如果用电脑代替飞行员,传奇的"黑鹰"直升机会变成什么样子?
答案已经出现了。美国陆军正在测试一款名为"紫杉鹰"(UH-60 Optionally Piloted Vehicle)的自主化黑鹰直升机,它可以在没有飞行员的情况下执行任务,只需要一个平板电脑和最少的培训。
美国uh-60黑鹰直升机:多用途飞行利器
2023年10月,一名普通士兵——不是受过训练的飞行员——仅用一小时学习如何用平板电脑规划、指挥和执行黑鹰的飞行任务。这名陆军国民警卫队一等中士随后命令黑鹰空投多个有效载荷,包括内部货物、吊索载荷和伤员撤离,全程自主完成。
从理论上讲,这是对黑鹰后勤能力的升级。但实际上,这是一个教义上的飞跃,打开了一个充满问题的潘多拉魔盒:牺牲飞行员的价值,换取额外的货舱空间和自主能力,这真的值得吗?一个程序能完全取代飞行员吗?
从黑鹰到紫杉鹰:一场被迫的进化
紫杉鹰并不是一个独立的设计,而是对传奇的UH-60黑鹰直升机的无人化重新设计。黑鹰本身就是一个传奇。这款由西科斯基开发的直升机诞生于越南战争的教训之中。
UH-60黑鹰直升机的无人化重新设计
越南战争中,贝尔UH-1"休伊"直升机是美军最重要的多用途直升机。但休伊的存活率极低,在大约7000架部署的休伊中,约有3300架被击落,死亡率接近50%。
基于这些惨痛教训,美国陆军希望下一代通用直升机专注于生存能力。1974年,黑鹰诞生了,它采用四叶片主旋翼、低矮流线型车体设计,配备通用电气T700涡轴发动机,可运输11名全副武装的士兵或6副担架。黑鹰的多功能性让它在世界各地的军队中占据了一席之地,有搜索救援型、医疗后送型、消防型、夜间行动型,甚至还有隐身型。
有搜索救援型、医疗后送型、消防型、夜间行动型,甚至还有隐身型
而紫杉鹰,正是在这个基础上进行的自主化升级。由洛克希德·马丁公司开发,紫杉鹰于2020年代开始测试,目标是在保留黑鹰95%共性的基础上,实现完全自主飞行。
矩阵技术:让直升机自己思考的大脑
紫杉鹰的核心是一套名为"矩阵"(MATRIX)的自主飞行系统。这项技术使用硬件和软件的组合来实现自主飞行,即使在受限环境下也可以规划飞行路线并执行低空和高空飞行,同时考虑应避免的危险区域,在飞行中进行航线更改。
矩阵最重要的一点是它与平台无关,这意味着相同的技术可以用于非黑鹰平台。操作员可以决定他们想要对飞机进行多少控制。他们可以自己驾驶,但也可以发出更广泛的命令。比如,操作员可以简单地指示直升机从机场A到机场B,矩阵将自己规划飞行路线,同时遵循适当的飞行程序。
2022年,矩阵技术在一次公开演示中展示了其实用性。一架自主黑鹰装载了14箱真实和模拟的血液,重500磅,没有机组成员在船上。黑鹰起飞并飞行了50分钟,覆盖了83英里的区域,以模拟真实的撤离协议。直升机下降到200英尺的高度,并保持115节的速度,以掩盖其特征。
第二次测试更加复杂。自主黑鹰用40英尺的吊索将2600磅的集装箱吊起并飞行半小时到指定的着陆点。地面操作员控制了直升机,命令其安全地将集装箱释放到地面,并派它执行第二次任务——疏散附近的伤员。整个过程中,地面医疗人员可以通过健康监测系统实时监控模拟患者的生命体征。
矩阵系统因此证明了它可以让黑鹰在不需要机载飞行员的情况下完成战术再补给和伤员撤离。
紫杉鹰的革命性改变:更大的货舱,更强的能力
与传统黑鹰相比,紫杉鹰拥有许多关键变化。
首先,没有驾驶舱,因为船上没有机组人员。理论上这将使装货区扩大25%,但实际上它几乎可以翻倍某些能力。例如,紫杉鹰可以装载4个联合模块化多式联运集装箱,而黑鹰只能携带2个。它还可以携带6枚用于海马斯火箭系统的弹药,或者2个海军打击导弹筒。
