X-BAT的崛起—美企研发垂直起降隐形无人机意在颠覆自主作战飞机市场

来源:战区

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Shield AI公司公布了其X-BAT隐形垂直起降无人机,该公司计划凭借这款产品,对自主作战飞机市场进行一场颠覆性的变革。

在与《战争地带》主编泰勒·罗戈韦(Tyler Rogoway)的深入交流中,Shield
AI公司飞机部门高级副总裁兼总经理阿默·哈里斯(Armor
Harris)详细介绍了X-BAT垂直起降无人机的起源、特性、优势,以及在实现这一构想过程中可能遭遇的潜在障碍。哈里斯在2024年加入Shield

AI公司之前,曾在SpaceX公司担任多个高级职位,其中包括Starshield政府销售业务部门的高级总监以及星链卫星互联网星座的首席工程师。尤为关键的是,他在猎鹰9号可重复使用太空发射火箭垂直着陆能力的开发过程中发挥了重要作用。

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X-BAT在其发射拖车上的模型。图片左侧还可见Shield AI公司的一架V-BAT无人机。

在正式揭晓之前,让我们先了解一下X-BAT的一些基本信息。Shield
AI公司表示,这款完全无需跑道起降的X-BAT无人机,采用独特的“弯曲风筝”式平面形状,机身长26英尺,翼展39英尺,高4.7英尺。该无人机由一台单发加力燃烧式喷气发动机提供动力,最大航程可达2000海里,实用升限约为5万英尺。其设计高度模块化,并注重开放式任务系统架构,以便在未来更方便地集成新的和改进的功能。

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Shield AI公司试图通过X-BAT实现的目标并非易事,且在此过程中必然会遇到质疑者,这或许也是情理之中的事情,毕竟该公司正试图进军高端空中作战飞机领域。

话虽如此,让我们还是进入访谈环节吧,首先由哈里斯阐述X-BAT的基本情况。

阿默·哈里斯:我们一直在努力解决美国当前面临的最大问题,即如何应对中国等同等对手的崛起,以及他们在21世纪军事技术领域超越并超越我们的能力。而实现这一目标的方法,便是依靠美国的根本优势——创新。因此,我们研发了一款创新的飞机,它不仅仅是一架飞机,更是一个从根本上改变太平洋地区力量平衡的武器系统。

它基本上具备了一种类似于F-35或同等第五代战斗机的能力,并将其集成到垂直起降的构型中,而且其全生命周期成本仅为第五代战斗机的十分之一。因此,它打破了成本曲线,使我们能够以极低的价格来对抗中国的第五代和第六代战斗机。

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Shield AI公司

这主要归结为三点。其一,是垂直起降能力。垂直起降之所以如此重要,是因为在所有的兵棋推演中,我们发现地面损失的飞机数量要多于空中损失的。而在过去的二三十年里,美国在提高飞机空中生存能力方面投入了大量资金,采用了越来越多的低可观测技术和先进技术。而中国的做法则是,好吧,你们继续走那条路,我们要在它们起飞之前就把它们全部摧毁在地面上。或者,我们要阻止这些飞机进入战斗,因为战术飞机在很大程度上依赖于加油机来覆盖太平洋地区的航程。因此,我们要阻止你们将它们部署在过近的地方,这就意味着你们将依赖加油机,而我们将开发出多种方法来威胁这些加油机,使你们无法将它们派往战场。

而垂直起降技术则避开了这两个挑战,因为它提高了飞机在地面上的生存能力。因此,如果它能在地面上具备生存能力,同时在空中也具备生存能力,那么就能防止它们被敌方轻易摧毁在地面上。而且,它还能让你们将它们部署在足够近的地方,从而无需加油机的支持,因此你们无需依赖加油机就能生成空中力量。因此,垂直起降技术在这些方面具有改变游戏规则的能力。

其二,这款飞机是多用途的。因此,除了情报、监视和侦察(ISR)任务外,它还能够执行空对空、空对表面、空对地以及电子战任务。从根本上说,美国国防部和美国的资金是有限的。我们很难继续为特定的任务集投资定制能力,因为在系统的20年甚至更长的使用寿命中,威胁是不断演变的,对吧?我们从在中东对抗恐怖分子,转变为在太平洋地区对抗中国的崛起,而且,顺便说一句,我们还在东欧地区对抗敌对的俄罗斯,这基本上是三个不同的问题集。而如果我们试图用单一任务的武器系统来解决这些问题,那将是非常具有挑战性的。因此,我们认为它具备多用途能力,并能适应不断演变的威胁环境,这一点非常重要。

