【裝備發(fā)展】自主!俄蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)可在自主模式下完成大部分任務(wù)
2019年9月20日,據(jù)俄羅斯軍事工業(yè)綜合體網(wǎng)站刊文稱,俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機(jī)的出口型蘇-57E是俄羅斯空天軍最新的戰(zhàn)斗機(jī),其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能能夠保障在復(fù)雜天氣條件下完成任何任務(wù)。該飛機(jī)可以攻擊任何遇到的或超視距空中目標(biāo)以及地面目標(biāo),能夠在任何模式下完成幾乎100%的任務(wù)。
蘇霍伊設(shè)計(jì)局的這種飛機(jī)是作為隱身飛機(jī)開發(fā)的。與第四代戰(zhàn)斗機(jī)相比,蘇-57在雷達(dá)和紅外范圍內(nèi)的能見度有所降低。第五代戰(zhàn)斗機(jī)相對(duì)于其上一代的優(yōu)勢(shì)還包括超聲速巡航以及可裝備先進(jìn)航空電子設(shè)備和多種類型的機(jī)載武器。此外,蘇-57E在其他關(guān)鍵作戰(zhàn)和氣動(dòng)性能方面優(yōu)于所有4 ++代戰(zhàn)斗機(jī)。首先,它更具多功能性,在空戰(zhàn)中完全實(shí)現(xiàn)了將自動(dòng)化和“人工智能”技術(shù)相結(jié)合的概念。同時(shí),戰(zhàn)斗機(jī)的武器還包括高精度制導(dǎo)的遠(yuǎn)程導(dǎo)彈,飛行員可以瞄準(zhǔn)并摧毀多個(gè)目標(biāo)。最后,蘇-57E還具有出色的機(jī)動(dòng)性。
蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)原型機(jī)雙機(jī)編隊(duì)飛行(上)和單機(jī)在水岸之間飛行(下)。與蘇-27家族類似,該機(jī)屬于一看上去,就知道重視了氣動(dòng)性能和機(jī)動(dòng)性的戰(zhàn)斗機(jī)(俄羅斯國(guó)防部圖片)
顯然,俄羅斯航空工業(yè)在這種軍事裝備上的最先進(jìn)的創(chuàng)新是“人工智能”(AI)技術(shù),它是蘇-57E信息控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。AI的使用為最新的蘇霍伊設(shè)計(jì)局的戰(zhàn)斗機(jī)提供了前所未有的高度自動(dòng)化能力。根據(jù)飛機(jī)的性能特點(diǎn),它可以在自主模式下完成多達(dá)90%的任務(wù)。這確實(shí)是迄今為止最好的指標(biāo)之一。
通過這種自主工作,飛行員可以從提議的行動(dòng)清單中選擇最佳解決方案。當(dāng)然最終的選擇權(quán)仍然由飛行員決定。通過地面軟件,飛機(jī)可以完全自主飛行,在這種情況下,蘇-57的指揮官只用確定攻擊開始的最佳時(shí)刻。此外,在飛行員失去意識(shí)或嚴(yán)重受傷的嚴(yán)重情況下,自主的機(jī)載控制設(shè)備將能夠救助戰(zhàn)斗機(jī)。這種技術(shù)水平的飛機(jī)正以最大程度的機(jī)械化和自主性接近無人駕駛飛機(jī)。這種飛機(jī)技術(shù)的核心作用是通過其電子“大腦”——即“信息管理系統(tǒng)”(IMS)實(shí)現(xiàn)的。
前蘇聯(lián)將地面控制的防空截?fù)糇鲬?zhàn)方式發(fā)展到很高程度,此作戰(zhàn)方式牽引下,從米格-23等戰(zhàn)斗機(jī)等即注意利用機(jī)體空間增加自動(dòng)化任務(wù)能力,也包括在地面控制下完成許多作戰(zhàn)流程的能力。從米格-29基本型開始,飛行員在空間迷向時(shí),按下一個(gè)應(yīng)急按鈕后即可自動(dòng)改平和自動(dòng)返航最近機(jī)場(chǎng)。蘇-27系列改進(jìn)型試驗(yàn)了更多功能,到蘇-34前線轟炸機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了持續(xù)監(jiān)測(cè)飛行員意識(shí)狀況和其他生理參數(shù),在危急情況下自動(dòng)接管飛機(jī)等功能。到蘇-35S戰(zhàn)斗機(jī)上,已通過“信息管理系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)許多功能自動(dòng)化,使作戰(zhàn)、飛行、監(jiān)控等工作銜接流暢,工作負(fù)擔(dān)大幅減輕,讓飛行員直接感受到飛機(jī)“好用”。上圖為蘇-34雙機(jī)投放減速炸彈,下圖為2018年5月11日,我空軍2架蘇-35S戰(zhàn)斗機(jī)為1架轟-6K轟炸機(jī)護(hù)航進(jìn)行繞臺(tái)灣島飛行(俄羅斯國(guó)防部圖片;中國(guó)人民解放軍空軍圖片)
