小精灵项目：颠覆未来作战方式的技术！
本文转载自桌面战争（ID：wargame11）
“分布式能力”是美军未来发展的重点，其内涵是指未来作战中有人和无人系统组成团队，通过散布组合网络能力发挥军事作用，增强适应能力，提高对手成本。把作战能力分散部署到多个联网平台上，而不是把所有的功能集中在单一的高成本平台上，可以提高作战灵活性、规模调节性，以及单元专业化程度。这包括平台研发、人机界面、保密可靠的网络通信，以及整体系统架构 / 指挥与控制。在 DARPA 内部，这个概念称为系统体系（System of Systems）方式。
DARPA 目前为发展分布式作战能力目的就是利用第三波抵消战略的组成要素，充分发挥分布式能力的优势，应对上述各种挑战。其中项目之一就是“小精灵”项目，研发具有地理灵活性的低成本无人机。
建造无人驾驶的有效作战系统有助于调整成本核算方程式，创建成本较低而数量增多的作战资产。这么做不仅可解决地理区域部署机敏性的需求，而且可针对 A2/AD 环境的挑战提出可靠的解决方案。尽管这些系统也许不能够每个都在复杂的防空环境中生存，但是它们可以凭借数量之众使敌方的交战能力达到饱和状态。低成本、可消耗的无人机以集群方式协同作战，可以在高威胁环境中执行复杂的任务，而避免美军飞行员冒生命风险。此外，这么做可以迫使敌方付出一定代价。
例如，如果无人机的成本低于敌方对抗无人机所需的导弹成本，就意味着敌方必须付出高昂成本。因此，这个项目的目标是，建造的系统应该具有不容忽视的足够杀伤力，但系统成本又较低，个别系统的损失可接受。作为 DARPA 的一项新努力，小精灵项目致力于研发一个无人平台系统，以期避免有人驾驶飞机通常所需的生命支持和复杂防御能力的高成本。
小精灵无人机的设计构想是可集群发射，并在空中回收，这样可提供执行各种任务所需的多种能力组合与协同。但是，若要降低成本，这些航空器的尺寸必须较小，因而它们的航程有限。为了克服这个挑战，小精灵无人机借助大型母机，把 小精灵机群搭载到抗衡空域边缘再发射。由于小精灵航空器可以回收，而不是一次性使用，因此其每次使用成本远远低于巡航导弹或传统型假目标。在这方面的论述中，关于“一次性的”（expendable）、“可消耗的”（attritable）和“可回收的”（recoverable）这三个术语的确切含义，并无一致意见。为了避免混淆，本文将“一次性”定义为单次使用弹药或航空器，在一次交战之后完全耗尽（例如，传统型巡航导弹或“超级郊狼”(super coyote) 无人机）。“可消耗的”含义是，在执行任务时，集群中个别飞机的损失是可以接受的；任务成功的定义是，达到任务目标，而且在执行过程中被摧毁的弹药或飞机的数量不超过特定的比例。“可回收的”含义是，在任务完成之后，所有尚存的飞机返航，可用于执行以后的任务。
小精灵无人机将能从多种飞机发射，包括轰炸机、战斗机和运输机。小精灵项目计划做一次飞行演示，构想是在空中把无人机回收到一架带货舱的飞机中。这个项目最具挑战性的技术风险是如何解决在不危及母机的情况下进行空中回收。目前，该构想仍处于研发之中，其设计重点落在在三个关键的捕捉阶段：
(1) 利用以前无人航空系统空中加油项目展示的精准导航技术，在紧接母机尾部强烈紊流区外实施软捕捉。
(2) 用6自由度机械臂实施硬捕捉，抓住无人机通过母机尾部紊流区。这个阶段利用先进的机器人技术， 需要注意的是，小精灵无人机的空气动力表面将收缩，并且发动机将关闭和停止转动，以保护母机。
(3) 把精灵航空器送入货舱，自动放置在群发数量储存架上。
演示目的是每30 分钟回收4 架无人机。成功演示空中回收之后，则可研发各种不同的航空器，以适应特定任务需要。预期研发成功的小精灵无人机的尺寸大致相当于一枚巡航导弹。小精灵航空器的体型足够携带进行情监侦和目标识别所需的光电传感器，并且拥有足够的机载功率，可实施电子攻击。在需要的时候，这些航空器可以携带一枚具有足够摧毁力的弹头，用于攻击半加固式目标。载荷和功率要求由若干其他DARPA 项目设定，包括相干干扰、先进协同合成孔径雷达测绘，以及具有网空效应的电子攻击。对于许多此类射频领域效应而言，速度是重要的效应增强因素。与现有的无人机相比，预期研发成功的系统将达到0.7 以上马赫的速度，足以提高载荷运用的灵活性。高速度还使得这些无人机能够与其他打击资产协同作战，或者在特种作战渗入/ 渗出团队行动之前飞到作战区域。无人机的高速和高空飞行能力还可增强其生存能力，使传统小型武器和便携式地对空导弹无法打到。无人机的体积小，自然提高隐身低显性，这也是未来的武器系统在设计方面必然要考虑的因素。
空中发射和回收无人机可直接应对美国空军在追求全球机敏性中面临的几个关键挑战。首先，它可提供全球进入和快速响应能力。目前，美军在全球大部分空域享有飞航自由。凭借现有的全球机动资产，从美国本土基地搭载的小精灵无人机可在36 小时内部署到世界上任何地方，不需要依赖在作战区域邻近设立基地。相较而言，目前的无人机速度较慢，要求在感兴趣区域内设置大量的基础设施。在我们几乎没有前进基地的区域发生紧急事件时，或者在我们不拥有邻近作战目标的陆上或海上控制权的A2/AD 环境中，要想满足这样的要求是不现实的。空中回收可加快无人机作战循环时间。这些航空器可以很快地进行加油和维护，准备好再次起飞。
DARPA 的小精灵项目将创建载荷散布能力，以这个切实可行的解决方案克服平台问题带来的挑战。空中发射和回收先进无人航空器，其投入作战的规模可调，其作战效应多样，其经济可行性亦高。这种基于载荷散布联网化的作战能力，虽然最主要的也最具挑战性的用途是对敌人的多层防御实施饱和作战，它还能在其他各种冲突环境中提高作战资源利用效率。当我们依赖高质量平台而非高数量平台作战时，成本昂贵的平台如果用于无关紧要的环境，仿佛是牛刀杀鸡。
例如，使用B-2 攻击敌方一辆不设防的卡车，尽管达到了效果，但其利用效率肯定很低。散布的低成本平台利用数量对付规模。在严峻的情况下，可以增加平台数量，以饱和作战应对敌方的防守。如对抗相对薄弱的防守环境，则可减少投入的平台数量。这样可以使作战能力的运用更好地匹配任务要求。在面对经济实力相近的敌方时，成本效率是必须考虑的一个战略因素。平台研发只是创建载荷散布能力所面临的众多挑战之一，如何使无人平台与操作这些资产的人脑衔接，同样至关重要。为此目标，DARPA 正在通过机组人员自动化驾驶舱系统项目探索人机协作和机器学习能力的各种可能性。
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