美媒:美軍機密的RQ-180無人機將成為空戰革命的核心,無可匹敵
據《驅動》網站“戰爭地帶”專欄2021年4月1日報道稱,RQ-180無人機將從過去的陰影中走出來,成為空戰革命的核心。RQ-180無人機是美國空軍秘密研製的機型,其將不僅是一款更好的間諜飛機,同時也是網絡遊戲規則的改變者。
文章稱,RQ-180是無可匹敵的,這種高空長航時(HALE)隱形無人機的存在已經被正式披露。到2020年11月,公眾第一次看到了這架飛機,這架飛機在隱密的面紗下已經存在了十多年。該項目共包括三個發展階段,目前處於第一階段,該項目持續了兩年多,RQ-180無人機可能是美軍機發展中最重要的軍用飛機。
RQ-180無人機概念圖
什麼是“RQ-180?”
這個名字來源於《航空週刊》(Aviation Week)最初對這架飛機的報道,我們中的一些人猜測這架飛機已經存在了一段時間。RQ-180只是洛克希德·馬丁公司臭鼬工廠RQ-170“哨兵”無人機的概念擴展型機。這兩個平台在某種程度上是互補的,但RQ-170是兩個概念中比較老、層次較低、飛行速度較低、更注重戰術性、先進性較差的那一個。兩者都採用飛翼設計,在某種程度上,它們能夠整合在一起,但除此之外,它們之間沒有直接的聯繫。
這架飛機應該做什麼,為什麼它存在?
這是一個我們目前無法明確回答的問題,細節肯定會發生變化,在某些情況下會發生重大變化,但利用大量的線索、開源信息、歷史先驗、能力差距、新興技術、正在進行的採購和開發計劃,情況變得有些清晰了。
當我們理解這樣的事情將如何融入五角大樓正在構建的更大的革命性空戰和網絡生態系統時,RQ-180可以被定義為一個能夠深入敵方領空並持續存在的網絡和偵察平台。我們正在談論的是一個大型的雙引擎流線型飛翼飛機。它的總體設計很大程度上要求高度先進、寬帶、全方位、低可探測性(隱形)。它的用途是在有爭議的空域以非常高的高度飛行,在21336米或超過這樣的高度飛行很長一段時間而不會被發現。
值得注意的是,儘管其任務集的偵察部分受到了所有關注,但我們認為RQ-180作為高空網絡節點和信息網關的潛在能力可能更為重要,正如我們多年來所觸及的。
下面把這兩個任務分成兩部分,一部分是關於這個平台能帶來什麼,另一部分是為什麼它的能力如此重要。
洛克希德·馬丁公司基於RQ-170設計的UCAV與F-35A概念圖
一個高空飛行、長續航時間、可生存的信息網關
需要記住的是,隱形飛機實際上不是雷達無法探測的,但只要它們與特定威脅目標保持一定距離,就可以避免被發現。該距離取決於飛機的隱身設計、與所述威脅系統的關係以及該威脅系統的獨特能力。這個公式隨着威脅系統工作的頻率和隱形飛機對這些特定雷達發射波的最小反射率的水平而不斷變化。值得慶幸的是,對於大多數隱身飛機來説,間歇性探測和威脅成功交戰的能力之間的距離差異很不同。
目前,在一個快速移動的現代戰場上,最有價值的武器就是大量的信息。即使在幾百千米之外,對可能帶來危險的威脅的實時感知也意味着生與死的區別。
信息等於生存能力和殺傷力
戰場態勢感知形式的信息目前也是作戰飛機生存能力的關鍵所在,尤其是要在高風險地區作戰的隱形飛機。他們需要了解周圍發生的一切相關情況,以便可以在飛行中實時改變他們的作戰計劃,這可能包括在直接威脅出現時消滅它們,或協助其他飛機迅速找到並消滅它們,以免它們對作戰空間中的其他資產構成重大風險。
但有一個更大的畫面。以這樣一種方式在巨大的區域內共享關鍵信息,即不泄露那些連接到網絡上的節點的位置,並且能夠融合來自不同平台的大量數據並將其發送到全球各地,這是贏得未來戰鬥的關鍵。對隱身飛機來説,這是非常具有挑戰性的,因為其無線電頻率發射很容易被幹擾,就像他們的隱形外衣被撕裂一樣。