其三,它实际上是第一个围绕空中自主性而设计的武器系统。你们可能对美国空军的增量1协同作战飞机(CCA)有一定的了解。这些飞机从根本上来说是与有人驾驶的“四分卫”飞机紧密相连的,不仅作为C2(指挥和控制)节点,还执行其他一些任务。而X-BAT的设计则具备了携带所有所需传感器和设备的大小、重量和功率,使其能够真正独立运行,同时还利用了Shield

AI公司为一些我们因保密原因而不能过多讨论的大型喷气式飞机项目所开发的自主技术。我们正是在这些基础上进行构建,以便为飞机带来真正独立运行所需的自主性。

在需要与其他装备协同作战时,它可以与其他装备进行协同,但它是世界上第一款真正独立的自主战斗机。

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通用原子公司的YFQ-42A,这是美国空军CCA项目第一阶段(即增量1)目前正在开发的两种设计之一,图中为飞行状态。GA-ASI公司供图

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Anduril公司的YFQ-44A,也被称为Fury,这是为美国空军开发的另一种增量1 CCA设计。美国空军供图

泰勒·罗戈韦:首先,你们是如何从现在的业务发展到这个项目的?是什么让你们决定要开发一款垂直起降、低可观测性(隐形)、性能相当高的无人驾驶飞机机体,并将其作为公司的旗舰产品?

阿默·哈里斯:Shield AI公司实际上是快速喷气式飞机自主技术领域的佼佼者,这也是世界对我们的认知。但是,为了真正展示一个完全自主的系统所能发挥的力量,我们必须推出一个真正围绕自主性、为自主性而打造的平台,然后我们试图解决作战人员面临的最大问题。

这才是Shield AI公司的核心宗旨,我们极其注重解决当今世界上最具挑战性的问题。

其中一个问题就是无人机的经济可承受性和大规模部署,以及用V-BAT解决目标定位循环的问题。V-BAT主要是解决目标定位问题的。我们有很多效应器,但我们缺乏定位它们的能力。而对于X-BAT,它则是关于解决你们所熟悉的,不仅是我们空军和海军今天面临的挑战,也是全世界空军和海军今天面临的挑战。

泰勒·罗戈韦:那么,关于垂直起降,我在你们的宣传视频中看到,它进入加力燃烧状态,像火箭一样垂直起飞。这是完全无辅助的起飞吗?没有助推器,设计上承载有效载荷后,仅凭发动机就能从发射架上起飞,进入水平前飞状态吗?

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X-BAT发射后不久的三机编队渲染图。

阿默·哈里斯:是的,没错。这个架构的基本前提是,其他垂直起降系统,比如F-35B,需要一个复杂的升力风扇系统来实现垂直起降。而鱼鹰则需要倾转旋翼。而X-BAT则是一款简单的尾坐式飞机,采用类似于F-16的简单推进系统,中间安装一台发动机,配备加力燃烧室,而加力燃烧室提供的推重比足以实现起飞。

实际上,如今许多战斗机在多种配置下的推重比都大于1。而我们实现垂直起降控制的方法是采用一种推力矢量喷嘴,这种喷嘴最初是为20世纪90年代末的F-15项目开发的,被称为ACTIVE(集成先进控制技术的车辆)。当时有很多类似的实验性推力矢量项目(在那个时间段)。还有一个F-16的项目。X-BAT采用的就是这种三维喷嘴。

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NASA用于ACTIVE项目的F-15B,左侧为飞机整体,右侧为推力矢量排气喷嘴特写。

泰勒·罗戈韦:您是说这款飞机采用的是F100/F110级别的发动机吗?

阿默·哈里斯:是的。

泰勒·罗戈韦:好的,现在来个难题,它如何降落?您带着足够的燃油负载返回,足以全程开启加力燃烧室,但此时飞机也将处于非常轻的状态?那么,回收它的作战概念是什么?

