以11马赫速度空战,南京团队获成功突破,空军将进入高超音速时代

文逸说国际 2023-03-02 13:22:08

高超音速武器,这门概念并不新鲜的武器技术,随着近年来在材料和气动研究上有所进展,逐渐成为各国竞相追捧的香饽饽。不过高超音速武器的属性,绝对不是谁都能玩得转的——就在各国都没有什么公开的进展时,据香港《南华早报》近日报道,南京航空航天大学的团队用人工智能模拟高超音速空战,飞行器在达到11马赫的超高速度时发射导弹,击落了1.3马赫速度的目标。

(关于有人驾驶高超音速飞行器是什么样,目前并无可靠的参考)

《南华早报》认为,这次AI模拟空战,不仅意味着解放军空军将进入高超音速时代,更意味着中国在人工智能领域的又一次重要突破。

据发表在《北京航空航天大学学报》上的公开消息,计算机模拟空战的基础条件,是一架高超音速飞行器遇到一架以1.3马赫飞行的战斗机(与F-35最高速相当)。模拟开始后,飞行器速度很快达到11马赫,并做出了惊人之举:飞行器在AI控制下,并未在直接向目标逼近,而是飞到目标前方,在飞行员下令后,以越肩发射方式,向后方的目标发射了一枚导弹。

(越肩发射并不少见,歼-20就有此能力)

最终,速度同样达到11马赫的导弹,击落了位于飞行器后方30公里的目标,仅仅只用了不到8秒钟。

对于模拟结果,领导这个团队的南航刘彦斌副教授表示,这种与现今空战方式截然不同的战斗模式为“高超音速飞机提供了尽可能长的杀伤范围”,而且把飞行员面临的风险降到最低。同时,模拟也证明了高超音速飞行器在空战中的不少潜在优势,例如更低的使用成本和超高速度赋予的高机动性。

(高超音速飞行器的空战结果,意义或不亚于核武器)

不过同时也提到不足之处,即火控系统。高超音速飞行器在空战中“需要快速响应时间”,这要求火控系统达到不可思议的精准计算,以控制飞行器选择发射阵位、发射空空导弹的时间以及脱离战场的时机和速度。从这次模拟结果来看,如今的战斗机火控系统基本不可能胜任,因为它们都是为5马赫以下的飞行器设计的。

当然,纵观整场模拟空战,最令人惊讶的还是AI选择的攻击方式。在传统空战中,双方都会尽量咬住对方的六点钟方向,从后方发起攻击,最容易取得战果。这样的空战模式在超视距空战出现后有一定改变,但随着越来越多的战斗机具备超视距攻击能力,以及近距格斗能力增强,咬尾攻击再一次成为飞行员们的首选。

(咬尾攻击是最有效,也最难被反击的空战方式)

AI却反其道而行之,选择利用高速抢占对手前方阵位,以越肩发射的方式,“抛”下导弹,最终消灭目标。说明在AI的逻辑和判断中,高超音速飞行器采用这种攻击方式,就是最便捷、快速且安全有效的。这种攻击方式,也为解放军空军开发高超音速飞行器空战战术,发掘了一个新的方向。

对于未来的进一步研究,刘彦斌教授团队称,鉴于未来空中战场的形势越来越复杂,作战任务的难度也前所未有,将来要开发人工智能协助飞行员快速处理大量信息,并做出正确的战术决策。最重要的是,将使用人工智能组织或者说帮助多架高超音速飞行器执行“多波次、多任务攻击”。

(指挥机群作战,或是未来的一个重要方向)

近几年来,随着高超音速武器逐渐证明其地位,不少国家都开始在高超音速领域发力,试图在越发充满不确定性的未来局势中取得一线优势。不过这种对理论和应用基础都有严苛考验的技术,注定取得突破并非易事,美国在2016年用F-15E进行过高超音速飞行器的相关试验,证明了这个道理。

亚音速条件下,即F-15时速在0.7~0.95马赫时,可以轻松完成各种复杂的机动动作,包括17.2度/秒的角速度进行转弯。然而在时速1.5马赫,突破音障后,F-15机身过载瞬间加大,转弯时的角速度下降到12度/秒,强大的过载让飞行员做任何动作都吃力。等到进入2.42马赫的最高速时,F-15要费很大的劲才能完成转弯。

(对大国来说,四代机正在逐渐落伍)

试验证明,以三四代机的发动机、气动和机载雷达及传感器,基本不可能与高超音速飞行器打一场空战。而南航的AI模拟空战试验则进一步证明,即使是合格的五代机,在高超音速武器面前,恐怕也只有被屠戮一种下场,果真是应验了“天下武功无坚不破,唯快不破”的真理。

另一方面,每次航空航天技术的发展,都会带来空战格局的革命性变化。从螺旋桨飞机时代纯靠肉眼发现目标和近距格斗,到现代喷气战斗机利用机载雷达发现目标和视距外作战,再到在体系化空中态势感知平台支持下的隐形战斗机作战模式,这些技术的发展直接影响未来空战的战术。事实上,不少美国隐形战斗机飞行员都已经明确提出,在复杂的空战环境下很难完全了解空中敌情,只能靠经验和直觉进行判断。而在高超音速时代,各种空中信息更为复杂和庞杂,而高超音速飞行本身又进一步压缩了飞行员的决策时间。在这样的情况下,人工智能对于飞行员的辅助决策效果恐怕将决定未来空战结局——就像南航这次模拟空战所展现的那样。而目前各国在该领域基本都处于起步阶段,中国或许有望实现现代化空战方面的弯道超车。

再深一步,考虑到战斗机的代差足以造成一边倒的局面,如果五代机在这种高超音速飞行器面前没有任何还手之力,那么南航的这次模拟空战,高超音速飞行器究竟代表的是什么,就很清楚了。

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评论列表
  • 2023-03-03 06:52

    超高速的初始速度,越肩发射,击落后方超音速飞行器,听着简直科幻。[点赞][点赞][点赞]

  • 2023-03-03 11:56

    8秒,F35发现导弹,还没来得及转弯就被击中。

  • 2023-03-03 10:01

    只要别把自己的战机当敌机就行了

  • jie 2
    2023-03-03 07:49

    回马枪战术的高科技篇!

文逸说国际

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