過去的數據鏈系統本質上是全方位的,不是為低可觀測性(隱蔽性)操作而開發的。因此,新的波形和數據鏈結構已經被開發出來,這些波形和數據鏈結構在本質上是高度定向的,並且使用最新的天線技術,並與低截獲概率(LPI)傳輸方法相結合,使得它們幾乎不可檢測,並且基本上不可干擾。
XQ-58在網絡實驗中與F-22和F-35並肩飛行
F-35的多功能先進數據鏈(MADL)系統不僅適用於自身,同時也適用於B-21轟炸機,以及其他一系列的新型隱身飛機,相比之下,這些系統將使過去的空戰看起來很落後。
MADL可以通過網狀網絡在視線範圍內以安全的方式將F-35和未來不同的隱身平台連接在一起。就像任何依賴於視線連接的戰鬥機數據鏈系統一樣,MADL對於在彼此附近運行的飛機編隊來説非常有用,但它有很大的侷限性。也就是説,明天的戰場將是廣闊的,從太空、地面、海上和空中的傳感器中積累大量的數據,涉及的地域不僅是在戰場上還是戰場上空,甚至是數百千米甚至數千千米之外。雖然F-35戰機的電子情報收集能力非常出色,但B-21轟炸機將更加出色,但與能夠利用更大範圍的分散平台和情報來源的數據相比,它們蒐集的數據量還是有限的,其中一些平台和情報來源不具有MADL,也不會在隱形飛機的視線內與數據鏈系統相連。
更重要的是,這不僅僅是一種連接方式。能夠在兩個方向上交換信息,並擁有一個前方戰場操作的隱身平台,有助於對在位於數百或數千千米以外的目標進行提示,這將是贏得明日戰爭的另一個關鍵所在。例如,一架F-35戰機可能會探測到目標,甚至可能是超出它的能力範圍之外的目標,目標的防禦過於嚴密,F-35戰機的現有武器可能都無法對它進行成功的攻擊。現在,位於數百千米外的驅逐艦上安裝的高超音速武器,可能會解決這一問題。艦艇發射高超音速武器需要F-35傳感器獲取的實時目標數據做支持,甚至可能在高超音速武器高速接近目標時通過鏈路傳輸給該武器。這種遠程發射的概念都是基於在廣域戰場上無縫共享數據。
不幸的是,這是一個糟糕的解決方案,也有很大的侷限性,而且在一個巨大的有爭議的區域,如太平洋地區,這是行不通的。在信息能夠被髮送到其他戰場資源和指揮控制中心之前,沿着類似於視線有限的信息鏈(由攜帶MADL的隱形飛機組成,跨越數百千米甚至數千千米)進行連接也是行不通的。即使這樣,帶寬也可能是有限的,最重要的是,這樣一條鏈路一旦失去其最薄弱的環節,即失去一架中繼飛機,整個鏈路可能會崩潰。
RQ-180 借鑑了EQ-4B的相關技術
“EQ-180”解決方案
那麼,答案是什麼?合乎邏輯的是“RQ-180”,或者是“EQ-180”變體,但為了簡單起見,在本節的其餘部分,我們將繼續稱它為RQ-180。
RQ-180在敵方領空的高空和低空飛行,隱形戰術資產如戰鬥機和無人機將在其下方運行,它將能夠從F-35和B-21的MADL以及F-22的機載數據鏈(IFDL)等系統收集視線數據鏈數據。然而,IFDL不能直接與MADL通信,但是RQ-180可以將數據融合在一起,然後以其專有的數據鏈路波形將其重新分配回下面的資產。這將為每架飛機提供一個戰場的“上帝的視角”,包括每個節點的位置、狀態和相關的傳感器數據。
這種數據融合和連接水平大大提高了每架飛機駕駛艙或每架無人機計算機化大腦中信息的保真度,從而增強了意識和合作,進而顯著提高殺傷力和生存能力。它還使得可靠地將低空飛行的資產連接到更大的部隊成為現實,因為在高地形中保持與其他低空飛行資產的視線數據鏈路可能非常困難。也許更重要的是,RQ-180還能夠通過高帶寬衞星連接將它收集的所有數據發送到世界各地。
因此,這不僅會創造一個更強大的“主動”網絡,在巨大的作戰空間範圍內提供自由流動的信息,大大改善MADL更有限的網狀網絡能力和其他能力較弱但仍然隱蔽的數據鏈系統,但它也可以在世界任何地方提供所有信息,並在戰場上從任何地方接收和重新分發信息。
