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沈飞最新论文披露了六代机/七代机设计方向,认知机动与AI决策成了下一代战机的重点

沈飞最新论文披露了六代机/七代机设计方向,认知机动与AI决策成了下一代战机的重点突破口,对机载电子系统的论述相当有料,不过比较可惜的是这篇论文全篇没有就气动布局做出判断,当然这不影响军迷们脑补后与沈飞的歼-50或者未来的七代机结合在一起!

论文给出了未来战机机载电子系统5个设计方向,我们承认,的确有好几个超出了我们的想象,不是不能理解,而是六代机/七代机的设计方向中竟然能包含这些,确实出乎意料!

比如第一个就是自主飞行接管,这个怎么理解呢?目前的战斗机包括现役最先进的五代机都是飞行员手动发指令,计算机辅助执行;如果在高过载条件下黑视、生理过载极限甚至会导致飞行员昏迷时飞机就会失控。

这个飞行自主接管能实时监测飞行状态、战机姿态、飞行员生理状态。一旦判定飞行员丧失操作能力,飞控直接强行接管,自动完成姿态恢复、改出危险姿态、维持稳定飞行。这个相当具有实战意义,比如在高G格斗或者空战中负伤飞行员晕厥的情况下,五代机必死无疑,但在新一代战机中能自主返回,保命保机!

根据美军公开数据,从1982年~1990年,飞行员失去意识(G-LOC)的事故有559起,不过绝大多数只是短暂黑视/晕厥,飞行员苏醒后飞机被救回,但有14起坠毁事故,全部是单座战机!比如1986年McCoy少校在9G盘旋发生晕厥坠机死亡。双座机型没有这类事故,一般情况下两人一起失去意识的情况不多。

最近一起事故是2022年,美国海军F/A‑18E,在训练中飞行员失去意识,低空来不及恢复,最终坠毁,飞行员死亡。美军战机部分有配备Auto-GCAS自动防撞系统,但这个只能防撞,某些特殊情况下能在坠机前改出,但大部分事故都不能。而沈飞论文的构想是完整飞行接管,则包括飞行全程。

第二个是吴卫星导航,现代战机高度依赖GPS/北斗导航系统,一旦战时受到干扰甚至卫星被摧毁,很多导航方式直接失效,下一代战机的导航系统需要完全不依赖外部卫星信号,靠本机自带传感器完成定位。

比如量子惯性导航,利用高精度陀螺惯性导航,漂移误差比传统惯导小得多;还有觉、地磁、地形匹配:对比地面地貌、磁场数据库修正位置。这个现实意义也很强,俄乌战争中或者美伊战争中都有出现定位系统被干扰的场景,如果战机装备这种系统,即使卫星定位信号被干扰,也能解决“我在哪”的问题。

第三是有人‑无人协同 + 编队自重组、动态任务分配,这个就是传说中的“忠诚僚机”或者CCA协同作战模式,并且要求已经从地面预先写好任务脚本,无人机按预定路线飞,任务更改需要人工重新下发指令这种死板的模式升级成了“全自动模式”:

长机的AI根据战场实时态势,临时指派哪架无人机侦察、哪架干扰、哪架做诱饵、哪架实施打击,不需要人一步步手动设置。
编队自动重组:如果某架僚机被击落或者受损退出集群,剩下无人机自动重新排布队形,补齐作战缺口;如有新无人机加入也能自动融入编队。

第四是空战理念的跃迁,从从能量机动到信息机动再到认知机动,这下一代战斗机作战思想的关键转变:

从博伊德上校的能量机动时代的比高度、比速度、比转弯速率。拼飞机气动、拼推重比,比谁能抢到开炮位置,抢到导弹发射有利阵位变成了五代机的信息机动时代:

谁先发现、谁先感知、谁能电磁压制对手才是关键。依靠雷达、光电、数据链获取战场信息;靠隐身、电子战获得信息优势。不是谁飞的快,也不是谁的机动性更好,更不是比空中抢位。而是比战场态势的掌握能力,比谁的导弹打得更远更准!

印巴空战就是最好的案例,印度引以为傲的四代半战机阵风在歼-10C的氮化镓雷达外加PL-15E导弹的打击下毫无还手之力,这就是硬件之间的差距。印度空军的阵风战斗机飞行员苦练钻山沟与超低空编队能力又有什么用?在综合战场态势的侦察下,这些动作就像玻璃缸里的金鱼,怎么玩都逃不出网兜的手掌心!

到了下一代战机中这个态势感知还将加上AI辅助完成理解、判断与决策,这个意思就是AI必须要看懂战场,能识别威胁优先级,并且还能推演对手的意图、自主规划战术、分配打击目标,辅助飞行员做决策。 飞行员不再主要负责 “驾机做战术动作”,更多的将作为战术决策者出现!

如果落于这个时代,未来就是人跟机器打!在面对传感器的海量信息面前,人的大脑无法和AI比拼,人应该去做更适合人类大脑的战略决策!

第五个是飞控软件的底层架构,分两层,人类飞行员决策层与AI决策层,AI将负责态势判断、协同调度、战术规划、任务分配等,然后交给内层人类飞行员决策,从底层的牛马立刻升级为高级决策,这个转变,将大大减轻飞行员的负担。

各位是不是发现没有说到数据链?其实上述的绝大部分作战要求的底座就是数据链,这个是没有提及却无处不在的基础。

然后接下来的问题是这种科幻级别的机载电子系统有有没有已经在歼-36和歼-50上实现了呢?