随着未来加油机计划的不确定性增加,将人工智能驱动的自动化和自主性注入 KC-135 可能变得更加重要。

美国空军一架 KC-135 加油机配备了自主飞行技术公司 Merlin 的人工智能 (AI) 驱动的“副驾驶”,预计将于明年升空。即将进行的飞行测试是迈向飞行员可选 KC-135道路上的重要新一步。与此同时,空军未来的空中加油计划的不确定性越来越大,人们对空军预计如何支付各种最优先的现代化工作的费用感到更加广泛的担忧。
Merlin今天宣布,空军已批准配备自主套件的 KC-135 的适航计划。该公司还希望在今年年底前完成“Merlin Pilot”在油轮上的集成以及地面测试。

“它不会成为测试资产。它不会是爱德华兹的 X-plane,”Merlin 创始人兼首席执行官马特·乔治在去年接受采访时说道,他指的是空军顶级测试和评估中心爱德华兹空军基地。星期。 “这将是一架真正的空军飞机。”

“因此,事实上,空军在过去三年里已经变得很舒服,并与我们合作,以达到批准的适航计划的程度,我们可以实际上实现自主,不仅在实验测试场世界中,而且在运营舰队,听起来像是一个过程,”乔治继续说道。 “但对于空军来说,这实际上是一个相当重要的时刻,它从试验地获得了自主权,并能够开始将这种自主权转变为核心力量。”
Merlin 成立于 2018 年,已经在其他小型飞机类型(包括塞斯纳大篷车)上对其自主套件进行了飞行测试。总体而言,该公司表示,它一直并将继续专注于采用渐进式方法来增加自主能力并建立对它们的信任,首先关注有助于减少机组人员工作量的能力。
“因此,空军对加油机生态系统有特殊需求,特别是现在 KC 135 将在未来 30 年服役。因此,新任[空军]空中机动司令部[AMC]指挥官[约翰]拉蒙塔涅将军所谈到的很大一部分内容是能够对机队进行现代化改造,并能够与我们的部队进行战斗。拥有而不是与我们希望拥有的东西抗争,”梅林的乔治解释道。 “因此,真正关注的是‘我们如何利用今天的舰队来服务明天的冲突?’”

空军预计到 2025 财年年底将有 349 架 KC-135 投入使用。这里值得强调的是,这些是空军库存中最古老的飞机之一,现在将成为其第一架获得此能力的作战飞机就像梅林飞行员一样。
“对于 KC-135,空军对飞机有两个用例感兴趣(关于自主性)。第一个问题是,“我们如何利用自主权来延长船员值班日?”举例来说,我们如何才能让 KC-135 在两名机组人员的情况下飞行 30 或 40 小时。显然,这在未增强的机组人员[安排]中是不可能的。因此,我们是否可以利用自主系统让这些人员返回,以便一名机组人员可以在另一名机组人员飞行时休息,坐在自主系统旁边,后者充当驾驶舱上的第二名飞行员。”

AMC 已经在操作加油机(而不仅仅是 KC-135)和骨干人员方面进行了一段时间的试验。虽然这样做可以提供一种提高出动率和整体作战能力的方法,这在未来的任何高端战斗中尤其重要,例如在太平洋地区对抗中国的战斗,但正如《战区》 所探讨的那样,它也引发了安全问题详细过去。长期以来,人工智能驱动的“副驾驶”一直被认为是提高安全裕度的宝贵工具,包括减少其他载人飞机的任务饱和度和一般操作员疲劳。

“因此,对于 KC-135 CONOP(操作概念)非常具体,至少在初始版本中,这里的自主系统是飞行员飞行。因此,自主系统从起飞到着陆,能够遵循任务计划,”乔治说。 “这不一定只是航路点,而是遵循任务计划的目标,驾驶飞机,做一些事情,比如与空中交通管制人员交谈,能够处理某些紧急情况,做一些事情,比如绕过天气路线– 这是我们的加油机人员日复一日工作的重要组成部分 – 能够执行任务,同时了解天气、地形和其他事情……比如对其他飞机做出反应可能会不合作。”
“我们正在与空中机动司令部和 AFRL(空军研究实验室)密切合作,进行所谓的动态加油机重新定位,”乔治还补充道,作为 KC-135 背景下任务自主可能涉及的示例。 “因此,加油机机组人员今天所做的很大一部分工作是与空战管理人员、战斗机和其他[接收者]进行协调......以基本上最佳地定位飞机......基本上在中间会合。 ...特别是在动态任务中,动态地重新定位加油机不仅基于飞机现在的位置,而且还基于飞机将在的位置以及它们需要燃料的位置,这是非常重要的,我们将能够证明除了所有其他自治功能之外,还包括一些初始动态路由和功能集。”

值得强调的是,梅林飞行员具有一定的参与空中交通管制的能力,这对于日常飞行来说非常重要,特别是在美国国内空域内。全球军用和商用航空部门多年来一直在一般感知和规避能力方面努力工作,作为努力的一部分,使日益自主的无人平台能够更安全地运行载人平台的生态系统。在美国,联邦航空管理局 (FAA) 继续对完全无人驾驶飞机的运行地点和时间施加严格限制,今年早些时候可选飞行员型号 437 Vanguard 演示机的出现凸显了这一点来自诺斯罗普·格鲁曼公司子公司 Scaled Composites。对于美国军方来说,在可预见的未来,在空中和其他任何地方部署自主能力似乎都需要有人参与环路。
“我们非常相信这种人在环路、在环路、离环路的进展,并且在任务期间使人类能够根据任务从这三种状态进入需求和运营需求,”梅林的乔治告诉我们。 “因为如果你只是说,‘嘿,人类将完全脱离循环,那可不太好。如果你说‘嘿,人类必须参与所有事情’,那也没什么帮助。”
“因此,能够拥有一个功能齐全的起飞到着陆自主系统,能够完成人类飞行员在飞行甲板上能够做的所有事情,而且能够让人类监视器进入、打开或关闭,非常重要,”他继续说道。

