美國(guó)國(guó)防預(yù)研局——DARPA，是引領(lǐng)全球前沿軍事科技發(fā)展的核心機(jī)構(gòu)。通過分析其在空戰(zhàn)裝備技術(shù)領(lǐng)域的預(yù)算分配，應(yīng)可以一窺其究竟。

在2011—2023期間，美國(guó)國(guó)防預(yù)研局（DARPA）著眼于懾止并戰(zhàn)勝大國(guó)對(duì)手，基于科技引領(lǐng)未來作戰(zhàn)的理念，先后開展了60多項(xiàng)空戰(zhàn)項(xiàng)目，目前在研20項(xiàng)。這些項(xiàng)目將孕育未來先進(jìn)的空戰(zhàn)裝備，確保美軍在強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境中獲得空中優(yōu)勢(shì)。

DARPA正在開發(fā)一種發(fā)射空對(duì)空導(dǎo)彈的新型無人機(jī)導(dǎo)彈。

(資料圖片僅供參考)

空戰(zhàn)技術(shù)領(lǐng)域項(xiàng)目分布

2011財(cái)年以來，DARPA共延續(xù)和啟動(dòng)68個(gè)空戰(zhàn)項(xiàng)目，主要覆蓋體系架構(gòu)類、指揮控制通信類、無人系統(tǒng)類、機(jī)載武器類、平臺(tái)總體類5個(gè)技術(shù)領(lǐng)域（見表1），其中平臺(tái)總體類主要包括新概念平臺(tái)、機(jī)載系統(tǒng)等領(lǐng)域。

表1 2011財(cái)年以來DARPA空戰(zhàn)項(xiàng)目分布情況

從項(xiàng)目數(shù)量看，無人系統(tǒng)和平臺(tái)總體領(lǐng)域的研究是重點(diǎn)，項(xiàng)目開展數(shù)量分別為19個(gè)和17個(gè)，其中分別有2個(gè)和7個(gè)仍在實(shí)施過程中。從項(xiàng)目周期看，全部68個(gè)項(xiàng)目平均研發(fā)時(shí)間在4年，有34個(gè)項(xiàng)目研發(fā)時(shí)間超過5年。

從項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)金額看，總經(jīng)費(fèi)為48.31億美元，單個(gè)項(xiàng)目平均經(jīng)費(fèi)為0.71億美元。其中，經(jīng)費(fèi)超過9000萬美元的項(xiàng)目共16個(gè)，其中無人系統(tǒng)5個(gè)、機(jī)載武器5個(gè)、體系架構(gòu)3個(gè)、平臺(tái)總體3個(gè)，說明無人系統(tǒng)和機(jī)載武器是DARPA研究的重中之重，且“遠(yuǎn)射無人機(jī)”“用新型效應(yīng)器控制革命性飛機(jī)”“高超聲速吸氣式武器”等3個(gè)項(xiàng)目仍在實(shí)施，今后會(huì)繼續(xù)得到經(jīng)費(fèi)支持。

空戰(zhàn)技術(shù)項(xiàng)目的研發(fā)進(jìn)展

1空戰(zhàn)體系架構(gòu)技術(shù)

2011財(cái)年以來，DARPA針對(duì)分布式空戰(zhàn)體系、小型蜂群作戰(zhàn)體系、空對(duì)空作戰(zhàn)體系等技術(shù)發(fā)展及未來軍事應(yīng)用，先后開展了5個(gè)空戰(zhàn)體系架構(gòu)項(xiàng)目（表2）。

表2 2011財(cái)年以來DARPA空戰(zhàn)體系架構(gòu)項(xiàng)目立項(xiàng)情況

體系架構(gòu)領(lǐng)域共開展5個(gè)項(xiàng)目，每項(xiàng)投資都超過5000萬美元。

其中，“持久近距空中支援”完成了空中支援能力的數(shù)字化和極大簡(jiǎn)化，將引導(dǎo)人員呼喚火力支援到飛機(jī)完成攻擊用時(shí)壓縮至4分鐘；“體系集成技術(shù)與試驗(yàn)”完成了分布式空戰(zhàn)的架構(gòu)構(gòu)建，初步打通不同平臺(tái)間的互操作；“體系增強(qiáng)的小型作戰(zhàn)單元”完成了小型作戰(zhàn)單元的分布式指揮與控制、傳感器和效應(yīng)器的原型開發(fā)及架構(gòu)靈活性等演示驗(yàn)證；“自適應(yīng)跨域殺傷網(wǎng)”正推進(jìn)動(dòng)態(tài)對(duì)抗環(huán)境中構(gòu)建跨域殺傷網(wǎng)構(gòu)建，初步具備針對(duì)新增任務(wù)生成規(guī)劃方案的能力；“空戰(zhàn)演進(jìn)”完成了基于人工智能的作戰(zhàn)管理架構(gòu)的初步設(shè)計(jì)。