事實上,戰場機載通信節點(BACN)很容易受到附近敵人行動的影響。這是一種通信網關有效載荷,目前由全球鷹EQ-4B變種和E-11A攜帶。
另一個現有的數據鏈融合能力是超視距增強系統(ROBE),該系統可安裝在一些KC-135加油機上,並啓用傳統非隱身資產使用的Link 16和態勢感知數據鏈(SADL)的“活動網絡”。它可以將來自飛機的信息與這些不同的數據鏈融合在一起,並在各自的波形上重新佈景。這再一次極大地增強了飛機在作戰空間的態勢感知和合作潛力。
位於加利福尼亞州比爾空軍基地的CMCC
作為終極力量倍增器,一個低的可觀測、高空飛行的無人機與通信網關包還可以讓指揮官數千英里以外的確切地看到他們的隱形飛機編隊正在非常危險的領土上的運行情況。再次,這將通過中繼一個RQ-180連接的所有資產收集的戰場完全融合的圖片來實現。它還允許這些指揮官實時修改作戰計劃,通過衞星向RQ-180下達命令,並通過低可截獲概率數據鏈向下面的隱身節點下達命令。此外,這些隱形飛機還可以充分利用五角大樓及其盟國收集的所有實時情報。
支持蜂羣
這種能力對於控制數千千米外成羣的隱形無人作戰飛機(UCAV)是非常重要的。隨着大型隱形無人戰鬥機編隊時代的到來,這一要求變得更加迫切。事實上,即使巡飛彈和飛機發射的無人機也需要能夠在深入敵方領土或在視線連接有問題的低空飛行時,在自己的蜂羣外安全地傳遞信息。RQ-180可以提供這些關鍵的支援能力,甚至可以讓大部分自主的無人機或彈藥羣保持某種“人在迴路”的基本控制,例如批准交戰目標,甚至只是監測其一般行動。
RQ-180完全可以在有爭議的空域上提供高度安全的主動網絡,使那些在其視線範圍內運行的平台連接在一起,並與遠處的指揮和控制設施相連。因此,指揮官不僅要掌握情況,而且要掌握戰鬥的進展。
RQ-180信息網關的存在也減少了在小型戰術資產上安裝先進衞星通信終端的需要,以及隨之而來的對網絡安全和隱蔽性的擔憂。通過將高帶寬衞星能力分配給在高空軌道運行的網絡和通信網關,它還將允許生產成本更低、性能更高、生存能力更強的戰術飛機。
當涉及到令人關注的隱形無人機時,這意味着它們將處於非常高的風險情況下,它們可能會丟失,保持高端數據鏈硬件關閉這些無人機對於維持美國最佳通信技術的安全至關重要。RQ-180可能有助於解決這一問題,通過採取必要的通信架構來操作這些無人機來實現。
飛行的人工智能數據處理器
處理這些前線操作資產能夠收集的大量數據,這就需要先進的中央數據融合和過濾能力。這可以通過使用人工智能和機器學習來完成,通過篩選所有的信息,並將其縮減為最重要的信息,然後將這些精心策劃的數據集發送給全球不同的“客户”,並返回給下面的參與者。
例如,F-35在作戰空間信息方面的需求可能與偵察無人機或遊蕩彈藥羣的需求不同,因此自動分發和過濾這些信息將是最佳利用可用帶寬和最小化傳輸的關鍵。這對於將這些資產在戰場上收集的所有信息發送到世界各地的指揮控制和情報利用中心來説更為重要。
E-8C內部操作環境
計算和軟件技術的進步現在意味着這種處理水平可以在平台本身上進行。這是革命性的,因為這意味着在戰場內外分發大量關鍵數據時,衞星帶寬將不再是主要限制。簡單地説,在RQ-180飛機上對成堆的數據進行篩選、過濾、處理和重新分配的能力,將和它的新型高空隱形機身一樣具有革命性。這樣的能力將越來越多地允許更多的信息被處理,並以儘可能快的速度傳遞給真正需要的人。這不是科幻小説。這項技術已經成為現實,並在今天的戰術平台上飛行。
