美空军“天空博格人”项目对空中作战影响初探

随着无人机技术的不断进步，无人机能执行的任务和范围大大拓展，并因其低成本、可消耗的特点受到各国军队的普遍关注。从近年来发生的纳卡冲突、俄乌冲突看，无人机已经成为不可或缺的参战力量。而新型有人战机由于技术难度大、研制周期长、单机成本高等特点，导致装备数量有限且难以承受动辄数亿美元的高昂损失。因此，研究有人机与无人机的协同作战问题成为各军事强国的重点发展方向。“天空博格人”（Skyborg）项目由美空军研究实验室（AFRL）主导，旨在开发低成本可消耗的智能无人机，在人工智能技术支持下，与有人机配合执行各种任务，比如争夺制空权、对地对海攻击、空中封锁行动等，以便在未来空中战场以较小代价获取体系对抗优势。

基本情况

根据战场环境的不同，美空军研究实验室把有人机与无人机的协同作战进一步细化：将空中战场划分为激烈对抗环境、对抗环境和防区外三个层次，在激烈对抗环境中利用可消耗无人机前出突入，诱使敌方雷达开机，显示出对手的具体位置；在第二层烈度相对较小的对抗环境中则部署可重复使用的无人机，携带进攻性武器待命；防区外则部署有人战机对战场全局进行把控，适时给可复用无人机下达攻击指令，摧毁敌方目标。

2019年3月，美空军研究实验室战略发展规划和实验办公室（SDPE）首次公开“天空博格人”无人僚机项目，该项目名称取自电影《星际迷航》中的博格人（Borg）种族。《星际迷航》中的博格人属于半有机物半机械的生化人，大脑为人造的处理器。博格人个体没有自我意识，整个博格人族群被一个称为“博格女皇”（Borg Queen）的程序控制着，在战略上显示出高度的智慧与适应能力。从该项目的取名中可以看出“天空博格人”项目的一些特征及发展方向。

2020年，在美空军的全力支持下，“天空博格人”项目的无人原型机和自主控制系统并行推进。其中，2020年3月，项目组使用“反叛”喷气式航模验证了机器学习的可行性；5月，美空军发布“天空博格人”项目提案，由雷多斯公司负责开发“天空博格人”的自主核心系统（ACS）；12月，美空军与波音公司、克拉托斯公司和通用原子公司签订合同，由几家公司分别制造“天空博格人”原型机。

2021年4月，克拉托斯公司首架配备“天空博格人”项目自主核心系统的无人机UTAP-22灰鲭鲨实现首飞；6月，通用原子公司MQ-20复仇者无人机在美国爱德华兹空军基地的“橙旗21-2”演习中成功试验了“天空博格人”自主核心系统；10月，通用原子公司两架MQ-20复仇者无人机在“橙旗21-3”演习中首次完成了无人机编组飞行试验。

2022年，克拉托斯公司和通用原子公司相继公布魔王无人机和弃兵无人机用于“天空博格人”项目的发展。之后，克拉托斯公司又完成了两架生产型X-58A无人机的系列飞行测试。2022年8月，美空军一名高级项目执行官称，“天空博格人”项目已接近完成，并将为“下一代空中优势系统”等关键项目做出重大贡献。

诞生背景

立足大国竞争背景下，取得对抗优势的需要。美军认为，在大国竞争背景下，潜在对手的空中作战能力较强，尤其是新一代空中作战平台的逐步运用，对美军的空中优势构成较大现实威胁。在作战平台性能相差不大的情况下，必须采用新战法，发挥体系作战优势。美空军研究实验室“天空博格人”项目负责人本·特兰表示，把自主性、人工智能与低成本设备等系统结合起来，可以显著提高综合能力并成为空军的力量倍增器，在解决未来潜在的近乎对等的交战时，低成本、可消耗的无人机是为战斗力增效的一种重要方式。

面对日益增长的威胁，降低损耗的现实考量。美军认为，在潜在作战对手日益强大的综合防空系统威胁下，以F-22和F-35等隐身战斗机为代表的空中高价值装备在反介入/区域拒止环境中面临极大的生存威胁。而一旦高价值装备遭受重大损失，将直接影响作战计划的实施甚至引发国内的反战浪潮。“天空博格人”项目可以为有人战机配备智能化的“忠诚僚机”，在未来高烈度空中作战中由低成本、可消耗的无人机执行高危任务，从而保护己方高价值有人战机。