DARPA在體系架構(gòu)技術(shù)方向的投資，重點(diǎn)在于推進(jìn)動(dòng)態(tài)對(duì)抗環(huán)境中作戰(zhàn)體系的自適應(yīng)性、不同平臺(tái)的互操作性以及智能技術(shù)在體系架構(gòu)中的應(yīng)用，為馬賽克戰(zhàn)、聯(lián)合全域作戰(zhàn)奠定了基礎(chǔ)。

2空戰(zhàn)C3技術(shù)

2011財(cái)年以來，DARPA針對(duì)空戰(zhàn)領(lǐng)域指揮控制、作戰(zhàn)管理、通信傳輸?shù)惹把丶夹g(shù)發(fā)展及未來軍事應(yīng)用，先后開展了13個(gè)指揮控制通信項(xiàng)目（見表3）。

表3 2011財(cái)年以來DARPA空戰(zhàn)指揮控制通信項(xiàng)目立項(xiàng)情況

指揮控制方向，開展5個(gè)項(xiàng)目，旨在探索開發(fā)跨域殺傷網(wǎng)的作戰(zhàn)管理系統(tǒng)，支撐動(dòng)態(tài)自適應(yīng)作戰(zhàn)規(guī)劃生成。

其中，“分布式作戰(zhàn)管理”完成了機(jī)載作戰(zhàn)管理輔助軟件的開發(fā)，用于輔助機(jī)上作戰(zhàn)人員快速且合理的決策；“對(duì)抗環(huán)境中的彈性同步規(guī)劃與評(píng)估”完成“分布式交互指揮和控制工具”，以提高空中任務(wù)規(guī)劃的彈性；“基于信息的多級(jí)安全馬賽克”已構(gòu)建用于跨域殺傷網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理工具；“可組合物流與信息全知”正推進(jìn)實(shí)時(shí)物流和供應(yīng)鏈診斷和預(yù)測(cè)的軟件；“空域戰(zhàn)術(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)”正推進(jìn)空域管理系統(tǒng)的虛擬和實(shí)時(shí)試驗(yàn)平臺(tái)的研發(fā)和演示、用于空域規(guī)劃和作戰(zhàn)的一系列算法及機(jī)載平臺(tái)的實(shí)時(shí)時(shí)空跟蹤的傳感器網(wǎng)絡(luò)。

組網(wǎng)通信方向，開展8個(gè)項(xiàng)目，目標(biāo)是是研發(fā)抗干擾低可探測(cè)的組網(wǎng)通信，推進(jìn)前線拒止環(huán)境中的通信能力，以促進(jìn)未來動(dòng)態(tài)殺傷網(wǎng)建設(shè)。其中，“100Gbps射頻骨干網(wǎng)”“對(duì)抗環(huán)境中的通信”“確保超視距通信項(xiàng)目”完成了100Gbps高速通信、抗干擾低可探測(cè)通信等演示驗(yàn)證；“任務(wù)優(yōu)化動(dòng)態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)”已打通了各數(shù)據(jù)鏈互操作，已經(jīng)過渡到軍種；“網(wǎng)絡(luò)通用持久性”正研發(fā)通過信道隔離提升戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性；“受保護(hù)前線通信”正通過利用低利用率、低截獲率、低探測(cè)率和抗干擾技術(shù)提高美軍前線部隊(duì)在拒止環(huán)境中的通信能力；“彈性網(wǎng)絡(luò)分布式多收發(fā)器通信”正推進(jìn)部署在低成本可消耗無人機(jī)、高空平臺(tái)等中繼器研發(fā)，以提供對(duì)抗環(huán)境中可靠的戰(zhàn)術(shù)型視距外通信；“任務(wù)集成網(wǎng)絡(luò)控制”正推進(jìn)對(duì)抗環(huán)境中自主配置網(wǎng)絡(luò)的軟件開發(fā)，利用任何可用的通信和網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)跨域殺傷網(wǎng)。