阿默·哈里斯:是的,这是个好问题。您了解X-13吗?X-13是20世纪50年代初的一款飞机,它展示了从可
articulating(可活动的)拖车上发射和回收的技术,这与我们这里讨论的情况类似。回收过程略有不同,不是用拦阻索捕获,而是采用一种机制,但大体上来说非常相似。

X-13面临的挑战有两个方面。其一,它采用的是20世纪50年代初的喷气发动机技术,因此尽管它实际上进行了数十次发射和回收,但它无法携带有效的有效载荷或具备有效的航程。其二,对于飞行员来说,以那种方式降落(背部着地)是非常不自然的。我们通过利用在V-BAT上开发的尾坐式GNC(制导、导航和控制)技术解决了这个问题,并将其应用到了X-BAT上。而且,关键在于,我们起飞时使用加力燃烧室,但返回时燃油已经消耗殆尽,因此此时的推重比足以让您在不使用加力燃烧室(干动力)的情况下降落,这对于返回时避免地面物体熔化非常重要。

泰勒·罗戈韦:您认为在以这种总重返回时,是否具备任何武器回收能力?

阿默·哈里斯:是的,您可以回收内部武器。

泰勒·罗戈韦:您是通过使用先进的碳纤维材料来实现这一重量的吗?

阿默·哈里斯:首先,是规模效应。我们使用的F100/F110发动机,正在与普惠公司和通用电气公司就这款平台的多种发动机进行合作。其二,就尺寸而言,它大约是F/A-18的三分之一。因此,您是在一架小型飞机上安装了一台大型发动机。因此,您的推重比要远高于您的预期。其次,我们实际上在设计上并没有采用什么神奇的方法。它的设计实际上非常传统,采用复合材料外表面,但内部结构大量使用金属,如隔板、桁条等。我们的目标是快速装备部队,而不是追求最轻量化的结构设计记录。因此,实际上,飞机的结构设计非常保守。

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X-BAT测试样机。

泰勒·罗戈韦:您认为在未来设计中是否有更多的余地来减轻重量,从而提高回收能力?

阿默·哈里斯:是的,没错。实际上,我们一开始的重量相当大,但随着设计的演进,您总是可以从中减轻质量,以达到目标。

泰勒·罗戈韦:现在我们来谈谈下一个大问题,那就是航程。2000海里,这是最大航程。那么,战斗半径大约是1000海里。您是如何在一架大小约为“大黄蜂”三分之一的飞机上,使用F100或F110发动机实现1000海里的战斗半径的?

阿默·哈里斯:是的,这是个好问题,而且那个(航程)数据还包括了武器负载。因此,那是完全任务化的数据,不是空载转场航程。我们实现这一目标的方法是,该设计的升阻比(L/D)与F-16或F-18等同类战斗机相比有显著不同。这并不是一款9G过载、超机动性的平台,而是一款远程、高升阻比、同时具备高度低可观测性(隐形)的设计。其次,如果您在一架小型飞机上安装一台大型发动机,那么其性能包线实际上是非常出色的。因此,您可以飞得又高又快,正因为如此,您能够飞得很远。

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Shield AI公司

泰勒·罗戈韦:让我们快速回到降落的话题上。在降落过程中,是否存在气流问题?即使在不对准气流方向的高军用推力下,进气口的气流体积是否会存在问题?

阿默·哈里斯:这实际上是该设计中最棘手的问题之一。视频中展示的降落过程有些理想化。实际的轨迹是,飞机进入并执行一个“眼镜蛇”机动,从水平状态转变为垂直状态,然后向下平移……进气口经过高度工程化设计,能够适应这种过渡,并且在垂直和水平方向上都能良好工作。但轨迹的设计确保了您永远不会“堵塞进气口”(即由于机身阻挡导致发动机窒息),因此您始终有气流进入。

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X-BAT模型前部特写。

泰勒·罗戈韦:我知道,在开发具备我们过去从未见过的先进进气口方面,技术已经发生了变化。

阿默·哈里斯:这依赖于大量的计算机建模,但实际上我们已经通过了风洞测试——我不知道我们是否展示了任何相关的图形——以验证所有的计算流体动力学(CFD)数据,并证明它能够从90度攻角(AOA)过渡到0度攻角,再返回。

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X-BAT测试样机在风洞中。

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风洞测试样机的另一个视角。

泰勒·罗戈韦:好的,现在来谈谈低可观测性(LO,隐形)技术。我观察这款飞机时,觉得它更像是一个实际的LO平台,而不仅仅是具备某些频段的LO特性,减少某些频段的探测。它看起来在雷达方面具备相当高的生存能力。然后是红外(IR)方面的问题,它配备了一台加力燃烧室发动机、喷嘴等。这其中肯定存在权衡。您能否谈谈您对LO生存能力方面的设想,包括在射频和红外频段?

