脱欧狂风后的风暴 英国“暴风”战斗机计划（下）

　　英国国防部推出“暴风”计划旨在探索可能构成未来空战平台的各种技术和系统，从初期概念设计、局部细节优化到设计方案冻结，最终的原型机将在多个方面有别于当前的全尺寸模型。如果说“暴风”战斗机在气动布局方面具备了隐身、速度、机动性和航程等关键性能，那么，“暴风”团队正在通过设计和研制，力求在作战平台的灵活性、升级性、连接性和经济性方面实现革命性跨越。

　　首当其冲的是，“暴风”团队着手寻求在信息融合及攻击方式等领域突破现役第五代战斗机的设计理念，创新性地提出了具有未来风格的“可穿戴式驾驶舱”概念，展示了下一代作战飞机的全新人机交互方式。或许这是“暴风”战斗机有别于现役五代机的最重要特征。此次，英国国防部率先启动六代机研制工作，希望吸引到更多的合作伙伴，从而确保研制与发展工作顺利实施。

　　探索虚拟座舱

　　“暴风”战斗机在设计上的一个突出特点是采用虚拟驾驶舱。在范堡罗航展上，观众可以现场参观和亲身体验全尺寸模型的驾驶舱，但与以往不同的是，并没有看到常见的显示器和仪表，只有一个完全空白的黑色屏幕。但观众在驾驶舱内戴上头盔后，各种战术信息显示在眼前，一目了然，如同身临其境。

　　这是BAE系统公司正在精心打造一种虚拟驾驶舱的概念，未来的顶尖飞行员可能会使用全新的虚拟航空电子设备，而不再需要传统的显示器、仪表和操纵杆。航展期间，BAE系统公司临时使用了“攻击者Ⅱ”（StrikerⅡ）头盔显示器和低成本的消费电子技术，充分展示了“暴风”战斗机未来准备采用的“可穿戴式驾驶舱”具有几乎无限的可能性。

　　从设计来看，该系统将充分利用当前一些高科技公司正在开发的增强现实（AR）技术，创造出可以在现实世界的基础上投影各种数据的“眼镜”。目前，美国的苹果公司和谷歌公司等一些高科技公司都致力于研发这类系统。更重要的是，这种技术可以根据飞行员的不同喜好进行更改，并可以轻松升级，以显示一些新功能，同时还可能监控飞行员的注意力，最终也可能应用到商业航空中。这种虚拟驾驶舱概念的独特之处是采用了“心灵感应”技术，使飞行员能够通过眨眼等特定动作控制未来的战斗机。激进的驾驶舱系统将监控飞行员的一举一动，可以跟踪他们的眼神和脑电波，以准确地计算出飞行员正在注视的目标，并预测他们下一步要做什么。

　　BAE系统公司的首席技术专家基恩·佩奇表示，正在研制的“可穿戴式驾驶舱”不再采用传统驾驶舱的大多数实体设备和装置，而是将其替换为通过头盔投射的虚拟显示屏。从本质上讲，它是一种仅使用软件的驾驶舱，具有适应性强、可重新配置和便于改装升级的特点。在研制这种虚拟驾驶舱过程中，研制人员需要考虑哪些控制方式对飞行员来说至关重要，然后使其更容易管理。这种驾驶舱具有先进的人机界面，包括眼动追踪和手势控制，可以提供直观和复杂的任务管理。

　　眼动追踪技术让飞行员可以选择有意注视一些东西，将其作为重点，然后做一个手势来“按下”一个按钮，而不再是在战斗机上配备一系列实体物理按钮。在驾驶舱设计方面，简单地理解飞行员在执行某项任务的特定阶段所注视的位置是非常有用的。这种技术真正智能的地方在于，根据飞行员注视的方向，可以推断出飞行员关注的目标，然后使用智能系统来支持任务实施，有效地减少飞行员的工作负荷。BAE系统公司希望以一种并不总是需要请求许可的方式来完成任务，避免频繁地打扰飞行员，分散其注意力，但同样重要的是，飞行员必须始终清楚智能系统在执行什么任务。

　　如果研制工作顺利，“可穿戴式驾驶舱”无疑将成为世界上最好的增强现实技术，并将影响到飞机设计的方方面面。首先，该系统比传统的驾驶舱控制设备更轻，有助于设计师减轻飞机总体重量。更重要的是，该系统允许实现模块化功能，拥有灵活且可升级的系统，可以有效地应对未来作战环境的不确定性。如系统软件更改、或将新型武器和新型传感器改装到平台上时，选择自定义显示器和控制设备的位置，这样就可以减少改装时间，确保工业部门更加灵活，并可以根据作战环境的不同要求，响应客户的变化，更加直观和易于操作。

　　扩展任务能力

　　根据最新发布的《空战战略》，英国国防部启动“暴风”计划的另一个驱动因素是英国空军在未来“将需要一个高度灵活的空战系统，可以适合于执行各种各样的军事行动”。可见，“暴风”战斗机将扮演多用途作战平台的角色。英国空军将能根据不同战术任务来快速调整系统，以增加新功能或改变其性能。

