要不要飛行員？

張策

集成新技術(shù)搶占作戰(zhàn)能力制高點(diǎn)

美國(guó)陸軍新型戰(zhàn)術(shù)直升機(jī)項(xiàng)目從立項(xiàng)開(kāi)始到現(xiàn)在已經(jīng)論證研發(fā)了30多年，甚至比陸軍航空兵成為正式兵種還要早（美國(guó)陸軍航空兵正式成立于1983年4月12日）。而目前陸軍正在使用的這一代直升機(jī)，雖然在過(guò)去30多年幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)和軍事沖突中發(fā)揮了出色作用，但都已經(jīng)接近技術(shù)改造的升級(jí)極限。目前服役的直升機(jī)都是幾十年前設(shè)計(jì)的，根本無(wú)法適應(yīng)美國(guó)陸軍提出的”打贏復(fù)雜世界戰(zhàn)爭(zhēng)”新作戰(zhàn)概念的需求。2009年由前國(guó)防部長(zhǎng)羅伯特·蓋茨批準(zhǔn)開(kāi)展未來(lái)垂直起降飛行器項(xiàng)目研發(fā)，并在2011年的戰(zhàn)略構(gòu)想中給予了詳細(xì)的定義，波音、西科爾斯、貝爾等軍工巨頭都獨(dú)立參加了驗(yàn)證機(jī)研發(fā)工作，該項(xiàng)目在規(guī)模、范圍和費(fèi)用上將與洛馬公司的F-35項(xiàng)目類似，美軍力求將其打造為集成高精尖技術(shù)的新一代武器標(biāo)桿。

按照美軍提出的新作戰(zhàn)概念預(yù)測(cè)，作戰(zhàn)部隊(duì)必須在橫跨多維對(duì)抗領(lǐng)域的復(fù)雜環(huán)境中實(shí)施作戰(zhàn)，完成任務(wù)需要具備超出目前直升機(jī)技術(shù)的能力。“打贏復(fù)雜世界戰(zhàn)爭(zhēng)”要求陸航部隊(duì)直升機(jī)作戰(zhàn)能力范圍必須要由戰(zhàn)術(shù)距離跨越到戰(zhàn)役和戰(zhàn)略距離，提升高海拔和炎熱氣候條件下的負(fù)載能力，增強(qiáng)接近目標(biāo)后的機(jī)動(dòng)性以提高生存能力。美國(guó)陸軍航空兵將建設(shè)一支未來(lái)垂直起降飛行器家族體系，使用最新技術(shù)融合五大能力集成，從而實(shí)現(xiàn)上述關(guān)鍵性需求。

未來(lái)垂直起降飛行器構(gòu)想圖

美軍的五大能力集成的具體指標(biāo)包括：飛行速度達(dá)到170到350節(jié)（1節(jié)=1.852千米/小時(shí)）;飛行半徑超過(guò)1200海里（1海里=1.852千米）;持續(xù)作戰(zhàn)時(shí)間超過(guò)4.5小時(shí);具備在6000英尺/95。F（1829米/35cc）環(huán)境下懸停和靈活飛行的能力。而且這些數(shù)據(jù)都是在獨(dú)立展開(kāi)部署，不進(jìn)行空中加油條件下的性能指標(biāo)。這其中速度是最重要的性能參數(shù)，速度的提升能夠使其具備強(qiáng)行進(jìn)入敵對(duì)區(qū)域、對(duì)地面部隊(duì)進(jìn)行支援，以及承擔(dān)一些時(shí)效性更強(qiáng)的任務(wù)的能力，同時(shí)還能夠提升其生存性和快速反應(yīng);而運(yùn)輸直升機(jī)和攻擊直升機(jī)間通用性的提高則可以大大降低研發(fā)費(fèi)用，減輕訓(xùn)練、后勤保障及部署的難度。未來(lái)垂直起降飛行器最終可能將替換美軍現(xiàn)役的UH-60“黑鷹”直升機(jī)、AH-64“阿帕奇”直升機(jī)、CH-47“支奴干”直升機(jī)以及0H-58“基奧瓦勇士”直升機(jī)等多個(gè)型號(hào)。