阿默·哈里斯:我只能说,它在生存能力方面显著优于目前市场上其他任何CCA。

泰勒·罗戈韦:在红外方面,喷嘴和采用更大发动机等方面的权衡,您是否找到了减轻这些影响的方法?显然,您不能透露太多细节。

阿默·哈里斯:是的,不能透露太多细节。显然,垂直起降方面存在一些权衡,对吧?因此,我们必须在尾部安装一个推力矢量喷嘴以实现垂直起降控制。因此,您无法采用B-2风格的排气口造型。但是,有一些方法可以在保持任务效能的同时提供保护,以进行权衡。

X-BAT测试样机在消声测试室内的后部视角。

泰勒·罗戈韦:我猜测这是一款高亚音速巡航类型的平台。这是您的目标吗?

阿默·哈里斯:是的,高亚音速巡航。

泰勒·罗戈韦:那么,它的速度能否超过美国空军增量1中现有的CCA产品?

阿默·哈里斯:是的,它的速度要快得多。

泰勒·罗戈韦:在机动性方面,我明白它不是一款高G负载的飞机,但当您安装了推力矢量发动机后,是否在某些包线范围内看到了这款设计的机动性优势?在高空时呢?

阿默·哈里斯:是的,确实有优势,特别是在高空时。因此,拥有一台推力矢量发动机可以弥补尾坐式设计带来的一些固有挑战。

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Shield AI公司捕捉的画面

泰勒·罗戈韦:好的,关于有效载荷和武器。我在您刚刚展示给我们的视频中看到了一些选项,包括几枚AIM-120
AMRAAM导弹,甚至还有一枚AIM-174导弹。还有一些更小的武器即将出现,比如更小的导弹。特别是对于一款真正的LO平台来说,您有机会更接近目标。您能否给我们介绍一下您对武器和传感器有效载荷的设想?

阿默·哈里斯:它有两个内部武器舱,并且还有外部武器硬点。因此,您可以在外部携带大型武器,在内部携带其他武器,但多用途性是该设计的关键原则。因此,请考虑空对空、对表面攻击和空对地武器,这些都是至关重要的。

对于任务系统,我们目前非常保密。但我认为我们可以说的是,如果您试图实现多用途性,那么您也需要具备进行多用途目标定位所需的传感器,包括主动和被动传感器。这是独立系统的一个关键部分,即它可以在系统网络中工作,但如果由于某种原因该网络不可用,它也可以独立进行搜索。

一队X-BAT的渲染图,图中每架X-BAT都外部携带了两枚AGM-88G先进反辐射制导导弹-扩展射程型(AARGM-ER)。

泰勒·罗戈韦:现在我们来谈一个更大的问题。目前,对于动能决策和非动能决策,都有规定要求保持人在回路中,据我所知。这变得越来越简单,就像是一个是或否的问题,就像是一个二元选择。你们是否在为可能摆脱这些对通信架构和此类武器指挥与控制的需求做准备,让它们能够更自主地工作,当然,这是基于人类的编程?这听起来比美国空军的CCA项目所展示的概念要独立得多。您能谈谈这一点吗?

阿默·哈里斯:让我从几个方面来回答这个问题。首先,在Shield AI公司,我们坚信对于进攻性的杀伤决策,人类应该保持在回路中。但存在很多不同的场景。我认为概述几个不同的场景会很有帮助。

目前存在一些防御性的自主武器系统,比如海军舰艇上的CIWS(Mk
15“密集阵”近程武器系统)。我认为每个人都同意这样一种场景,即您为飞机分配一个天空区域进行巡逻。如果有任何东西进入这个区域,因为如果它进入这个区域,它可能即将飞越航母打击群或其他类似目标,那么它将对这个区域内的任何目标进行攻击,对吧?并且它具备进行敌我识别(IFF)和其他相关技术的能力。因此,那是一种防御性的场景,我认为这是相当无争议的。

然后,您可以给它分配进攻性的任务,比如,您要在这个区域内寻找这个目标,如果您能通过两种现象学方法(无论是机载还是机外)对其进行肯定识别,那么它就有权对该目标进行打击。还有一些场景中,它并不是攻击者,而是扮演支持角色,执行电子战任务或作为传感器,基本上是根据最终用户的交战规则和使用
doctrine(战术)为最终用户提供一系列选项。