與此同時,目前正在開展工作,利用遠離飛機作業區的地面站幫助處理它收集的大量數據,以及其他來源的數據。因此,這個概念認為數據處理是由專門為處理數據而建立的中心進行的。這就需要大量的通信帶寬,至少在超視距連接方面是這樣的,像RQ-180這樣的飛機就有可能提供這種帶寬。
RQ-180還可以作為一個高帶寬的網絡節點和通用的翻譯程序來提供軟件更新,還可以作為一個大腦來幫助計算能力較弱的飛機,例如無人機蜂羣、巡航導彈或電子戰誘餌,對其軟件進行實時更新,以幫助他們更好地執行任務。
在安全的衞星通信方面,一架高空飛行的飛行器,對敵人來説,干擾或攔截其通信將是非常具有挑戰性的,即使它使用的是無線電頻率(RF)衞星通信鏈路。大多數人沒有意識到的是,有一種幾乎不可能干擾的替代品,可以替代那些專門適用於RQ-180飛機的射頻數據鏈路。
我們這裏説的是激光衞星通信能力,它不僅非常安全和抗干擾,而且速度非常快。激光衞星通信終端在過去的幾年裏已經取得了長足的進步,例如,埃隆·馬斯克的Starlink衞星星座將基於激光網狀網絡概念進行相互通信。事實上,將RQ-180與一個高帶寬星座(如馬斯克的星鏈星座)配對,至少部分用於在全球範圍內分發數據,即使在對等國家衝突期間,更傳統的單一通信衞星也將更容易受到敵人的廣泛攻擊,這將提供難以置信的彈性衞星通信能力。美國空軍已經在利用Starlink來滿足其未來的作戰網絡需求,並正在努力構建類似網狀衞星網絡,包括用於更具針對性的戰略任務的網絡。
它也不必像Starlink那樣是分佈式衞星通信概念。更為傳統的衞星通信平台也將發揮作用。激光通信概念是這裏的關鍵,激光衞星通信系統也具有極高的帶寬,能夠在短時間內發送大量數據。
這項技術已經被用於非機密領域的無人駕駛飛機。因此,考慮到RQ-180作為信息網關飛機非常適合這種通信應用。
更大的潛力
雖然在有爭議的空域秘密運作的空中資產聯網將是啓用信息網關的RQ-180的關鍵作用,但其他資產也可以與它們聯網。這包括可能在敵方領土內或非常接近敵方領土的海軍和地面部隊。
不過,任何連接到更大、更常見、甚至更不安全的網絡的資產理論上都可以共享或利用解析RQ-180傳遞的信息。
像RQ-180這樣的系統,或者其中一些同時在戰場上空飛行,作為其數據連接職責的一部分,甚至可以為其下方的“客户”提供關鍵的導航能力,這些導航能力可能在GPS被切斷的情況下發揮重大作用。
高飛縱深戰略情報蒐集平台
地面移動目標指示器(GMTI)雷達能力允許作戰管理人員近實時地看到敵人的地面移動,然後快速調整他們的遊戲計劃,在敵人攻擊甚至威脅友軍之前,避免或消滅這些敵軍。即使在和平時期,GMTI也已成為探測部隊態勢變化、記錄敵軍行動模式和識別新的潛在目標的關鍵能力。
除了這些功能之外,還有一個無源電子情報收集任務,可以通過機載天線和基於干涉測量的方法快速檢測和定位射頻發射威脅。
通過 SAR雷達拍攝的美國五角大樓和國會大廈
具有生存能力的不可生存平台
唯一的問題是,當涉及到這種性質的戰略、廣域雷達和電子監視時,美軍目前執行這些偵察任務的飛機即使在有爭議的空域附近也很容易受到攻擊,它們無法深入到有爭議的空域。如今,U-2的先進電子戰系統可以給它提供一些保護,使其免受敵人的有限攻擊,但它的設計根本不是為了進入敵方領空並在那裏繼續存在。飛行員面臨風險的現實是另一個巨大的因素。RQ-4“全球鷹”雖然消除了飛行員的風險,但它完全是一個靶子。
這兩種飛機都有能力從相對安全的空間收集SAR/GMTI、電子和光學情報。其他美國空中對峙監視資產,如RC-135V/W/U,以及前述的E-8C JSTARS飛機,更加脆弱,機上有數十名操作人員。
所以,要求很明確。你需要的東西不僅能在高空穿透敵方領空,而且能在那裏長期存在,以便收集多種類型的高質量情報。結合起來,這些情報產品可以提供前所未有的保真度。你不僅可以飛到有爭議的空域深處去發現敵人,而且你還可以觀察他們的行動,而不讓他們知道你在那裏。