3空戰(zhàn)無人系統(tǒng)技術(shù)

2011財(cái)年以來，DARPA針對(duì)無人機(jī)、無人飛艇等相關(guān)總體技術(shù)及協(xié)同技術(shù)發(fā)展及未來軍事應(yīng)用，先后開展了19個(gè)空戰(zhàn)無人系統(tǒng)項(xiàng)目（見表4）。

表4 2011財(cái)年以來DARPA空戰(zhàn)無人系統(tǒng)項(xiàng)目立項(xiàng)情況

無人平臺(tái)方向，開展了9個(gè)項(xiàng)目，“禿鷹無人機(jī)”“傳感器結(jié)構(gòu)一體化飛艇”“垂直起降試驗(yàn)飛機(jī)”“戰(zhàn)術(shù)偵察節(jié)點(diǎn)”“空中可重構(gòu)嵌入式系統(tǒng)”完成了長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)、飛艇、艦載無人直升機(jī)、艦載無人機(jī)、多功能運(yùn)輸機(jī)的研發(fā)和演示驗(yàn)證；“多域無人系統(tǒng)”“機(jī)車一體編隊(duì)”完成了跨介質(zhì)無人機(jī)和車載無人機(jī)的初步探索；“小精靈”完成了空中可回收發(fā)射無人機(jī)型號(hào)研制及演示驗(yàn)證；“遠(yuǎn)射無人機(jī)”正在推進(jìn)可由可發(fā)射空空導(dǎo)彈的空射無人機(jī)。其中，前期重點(diǎn)是推進(jìn)大型無人機(jī)發(fā)展，后期為支撐分布式作戰(zhàn)等新模式，重點(diǎn)推進(jìn)新概念無人機(jī)發(fā)展。

協(xié)同技術(shù)方向，開展了5個(gè)項(xiàng)目。其中，“有人-無人協(xié)同自主技術(shù)”完成了有人-無人協(xié)同技術(shù)初步探索；“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)”“蜂群挑戰(zhàn)”“進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)”完成了蜂群協(xié)同算法的研發(fā)，“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)”已經(jīng)過渡給陸軍。其中，重點(diǎn)是探索無人機(jī)蜂群技術(shù)。

其他技術(shù)方向，開展了5個(gè)項(xiàng)目。其中“自主高空長(zhǎng)航時(shí)加油技術(shù)”“無線自主充電”“混合動(dòng)力推進(jìn)的自主飛行器”完成了空中加油、無人機(jī)充電、混合動(dòng)力技術(shù)探索；“射頻協(xié)同無人分布式系統(tǒng)”完成了用于無人機(jī)的射頻組合技術(shù)；“空中天網(wǎng)”正在推進(jìn)基于機(jī)載平臺(tái)反無人機(jī)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這一部分主要是探索無人機(jī)動(dòng)力、載荷及反無人機(jī)技術(shù)。

4空戰(zhàn)機(jī)載武器技術(shù)

2011財(cái)年以來，DARPA針對(duì)反艦導(dǎo)彈、高超武器及其動(dòng)力等相關(guān)技術(shù)發(fā)展及未來軍事應(yīng)用，先后開展了14個(gè)空戰(zhàn)機(jī)載武器項(xiàng)目（見表5）。

表5 2011財(cái)年以來DARPA空戰(zhàn)機(jī)載武器項(xiàng)目立項(xiàng)情況

高超聲速武器技術(shù)方向，在兩條技術(shù)路線上開展了6個(gè)項(xiàng)目。其中“協(xié)同高超聲速”“戰(zhàn)術(shù)助推滑翔”形成的助推滑翔高超聲速關(guān)鍵技術(shù)，成果被整合進(jìn)空軍AGM-183A ARRW項(xiàng)目；“高超聲速吸氣式武器”完成了一次飛行試驗(yàn)，并借助“MoHAWC高超聲速吸氣式武器”項(xiàng)目，繼續(xù)推進(jìn)高超聲速吸氣式武器發(fā)展；“模式過渡”完成了吸氣式高超聲速動(dòng)力技術(shù)中的“推力鴻溝”研究；“高超聲速綜合技術(shù)”完成了高超聲速武器材料等基礎(chǔ)技術(shù)的積累。

戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器技術(shù)方向，開展了3個(gè)項(xiàng)目。其中“三目標(biāo)終結(jié)者(T3)”“遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈”“槍手項(xiàng)目”完成了多功能導(dǎo)彈、反艦導(dǎo)彈等型號(hào)的研發(fā)，形成了戰(zhàn)術(shù)空射打擊能力。

其他武器技術(shù)方向，開展5個(gè)項(xiàng)目。其中“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”完成了空基激光武器發(fā)展，但未形成作戰(zhàn)能力；“火神”“21世紀(jì)推進(jìn)劑”完成了先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器動(dòng)力研究；“分布式火力”形成了分布式火力應(yīng)用；“導(dǎo)引頭成本轉(zhuǎn)化”完成了先進(jìn)導(dǎo)引頭制導(dǎo)技術(shù)探索。

5空戰(zhàn)平臺(tái)總體技術(shù)

2011財(cái)年以來，DARPA針對(duì)作戰(zhàn)平臺(tái)及動(dòng)力等相關(guān)總體技術(shù)發(fā)展及未來潛在軍事應(yīng)用，先后開展了19個(gè)空戰(zhàn)平臺(tái)總體項(xiàng)目（見表6）。

表6 2011財(cái)年以來DARPA空戰(zhàn)平臺(tái)總體項(xiàng)目立項(xiàng)情況

新概念平臺(tái)技術(shù)方向，開展了3個(gè)項(xiàng)目，推動(dòng)跨域空天飛機(jī)研發(fā)。其中，“試驗(yàn)性空天飛機(jī)”完成了可重復(fù)使用的空天飛機(jī)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)；“用新型效應(yīng)器控制革命性飛機(jī)”正推進(jìn)基于主動(dòng)射流技術(shù)飛機(jī)的演示驗(yàn)證；“自由起降水上飛機(jī)”正推進(jìn)水上自由起降運(yùn)輸機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)突破。

機(jī)載系統(tǒng)技術(shù)方向，開展了5個(gè)項(xiàng)目，突破了態(tài)勢(shì)感知、目標(biāo)識(shí)別新技術(shù)?！耙曨l速率合成孔徑雷達(dá) ”“自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)”完成了態(tài)勢(shì)感知和靜態(tài)目標(biāo)的識(shí)別的關(guān)鍵技術(shù)突破；“駛艙內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)”形成了自動(dòng)機(jī)載駕駛技術(shù)的初步成果；“動(dòng)態(tài)組合的射頻系統(tǒng)”完成了可提升任務(wù)能力的機(jī)載射頻系統(tǒng)靈活模塊化組合方案設(shè)計(jì)和驗(yàn)證；“移動(dòng)目標(biāo)識(shí)別”項(xiàng)目正在推進(jìn)飛機(jī)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤識(shí)別技術(shù)突破。

平臺(tái)基礎(chǔ)技術(shù)方向，開展了4個(gè)項(xiàng)目。其中“任務(wù)自適應(yīng)轉(zhuǎn)子”完成了旋翼技術(shù)突破；“先進(jìn)航空系統(tǒng)方案”“先進(jìn)航空技術(shù)”持續(xù)探索先進(jìn)新興技術(shù)在航空平臺(tái)上的應(yīng)用；“先進(jìn)全速域發(fā)動(dòng)機(jī)”正在推進(jìn)用于高超聲飛機(jī)的動(dòng)力技術(shù)，這也是目前平臺(tái)基礎(chǔ)技術(shù)探索的重點(diǎn)。

其他技術(shù)方向，開展了5個(gè)項(xiàng)目。其中“編隊(duì)飛行”完成了編隊(duì)飛行中減阻技術(shù)突破；“下一代空中優(yōu)勢(shì)研究”完成了空中優(yōu)勢(shì)相關(guān)設(shè)計(jì)探索；“滑翔破壞者”“反蜂群人工智能”“反高能激光器”重點(diǎn)完成了反高超、蜂群、定向能技術(shù)的初步探索。

發(fā)展特點(diǎn)

