单飞行员操控的B-21“突袭者”轰炸机执行任务,暗示其具备先进人工智能能力

来源:战区

美国空军全球打击司令部(AFGSC)建议,其未来B-21“突袭者”隐身轰炸机的默认机组人员配置仅包含一名飞行员。双座驾驶舱的另一个座位将留给武器系统官(WSO),或称“wizzo”,而非副驾驶。B-21采用单飞行员执行任务的前景,表面上看会引发安全方面的担忧,但这强烈表明,该机目前的设计中已具备高度的自动化和人工智能自主性,这或许有一天会为完全无人驾驶的操作打开大门。

十多年前,B-21在设计之初就计划提供尖端的自动化功能,比如将人工智能代理作为“虚拟副驾驶”,这将成为一项关键的突破性功能。这也将印证空军关于该机具有革命性的模糊说法,特别是当涉及到其内部构造时。

《航空周刊》最先报道了AFGSC负责人托马斯·布西埃尔将军今年早些时候向上级提交的单飞行员B-21机组人员配置建议。上个月,布西埃尔宣布了他“因个人和家庭原因”打算退休的意向。AFGSC预计今日将迎来新任司令。截至目前,空军已接收两架预生产型B-21,目前这两架飞机均位于加利福尼亚州的爱德华兹空军基地,支持正在进行的开发和测试工作。

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9月,第二架预生产型B-21在爱德华兹空军基地完成首飞。美国空军部长公布

“空军全球打击司令部已向总部提交了关于B-21机组人员构成的建议,”美国空军参谋部主任兼代理空军副参谋长斯科特·普莱斯中将在一份声明中告诉《战争地带》(TWZ)网站,“该文件尚未做出最终决定。尚未做出决定。”

“该建议包括配备一名飞行员和一名武器系统官,”一名空军官员也向《战争地带》网站证实,但未提供进一步细节。

当被问及是否就B-21机组人员配置建议何时做出决定有明确时间表时,空军表示目前无可奉告。《航空周刊》报道称,该军种至少一直在等待新任空军参谋长确定行动方案。10月30日,参议院确认肯尼斯·威尔巴赫将军为第24任空军参谋长,他于今日正式宣誓就职。

“要释放‘突袭者’的全部潜力,需要一种复杂的技能组合:飞行技能、武器运用、电磁频谱作战、传感器管理、实时战斗管理和作战中的灵活重新规划,”布西埃尔在8月15日写给空军高层领导以及美国战略司令部(STRATCOM)负责人的备忘录中写道,据《航空周刊》报道,“因此,B-21将由一名飞行员和一名武器系统官组成机组。”

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美国空军托马斯·布西埃尔将军。美国空军

布西埃尔的这些言论强调,B-21远不止是一架轰炸机,《战争地带》网站多年来也一直这样指出。除了能够执行深入敌后的核打击和常规打击任务外,“突袭者”还将具备广泛的网络化、战斗管理、电子战以及情报、监视和侦察(ISR)能力。该机还可能最终充当无人平台的空中前沿控制员,以及其他任务。

空军和诺斯罗普·格鲁曼公司还经常宣传构成B-21骨干的数字开放式任务系统架构。这种架构旨在使未来更快、更轻松地集成新的和改进的能力和功能。据了解,“突袭者”的设计至少为未来提供可选的飞行员模式操作选项。实现这一点所需的自主和其他自动化能力,也将对机上任何机组人员大有裨益,我们稍后再谈。

总体而言,考虑到B-21广泛的能力,布西埃尔建议在“突袭者”机组中增加一名武器系统官,利用其额外的技能组合和专注于特定任务的能力,这是可以理解的。训练飞行员同时管理“突袭者”各种任务集的负担,这些任务集相较于B-21之前的机型大幅扩展,这似乎不太理想,特别是如果该机将作为其他平台的关键前沿节点和使能器的话。

问题是,B-21的驾驶舱只能容纳两个人。因此,一架“突袭者”上仅有一名飞行员,这引发了关于安全裕度的问题,特别是对于预计将成为该型机常见任务的极端耐久飞行而言。空军现有的B-2“幽灵”隐身轰炸机也有两名机组人员,但他们是一对飞行员。此外,这些轰炸机还有一张小床,允许在任务的部分时段一人睡觉,另一人飞行。B-21可能会采用类似但更永久的睡眠空间安排。

值得注意的是,空军B-1和B-52轰炸机的标准机组人员确实包括武器系统官,但总体规模更大,并且仍然配备一名飞行员和一名副驾驶。

“布西埃尔提出的方法遵循了战术飞机的驾驶舱理念,如波音F-15E,其中武器系统官接受训练,以便在紧急情况下驾驶飞机,而其余时间则专注于操作飞机的任务系统,”据《航空周刊》报道,“在像B-21这样的双座飞机中,武器系统官也可能接受训练,以便在某些场景下驾驶飞机。例如,如果飞行员丧失能力或受伤,武器系统官可能能够操纵飞机着陆。”

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一架F-15E的飞行员在任务开始前与他们的武器系统官交谈。美国空军

过去,空军曾因计划在某些特定应急场景下仅配备一名飞行员的骨干机组人员驾驶空中加油机和货机而面临安全方面的担忧和批评。

与此同时,“突袭者”远比F-15E等机型现代化和自动化,并且远比空军目前披露的库存中的任何其他机型先进。与“打击鹰”战斗机相比,该机现已远远落后于当前航空技术状态,甚至在商业领域也是如此。例如,一些市售飞机现已具备可靠的完全自主紧急着陆能力。