未來(lái)垂直起降飛行器中依然會(huì)保留飛行員的位置

在能力需求方面，全自動(dòng)數(shù)字化飛控系統(tǒng)成為人們尤為關(guān)注的焦點(diǎn)。按照當(dāng)前武器裝備采購(gòu)程序，美國(guó)陸軍需要等到2030年底才能列裝未來(lái)垂直起降飛行器。在這個(gè)時(shí)間框架下，很多人期望能將新技術(shù)的跨越發(fā)展融入到直升機(jī)研發(fā)中，利用人工智能幫助飛行員操作，從而實(shí)現(xiàn)新能力的飛躍。

美軍期望用未來(lái)垂直起降飛行器替代老舊的黒鷹系列直升機(jī)

美國(guó)AH-64D“長(zhǎng)弓阿帕奇”武裝直升機(jī)。未來(lái)無(wú)垂直起降飛行器在列裝后會(huì)取代大量經(jīng)典直升機(jī)機(jī)型

由于作戰(zhàn)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，新的作戰(zhàn)概念預(yù)示直升機(jī)飛行員將依賴于未來(lái)垂直起降飛行器駕駛艙中決策支持技術(shù)和飛行輔助系統(tǒng)的幫助。但技術(shù)進(jìn)步也是一把雙刃劍，在提高飛機(jī)作戰(zhàn)能力的同時(shí)，也增加了駕駛艙操作技術(shù)的復(fù)雜程度。在過(guò)去20年里，隨著操作復(fù)雜性逐步提高，飛行員訓(xùn)練時(shí)間也不斷加長(zhǎng)。飛機(jī)啟動(dòng)程序的時(shí)間大大提高，并增加了大量易淘汰更新技能。美軍試圖扭轉(zhuǎn)這種由新技術(shù)開(kāi)發(fā)導(dǎo)致增加駕駛艙操作復(fù)雜性的趨勢(shì)，要求未來(lái)垂直起降飛行器使用的新技術(shù)必須減輕操作量，以便飛行員能夠把精力專注于完成作戰(zhàn)任務(wù)，時(shí)刻圍繞指揮官意圖做出關(guān)鍵和及時(shí)的戰(zhàn)術(shù)決策。就好比現(xiàn)在的智能手機(jī)比十年前的家用電腦運(yùn)算更快，技術(shù)能力更強(qiáng)，但它并不需要附帶說(shuō)明書，僅靠直觀感覺(jué)即可操作。開(kāi)發(fā)人員構(gòu)建的亞馬遜和易趣網(wǎng)站，也無(wú)需進(jìn)行用戶培訓(xùn)l輔導(dǎo)即可方便使用。新型直升機(jī)的設(shè)計(jì)也應(yīng)該遵循這樣的理念。新技術(shù)應(yīng)該幫助飛行員在飛機(jī)性能限制范圍內(nèi)便捷操控，而不需要記住繁瑣的操控規(guī)程和指標(biāo)數(shù)據(jù)。新技術(shù)要能夠自動(dòng)執(zhí)行或者輔助進(jìn)行飛機(jī)的啟動(dòng)，駕駛艙管理，態(tài)勢(shì)感知，任務(wù)式指揮，應(yīng)急反應(yīng)和關(guān)機(jī)等，優(yōu)化飛行員的操控。

《人力維度戰(zhàn)略》旨在強(qiáng)化戰(zhàn)斗團(tuán)隊(duì)培育

人力維度戰(zhàn)略本質(zhì)上是一個(gè)人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，將人才培養(yǎng)與高新技術(shù)直接掛鉤，反映了美軍對(duì)人和武器裝備結(jié)合的高度重視。隨著技術(shù)進(jìn)步對(duì)人員素質(zhì)影響越來(lái)越大，美軍特別強(qiáng)調(diào)新技術(shù)的有機(jī)融入，加強(qiáng)作戰(zhàn)人員對(duì)新技術(shù)的使用，提高指揮人員靈活運(yùn)用新技術(shù)獲取作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。因此，美軍提出不僅要將新技術(shù)應(yīng)用于武器裝備的現(xiàn)代化，更要通過(guò)新技術(shù)應(yīng)用，優(yōu)化飛行員的作戰(zhàn)能力。