革命性的GMTI/SAR/ELINT中心
實際上,RQ-180是E-8C JSTAR、大多數“全球鷹”無人機、甚至是U-2的唯一替代品。網絡功能也成為RQ-180計劃的一部分,它可以做這些其他防區外資產所不能做的事情——支持在對等國家衝突期間分配空中戰場情報收集任務。
這種分佈式生態系統正在成為空軍未來雷達情報收集戰略的一個重要方面,該戰略旨在取代JSTAR飛機。
這些在前線內外運作的各種各樣的資產仍然需要能夠傳輸他們收集的所有的雷達數據,以便指揮官能夠近實時地利用這些數據。這也是RQ-180作為情報收集平台的用途之外的又一個用途。它可以在其巨大的視距範圍內從這些不同的平台收集這些數據,同時在有爭議的空域上運行,然後過濾和融合這些數據,然後將其發送到全球各地進行利用。RQ-180概念將網絡和偵察這兩種能力直接聯繫在一起。
裝備偵察設備的RQ-180能夠收集GMTI、SAR和ELINT,甚至可能收集一些圖像情報。它的聯網能力也應該能夠將更多此類數據收集分發到整個戰場的其他資產,從而產生比另一架易受攻擊的雷達飛機或“全球鷹”更廣泛、更具彈性的雷達情報收集能力,甚至RQ-180也能單獨提供。
進化是關鍵,網絡是王道
所有這一切是否意味着每架RQ-180飛機都需要配備偵察設備,並在任何時候都充當一個完整的聯網網關?可能不會。完整的網絡包可以是一個模塊化的系統,可以根據不同的任務進行安裝,或者可以存在兩種類型的Q-180。但不管怎樣,這架飛機需要安全的衞星通信能力來完成它的基本偵察任務。因此,將以偵察為中心的RQ-180演變成飛行信息網關,同時還執行其偵察功能,這不僅是一個合乎邏輯的演變,似乎滿足了空軍最緊迫的優先事項之一。
另一個值得注意的是,作為這架飛機GMTI/SAR能力的關鍵組成部分,同樣強大和快速掃描的AESA雷達陣列也可用於高帶寬安全通信,並對具有防禦性質的目標進行電子攻擊。因此,這種飛機將具有潛在的電子攻擊能力,這不僅對其自身的生存,而且對其管轄範圍內的部隊在戰場上的生存都是非常有利的。就通信而言,這些陣列可以將RQ-180與視線範圍內的非衞星節點連接起來,例如地面入口點或海上入口點,甚至可以與數百千米外有爭議領土邊緣的非隱身平台連接起來。
最後,在整個等式中,通配符之一是B-21將複製什麼能力,複製到什麼程度?儘管如此,即使B-21的能力還不為人所知,至少在早期,RQ-180也能使B-21發揮作用,反之亦然。事實上,所有跡象表明,這兩個機身,由同一製造商,諾斯羅普·格魯曼公司,很可能是密切相關的,並設計為一個更大的系統家族。
F-117隱身戰機的網絡通信能力很差
聯網能力
在所有表明RQ-180擁有核心聯網任務以及偵察任務的指標中,兩項公開承認的空軍舉措可能實際上是最強的。第一個是共同任務控制中心(CMCC)項目,第二個是先進作戰管理系統(AMBS)。
革命性的作戰生態系統
這也是反導系統的用武之地。今天,反導系統是一個影響深遠的空軍範圍內的倡議,包括幾十個命名的項目,從人工智能驅動的軟件到硬件,再到實際的飛行器,都集中在開發和部署一系列分佈式的全網絡化能力,以徹底改變該軍種的作戰能力。
RQ-180似乎是將反導系統和共同任務控制中心(CMCC)項目完美結合在一起的下行部件,提供史無前例的偵察產品和發生在地球上最危險的地方的戰爭的態勢感知和控制水平。RQ-180無人機很可能是空軍未來空戰生態系統中的“皇冠寶石”。
作者:寧浦 版權稿件,未經許可禁止轉載
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