根据目前已知的B-21能力和底层系统架构,AFGSC的新机组人员配置建议强烈暗示,该机目前的形式具有极高的自动化程度,如果不是完全自主的话。如前所述,这可能包括具备“副驾驶”能力的AI驱动代理,美国多家公司以及全球范围内的多家公司多年来一直在公开研发此类代理。

自2010年代初以来,美国国防高级研究计划局(DARPA)一直显著支持开发可用于直升机和固定翼飞机的人工智能“副驾驶”,以通过一项名为“机内乘员劳动自动化系统”(ALIAS)的计划,帮助提高安全裕度并减少人类飞行员的工作量。ALIAS的工作一直围绕洛克希德·马丁公司的MATRIX自主飞行控制软件包展开。

其他公司,如盾牌人工智能公司(Shield
AI)和梅林公司(Merlin),也一直在开发类似的自主软件包,并稳步提升其能力。梅林公司一直显著致力于将其自主软件集成到空军的KC-135加油机上。盾牌人工智能公司的Hivemind已集成到多种有人和无人平台上。值得注意的是,B-21已研发了十多年,其在这方面的能力将远远超前于时代。

人工智能代理将为B-21机组人员提供额外的冗余层和更高的安全裕度,并有助于减少总工作量,这可以抵消仅配备一名飞行员所带来的风险。如果该虚拟副驾驶的功能扩展到提供精心制定的战术建议,例如是否攻击、干扰或完全避开B-21精心计算的“蓝线”飞行路径上的威胁,它还可以显著提高生存能力和战术灵活性。

之前关于B-21能够执行有人或无人驾驶飞行的计划,进一步证实了该机目前具有高度的自主能力。《战争地带》网站在2017年获得了一份日期为2015年9月8日的美国国防部监察长报告《远程打击轰炸机采购审计》(简称LRS-B)的重度删节副本后,强调了空军希望“突袭者”具备可选的飞行员模式。2015年,诺斯罗普·格鲁曼公司被选为LRS-B竞赛的获胜者,并继续开发现在称为B-21的轰炸机。

“具备有人和无人驾驶操作能力”是2015年监察长报告中列出的少数未删节的LRS-B要求之一,如下所示。

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美国国防部

该报告还包括一份来自国防部长办公室的同期备忘录,其中包含以下部分未删节的段落:

“我指示空军制定一项采购计划,交付一种具备有人和无人驾驶操作能力的可生存远程穿透轰炸机,其中航程、有效载荷和生存能力与生产成本相平衡,以提供一种[删节]。”

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2015年美国国防部监察长关于LRS-B计划的报告中附带的备忘录中提到“有人和无人驾驶操作”的部分未删节段落。美国国防部

在2022年B-21正式亮相前夕,一位直接了解项目状态的消息人士告诉《战争地带》网站和其他记者,该机的开发仍在继续,并保留了集成无人驾驶能力的选项。

完全无人驾驶的“突袭者”操作在各种作战背景下可能具有优势,特别是由于机上没有人员而改变了风险计算。与当前的B-2一样,空军的未来B-21机队预计不会在真空中作战。这从上述针对伊朗的“午夜锤击”行动所需的作战力量中得到了强调。除了实际投放30,000磅重的GBU-53/B“巨型钻地弹”(MOP)掩体破坏弹的B-2外,还需要数十架战斗机、加油机和其他飞机。即使B-2具有高度的生存能力,由于伊朗的空防威胁和其他因素,战斗搜救仍将是任务规划的关键部分。

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关于“午夜锤击”行动的一般细节介绍幻灯片。美国国防部

除了敌方行动外,飞机还可能因各种其他原因遇到麻烦并可能坠毁。战斗搜救(CSAR)行动本身就会使大量人员处于危险之中,但飞入即使是最具生存能力的飞机也无法避免被击落的区域则是另一个完全不同的问题。即使是进入远程穿透飞机能够到达的区域,对于CSAR规划来说也正成为一个巨大的问题。这些因素可能为未来在某些任务中采用无人驾驶的B-21操作铺平道路。

能够以无人驾驶模式飞行B-21还可以减轻机组人员的压力,无论其最终构成如何。不依赖机组人员的可用性来执行某些任务,甚至只是从一个地点非战斗移动到另一个地点,都可以开辟更多新的作战可能性。

话虽如此,目前完全无人驾驶的B-21操作似乎仍然非常理想化。尽管消除了对人类机组人员的危险,但派遣这样一种装满敏感技术直至核心构造的高价值资产无人驾驶飞行,将存在重大风险。

在9月交付第二架飞行预生产型飞机后,B-21的测试工作继续快速进行。至少还有四架预生产型轰炸机处于不同的建造阶段。该项目还使用了多架非飞行的地面测试机。截至1月,诺斯罗普·格鲁曼公司已收到两份额外B-21低速初始生产合同。

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第二架预生产型B-21。美国空军

空军的目标仍然是在本十年结束前开始让“突袭者”投入作战使用。该军种预计最终将采购至少100架轰炸机,但最终机队规模看起来越来越有可能更大。即使只有100架飞机,也将是当前B-2机队规模的五倍,空军官员表示,他们预计这将对未来的轰炸机作战产生变革性影响。

B-21只是更大的远程打击(LRS)系统家族的一部分,其中大部分仍属机密。除了“突袭者”外,已知LRS“系统之系统”还包括AGM-181远程防区外(LRSO)核巡航导弹。LRSO将集成到B-21和B-52上,最近出现的图片显示,在一架后者的机翼下似乎有原型机或其他测试机。

无论何时第一架B-21开始投入作战使用,其驾驶舱中可能只有一名飞行员和一名武器系统官,两者都可能得到飞机自主系统的辅助。

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