泰勒·罗戈韦:我在考虑如何创造性地使用这款飞机及其垂直起降能力。我在考虑船只,我在考虑看到一艘航母及其所有配套设施。实际上,您甚至可以将CCA能力赋予航母之外的其他船只。这对我来说,潜在地解决了很多问题。您在海军方面看到了什么,以及它如何适应海军和海军陆战队的期望和他们面临的挑战?我在考虑从LHA或LHD(两栖攻击舰)上起飞的F-35战斗机。如果它们不需要再装备另一款无人驾驶的F-35,那将是一个巨大的力量倍增器。那么,您在这里看到了什么?另外,关于集装箱化和其他非传统海军部署选项呢?

阿默·哈里斯:首先,航母是美国军械库中最有价值的资产。正如印太司令部司令塞缪尔·帕帕罗海军上将所描述的,它是我们在战区中最具生存能力的跑道。而且您上面有高度先进的F-35战斗机,希望不久的将来还会有F/A-XX战斗机。因此,将CCA级别的装备放在航母上的想法,一方面是有用的,另一方面也存在权衡,因为那些飞行甲板上的空间是有限的。

以下视频来自柯林斯航空航天公司,展示了从美国海军福特级航母上发射CCA型无人机的情景。

因此,如果您赋予海军在其他船只上部署空中力量的能力,那么它们就可以从这些船只上起飞,并将这些船只也变成航母。这开辟了全新的可能性。您实际上可以在一艘LHA上部署60架X-BAT战斗机。您想想看,如果我们把库存中的10艘这样的船只都变成拥有60架
strike fighters( strike
fighters原意指攻击机,此处结合上下文理解为具备强大打击能力的战斗机群更合适,但为保持原文风格不做直接替换)的航空母舰,能够控制1000海里范围内的海域,那将是非常强大的能力。

您想想,能够把这些装备部署在像濒海战斗舰这样的小型船只上,这些船只实际上拥有相当大的飞行甲板和航空设施,而且能够把它们部署在那么小的船只上。还有一些像USVs(无人水面舰艇)这样的东西,能够深入敌方武器交战区域,在那里执行完全自主的操作,出现难以预测的突发威胁,诸如此类的事情。

而且,您对宿主船只的要求也不高,不需要它具备太多特殊的能力来携带这些装备。显然,海军今天在造船方面面临着巨大的挑战。我认为这为利用非传统船体(如货船)开辟了很多可能性,您可以把集装箱移走,铺上甲板,然后突然之间,您就可以携带一个航空联队了,对吧?因此,这显然是一种简化,但它展示了您所开辟的可能性世界。

泰勒·罗戈韦:我知道这是您的项目,但让我们假设您在这个项目上取得了巨大的成功,它被证明是军队所需要的,并且您收到了大量的订单。那么,随着这个项目的持续,可能会产生前所未有的巨大需求。那么,谁来制造它呢?您如何看待这个制造过程?您是否看到有合作伙伴加入来帮助您?为了实现大规模生产并投入使用,您的愿景是什么?或者我应该说,大规模生产并部署到拖车上?

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Shield AI公司捕捉的画面

阿默·哈里斯:大规模生产我们所说的“发射和回收车辆”也是一个挑战,因为我们要为每架飞机配备多个发射和回收车辆。因此,您要出去,并在整个战区内预先部署这些车辆,无论哪里都可以操作。因此,我们要让这些车辆相当便宜,大量制造,并遍布各地。因此,这本身就是一个生产挑战。

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X-BAT在其发射拖车上的渲染图,机翼折叠,正在被拖行。

在接下来的几个月里,您将看到我们宣布一些合作伙伴关系。您知道,作为一家公司,我们试图与国内外最好的工业基地合作,并与多家其他公司建立合作伙伴关系。显然,我们正在准备建立一个相当大的工厂来批量生产这些飞机,因为当大量这些飞机在战区内到处飞行时,其价值主张将变得极具吸引力。它使您能够以大型昂贵有人系统的一小部分价格来扩展您的空中力量。因此,是的,生产和能力是我们的首要任务,您将在接下来的几个月里看到很多相关的消息。

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一群处于发射位置的X-BAT在其拖车上的渲染图。

泰勒·罗戈韦:通信和C2(指挥与控制)接口。您能否介绍一下您为这款飞机所设想的超视距控制解决方案?特别是考虑到它将相当独立,从一开始就不只是“绑定”在有人平台上,而是后来才增加一些独立性。那么,您能设想一下它将如何工作吗?如果您能给我们一个场景的话?