作戰(zhàn)能力開(kāi)發(fā)人員在制定未來(lái)垂直起降飛行器需求時(shí)必須考慮到人的因素。根據(jù)《人力維度戰(zhàn)略》公布的信息，美軍將列裝新型直升機(jī)的時(shí)間框架區(qū)分為從目前至2025年及2025年以后兩個(gè)時(shí)段的構(gòu)想。構(gòu)想都聚焦于打造一支值得信賴的、專業(yè)化的、具有凝聚力的團(tuán)隊(duì)，優(yōu)化包括飛行員在內(nèi)的每一名士兵的人力效能。人力維度戰(zhàn)略與美國(guó)陸軍新作戰(zhàn)概念相配套，強(qiáng)調(diào)對(duì)作戰(zhàn)人員加強(qiáng)資源投入，通過(guò)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)建設(shè)和優(yōu)化能力素質(zhì)來(lái)贏得未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)。

CH-53E重型運(yùn)輸直升機(jī)

建立值得信賴的作戰(zhàn)團(tuán)隊(duì)和優(yōu)化作戰(zhàn)能力，首先要加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)。通過(guò)訓(xùn)練教育和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)加強(qiáng)指揮人員的培養(yǎng)。指揮人員培養(yǎng)關(guān)鍵是要通過(guò)符合作戰(zhàn)實(shí)際的培訓(xùn)，使其具備超越其對(duì)手的能力，形成一支具有凝聚力的指揮團(tuán)隊(duì)。相同的戰(zhàn)略也將應(yīng)用于飛行員培養(yǎng)，通過(guò)對(duì)作戰(zhàn)能力的優(yōu)化，使飛行員成為這支值得信賴的團(tuán)隊(duì)中重要組成部分。

在今天的商業(yè)客機(jī)上，自動(dòng)飛行系統(tǒng)已經(jīng)取代了飛行員大部分的人工操作。計(jì)算機(jī)算法可以代替飛行員在啟動(dòng)，停機(jī)和應(yīng)對(duì)緊急情況時(shí)的檢測(cè)操作。一個(gè)正確的算法可以減少飛行員在飛行中遇到緊急情況進(jìn)行診斷操作時(shí)易犯的疏忽錯(cuò)誤。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已經(jīng)能夠操縱飛機(jī)從某一地機(jī)場(chǎng)到另一個(gè)地機(jī)場(chǎng)。聯(lián)邦快遞、亞馬遜和UPS公司一直尋求建立無(wú)人駕駛運(yùn)輸貨物的機(jī)隊(duì)。雖然目前的無(wú)人駕駛技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但飛機(jī)設(shè)計(jì)師，制造商和運(yùn)營(yíng)商還必須獲得美國(guó)聯(lián)邦航空管理局和美國(guó)公眾的信任和信心，確保其設(shè)計(jì)、制造和操作的飛行器不僅能夠在國(guó)家領(lǐng)空安全監(jiān)管下正常運(yùn)送貨物，還要能夠在敵人火力打擊威脅下飛越作戰(zhàn)區(qū)域。

技術(shù)的進(jìn)步提升了直升機(jī)的性能，卻也加劇了飛行員操作的工作。圖為MK2“山貓”直升機(jī)的駕駛艙

美軍提出不僅要將新技術(shù)應(yīng)用于武器裝備的現(xiàn)代化，更要通過(guò)新技術(shù)應(yīng)用，優(yōu)化飛行員的作戰(zhàn)能力

美國(guó)陸軍要等10到20年的時(shí)間，才能通過(guò)聯(lián)合采購(gòu)程序獲得第一架未來(lái)垂直起降飛行器，而無(wú)人駕駛技術(shù)在這期間也將不斷發(fā)展。通過(guò)技術(shù)改進(jìn)完善，已經(jīng)不存在任何技術(shù)或物理原因阻礙新型直升機(jī)在無(wú)人駕駛模式下運(yùn)輸貨物或自動(dòng)部署。然而，作戰(zhàn)中有些任務(wù)極為關(guān)鍵，難以將其交給自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)完成，必須要有作戰(zhàn)人員的專業(yè)性判斷。在決定性的空間和時(shí)間點(diǎn)上，人的作用極為重要。在無(wú)人駕駛模式下運(yùn)送士兵或遂行空中突擊任務(wù)與陸軍人力維度戰(zhàn)略難以相容。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)還沒(méi)有達(dá)到取代訓(xùn)練有素的飛行員的時(shí)候，必須依靠飛行員利用判斷力和直覺(jué)，根據(jù)地面指揮官的關(guān)鍵信息需求提供關(guān)于地形或敵情的重要信息。

