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【Speed Racer】洛克希德·马丁“臭鼬工厂”披露“竞速者”无人飞行器计划

掰棒子的防务菌 从心推送的防务菌 2022-07-29

在美国空军协会2月24-26日举办的“2021年虚拟空天战研讨会”上,洛克希德·马丁公司“臭鼬工厂”(Skunk Works)集成系统业务负责人蕾妮·帕斯曼(Renee Pasman)参加了“数字工程/先进制造”研讨环节。而在活动之前发布的一段视频中“臭鼬工厂”高级项目局正式披露了其秘密的 “竞速者”(Speed Racer)飞行器设计。这个导弹形状的无人系统表面上是作为数字工程技术的实验,但有可能成为未来蜂群无人机和低成本巡航导弹的基础。洛克希德·马丁公司同样承认,其去年发布的一张渲染图也是 “竞速者”。

洛克希德·马丁公司StarDrive数字环境视频,“竞速者”画面出现在58秒左右(翻译&字幕 by 防务菌)
从这段视频中可以看出,“竞速者”是一款设计相对较小的空射型飞行器。从载机释放后,“竞速者”会展开一对弹出式机翼,就像很多巡航导弹上看到的那样。系统后部有一个带有网格式翅片的整流罩,看起来是一个与发动机排气管相匹配的塞子,以使飞行器在发射前和与发射平台分离的过程中尽可能保持空气动力学,在视频中可以看到这个塞子在“赛车手”从载机上发射后就马上脱落。

据国外防务媒体《航空周刊》编辑史蒂夫·特里布尔(Steve Trimble)观察指出,“竞速者”视频中载机似乎是一架双发比奇1900涡轮螺旋桨飞机,但不清楚这是否反映了“赛车手”未来的实际计划测试载机。有意思的是,美国空军位于新墨西哥州霍洛曼空军基地的第586飞行试验中队确实有一架C-12J(美国军方对比奇1900的称呼),该机机身下有两个硬点,用于搭载各种测试平台。

美国空军第586飞行试验中队的C-12J,机身下两个硬挂点中的一个装有洛克希德·马丁公司“狙击手”高级瞄准吊舱(Sniper Advanced Targeting Pod)
除了这段视频中所能展现的外观,开源渠道关于“竞速者”的信息仍然有限。《航空周刊》本月早些时候也曾率先报道称,预计该系统的地面测试将很快开始,并将由技术方向公司(TDI)的一台发动机提供动力。自2019年以来,TDI一直是无人机制造商Kratos的全资子公司。

“臭鼬工厂”的项目经理乔·波科拉(Joe Pokora)曾在2020年9月举行美国空军协会“虚拟空天网研讨会”上透露了该项目存在的消息。他当时表示,“竞速者”的英文Speed Racer是项目名称的一个缩写,但其含义尚未披露:系统的最终能力其实不是项目的重点。我们真正想做的是展示我们如何使用工具集以及如何执行它,从一页纸的概念开始,并将其贯穿整个飞行过程。

洛克希德·马丁公司在2020年9月美国空军协会“虚拟空天网研讨会”发布的“竞速者”艺术渲染图
乔·波科拉所指的工具集被称为StarDrive,这一数字环境提供了一个跨工程、制造和持续性保障的真实来源,以更快、更经济地提供新的能力。“臭鼬工厂”已经是众所周知的快速原型设计和开发概念的先驱,也是使用高保真建模和其他数字技术以尽快从纸面到飞行原型的领导者。

“数字工程/先进制造”也是美国军方,尤其是美国空军越来越感兴趣的领域。2020年9月,时任空军部长芭芭拉·巴雷特(Barbara Barrett)在美国空军协会“虚拟空天网研讨会”宣布,空军将开始使用所谓的“eSeries”称号来指称高度重视数字化工程的飞机。

第一个获得“eSeries”这一分类的设计是波音公司联合萨博公司研制的T-7A“红鹰”喷气式教练机,现在也被称为eT-7A,美国空军称该机“采用了基于模型的工程和3D设计工具,使装配时间减少了80%,软件开发时间缩短了一半”。空军还表示,数字工程是其下一代空中优势(NGAD,一种开发新的空中作战能力的系统方法)计划中的一个主要重点。

波音公司联合萨博公司研制的的T-7A“红鹰”喷气式教练机是第一款获得美国空军 “eSeries”称号的飞机,凸显了该机在研制过程中大量使用数字化工程的特点
从洛克希德·马丁公司目前分享的有限信息来看,“竞速者”的主要重点是验证StarDrive工具集。本月初的《航空周刊》报道曾解释道称,“洛克希德公司建造StarDrive的目的是为了降低军方生产和运营新飞行器的时间和成本。”

洛克希德公司建造StarDrive的目的是为了降低军方生产和运营新飞行器的时间和成本
去年发布“竞速者”的艺术渲染图时,洛克希德·马丁公司曾对外界表示:“这张图片是IRAD(独立研究与开发)资助的概念渲染图,它展示了我们是如何应用数字端到端框架来设计和开发新技术的。”目前还不清楚IRAD的资金具体来自哪里。IRAD是一种机制,美国国防部内的实体可以通过这种机制报销承研公司独立完成的工作,这些工作可能是美国军方感兴趣的。