该公司首席执行官乔治表示,Merlin 和空军确实有雄心,希望能够在需要时以完全无人模式操作 KC-135,这是目前正在考虑的 Merlin Pilot 套件的第二个用例。他明确强调,这也将为目前闲置在亚利桑那州戴维斯-蒙森空军基地墓地中闲置的 KC-135 的再生开辟新的可能性,而不必增加人力需求。
空军过去曾研究过在私人承包商的帮助下让其中一些加油机重新投入使用的方案,但迄今为止拒绝这样做。近年来,美国军方一直在扩大使用承包商拥有和运营的加油机(包括 KC-135)来执行非战斗任务,这有助于释放建制空中加油能力以支持战斗行动,并减轻这些机队的压力。

当涉及更多自主空中加油操作时,无论是 KC-135 还是任何其他类型,一个主要的悬而未决的问题是如何与接收器实际连接。当使用吊杆加油方法时,这一点更加明显,这是空军为飞行中的飞机加油的首选方法。如今,配备吊杆的油轮需要专门的操作员来安全地建立和维护这种连接。在 KC-135 上,该人员必须从飞机后部向外看才能执行此任务。
波音公司是 KC-135 和空军新型 KC-46 的原始制造商,多年来一直与空军合作开发更自动化的动臂加油能力,包括为无人平台加油的能力。 KC-46 的显着特点是配备了远程视觉系统(RVS),飞机上的吊杆操作员可以使用该系统在飞机的主舱内完成工作。 RVS 受到严重问题的困扰,目前正在进行彻底的重新设计。

欧洲的空中客车公司也一直在推动更先进的动臂加油能力,需要更少的人机交互。涉及探管锥套加油系统的类似工作也取得了重大进展。
“当我们谈论为油轮船队带来自主权时,自主权必须像人类船员一样执行。如今,飞机后部的动臂操作员和驾驶飞机的飞行员彼此之间有着千丝万缕的联系,”梅林公司的乔治说。 “他们在执行任务时基本上是一起驾驶那架飞机。因此,虽然我们还不能过多谈论这一点,但我们非常清楚这样一个事实:动臂自主性是提供自主坦克能力的重要组成部分。
“这是我们正在积极思考和积极追求的事情,作为更广泛的加油机任务自主系统的一部分,我们不仅在 KC-135 上部署该系统,而且我们很可能将其作为 NGAS 的自主系统提出,”他额外。

NGAS 这里指的是空军的下一代空中加油系统工作,其要求仍在最终确定中。 NGAS 一直被描述为一个“系统的系统”,长期以来人们一直期望其核心要素是一种全新的隐形加油机,可以载人、无人,也可以选择飞行员。然而,NGAS 计划目前存在严重的不确定性,因为空军对几个最优先的现代化项目的承受能力面临着令人担忧的担忧。
美国空军部长弗兰克·肯德尔 (Frank Kendall)表示:“从本质上讲,中国再次提出了新的防空系统,可能会在更远的距离上威胁我们的飞机,特别是加油机,超出了我们通常为战斗机加油的范围。”在 11 月 1 日空运/油轮协会(ATA) 年度研讨会上的主题演讲中。 “这使我们的整个油轮采购策略受到质疑。这仍然是一个问题,但我们正在努力尽快解决不确定性。”

“当我们进行分析并产生一系列替代方案时,我最关心的变量将是[是否有足够的资源。]……追求这些新设计的任意组合,”肯德尔在谈到 NGAS 时还说道,以及作为下一代空中优势(NGAD)计划一部分的新型隐身载人第六代战斗机和协作战斗机(CCA)无人机的计划。
这反过来又重新强调了提高现有油轮的生存能力和其他能力的选择。
“从负担能力和成本效益的角度来看,改善连接性和某种程度增强自我保护措施的需求似乎很有吸引力,”肯德尔在 ATA 主题演讲中补充道。 “这也是可以在相对较短的时间内以相对较低的成本完成的事情。”

空军已经在试验KC-135 的新数据共享功能,以及控制专用忠诚僚机型无人机以帮助保护它们的能力。还有人讨论将它们变成空中母舰,用于发射成群的小型无人机。
空军 KC-135 的新自主能力是该军种显然正在继续投资的另一个领域。Merlin 为空军所做的现有工作也不限于 KC-135 或 NGAS,还可以为更广泛的自主工作提供支持整个军种和美国军队的其他部门。该公司还与美国特种作战司令部签订合同,演示将 Merlin Pilot 集成到 C-130 型飞机上。

“很明显,每种不同类型的飞机都有不同的车辆级自主权,而且它们的任务显然也略有不同,对吗? F-16 的任务与 KC-135 的任务非常不同,KC-135 的任务与AC-130J 的任务非常不同,AC-130J 的任务与B-52 的任务非常非常不同。” “但在这些飞机上,飞行自主权,对,在执行任务时飞行、导航、通信、驾驶飞机,是相当普遍的。”

“我们认为,KC-135 [工作]作为整个部队飞行自主的核心成熟沙箱更为重要,特别是当空军转向更加集成的核心能力开发商时,”他继续说道。
总而言之,空军久负盛名的 KC-135 的有趣未来正在继续形成,这可能会产生影响,特别是在自主能力方面,其范围远远超出了加油机的范围。