【裝備發(fā)展】自主!俄蘇-57戰(zhàn)斗機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)斗機的出口型蘇-57E是俄羅斯空天軍最新的戰(zhàn)斗機,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)。該飛機可以攻擊任何遇到的或超視距空中目標以及地面目標,能夠在任何模式下完成幾乎100%的任務(wù)。
蘇霍伊設(shè)計局的這種飛機是作為隱身飛機開發(fā)的。與第四代戰(zhàn)斗機相比,蘇-57在雷達和紅外范圍內(nèi)的能見度有所降低。第五代戰(zhàn)斗機相對于其上一代的優(yōu)勢還包括超聲速巡航以及可裝備先進航空電子設(shè)備和多種類型的機載武器。此外,蘇-57E在其他關(guān)鍵作戰(zhàn)和氣動性能方面優(yōu)于所有4 ++代戰(zhàn)斗機。首先,它更具多功能性,在空戰(zhàn)中完全實現(xiàn)了將自動化和“人工智能”技術(shù)相結(jié)合的概念。同時,戰(zhàn)斗機的武器還包括高精度制導(dǎo)的遠程導(dǎo)彈,飛行員可以瞄準并摧毀多個目標。最后,蘇-57E還具有出色的機動性。
蘇-57戰(zhàn)斗機原型機雙機編隊飛行(上)和單機在水岸之間飛行(下)。與蘇-27家族類似,該機屬于一看上去,就知道重視了氣動性能和機動性的戰(zhàn)斗機(俄羅斯國防部圖片)
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)計局的戰(zhàn)斗機提供了前所未有的高度自動化能力。根據(jù)飛機的性能特點,它可以在自主模式下完成多達90%的任務(wù)。這確實是迄今為止最好的指標之一。
通過這種自主工作,飛行員可以從提議的行動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刻。此外,在飛行員失去意識或嚴重受傷的嚴重情況下,自主的機載控制設(shè)備將能夠救助戰(zhàn)斗機。這種技術(shù)水平的飛機正以最大程度的機械化和自主性接近無人駕駛飛機。這種飛機技術(shù)的核心作用是通過其電子“大腦”——即“信息管理系統(tǒng)”(IMS)實現(xiàn)的。
前蘇聯(lián)將地面控制的防空截擊作戰(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)斗機等即注意利用機體空間增加自動化任務(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,按下一個應(yīng)急按鈕后即可自動改平和自動返航最近機場。蘇-27系列改進型試驗了更多功能,到蘇-34前線轟炸機上,實現(xiàn)了持續(xù)監(jiān)測飛行員意識狀況和其他生理參數(shù),在危急情況下自動接管飛機等功能。到蘇-35S戰(zhàn)斗機上,已通過“信息管理系統(tǒng)”實現(xiàn)許多功能自動化,使作戰(zhàn)、飛行、監(jiān)控等工作銜接流暢,工作負擔(dān)大幅減輕,讓飛行員直接感受到飛機“好用”。上圖為蘇-34雙機投放減速炸彈,下圖為2018年5月11日,我空軍2架蘇-35S戰(zhàn)斗機為1架轟-6K轟炸機護航進行繞臺灣島飛行(俄羅斯國防部圖片;中國人民解放軍空軍圖片)
信息管理系統(tǒng)是一套機載軟件,其中嵌入了專業(yè)設(shè)計工程師的全面的知識以及眾多專業(yè)飛行員的實際經(jīng)驗。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)是不斷記錄來自機載傳感器和設(shè)備的有關(guān)識別半徑內(nèi)敵人的數(shù)據(jù),對該輸入信息的全面分析以及為進一步行動制定一系列建議向飛行員提供,F(xiàn)代航空電子計算機可以輕松應(yīng)對這些任務(wù),但最終決定的選擇仍然取決于飛行員,而飛行員則同時依賴于個人經(jīng)驗和專業(yè)培訓(xùn)進行決策。
蘇-57的主要傳感器配置示意圖(上)和IMA BK飛行管理系統(tǒng)進行臺架測試(中、下)。傳感器示意圖中顯示了雷達系統(tǒng)5套有源相控陣天線,分別是機頭前向、前機身兩側(cè)和機翼前緣天線陣。另外,顯示了光電雷達(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)合飛機制造集團公司圖片)
該方向的研究工作大約15年前開始,當(dāng)時航空領(lǐng)域根本沒有專家系統(tǒng)。針對飛機的國有信息和控制系統(tǒng)開發(fā)的項目經(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算機設(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)斗機機載系統(tǒng)可以準確地評估特定導(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的選擇,大大提高了飛機的戰(zhàn)斗力。
值得注意的是,在計算機時代之前,任何飛機的成本都僅取決于其“硬件”的價格——結(jié)構(gòu)和設(shè)備。但是目前,飛機的軟件和機載電子設(shè)備的價格可能比其他飛機設(shè)備貴幾個數(shù)量級。當(dāng)然,從具有強大人工智能IMS的蘇-57開始,機載軟件的成本已開始計入飛機的總設(shè)計成本中。

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