《人力維度戰(zhàn)略》的基本構(gòu)想是通過(guò)實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練，建立可信賴的、專業(yè)化的、具有凝聚力的人才團(tuán)隊(duì)。實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練是在與實(shí)戰(zhàn)相同的復(fù)雜多維戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行的嚴(yán)格訓(xùn)練。人力維度戰(zhàn)略的制定者、地面作戰(zhàn)人員和飛行員都知道，相互間的友誼和信任是在艱辛工作和訓(xùn)練過(guò)程中逐步形成的。陸航部隊(duì)通過(guò)支援地面部隊(duì)的訓(xùn)練和部署建立信任。地面部隊(duì)信任陸航部隊(duì)會(huì)在需要的時(shí)候提供態(tài)勢(shì)感知，決定性的火力支援，撤離危險(xiǎn)地域，醫(yī)療后送、空中輸送，人員裝備的關(guān)鍵性機(jī)動(dòng)等。

美國(guó)陸軍航空兵的發(fā)展愿景是建設(shè)一支聚焦地面作戰(zhàn)的專業(yè)化、現(xiàn)代化的陸航部隊(duì)，通過(guò)加大作戰(zhàn)能力范圍，提高保護(hù)力和殺傷力，使其在任何作戰(zhàn)條件下都能成為指揮官對(duì)作戰(zhàn)力量運(yùn)用的重要選擇，并利態(tài)勢(shì)感知和理解優(yōu)勢(shì)，打贏日益復(fù)雜世界背景下的戰(zhàn)爭(zhēng)。美國(guó)陸軍航空兵始終堅(jiān)持從第一個(gè)航次到最后一個(gè)航次保持對(duì)地面部隊(duì)持續(xù)支援的重要性，這是旅營(yíng)預(yù)任指揮官首要課程。飛行員在訓(xùn)練和作戰(zhàn)部署過(guò)程中也始終培養(yǎng)和強(qiáng)化這一理念。

當(dāng)部隊(duì)裝備了未來(lái)垂直起降飛行器后，如果沒(méi)有飛行員在駕駛艙內(nèi)擔(dān)當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)，時(shí)刻保持緊迫感，并表現(xiàn)出恪守團(tuán)隊(duì)整體精神的承諾，軍隊(duì)就不可能建立起人力維度戰(zhàn)略所要求的團(tuán)隊(duì)凝聚力。無(wú)人機(jī)可以幫助士兵完成作戰(zhàn)任務(wù)，但無(wú)法形成戰(zhàn)斗力所需的特殊保證。自動(dòng)駕駛技術(shù)可以替代飛行員駕駛飛機(jī)，但是不能代替作戰(zhàn)人員之間的信任與忠誠(chéng)。如果直升機(jī)駕駛艙中沒(méi)有飛行員，那么地面作戰(zhàn)人員和飛行員之間就不可能組成具有凝聚力和值得信賴的戰(zhàn)斗團(tuán)隊(duì)。

聯(lián)邦快遞、亞馬遜和UPS公司一直尋求建立無(wú)人駕駛運(yùn)輸貨物的機(jī)隊(duì)

未來(lái)美國(guó)陸軍計(jì)劃打造一支值得信賴的、專業(yè)化的、具有凝聚力的團(tuán)隊(duì)，優(yōu)化包括飛行員在內(nèi)的每一名士兵的人力效能

面對(duì)危險(xiǎn)時(shí)及時(shí)作出關(guān)鍵性的決策，確保完成作戰(zhàn)任務(wù)贏得勝利的能力，是目前任何計(jì)算機(jī)算法，或者是遠(yuǎn)程終端的遙控操作員所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的

人與技術(shù)融合實(shí)現(xiàn)能力優(yōu)化

按照《人力維度戰(zhàn)略》，美國(guó)陸軍必須優(yōu)化每個(gè)士兵的個(gè)人能力。新型直升機(jī)使用的最新技術(shù)和軟件必須減輕飛行員在駕駛艙內(nèi)的工作量，并能優(yōu)化飛行員在執(zhí)行任務(wù)中所需的遂行各種作戰(zhàn)行動(dòng)的能力。工作強(qiáng)度的降低使飛行員能夠在關(guān)鍵時(shí)刻使用所有五種感官和經(jīng)驗(yàn)做出及時(shí)和關(guān)鍵性的決策，確保完成作戰(zhàn)任務(wù)贏得勝利。而這些是任何一個(gè)計(jì)算機(jī)算法，或者是遠(yuǎn)程終端的遙控操作員所無(wú)法做到的。