阿默·哈里斯:它上面有一些超视距通信设备,也有一些视距通信设备。但您考虑它工作方式时,当这些设备可用时,您使用它们作为任务分配接口。因此,您告诉飞机:“这是您的作战区域,我们希望您在这个区域内执行X-Y-Z任务。”它出去,在那个区域内执行任务,然后通过这些链路报告它所看到、所找到的情况。但当这些链路不可用时,自主性就真正发挥作用了,此时存在一种操作模式,即根据其最后收到的一组指令以及允许做什么和不允许做什么的交战规则,它将继续自主执行任务,当这些通信链路不可用时。

这真的是该系统在世界上迄今为止最先进的地方。

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Shield AI公司捕捉的画面

泰勒·罗戈韦:那么,将会有某人在地面或空中某个地方监视着一定数量的这些飞机,我想象中是这样的吧?这将是一个桌面界面,比如“做这个,做那个,在这里提供服务”,并且可能有一些预设的配置文件,您可以轻松快速地选择让它们执行?然后,它将返回所需的信息,以便决策者做出决策?他们给出一个是或否的答案,或者他们需要做任何关键决策所需的其他信息?但是,如果这些链路被切断,那么它将默认执行预编程的能力或其最后设置的能力?而且,显然,我猜测,它能够自己返回基地?您是否在这款飞机上集成了某种PNT(定位、导航和授时,用于无GPS导航)能力?考虑到它可能在无人监视的情况下执行部分任务,您在PNT方面有什么设想?

阿默·哈里斯:关于PNT的问题,问得很好。在Shield
AI公司,我们认为武器系统必须能够在不使用GPS的情况下完全发挥作用,因为GPS总是会受到干扰的。这也是Shield
AI系统在乌克兰取得成功的关键原因,例如,V-BAT不依赖GPS,因此GPS受到干扰时对它没有影响。这款飞机(X-BAT)也是如此,没有一种万能的解决方案来替代GPS。它是多种技术的组合,它们协同工作以实现不同的功能。但这款飞机能够在完全不使用GPS的情况下从发射到执行任务再到回收都能正常工作。

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在乌克兰服役的V-BAT无人机。

泰勒·罗戈韦:空中加油。您对这个有什么想法?或者这是否是未来可以添加的功能?

阿默·哈里斯:在第一代设计中,我们已经为探针和软管系统预留了空间。并且有相应的接口和包装。我们可能不会立即安装这个功能,但这绝对是一个可以进一步扩展航程的选项。

泰勒·罗戈韦:那么,关于网络加固和可以采取的措施呢?因为当您谈论到一个断开连接且自主的资产时,它在寻找连接,您对网络加固有什么想法?还有电子战威胁。您如何减轻这些威胁?

阿默·哈里斯:我认为未来的冲突将由谁能最快更新软件来决定。我在乌克兰使用多种系统的个人经验,从星链到V-BAT,都表明,无论您多么努力,第一天您的系统都不会完美运行。然后问题就变成了,您能多快做出改变,对吧?因此,快速的软件更新能力对于赢得未来的战斗至关重要。如果真的发生了同等级别的冲突,我认为很多人会发现,尽管我们做了最好的规划,但双方都会有一些错误的假设,需要做出改变。而这将取决于哪些系统能够更快地更新。这是一方面。

另一方面,您需要防止恶意行为者在从开发到运营的任何阶段都有能力破坏系统。这真的是一种“深度防御”策略。就像在没有GPS的情况下操作一样,没有一种万能的解决方案。您必须拥有覆盖平台、最终用户、网络、构建它的公司网络、软件更新过程等所有方面的防御层。这真的需要在软件和网络架构的早期就进行考虑,不仅是为了程序本身,也是为了C2、客户网络等。

因此,答案真的是深度防御。

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Shield AI公司X-BAT视频中的一个画面,突出了其弹性的通信架构。

泰勒·罗戈韦:您认为整体上——行业、国防部等——对这个问题的关注是否足够?如果您可以分享的话,您有什么感受?