信息管理系統(tǒng)是一套機(jī)載軟件,其中嵌入了專業(yè)設(shè)計(jì)工程師的全面的知識(shí)以及眾多專業(yè)飛行員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。換句話說,該系統(tǒng)稱為“隱形飛行員”或“電子飛行員”。而且,在其他工業(yè)領(lǐng)域,這種系統(tǒng)也正在積極地開發(fā)和應(yīng)用,通常稱它們?yōu)椤皩<蚁到y(tǒng)”。因此蘇-57 的IMS是最新軍用航空“專家系統(tǒng)”。IMS軟件的主要任務(wù)是不斷記錄來自機(jī)載傳感器和設(shè)備的有關(guān)識(shí)別半徑內(nèi)敵人的數(shù)據(jù),對(duì)該輸入信息的全面分析以及為進(jìn)一步行動(dòng)制定一系列建議向飛行員提供,F(xiàn)代航空電子計(jì)算機(jī)可以輕松應(yīng)對(duì)這些任務(wù),但最終決定的選擇仍然取決于飛行員,而飛行員則同時(shí)依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)培訓(xùn)進(jìn)行決策。
蘇-57的主要傳感器配置示意圖(上)和IMA BK飛行管理系統(tǒng)進(jìn)行臺(tái)架測(cè)試(中、下)。傳感器示意圖中顯示了雷達(dá)系統(tǒng)5套有源相控陣天線,分別是機(jī)頭前向、前機(jī)身兩側(cè)和機(jī)翼前緣天線陣。另外,顯示了光電雷達(dá)(紅外搜索與跟蹤系統(tǒng))、紅外警戒/紫外導(dǎo)彈來襲告警設(shè)備、瞄準(zhǔn)吊艙等,以及尾椎內(nèi)的電子戰(zhàn)設(shè)備,但“喜馬拉雅”綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)的完整組成并未展現(xiàn)(俄羅斯聯(lián)合飛機(jī)制造集團(tuán)公司圖片)
該方向的研究工作大約15年前開始,當(dāng)時(shí)航空領(lǐng)域根本沒有專家系統(tǒng)。針對(duì)飛機(jī)的國(guó)有信息和控制系統(tǒng)開發(fā)的項(xiàng)目經(jīng)理是德米特里·格里波夫。他回憶說,由于缺乏可靠的外部計(jì)算機(jī)設(shè)備,航空專家系統(tǒng)的研制存在很多問題。但是,盡管如此,現(xiàn)在蘇-57的IMS的人工智能已經(jīng)知道如何在處理由機(jī)載傳感器收集的數(shù)據(jù)之后,為飛行員提供一系列優(yōu)化解決方案。因此,當(dāng)前戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)載系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地評(píng)估特定導(dǎo)彈的威脅程度,并且基于此分析IMS向飛行員提供了逃避或摧毀飛行目標(biāo)的選擇,大大提高了飛機(jī)的戰(zhàn)斗力。
值得注意的是,在計(jì)算機(jī)時(shí)代之前,任何飛機(jī)的成本都僅取決于其“硬件”的價(jià)格——結(jié)構(gòu)和設(shè)備。但是目前,飛機(jī)的軟件和機(jī)載電子設(shè)備的價(jià)格可能比其他飛機(jī)設(shè)備貴幾個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)然,從具有強(qiáng)大人工智能IMS的蘇-57開始,機(jī)載軟件的成本已開始計(jì)入飛機(jī)的總設(shè)計(jì)成本中。

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