无人机技术的进步，为项目实施奠定了基础。无人机技术的突飞猛进，使得无人机成为一支重要的空中力量。2018年8月28日，美国防部公布的《2017-2042无人系统综合路线图》中披露，有人无人协同作战的近期目标是通过无人僚机增加空基传感器和武器的数量，中远期目标则是把无人机从作战工具变为人类的队友，增强美军作战能力。在突破作战管理及人机交互、有人无人平台组网通信等多项关键技术并充分验证XQ-58A女武神、麻雀鹰、小精灵等无人平台能力的基础上，美军正从战术层面催生以有人无人协同为核心的新型作战样式，力争在未来战场上保持优势地位。

对空中作战的影响

改变美空军的传统作战样式。从“黄金峡谷行动”“雄鹰行动”等来看，美空军实施战术行动往往需要战斗机、电子战飞机、预警机、加油机等多机种协同配合，不仅机群规模庞大而且在行动中协调组织复杂。在面对弱小国家时，可以发挥其体系优势迅速取胜，但在应对高端战争时，这种庞大机群的生存能力堪忧。而智能无人机的出现，可代替有人机执行一些复杂的专项任务，使得美军可以动态定制适合其任务需求的可变规模、有人无人协同的攻击体系。在“天空博格人”项目支持下，以1架有人机带数架不同功能无人机的模式就可以完成以前小型战术编队才能完成的任务，大大提升美空军的任务能力。

有效提升综合作战效能。“天空博格人”项目所体现出的有人机与无人机协同作战，不仅可以提升美军空中平台的综合能力，还可以弥补空中平台在数量上的不足，使得单一平台成为“空中多面手”。在该模式下，前出的无人机可以携带不同的任务装备，能够执行侦察监视、情报搜集、警戒巡逻任务等。在人工智能技术支持下，既可按照预设程序自主飞行，也可在有人机授权下执行空中截击、对地对海突击、压制敌防空系统等任务，还可通过人机交互的形式与有人机协同作战，必要时甚至可以代替有人机作出牺牲。有人机与无人机的协同作战将颠覆性地改变美空军杀伤链设计，让有人机远离最危险的作战环境，专注于对整体战场态势的把控，形成体系作战优势。

有效减少对高性能有人作战平台的依赖。海湾战争以来，美军发起的空袭行动往往以隐形飞机发射精确制导弹药撕开对方防空网为开端，对隐形飞机具有较强的依赖性。而以B-2、F-22、F-35为代表的现代高性能作战平台也因造价高昂限制了其装备数量，并且在面对“高端对手”时，这些高价值平台的作战使用将变得“投鼠忌器”。而像XQ-58A女武神等新型低成本可消耗远距离隐身攻击无人机的出现，则可以替代高价值平台执行破击敌防空系统、打击敌战略纵深等高危任务，减少对高价值高性能有人平台的依赖，提高任务灵活性和安全性。

存在的问题

高度依赖实时网络信息系统。空中作战具有机动速度快、活动范围广、协同要求高等特点，有人机与无人机的协同作战更是高度依赖实时网络信息系统。在高强度电磁对抗环境中，有人无人作战平台的动态组网问题始终是制约有人机与无人机协同作战的关键。虽然美国防部高级研究项目局（DARPA）开展了“满足任务最优化的动态适应网络”（DyNAMO）项目（其目的是通过开发网络动态适应技术，保证各类航空平台在面对主动干扰时，能在一定安全等级下进行即时高速通信），但是目前该技术尚未取得突破性进展。

对有人机的依赖仍然较大。目前无人机对战场环境的感知能力和对战场态势的理解能力还处于较低层次，在快节奏、强对抗、瞬息万变的空中作战环境下，无人机的智能化水平还无法实现高度的自主决策。在战术行动规划、任务实时分配、空中动态配合等关键环节，仍高度依赖有人机飞行员的指挥控制。这给有人机飞行员增添了大量工作，单座机已几乎无法同时完成战机操控及对无人机群的指挥。

与其他军种的互操作性考虑不足。2020年8月，美空军研究实验室发布的《“天空博格人”：大胆的例子还是另一个共同的错误》中指出，目前美空军、海军都在发展各自的无人作战系统，但由于缺乏与联合人工智能中心（JAIC）的合作，可能导致空军的无人作战系统无法与海军的无人作战系统（RAIL）实现数据共享，这在面对拥有数量优势和接近技术平等的敌人时将处于不利地位。

结语

“天空博格人”项目是美空军2030年战略规划中的四项“先锋计划”之一，对美军的作战理论、作战样式、作战体系等方面产生了一系列深远影响。美空军2023年预算申请称，希望在未来两年内投入超过1亿美元经费，在新一代作战平台的研究开发中进一步完善“天空博格人”技术。因此，应继续加强对该项目的跟踪研究，结合其发展趋势制定相应的应对策略。既要深入分析其在有人无人协同方面存在的薄弱环节，找到克敌制胜之法，又要取长补短完善我军智能协同作战水平。

责任编辑：刘靖鑫