由于前端的重新设计,紫杉鹰装卸大型货物比黑鹰更容易。现在,一扇翻盖门和一个斜坡取代了曾经的驾驶舱。这对于像"猎人狼"这样的无人地面车辆特别有用,可以由紫杉鹰运输和部署。
其次,紫杉鹰的内部有效负载能力约为7000磅,综合提升能力为10000磅,这意味着它在纯承载能力方面略优于原始黑鹰。实际上,一架紫杉鹰在大约60小时的时间内,可以在100公里的距离上运输超过33吨的货物,这对于一架标准黑鹰来说几乎是不可能的,因为机组人员需要休息。
第三,紫杉鹰的航程比黑鹰好约25%,最大航程为1840英里(接近3000公里),最大续航时间为14小时。如果紫杉鹰的工作就是游荡并监控手头的情况,它还可以携带内部油箱,以延长续航时间。理论上,紫杉鹰可以从关岛飞往台湾,加油后再飞回来,而同样的旅程对于标准黑鹰来说是超出航程的。
第四,也是最具革命性的,紫杉鹰被设计为能够携带和部署30多架无人机,并进行各种发射。这一切都要归功于模块化设计,它允许部署不同的短程和中程无人机,可以根据手头的任务选择发射效果。
这些无人机可以发射进行侦察、干扰、欺骗、地形测绘,当然还有空对地和空对空攻击。这提供了一种独特的能力:虽然方式不同,但可以说紫杉鹰比黑鹰具有更强的战斗能力。黑鹰需要处于战斗区域才能为战斗做出贡献,而紫杉鹰可以从很远的地方部署无人机,这肯定降低了直升机被击落的风险。
无法替代的领域:为什么紫杉鹰不是万能的
尽管紫杉鹰在物资运输方面是很好的解决方案,但在某些领域,它仍然无法替代载人黑鹰。
首先是搜索和救援任务。虽然紫杉鹰可能会配备大量的传感器和搜索硬件,但搜救任务的性质要求现场人员以及搜索和救援人员在场。在森林或山脉中间寻找着陆点是大多数飞行员在这些特定情况下不会信任自动驾驶直升机的工作。训练有素的飞行员的经验、本能和个人风格可以得到增强,但无论程序的编码有多好,它们都无法完全被程序取代。
其次是部队运输。虽然紫杉鹰可能对载人非常安全,但军事人员在涉及危及生命的情况时通常不相信自主技术。如果你要求支持,你会发现大多数人宁愿乘坐由实际飞行员驾驶的直升机,也不愿乘坐由矩阵技术驾驶的直升机。
第三是近距离空中支援和深度渗透任务。当涉及敏感行动时,很难看到紫杉鹰很快取代黑鹰。黑鹰拥有很少有直升机可以匹敌的声誉,部队信任它,这在这里是关键。说到人类生活,大多数单位宁愿与黑鹰合作,也不愿与紫杉鹰合作。
未来战场的角色定位:互补而非替代
紫杉鹰不会被用作黑鹰的替代品,而是作为一种互补的设计。它可以被发送到所有被认为太危险而不会危及实际飞行员生命的环境中。它可以处理不需要飞行员在场的简单任务,例如运送医疗用品或只是移动重物。并且它可以通过部署无人机提供一定程度的空中支援。
然而,当涉及敏感行动时,黑鹰仍然是首选。这不仅是技术问题,更是信任问题。对任何自主事物也有一种普遍的不容忍气氛。自从AI引擎开始大规模接管互联网的每个角落以来,一种明显的反AI情绪在全球蔓延,并延伸到自动驾驶汽车和自主武器系统。
此外,将自主直升机整合到日常作战循环中需要在理论上进行巨大的改变。美国军方正在投入比以往更多的资源在无人驾驶飞机、直升机、地面车辆等方面。然而,开发它们和每天有效地使用它们是两件不同的事情。
紫杉鹰将在2026年开始密集的测试。根据具体情况,我们可能会在接下来的几年里看到它的实施。尽管无人驾驶飞机和车辆以及AI出现了悲观和消极的情况,但我们肯定会看到该领域的增长,特别是在军事领域。它将如何影响现代战场?这还有待观察。
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