　　针对这一需求，BAE系统公司在航展通过图片展示了潜在的多用途能力。根据不同任务，“暴风”战斗机可以提供“角色适合”的附加功能，例如低可探测性的保形油箱、武器投放系统、空中发射无人机的布撒器、大型模块化传感器、用于侦察和激光定向能量武器的远程倾斜摄影系统。新一代战斗机的系统架构支持“即插即用”方式，可以将这些设备灵活地内置于系统设计中，轻松地集成新的算法和新的硬件。

　　在“暴风”全尺寸模型旁，BAE系统公司还通过图片和文字简要介绍了下一代战斗机的其它一些设计特点，如可重构通信模式、网络化协同交战、人工智能（AI）和机器学习、多光谱传感器完全集成在子系统级以及先进的数字制造工艺。

　　英国国防部在《空战战略》中还专门谈到了“金字塔”项目，即研制一种开放式架构任务系统。这项技术将使升级过程相对简单，更具成本效益，并允许合作伙伴及出口客户轻松集成自己的任务系统。而作为研制团队成员之一，意大利莱昂纳多公司已经着手成熟一些关键技术，以提供下一代传感和通信技术以及先进的开放式架构任务系统，从而明显改变传感器在作战系统中的使用方式。

　　与此同时，“暴风”团队所坚持的另一个设计理念是能够提供重要的信息优势和保证任务有效性，使未来空战系统充当“力量倍增器”，可以与各种民用和军方的平台和部门实现互操作，不仅包括空中、陆地、海洋和太空，还包括网络领域和无人驾驶系统。根据任务需要，“暴风”战斗机还能指挥一个无人机群，进一步加大敌方防御难度，并提高自身的存活几率。

　　顺理成章，“暴风”战斗机在设计中将重点突出协同作战能力，目的是在战场上进行合作，共享传感器数据和情报，以协调攻击或防御行动的能力。这项技术可能成为未来战斗机的标准配置，允许“暴风”使用可重新配置的通信系统和数据链路，与己方的飞机、舰船或地面部队融合传感器数据。这种能力还允许一个平台将传感器数据传递到另一个平台，然后可以在不暴露自身位置的情况下发射导弹。

　　然而，当前F-35战斗机上的网络化计算机引起了人们对它很容易遭到黑客攻击的担忧，因此，威廉姆森在演讲中将“对于网络攻击的恢复能力”视为“暴风”战斗机的一个重要特征。

　　可选驾驶模式

　　值得注意的是，威廉姆森在范堡罗航展上表示，“暴风”战斗机在设计上既可以有飞行员也可以是无人驾驶。这暗示英国国防部已经考虑在相同的平台上探索发展出有人驾驶战斗机和无人驾驶战斗机（UCAV），或者形成有人机与无人机的协同作战模式。可见，“暴风”另一项重要技术是采用可选择有人驾驶技术，意味着无论是否配备飞行员都能升空执行任务，甚至实现远程飞行。

　　近年来，随着无人驾驶飞行技术的日益成熟，UCAV被视为空战的未来，但迄今为止尚未真正问世。此次，英国国防部通过周密考虑后，决定在近年来广泛实施技术验证的基础上发展可选有人驾驶战斗机，旨在通过型号项目测试这种技术的作战效能。然而，可选有人驾驶战斗机尽管提供了避免使飞行员在危险任务中面临风险的手段，但仍然存在有人机的成本和性能劣势。因此，作为“暴风”计划的主导者，BAE系统公司在设计和研制过程中必将面临更多的挑战。

　　近十年来，BAE系统公司通过研制和测试“雷神”验证机，已经成功掌握了UCAV所需的一系列关键技术，接着，在英法两国的FCAS计划下，与达索公司合作发展一种未来的无人作战平台，优先承担的任务包括压制和摧毁敌方防空系统（SEAD/DEAD）、攻击机场、打击战略目标、空中拦截和执行武装侦察任务。

　　当时，FCAS概念建立在英国空军F-35和“台风”、法国空军“阵风”等有人驾驶战斗机与无人战斗机协同作战基础上。根据长远设想，飞行员在驾驶“台风”执行任务时，后座的武器系统操作员可以控制无人战斗机以自主模式实现“蜂群”飞行。早在2006年，英国国防部曾经利用两架试验机进行了“自主式指挥控制”项目的试飞评估。

　　尽管受到英国脱欧的影响，英法FCAS计划无果而终，但BAE系统公司的研制团队已经对有人系统与无人系统之间如何实现协同作战进行了深入研究，取得了积极的进展，形成了较为完善的设计理念。同时，该公司还强调了FCAS计划将着眼于有人/无人编队（MUM-T）的关键技术，主要集中在通信系统和数据链。

　　随着“暴风”计划的横空出世，同一平台具备可选有人驾驶能力，必将大大增加执行战术任务的灵活性。根据作战想定，无人驾驶的“暴风”战斗机可以充当一个携带更多攻击武器的“武库机”，支援战斗机的打击行动。更重要的是，它可以按照指令先行进入有争议的空域，以增强目标识别效果，从而有利于战斗机从防区外发起攻击，以免遭受地空导弹的攻击。