虽然到目前为止,关于“竞速者”飞行器的信息,以及洛克希德·马丁公司已经并将如何在其开发中继续使用StarDrive的消息并不对。但非常有趣的是,该设计与X-61A无人机有一些广泛的相似之处。由Dynetics公司领导的一个团队,其中也包括Kratos公司为美国国防高级研究计划局(DARPA)的“小精灵”(Gremlins)项目设计了该飞行器,该项目的重点是演示验证由无人机组成的低成本无人机群的概念,该无人机可以在飞行中由母舰飞机发射和回收。

“小精灵”在2020年底进行了最重要的试飞,但尽管多次尝试,一架经过改装的C-130仍未能按计划回收任何一架飞行中的无人机。Kratos公司此后披露,这些飞行确实成功地展示了“XQ-61A‘小精灵’在航程内和与有人驾驶的C-130回收飞行器近距离编队的安全运行”。该公司还表示,计划在2021年春季进行额外的飞行测试,“新的额外阶段的演示验证将集中在‘小精灵’作战能力上,包括与‘小精灵’执行、压制和摧毁敌方防空任务,这次演示将涉及到将情报、监视和侦察传感器以及某些自主性与‘小精灵’无人机整合在一起。”(关于“小精灵”的试飞情况可参见防务菌此前推送:【Gremlins Drones】DARPA“小精灵”项目完成第三次飞行测试

“小精灵”:无人机系统的空中发射与回收(翻译&字幕 by 防务菌)
“竞速者”的设计更让人想起诺思罗普·格鲁曼公司和格里芬宇航公司为空军研究实验室(AFRL)的“灰狼”(Gray Wolf,始于2017年,主要是开发和演示验证可用于未来低成本巡航导弹设计的技术)项目开发的一个测试平台。更有趣的是,该飞行器还采用了TDI-J85小型喷气发动机。

作为“灰狼”项目的一部分,诺斯罗普·格鲁曼公司和格里芬宇航公司为AFRL开发的测试平台
作为“灰狼”项目的承研单位之一,洛克希德·马丁公司也得到了一份开发设计的合同。但是,无论其为“灰狼”项目设计的是什么,至今都没有公开透露过。《航空周刊》编辑史蒂夫·特里布尔此前曾:“我知道AFRL的军备局肯定对它感兴趣,甚至至少提供部分资金。”如前所述,洛克希德·马丁公司已经表示,“竞速者”是IRAD资助的项目,不过目前还不清楚这笔钱的来源。

2021年1月份,AFRL还表示,它已经使用了一个未指明的“灰狼”项目原型设计的数字再现,作为与美国空军另一个名为“weaponONE”(W1,“先进作战管理系统”试验的构成之一)项目有关的演示验证的一部分。“weaponONE”项目正在探索使用虚拟生态系统来测试弹药,并将新的和改进的能力整合到弹药中,以减少对复杂和昂贵的真实世界测试的需求。希望先进的网络能力最终能让这些数字“武器”与实际的物理系统一起进行试验。

“weaponONE”项目正在探索使用虚拟生态系统来测试弹药
AFRL表示:“[weaponONE]演示验证突出了过去一年取得的重大进展,并强调了数字工程对作战人员的价值。在未来一年中,weaponONE将进一步将其数字孪生原型发展为‘真正的’数字孪生,与现实对应物双向交换数据。”

综上所述,“竞速者”似乎很有可能至少在某种程度上与洛克希德·马丁公司的“灰狼”设计有关,也有可能与“weaponONE”有关。“竞速者”很可能是洛克希德·马丁公司在“灰狼”项目下已经为AFRL做工作的直接后续。在许多方面,“竞速者”的既定目标听起来非常适用于“灰狼”的核心重点,即演示验证一种高适应性巡航导弹所需的技术,这种巡航导弹将相对容易生产和廉价部署。

此外,AFRL在2019年6月明显取消了“灰狼”项目的多个额外计划阶段。当时,美国空军表示将把重点转移到“金帐汗国”(Gold Horde)网络蜂群弹药工作上,在这个过程中利用“灰狼”的现有工作成果。不难看出,“金帐汗国”项目的元素也可以被螺旋式地扩展到AFRL自己的项目中。“金帐汗国”现在也有了自己的“永久的虚拟和实时测试环境”(被称为Colosseum),这听起来在很多方面与“weaponONE”的工作非常相似。

作为“金帐汗国”(Gold Horde)网络化蜂群弹药项目的一部分,在测试中使用的改良型GBU-39/B小直径炸弹
开发成本更低、生产更简单的无人机飞行器是发展能力越来越强的无人机群和巡航导弹的关键组成部分,这两种武器都是为了大规模使用。因此,高昂的成本和冗长的生产时间表很容易使这些项目在经济上无法大规模应用。

美国空军以及军方其他部门当然不乏对各种形状和大小的新型无人驾驶飞行器的兴趣,包括旨在可回收、但也可“损耗”的无人机设计。这意味着它们的价格将足够便宜,让指挥官们更放心地将它们应用于那些对于更昂贵的、技术敏感的或脆弱的平台(有人或无人驾驶)来说被视为太高风险的环境中。

AFRL的“天空博格”(Skyborg)项目是这些项目中最知名的。在该项目下,许多公司正在开发一套系统,这些系统可用于半自主的“忠诚僚机”类型的无人机,或最终用于全自动无人战斗飞行器(UCAV)。不过,这只是美国空军内部众多相关工作路线中的一个。

“天空博格”无人机(翻译&字幕 by 防务菌)
随着洛克希德·马丁公司现在已经公开公布了“竞速者”的设计,以及已经承认地面测试将在不久的将来开始,关注者可能将开始了解这个项目的更多细节,以及“臭鼬工厂”可能会将其带向何方。



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