shù)字工程技術(shù)，提高論證、設(shè)計(jì)與試驗(yàn)效率。

三是產(chǎn)品規(guī)?；圃?。美軍采用通用硬件批量生產(chǎn)“開局”系列無人機(jī)，利用不同企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，提高無人機(jī)生產(chǎn)速度，降低成本，高效滿足無人機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略制衡和戰(zhàn)術(shù)任務(wù)需要。