摘要:美国国防部长皮特·赫格塞斯11月14日在国防高级研究计划局总部通过触摸屏平板电脑远程操控一架UH-60黑鹰直升机完成飞行演示。这一测试展现了军用航空技术的重大转向,标志着传统载人直升机正在向可选载人甚至完全无人化方向演进。尽管机上仍有飞行员作为安全预案,但整个
信息来源:https://interestingengineering.com/military/black-hawk-piloted-remotely-using-touchscreen-display
美国国防部长皮特·赫格塞斯11月14日在国防高级研究计划局总部通过触摸屏平板电脑远程操控一架UH-60黑鹰直升机完成飞行演示。这一测试展现了军用航空技术的重大转向,标志着传统载人直升机正在向可选载人甚至完全无人化方向演进。尽管机上仍有飞行员作为安全预案,但整个飞行过程完全由地面操作员通过简化的用户界面控制,直升机依靠机载传感器、人工智能算法和自主飞行系统执行指令。
这次演示使用的核心技术是西科斯基公司为国防高级研究计划局开发的ALIAS系统,全称为机组劳动力驾驶舱内自动化系统。该系统通过集成电传飞控、传感器融合、机器学习和自动化任务规划能力,使现有直升机平台能够在减少甚至零机组人员的情况下执行复杂任务。国防部发布的视频显示,赫格塞斯在远程控制台上观看实时摄像头传输的画面,通过触摸屏界面向直升机发送导航指令,飞机随即作出相应响应。
从概念验证到实战部署
ALIAS系统的发展可追溯至2022年的一次里程碑式飞行测试。当时一架配备该系统的UH-60A黑鹰直升机在无飞行员情况下完成了完全自主飞行,实现了自主起飞、导航和降落全流程。这次测试证明了自主飞行技术在军用直升机上的可行性,也为后续的远程操控能力开发奠定了基础。
西科斯基公司随后将这项技术商业化为MATRIX自主飞行系统。该系统能够将传统直升机改装为具备自主能力的可选载人飞行器,根据任务需求灵活配置机组人员。2024年10月在美国陆军协会年会上,西科斯基公开展示了搭载MATRIX系统的黑鹰直升机,演示了飞机通过平板电脑接收任务指令后自主执行复杂飞行任务的能力。操作员仅需在平板上输入任务目标,系统便会自动生成飞行计划并执行,无需人工介入具体的飞行操纵。
部长皮特·赫格塞斯通过触摸屏远程驾驶UH-60黑鹰直升机。 战争部/X部
2024年10月,国防高级研究计划局授予西科斯基一份600万美元的合同,要求将MATRIX系统集成到美国陆军的一架实验性电传飞控UH-60M黑鹰直升机上。该机代号MX,采用线传飞控系统替代传统的机械操纵杆,为自主飞行提供了更精确的控制接口。西科斯基计划于2025年完成系统集成并进行一系列演示飞行,向陆军开发司令部展示自主黑鹰在实际应用中的潜力。
此次赫格塞斯参与的远程操控演示,代表着ALIAS和MATRIX技术从纯粹的自主飞行向人机协同作战模式的转变。自主飞行适合预先规划的常规任务,而远程操控则允许人类操作员在必要时介入决策,尤其是在动态作战环境中需要实时调整战术的场景。这种灵活性对于军事应用至关重要。
战场需求驱动技术革新
UH-60黑鹰直升机自1979年服役以来,一直是美国陆军的主力多用途直升机。该机型取代了越战时期的UH-1休伊直升机,承担着空中突击、医疗后送、物资运输、特种作战支援等多样化任务。根据美国陆军官方数据,截至2024年,现役、预备役和国民警卫队共装备超过2100架各型号黑鹰直升机,是陆军规模最大的旋翼机队。黑鹰家族累计飞行时间超过1500万小时,其中500万小时为战斗飞行,在全球冲突中挽救了数千人的生命。
然而现代战场环境对载人直升机构成了前所未有的威胁。先进的防空导弹系统、便携式地对空武器以及日益复杂的电子战手段,使直升机在高威胁区域执行任务时面临极高的损失风险。在俄乌冲突中,多架直升机被击落的案例凸显了旋翼机在现代防空火力下的脆弱性。将黑鹰改装为自主或遥控平台,可以在保持任务能力的同时,将机组人员从危险环境中撤出。
