2020年国外航空科技发展综述
来源:中国航空工业发展研究中心
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作者:吴蔚
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发布时间: 2021-01-11
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一代战斗机具有隐身、高机动性等特征，并且按有人机-无人机协同作战设计，是未来夺取空战优势的核心装备......
03 加强无人机空战技术研发
美军不断加强无人机空战技术的研发，以实现有人机-无人机协同作战。DARPA分别于5月、7月、11月授予多个合同，全面推动“空战进化”（ACE）项目研究工作，研发自动化格斗技术、全尺寸空战试验平台、智能空战算法。ACE项目发展无人机空战格斗自主决策和智能空战算法，突破无人机近距格斗空战关键技术。DARPA为摸清相关人工智能技术的水平，还开展了“阿尔法空中格斗”试验竞赛。在8月的竞赛中，人工智能“飞行员”程序在模拟空战中以5比0的成绩击败了F-16人类飞行员。美空军加快“天空博格人”（Skyborg）项目发展，7月至9月授予波音、通用原子航空系统等共计13家公司合同，开发“天空博格人”空中平台、自主系统等，并开展原型化、实验等工作。“天空博格人”项目旨在发展更具可信性的自主飞行管理和自主空战决策软件，并将自主可消耗无人机技术与开放任务系统集成，实现有人机-无人机协同作战。
发展跨平台协同空战能力
随着数字化、信息化水平提升，装备之间的相互联系和协同正变得日趋紧密，分布式作战、多域协同作战已成为空战能力发展的重要方向之一。
欧洲“未来作战航空系统”开发“空战云”跨平台作战能力。2月，空客公司与泰雷兹集团签署开发协议，将联合开展“未来作战航空系统”的“空战云”结构设计及第一阶段演示验证。“空战云”将实时联通和同步空战所有平台，支撑信息处理和分发，增强态势感知和合作式行动。
美空军加快先进战斗管理系统（ABMS）发展。先进战斗管理系统是美空军提出、旨在连接陆海空天网络多域的先进战场管理指挥控制系统，有望成为美军联合全域指挥控制（JADC2）的基础体系架构。其核心是利用云、数据管理、人工智能、敏捷软件开发等先进数字技术，实现跨网络数据共享、提高决策速度。2019年12月至2020年9月，ABMS项目在授出研发合同的同时开展了3次演示实验，验证了通过先进战斗管理系统实现空中、地面装备平台间的数据快速传递与融合。11月，美空军快速能力办公室成为该项目的执行办公室，ABMS系统进入边研制开发边交付应用的新阶段。
航空装备寿命周期变革
航空装备研制项目复杂、产品集成度高，并且要同时满足技术、成本和进度目标要求。航空制造业正通过大力推动数字工程，应对这些挑战并不断创新。数字孪生是真实产品或过程的虚拟表示，在产品寿命周期应用数字孪生可在产生真实产品或设施前，模拟、预测和优化产品和制造系统。数字线索技术将产品及制造和使用过程的数字孪生连接在一起，实现多学科过程、产品寿命周期数据的综合集成和可追述，促进航空产品寿命周期的成本降低和效益提升。美空军的新机研制，从T-7A“红鹰”高级教练机到NGAD战斗机使用数字工程技术大幅压缩了设计周期。英国BAE系统公司在缩比模型风洞试验前，使用数字孪生开展“暴风”战斗机虚拟设计和试验，数字孪生还将贯穿“暴风”战机从初始设计到制造与保障的整个寿命周期，并应用到BAE系统公司战斗机工厂开发中。
探索新技术军事航空应用
电动垂直起降航空器凭借环保、使用灵活、运营维护成本低等优势在城市空运领域正迎来爆发式发展，其军事应用也已提上日程。美空军2月启动“敏捷至上”项目，面向载人和载货需求，支持全电或混合电推进垂直起降航空器设计和演示验证，探索该航空器在人员投送与撤离、后勤运输、搜救等军事任务中的可行性，目标是2025 年前后实现部署应用。
5G具有高带宽、实时、密集连接等特点，在航空领域的作战训练、装备保障维护、子系统无线联通以及装备生产制造等方面具有应用前景，国外已开始应用探索。2020年美军开始进行军事基地5G网络建设和应用试点。美空军年初与商用5G无线网络供应商合作，对10个空军基地进行5G网络改造、提高运行效率。美空军还在与美国防部合作开展5G应用试点，包括在刘易斯－麦科德联合基地开展5G 支持的增强现实和虚拟现实任务规划与训练，在希尔空军基地开展雷达与5G系统电磁频谱共享试验，在内利斯空军基地开展利用5G连接分散的指挥与控制系统试验。英国实施5G技术应用到航空制造过程研究。2月英国启动“5G编码”项目，在国家复合材料中心（NCC）部署一个5G专用网络，探索工业环境中5G专用网络新的业务模型和相关新技术，研究5G技术在改进复合材料设计和生产过程的应用。国家复合材料中心以加速航空复合材料设计制造发展为关键领域，其作为5G应用试验平台，将孵化出后期可推广到企业的应用方案。（中国航空工业发展研究中心）
