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空客的“1+1>2”:無人機+自動空中加油:世界新資訊

Do-DT25無人機系統,是衍生自空客出品的性能成熟的中速靶機無人機系統,本是用于模擬紅外目標,其起飛重量120千克、3米長、翼展2.5米,地面氣動彈射起飛。


(資料圖片僅供參考)

空客在自主空中加油A3R技術上已取得實質性技術突破。

在空客設想中,A400M將化身為無人機的“母機”、“中樞大腦”。那么,空射無人機技術再加上可以給無人機空中加油的A4R技術后會產生怎樣的化學反應呢?

此次試驗中,模擬受油無人機的Do-DT25被系統自動引導到硬管加油裝置下方,距離A310 MRTT僅幾十米的距離。

5年前的有人-無人機編隊MUT試驗

時間倒回5年前的10月初,空客公司宣布使用Do-DT25無人機完成了有人-無人機編隊(mannedunmanned teaming,MUT)試驗。試驗中從德國托登多夫軍事訓練區起飛的5架Do-DT25無人機,跟隨作為有人機的“里爾”噴氣公務機飛越了波羅的海,驗證了從有人機上控制無人機系統的能力。

對于MUT的價值,空客就表示“安裝了傳感器的無人機系統可以為在安全距離之外的有人駕駛飛機上的機組指揮官提供態勢感知。”在當時的報道中,空客宣稱預計在2025年開發出戰斗機的無人機護航系統,也就是通稱的“忠誠僚機”,而無人機群的可能任務包括偵察、干擾對手的通訊甚至是使用武器等,以及MUT中的技術將遷移應用到未來作戰系統(FCAS)中。

A400M運輸機的空射無人機

時間再切換到2022年2月,這場在空客A400M運輸機上進行的飛行試驗中Do-DT25就成了配角,它也不再是像2018年那次的常規從地面彈射器上彈射升空,而是從飛行中A400M打開的尾艙門中發射出,由此空客驗證了空中發射無人機的能力。試驗中,出艙后的Do-DT25無人機發動機啟動,轉而動力飛行,隨后A400M上的機組人員將控制權轉交給地面控制人員,在后者的指揮下無人機打開降落傘,安全降落到地面。

對于試驗后的成果轉化,空客的遠期規劃是A400M貨艙內將能裝下50架小型無人機或12架重型遠程無人機,作為無人機的“母機”的它會盡可能將無人機帶到靠近戰場前沿的區域,而空射(或者說稱之空投)后的無人機轉而置于FCAS這類有人機的控制之下,以高度自動化、自主化來配合有人機的行動,以及在“蜂群戰術”、“戰斗云”等技術的加持下,將這些無人機化身為己方的“力量倍增器”、戰場上的“眼睛和耳朵”。

從MUT、“忠誠僚機”到A400M的空射無人機,空客公司的無人機技術藍圖又在近期增加上了這樣一塊拼圖——自主編隊飛行和自動空中加油技術A4R(Autonomous Formation Flight and Autonomous Air-toAir refuelling)。

給無人機自動空中加油的A4R

3月28日,空客官網發布消息稱,在空客防務和它的全資子公司空客UpNext進行的飛行試驗中,通過A310MRTT多用途加油機對飛行中的無人機進行了自主導航和控制試驗,向終極目標A4R邁出了關鍵性一步。在近6個小時的飛行試驗中,4架DoDT25無人機從地面依次彈射升空,在加的斯灣水域上空,無人機的控制權從地面站轉交給了A310 MRTT。A310 MRTT自動引導Do-DT25飛抵空中加油匯合位置,整個過程中沒有人工干預,全部都是AI人工智能和協同控制算法的自動控制與指揮,直至將DoDT25引導到距離A310 MRTT僅有150英尺(約45米)的位置。

對于A4R背后的核心技術,空客方面介紹稱,主要是這三個方面:精準的相對導航,以精準地確定加油機和受油機之間的相對位置、速度和姿態(通過攝像頭、激光雷達和高精度 GPS來實現);平臺之間的機內通信,以允許不同平臺之間的信息交互,提高系統的自主性;協同控制算法,為加油機和受油機提供導航、協調、保持一致和防撞等功能。在目前試驗的基礎上,空客下一階段計劃是測試基于人工智能的導航傳感器和自主編隊飛行的增強算法;演示兩架無人機同時在加油機附近飛行的情況下多架無人機的自主操作與防撞避碰算法。

空客的技術藍圖,1+1>2

而我們再回溯“連線”過去的相關新聞,會發現今天空客的A4R試驗又是生發自此前空客已取得實質性技術突破的自主空中加油A3R(automatic air-to-air refuelling)技術。同樣是5年前,空客初提A3R概念,并與澳大利亞空軍出手試驗;2年前空客與新加坡方面合作,測試了A330 MRTT加油機對A330 MRTT、F-16和F-15戰斗機的多個機型全自動空中加油能力,試驗中成功完成了近30噸燃料的自動空中加油。直至,去年7月下旬,空客的白天自動空中加油技術A3R獲得了西班牙的認證。

空客的空中加油技術從A3R向著A4R進發,雖然都是主打以自動化來提高加油機操作效率和安全性、降低加油機機組人員的負擔(工作量)和培訓成本等,探索實現更快、更有效的空中加油新方法。但顯然A4R將受油機類型從有人機向著無人機拓展,由此發生了從3到4的“量變到質變”。而這背后也是空客公司多個項目和產品線的交匯,并發生了“1+1>2”的化學反應。

在MUT中無人機是有人機的“云中側衛”,在空射無人機技術中無人機是A400M的艙中“子機”。而轉眼之間,在A4R技術中無人機又是受油機,通過空中加油來飛越山海,能夠執行更遠距離的任務;同時在可以預見的A4R技術遷移中,無人機又可以化身為無人加油機,給有人機空中加油,實現無人機之間的伙伴加油。

至此,這幾則跨度5年的新聞在此次“連線”之中,粗淺地勾勒出了空客在無人機技術、空中加油技術領域的“愿景圖”。在這兩條技術路線交匯融合所形成的“閉環”之中,我們管窺到了未來無人機發展與應用的更多可能性。

關鍵詞:

來源:中國航空報
編輯:GY653

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