阿默·哈里斯:是的,如果我可以发表一下看法,我认为美国国防部在很多时候过于关注使软件难以更改和更新。一方面,是的,您是在保护系统免受一类网络威胁,但另一方面,如果系统非常难以进行软件更新,那么当导弹开始飞行,您发现需要做出改变时,这个系统将会面临很大的挑战。因此,我一直在努力推动各个军种的人员更加倾向于,嘿,我们需要在一个我们希望其具有相关性的系统中具备快速的软件更新能力。

泰勒·罗戈韦:这也是您从乌克兰的经验中得出的结论,看到了无法尽快进入并生成新软件以适应这些系统的脆弱性?

阿默·哈里斯:是的,而且这也是一种情况,即您最好的防御也是强大的进攻,对吧?如果您能快速更新,如果出现问题,您也可以通过更新来解决问题。

泰勒·罗戈韦:那么,这款飞机将如何进行训练呢?假设国防部说:“我想要500架”,你们正在制造它们,并且一切顺利。但是,不仅操作它的人员需要接触它,联合部队也需要接触它并与之合作。这类无人驾驶飞机的好处是,您可以真正模拟大量的训练,并将飞机停放起来,所有飞行成本都得以节省。然后,您将资金花费在测试和独特的训练机会上。但是,您不必像有人驾驶飞机那样每天都有飞行员驾驶它来积累飞行小时数。它是一款自主车辆。那么,您如何看待在这个CCA导向的美国空军以及其他军种的新世界中它的作用呢?

阿默·哈里斯:这实际上是我们今天在Shield AI公司经常做的事情。因此,今天,在Shield
AI公司,我们与世界各地的各种其他公司和客户进行了大量的飞行测试。您可以做很多事情。因此,当您有有人驾驶飞机在空中时,您可以有虚拟的协作飞机与其一起飞行,因为它们本来就是自主的。模拟的部分可以在地面上的某个地方进行,您可以通过网络传递数据。其次,今天,由于平台可用性有限,我们做了很多替代工作。因此,考虑像用通用原子公司的MQ-20代替尚未存在的其他东西,或者用目标无人机代替尚未存在的其他东西。这样,您就可以在平台本身存在之前对自主性进行训练。

对于X-BAT,我们的目标是使其运营成本比第五代平台低10倍,这意味着从飞行小时的角度来看,它是相当经济的。因此,您确实希望经常飞行它,但这是为了实战演练。但您也将利用地面上的数字孪生技术,然后是完全在地面上的虚拟环境。您拥有飞机模型,也拥有有人系统模型,您可以在联合模拟环境中运行整个部队。这与海军特别相关,海军在创新方面确实做了很多我们认为非常必要的工作。

泰勒·罗戈韦:这款飞机的设计标准是数千小时的使用寿命,还是更短、更易消耗的?

阿默·哈里斯:它的设计寿命是10年。机身设计寿命是10年。这有点平衡。国内客户通常对更短的设计寿命也能接受。国际客户通常希望更长。但从工程角度来看,从5年延长到10年并没有太大区别。因此,10年是一个容易给出的答案。

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Shield AI公司

泰勒·罗戈韦:成本,这总是一个难以回答的问题,但您是否有一个目标价格范围?

阿默·哈里斯:是的,与其他CCA的价格点相同。

泰勒·罗戈韦:那么,您会将其与增量1(单位成本大约在2000万至3000万美元之间)进行类似比较吗?因为CCA现在是一个非常宽泛的术语。是否有一个美元数字范围?

阿默·哈里斯:这个价格难以给出,因为安装在飞机上的任务系统有一定的灵活性。我们是开源任务系统和自主框架的坚定支持者,对于特定的使用案例,您可以安装的任务系统有很大的灵活性。但我们非常接近CCA范围的中间值。这并不是一种昂贵的能力,而是非常注重成本效益。

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一架飞行中的X-BAT渲染图。

泰勒·罗戈韦:好的,那么现在来谈最后一个大问题,开发状态,它处于什么阶段?这个项目已经进行了多久了?以及您对多快能够让它达到可以进行飞行测试的条件的愿景是什么?

阿默·哈里斯:这个项目在Shield AI公司已经进行了大约一年半的开发。我们实际上正在朝着在明年下半年进行垂直起降任务剖面的演示飞行迈进。然后在2028年进行全面飞行测试,并再次优先考虑快速交付给联合部队。

泰勒·罗戈韦:您看到有什么主要的障碍吗?最大的障碍,无论是外部的还是内部的?

