“幽灵蝙蝠”自主无人僚机快速发展

布拉德利·佩雷特（悉尼）

“幽灵蝙蝠”自主无人僚机具有明显的发展潜力。项目团队利用数字工程技术，按比例加大设计方案的尺寸，便能研制一种航程更长的换代机型。据悉，澳大利亚皇家空军计划以两年为一个周期，对“幽灵蝙蝠”进行产品迭代和性能改进。

MQ-28A “幽灵蝙蝠”（MQ-28A Ghost Bat）无人僚机由美国波音公司设计，目前仅作为技术验证机。根据澳大利亚“忠诚僚机”的发展计划，项目团队将对“幽灵蝙蝠”无人僚机实施快速、分阶段的改进。

澳大利亚皇家空军（RAAF）表示，即使在整机研制完成后，“幽灵蝙蝠”也能得到非常快的升级，以应对不断变化的威胁。此外，“幽灵蝙蝠”无人僚机具有明显的发展潜力，其设计方案具有可扩展性。项目团队利用产品初始开发所使用的数字化方法，按比例加大“幽灵蝙蝠”设计方案的尺寸，便能研制一种航程更长的换代机型。

项目进展

2022年3月29日，澳大利亚皇家空军“幽灵蝙蝠”项目主管克里斯·哈克（Chris Hake）上尉概述了“幽灵蝙蝠”无人僚机的进展情况和潜力，但他很谨慎，拒绝透露该机的未来任务和传感器类型。哈克上尉称，项目团队在非常短的时间内，仅利用一小部分传统方法便开发出现有水平的无人僚机。

波音公司基于数字工程技术开发无人僚机

波音公司正在开发“幽灵蝙蝠”验证机，并将其视为面向全球市场的产品。不过，初始产品制造仍在澳大利亚完成，未来提供给市场的产品可能会一直变化。

波音公司“空中力量编队系统”项目总监格伦·弗格森（Glen Ferguson）表示，项目团队从一开始就使用了数字化开发方法，为项目发展奠定了坚实的基础，今后仍然能以如此快的速度继续开发高性能产品。项目团队的重点工作之一是创建一个数字孪生产品，即最终产品的虚拟模型。

数字工程技术的优势是，它将从迭代设计、测试到设计反馈这一回路的持续时间缩短约90%。基于数字工程技术，项目团队能对改进的设计方案进行评估，无须先制造满足改进要求的实物，大幅节约了开发成本。

验证试验

“幽灵蝙蝠”无人僚机试验项目的名称是Def 6014，旨在开展探索性工作和验证试验，为“空中 6015”（Air 6015）自主编队项目中的无人僚机生产和部署提供决策依据。

首批3架“幽灵蝙蝠”验证机中的第1架于2021年2月首飞。澳大利亚皇家空军随后又订购3架，可能用于任务和传感器开发，或是为了组建制造团队。

哈克上尉告诉新南威尔士皇家联合军种研究所，在试验期间，“幽灵蝙蝠”验证机遇到了一些意想不到的困难，但总体而言，验证机的性能与预测指标基本一致。

澳大利亚政府将在2027年左右为“空中 6015”项目提供74亿~110亿澳元（约合55亿~82亿美元）的专项拨款。如果军方决定采购“空中 6015”项目中的无人僚机，“幽灵蝙蝠”有望实现量产。

大型无人僚机开发

澳大利亚皇家空军的官员透露，波音公司的工程师已着手设计换代机型，但并未说明换代机型的性能指标超过现有机型多少量级。鉴于现有验证机的性能尚未得到充分验证，澳大利亚政府不太可能批准开发新的生产型“幽灵蝙蝠”无人僚机，更不可能批准开发全新的机型。

不过，从项目的开发过程可以窥见澳大利亚皇家空军的雄心。哈克上尉曾两次提及，一旦掌握产品开发程序，项目团队有可能继续研制一种比现有机型更大的大型无人僚机。他表示，澳大利亚皇家空军须要学习如何利用现有技术开发大型无人僚机。如果决定开发，澳大利亚皇家空军能够使用数字工程技术，按比例加大“幽灵蝙蝠”设计方案的尺寸，复制大型无人僚机。因为太平洋非常广阔，无人僚机大有用武之地。未来，无人僚机的动力、燃料、航程和任务载荷等技术将得到提升。

澳大利亚皇家空军打算以两年为一个周期，采用灵活的数字工程技术，对“幽灵蝙蝠”实施重大产品迭代和性能改进。

图1 第1架“幽灵蝙蝠”验证机于2021年2月首飞。

图2 为实施“忠诚僚机”技术验证计划，澳大利亚皇家空军订购了6架MQ-28A“幽灵蝙蝠”验证机。

项目团队在澳大利亚本地工作，除了使用数字工程技术快速设计和迭代产品外，还有诸多优势和灵活性。例如，当“幽灵蝙蝠”无人僚机部署时，软件修改可以在数月内完成，而不是数年；自主飞行程序调整可以在数天内完成，而不是数月。