機(jī)器對(duì)于重復(fù)的和可預(yù)測(cè)類型的功能實(shí)現(xiàn)是非常管用的，我們完全可以預(yù)見(jiàn)一架無(wú)人駕駛飛機(jī)執(zhí)行貨物運(yùn)輸這樣的例行任務(wù)。由軟件引導(dǎo)的機(jī)器能夠提供超出人力限制的準(zhǔn)確度和精細(xì)度。軟件程序員可以編寫出診斷飛機(jī)問(wèn)題的算法，并采用最佳方法程序解決這些問(wèn)題，這比飛行員按照清單逐項(xiàng)操作要快的多。面對(duì)日益復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境，陸軍對(duì)這些自動(dòng)化功能有著迫切而明確的需求。

美國(guó)陸軍新作戰(zhàn)概念描述了一個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)境，設(shè)計(jì)者和用戶通過(guò)優(yōu)化機(jī)器功能來(lái)執(zhí)行重復(fù)和可預(yù)測(cè)的功能，以強(qiáng)化完成任務(wù)的能力。美軍認(rèn)為他的對(duì)手們都在觀察美軍的發(fā)展軌跡，并制定詳細(xì)的計(jì)劃來(lái)應(yīng)對(duì)可預(yù)測(cè)的任務(wù)，必須使用對(duì)手無(wú)法趕超的技術(shù)才能取得打贏優(yōu)勢(shì)。

戰(zhàn)術(shù)航空兵的任務(wù)主要是支援地面部隊(duì)作戰(zhàn)或輸送部隊(duì)，涉及到與地面部隊(duì)行動(dòng)的詳細(xì)計(jì)劃和確保完成任務(wù)的快速?zèng)Q策。動(dòng)態(tài)的作戰(zhàn)環(huán)境要求飛行員在任務(wù)式指揮模式下，理解指揮官的意圖，采取有約束的積極主動(dòng)行動(dòng)完成作戰(zhàn)任務(wù)，必要時(shí)甚至可偏離原定作戰(zhàn)計(jì)劃。理解指揮官的意圖，并在動(dòng)態(tài)環(huán)境中采取有約束的主動(dòng)行為是無(wú)法用編程功能實(shí)現(xiàn)的。新型直升機(jī)必須減輕飛行員的工作量，優(yōu)化決策過(guò)程，實(shí)現(xiàn)遂行任務(wù)式指揮所的要求。

如果沒(méi)有飛行員在駕駛艙內(nèi)擔(dān)當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)，時(shí)刻保持緊迫感，并表現(xiàn)出恪守團(tuán)隊(duì)整體精神的承諾，軍隊(duì)就不可能建立起人力維度戰(zhàn)略所要求的團(tuán)隊(duì)凝聚力

盡管距離第一架未來(lái)垂直起降飛行器交付時(shí)間超過(guò)10年，美國(guó)陸軍航空兵已經(jīng)致力于未來(lái)垂直起降飛行器的作戰(zhàn)能力建設(shè)。陸軍要求開(kāi)發(fā)商和飛機(jī)設(shè)計(jì)師必須確保在部隊(duì)遂行作戰(zhàn)任務(wù)期間要有飛行員處于駕駛艙內(nèi)。為了組建這個(gè)可靠的專業(yè)人才團(tuán)隊(duì)，直升機(jī)上飛行員與地面作戰(zhàn)的士兵要承擔(dān)同樣的風(fēng)險(xiǎn)。為優(yōu)化飛行員作戰(zhàn)能力，工程師必須使用新技術(shù)減少飛行員工作量，并輔助飛行員決策，但絕不能在運(yùn)送士兵時(shí)用機(jī)器替代飛行員。美軍認(rèn)為只有當(dāng)?shù)孛孀鲬?zhàn)力量是無(wú)人裝備時(shí)才會(huì)使用無(wú)人化直升機(jī)擔(dān)任支援作戰(zhàn)任務(wù)。

編輯：戴嘉琦

新型直升機(jī)必須減輕飛行員的工作量，優(yōu)化決策過(guò)程，實(shí)現(xiàn)遂行任務(wù)式指揮所的要求