阿默·哈里斯:您知道,除非一个项目存在风险,否则它就不是一个真实的项目。这个项目的理念是尽早识别风险,这些风险是众多的,然后尽早并经常进行大量测试,以在开发的早期阶段降低这些风险。

因此,我们运行这个项目的方式是,我们已经在航空领域更早地进行了比其他人更多的测试。已经进行了大量的发动机地面测试。已经进行了大量的风洞测试。已经使用杆式模型进行了雷达截面测试。第一个结构样机已经在建造中,已经在进行测试。已经进行了热测试。因此,关键在于尽早降低风险。

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X-BAT测试样机在消声测试室内的另一个视角。

然后,从设计理念上来说,我们实际上并没有做任何以前没有做过的事情。X-BAT的美妙之处在于,我们将许多高度成熟的技术结合在一起,因为即使是垂直起降的部分,以前也通过X-13实现过。我们只是用现代的制导、导航和控制系统以及现代的发动机来实现它,对吧?飞机和武器系统的其他部分也在其他项目中开发中,我们只是将它们全部结合在一起。因此,这就是您能够快速创新的方式。

在成为星链卫星的首席工程师之前,我参与了猎鹰9号的着陆工作。猎鹰9号的美妙之处在于,它实际上并不是世界上最先进的火箭。它的发动机是燃气发生器循环发动机,如果您是火箭爱好者的话,这有点像1960年代的技术,但它非常可靠、简单,并且开发速度相当快。它使用煤油,而不是液氢。X-BAT也采用了非常类似的方法,它做了很多新颖的事情,但底层技术实际上非常成熟。

泰勒·罗戈韦:对于整个领域的性质正在发生变化,像Shield
AI这样的公司能够介入并成为主要的飞机制造商,您有什么看法?这曾经是一个非常排他性的小圈子。对于我们将如何引入新的公司并打破至少自冷战以来就存在的模式,您有什么看法作为我们的结束语?在这个机会中,对于引入新的公司和打破这种模式,您看到了什么?

阿默·哈里斯:这实际上有两点。首先,我们在过去一年半里在Shield
AI公司组建的团队实际上由航空航天行业的许多最佳人才组成,他们在过去10年里开发和部署了最具变革性的东西,无论是非保密的还是保密的。因此,这真的是一个世界级的团队。每天与他们在一起,我都感到非常兴奋和谦逊。这无疑是一项艰巨的任务。但部分原因在于,我们引入了专家来组建这个团队。

其次,正如您所知,随着计算机辅助和辅助设计的成熟,完成这样一个项目所需的人员数量已经显著减少。

我来自太空领域,对吧?阿波罗计划用了大约25万名工程师来建造土星五号火箭。然后,猎鹰9号项目,我们在整个项目期间用了不到2000名工程师。其好处在于计算机辅助设计、自动化原理图以及我们今天拥有的所有软件工具,甚至还没有涉及到所有让人工智能类型的工具,这些工具让软件开发速度比三年前快了很多。因此,您能够用更小、更经济的团队来完成这些复杂的项目。

我认为,这也是美国航空航天行业在过去的10到15年里真正经历复兴的集体经验。从历史上看,一位工程师在整个职业生涯中可能只会看到一次开发工作,也许两次。我们在20世纪80年代、90年代和21世纪初都处于那种状态。但是,由于过去15年里项目数量的加速,现在您有了在过去15年里完成了三到四次从白板到飞行的迭代周期的人。我喜欢说,工程就像任何运动一样,一切都取决于重复次数。如果您想成为一名伟大的篮球运动员,您必须擅长投篮。您怎么做到呢?您必须投很多次罚球。工程也是一样的。如果您想擅长它,您必须获得很多经验。我认为,航空航天行业在过去的15年里已经开始积累这种经验,并且培养出了一代非常有才华的人,他们能够在几年内让像这样的事情成为现实。因此,我认为,作为一个国家和一个世界,这是一个令人兴奋的时代。

泰勒·罗戈韦:您认为这都在推动新公司、非传统公司进入并竞争巨头地位的能力吗?

阿默·哈里斯:我认为,对于行业来说,这是一个令人兴奋的时代,对于美国来说,也是一个令人兴奋的时代。我认为,这真的是我们国家现在最好的事情。

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