国防高级研究计划局战术技术办公室项目经理斯图尔特·扬在2022年的一份声明中指出:"随着工作量的减少,飞行员可以专注于任务管理而不是机械操作。这种自主软件和硬件的独特组合将使飞行更智能、更安全。"这一理念体现了军方对未来航空作战模式的构想——人类不再是简单的飞行器操纵者,而是战术决策者和任务监督者。
自主黑鹰的应用场景十分广泛。在物资补给任务中,无人黑鹰可以向前线基地运送弹药、食品和医疗物资,无需让机组冒险进入敌方火力范围。在医疗后送任务中,自主直升机可以飞往伤员所在位置,由地面医疗人员将伤员装载后自主返回后方医院。在侦察监视任务中,配备先进传感器的无人黑鹰可以长时间在敌占区上空盘旋,收集情报而不让飞行员暴露于危险之中。
西科斯基还推出了名为U-Hawk的完全无人版黑鹰直升机。该机型基于UH-60L改装,移除了整个驾驶舱并用蚌壳式货舱门替代,将载货能力提升至约6800公斤。U-Hawk完全依靠自主系统飞行,从起飞到降落全程无需人工干预。西科斯基声称仅用10个月就完成了这一改装项目,展现出将现有平台快速转换为无人系统的强大能力。
技术挑战与未来路径
尽管自主飞行技术取得了显著进展,但要实现大规模军事化应用仍面临诸多挑战。首当其冲的是网络安全问题。远程操控和自主飞行都依赖于无线数据链路,这些链路容易受到电子干扰、信号欺骗和网络攻击。敌方可能通过干扰通信来切断操作员与无人机的联系,或者通过入侵控制系统来劫持飞机。国防高级研究计划局表示,网络安全强化是下一阶段研发的重点领域之一。
人工智能的可靠性和决策透明度也是关键问题。自主系统依赖机器学习算法来识别地形、规避障碍和优化飞行路径,但这些算法在面对训练数据之外的极端情况时可能表现异常。如何确保人工智能在复杂战场环境中作出正确决策,以及如何让人类操作员理解和信任算法的判断,都是需要解决的难题。
法律和伦理问题同样不容忽视。自主武器系统是否应该被允许在没有人类直接控制的情况下使用致命武力,在国际社会引发了广泛争议。尽管目前的ALIAS和MATRIX系统主要用于运输和后勤任务,但技术上完全可以扩展到武装直升机上。如何在技术进步与伦理规范之间找到平衡,将是各国军方和政策制定者必须面对的课题。
从操作层面看,自主直升机的维护和后勤保障也提出了新的要求。ALIAS系统增加了额外的传感器、计算机和通信设备,这些设备的可靠性和维修性需要经过长期验证。在野战环境中,复杂的电子系统可能更容易受到恶劣天气、沙尘和振动的影响。如何确保自主系统在各种条件下都能稳定工作,是工程师们需要持续改进的方向。
国防高级研究计划局表示,接下来的工作重点包括推动技术的军事化采用、开展实战化测试、完善作战理论以及加强网络安全防护。美国陆军开发司令部将利用配备MATRIX系统的MX黑鹰探索实际应用场景,评估自主直升机在不同任务类型中的表现。美国海军陆战队也对这项技术表现出浓厚兴趣,西科斯基已经向陆战队航空后勤司令部进行了MATRIX系统的模拟器演示。
美国军方对自主航空技术的投资并非孤例。空军正在推进"忠诚僚机"计划,开发能够与有人战斗机协同作战的自主无人机。海军也在测试MQ-25无人加油机,用于为舰载机提供空中加油服务。陆军则致力于将自主技术整合到其旋翼机队中,形成有人和无人平台混合编队的作战体系。这些项目共同指向一个未来战场图景:人类和机器紧密协作,各自发挥优势,共同完成复杂的军事任务。
赫格塞斯通过触摸屏操控黑鹰直升机的演示,虽然只是技术验证的一小步,却象征着军事航空领域的一次深刻变革。当曾经需要高度训练的飞行员才能操纵的复杂飞行器,变成可以通过平板电脑控制的智能平台时,战争的形态和军队的组织结构都将随之改变。这种转变既带来了新的战术机遇,也引发了关于技术依赖、作战伦理和人机关系的深刻思考。
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来源:人工智能学家