“忠诚僚机”获新名称

澳大利亚和波音公司于2019年发布“幽灵蝙蝠”计划，当时使用的名称是“空中力量编队系统”（ATS），现在制造商仍在使用“空中力量编队系统”。

2022年3月，澳大利亚皇家空军对外公布了“忠诚僚机”的新名称，即MQ-28A“幽灵蝙蝠”。“幽灵蝙蝠”是澳大利亚本土哺乳动物，习性是喜欢群体出动搜寻猎物和捕食。“MQ-28A”属于美军Q序列无人机，首个英文字母M表示多任务（Multimission）无人僚机。

技术特点

模块化结构设计

哈克上尉证实，“幽灵蝙蝠”采用模块化结构设计，从实际外形也能看出设计方案的特点。因为该机机长38英寸，机身和被拆下的机翼正好适合装进长度为40英寸的集装箱，可由卡车运输。“幽灵蝙蝠”可以在很短的跑道起飞，几乎不须要后勤保障支持，因此军方可关闭空军基地，以粉碎敌人压制澳大利亚空中力量的企图。

发动机选型

波音公司在2019年透露，“幽灵蝙蝠”将使用超轻型私人飞机的专用发动机。当时有报道称，“幽灵蝙蝠”无人僚机发动机的推力将超过908kg，而威廉姆斯（Williams）国际公司FJ33-5A发动机具有强劲的动力，推力达839kg，可满足“幽灵蝙蝠”无人僚机对推力的需求。据猜测，FJ33-5A发动机可能会以缩短大修间隔时间为代价来提供更大的推力。虽然推力为908kg的发动机无法达到战斗机在加速、爬升和转弯阶段的推力，但“幽灵蝙蝠”却能以编队中有人机的飞行速度和高度执行任务，最初规定的航程即空载转场航程可达3700km。

任务载荷配置

“幽灵蝙蝠”无人僚机的任务载荷由其他设备供电和冷却，安装在一个大尺寸机头模块中，该模块位于发动机进气口的正前方。机头模块中的设备显然是一台无源射频传感器、一台雷达或一组干扰机。从一张图片可见，红外搜索和跟踪传感器安装在机头模块的上表面。模块化机头的固定仅使用了几个紧固件，操作人员能在约45min内完成机头更换。机头更换操作仅仅是为了满足作战需求，而非工厂安装程序。该机任务载荷的安装位置虽不适合武器运输，但设计师似乎在主起落架正前方为武器舱预留了一个空间，该武器舱可容纳长度为1.8m的武器。据推测，未来换代机型会使用这种空间，甚至会加大空间的尺寸。

监控软件运用

波音公司表示，开发工作的核心任务是获得适当的自主性，澳大利亚皇家空军的空战机组人员正与负责“幽灵蝙蝠”项目数字仿真环境工作的工程师合作，以优化人工智能的行为。

“幽灵蝙蝠”是一种自主无人僚机而不是遥控无人僚机，采用了人工智能（AI）技术，因此武器使用会引发伦理问题。但是，“运行时间保证”（Runtime assurance）监控软件可以限制自主无人僚机的行动范围，该软件旨在将人工智能行为控制在可接受的范围。技术人员将在实验室反复测试人工智能技术的水平，甚至可以说自主系统永远不会出错。

作战需求

低成本可消耗“忠诚僚机”在部队服役的时间较短，军方会连续采购多批次“忠诚僚机”。

哈克上尉认为，澳大利亚很难预测6年后空军对无人僚机的需求，因此更好的办法是，现在先采购新型无人僚机，快速用完后再采购下一代无人僚机。不过，另一种作战概念是，军方应像储备导弹一样，储备大量无人僚机，供危机时使用。哈克上尉的思路与这种作战概念并不能保持一致。

鉴于澳大利亚所处的地理位置，澳大利亚皇家空军关注的关键性能指标之一是航程。自2010年F-111轰炸机退役以来，澳大利亚皇家空军一直依赖波音公司F/A-18F“超级大黄蜂”（Super Hornets）执行打击任务，以及空客公司A330多用途飞机（可作为加油机和运输机）为F/A-18F提供支持。

图3 2010年，F-111轰炸机退役，在不加注燃油的情况下，澳大利亚军机此时的打击半径已经减小。图3显示，F-111轰炸机正在一次航展上进行飞行表演。

澳大利亚战略政策研究所的分析师马尔科姆·戴维斯（Malcolm Davis）指出，加油机的生存力正在面临挑战，击落这类飞机似乎是中国空中战略的一部分任务。澳大利亚没有理由不把“幽灵蝙蝠”发展成一种性能更强、任务载荷重量更重的无人僚机，以填补F-111轰炸机退役后留下的空白。

尽管如此，如果须要打击强大的防御系统或是移动式防空系统，无人僚机应具有更优异的飞行性能和功能更强的传感器。“幽灵蝙蝠”自主无人僚机的作战能力应该远超低成本可消耗“忠诚僚机”。而将无人僚机的作战任务定位于打击防御能力较弱的固定目标，初始产品设计方案似乎更容易满足这类任务的要求。

维修工作量小

“幽灵蝙蝠”无人僚机只进行外场维修，“现阶段”没有深度维修，未来可能会进行一些定期维修。这种例行维修的工作量最少，也符合“忠诚僚机”在较短周期内可消耗和可更换的理念。