　　从作战概念看，BAE系统公司更倾向于保持人在回路中，以便在关键时刻做出重要决策，同时也认为，无人驾驶的“暴风”战斗机在各种必要情况下，需要按照任务属性和在不断变化的环境下作战，应该具备独立实施作战行动的能力。此前，BAE系统公司通过“雷神”验证机已经测试了自主攻击能力。该机借助于传感器自主地确定一个目标，然后通过模拟方式实施了攻击。显而易见，BAE系统公司发展UCAV在关键性能和作战使用方面已经不存在任何技术障碍，从而促成了英国国防部作出研制可选有人驾驶“暴风”战斗机的重大决策。

　　展望未来空战

　　对于“暴风”计划的横空出世，英国皇家航空学会同样给予了极大关注，并对“可穿戴式驾驶舱”在空战中的使用进行了细致的介绍和描述，设想了“暴风”战斗机在2040年部署到英国空军的前线基地后，飞行员如何训练和作战的一些情况。从中，我们更好地理解这些颇具科幻色彩的尖端技术所带来的颠覆性，将对未来空战产生深远影响。

　　在一个安静的空战模拟训练室内，一名英国皇家空军“暴风”FGA1飞行员在他的个性化头盔上轻轻一滑，并将其接入到作战空间的中央计算机中。随着设备启动，在头盔的护目镜上开始闪烁，并通过视网膜扫描识别了飞行员，然后继续向他提供情报更新信息，包括冲突和作战区域的图像和实时视频。接着，头盔系统检查飞行员的飞行服中嵌入的各种生命体征，记录他的心率和呼吸。同时，头颅传感器评估他的神经活动状态、应激水平和感知能力。随后，驾驶舱内弹出一个菜单：“任务演习，是/否？”。飞行员点击了“是”，透过护目镜上的透明菜单可以看到的模拟训练室消失了，取而代之的是战斗机的驾驶舱和目标的卫星图像——红色圆顶显示为地对空导弹位置的范围，蓝色和红色的图标散布于天空中。此时，“暴风”战斗机驾驶舱的低频噪音通过头盔的扬声器填满了飞行员的耳朵。

　　接下来，头盔给出了此次任务规划，所有选项看似漂浮在虚拟空间中。飞行员按下一个“虚拟HOTAS”上的按钮，并移动他的手，将一个显示器向左略微移动，同时，飞行员的手套中触觉反馈传感器给予他触摸真实的按钮和开关的触觉反馈。

　　对于外部观察者来说，飞行员似乎坐在空战模拟室的驾驶舱座椅上，同时用手轻扫屏幕，并移动隐形的HOTAS操纵杆。在执行空战任务中，他向空旷的地方瞥了一眼，不时自言自语：“暴风2，武器解锁，交战”，“暴风3，重返编队”。

　　在虚拟空战过程中，飞行员一直在实施各种战术，争夺空中优势，此时，AI注意到他的心率和神经活动都有所加快，已经接近任务饱和状态。在执行任务时，飞行员发射了两枚导弹，随后听到了在3D空间内来自背后的新威胁。这时，AI自动询问：“自主等级2，是/否？”。这是AI软件对头盔内发生的高强度作战状态做出的反应，并询问他是否希望由AI接管僚机和通信的命令。“不，保持现状”，飞行员回复。

　　最后，飞行员在空战的警报和声音之外听到了一个语音指令：“结束，授权579中队作战校核”。在一幅冻结的地面视图中，天空中有爆炸和凝结的尾迹，随后被空战模拟室取代，此时只有一个透明的菜单评估飞行员在模拟任务中的表现。结果显示，所有的星形符号都是呈现绿色，表明飞行员的作战能力得到进一步提高。从总体设计来看，“暴风”战斗机将采用一个模块化的内部载荷舱，可以根据任务需要重新配置各种传感器或武器。在航展现场，全尺寸模型旁边展示了一枚“流星”远程空对空导弹和一枚“长矛3”（SPEAR-3）空地导弹。预计，最终服役的“暴风”战斗机可以携带MBDA公司与英国部国防部正在联合研制的一些未来武器，如下一代“纵深攻击”巡航导弹和反舰导弹，还包括定向能武器。

　　值得关注的是，威廉姆森在范堡罗航展的演讲中还提到了高超音速导弹和致命性无人机群，以增强新一代战斗机的进攻能力。同时，BAE系统公司在一个附图中显示，“暴风”战斗机的载荷舱内可以携带4架小型无人机，通过集群方式投放和展开作战，并利用AI来优化“蜂群”的行为，以减轻飞行员的工作负荷。

　　由此可见，BAE系统公司主导的研制团队正在借助于多年的技术积累，厚积薄发，准备2020年完成总体设计，力争通过国际合作，在2025年实现“暴风”原型机的首次试飞。在英国脱欧一波三折的背景下，“暴风”团队任重道远！

　　文/温杰