2020年10月5日，美國(guó)國(guó)會(huì)研究服務(wù)處（CRS）發(fā)布了《美國(guó)空軍下一代空中優(yōu)勢(shì)計(jì)劃簡(jiǎn)介》，明確將在航空領(lǐng)域形成全面軍事優(yōu)勢(shì)作為未來的發(fā)展目標(biāo)。未來，隨著DARPA空戰(zhàn)項(xiàng)目的陸續(xù)成熟、轉(zhuǎn)化和運(yùn)用，美軍空戰(zhàn)能力可能得到躍升。

一是持續(xù)投入高超聲速武器和航空基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)，為遠(yuǎn)期的技術(shù)路徑夯實(shí)基礎(chǔ)。從2013財(cái)年以來，美國(guó)DARPA持續(xù)對(duì)“戰(zhàn)術(shù)助推滑翔（TBG）”項(xiàng)目和“高超聲速吸氣式武器概念”項(xiàng)目投資，夯實(shí)了未來高超裝備技術(shù)路徑的發(fā)展，為各軍種的轉(zhuǎn)化和實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。此外，對(duì)“先進(jìn)航空系統(tǒng)方案”和“先進(jìn)航空技術(shù)”項(xiàng)目的持續(xù)投資，促進(jìn)了新技術(shù)、新方案在空戰(zhàn)領(lǐng)域的及時(shí)應(yīng)用，極大促進(jìn)了新質(zhì)裝備能力形成。

二是分布式空戰(zhàn)概念牽引體系架構(gòu)等項(xiàng)目發(fā)展，推動(dòng)著新質(zhì)空戰(zhàn)能力的生成。在分布式空戰(zhàn)概念下，DARPA提出了一系列項(xiàng)目簇，包括“體系集成技術(shù)與實(shí)現(xiàn)”“分布式作戰(zhàn)管理”“100Gbps射頻高速鏈路”“對(duì)抗環(huán)境中的通信”“對(duì)抗環(huán)境中的彈性同步規(guī)劃與評(píng)估”“自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)”“小精靈”等項(xiàng)目，從體系架構(gòu)、作戰(zhàn)管理、通信組網(wǎng)、平臺(tái)等角度構(gòu)建分布式作戰(zhàn)體系，支撐分布式空戰(zhàn)能力的實(shí)現(xiàn)。2017年，DARPA又在分布式空戰(zhàn)概念基礎(chǔ)上，發(fā)展了馬賽克戰(zhàn)概念，牽引了后期一系列項(xiàng)目發(fā)展。

三是新概念平臺(tái)、新技術(shù)仍是重點(diǎn)，推動(dòng)空戰(zhàn)作戰(zhàn)樣式創(chuàng)新?！白杂善鸾邓巷w機(jī)”“用新型效應(yīng)器控制革命性飛機(jī)”等項(xiàng)目旨在通過新概念設(shè)計(jì)、主動(dòng)射流控制 (AFC) 技術(shù)領(lǐng)域等技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)能力的提升?！斑h(yuǎn)射無人機(jī)”項(xiàng)目中，有人機(jī)在敵防區(qū)外發(fā)射“遠(yuǎn)射”無人機(jī)，無人機(jī)突入防區(qū)發(fā)射空空導(dǎo)彈，降低有人機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提升武器效能?！翱諔?zhàn)演進(jìn)”項(xiàng)目利用人工智能來處理視距內(nèi)空中格斗，使飛行員能夠?qū)Ｗ⒂诟笠?guī)模的空戰(zhàn)，加速飛行員從飛機(jī)操作員到作戰(zhàn)任務(wù)指揮官的轉(zhuǎn)變，顛覆未來空戰(zhàn)樣式。

支撐分布式空戰(zhàn)典型項(xiàng)目。

從公開財(cái)政預(yù)算的角度看，DARPA十年來在空戰(zhàn)領(lǐng)域投入的重點(diǎn)項(xiàng)目集中在機(jī)載武器、平臺(tái)總體和無人系統(tǒng)三類。

從作戰(zhàn)能力的角度，通過分布式作戰(zhàn)概念和馬賽克作戰(zhàn)概念的牽引，正以項(xiàng)目簇的形式快速推進(jìn)新作戰(zhàn)能力形成。從顛覆興技術(shù)角度，不斷突破現(xiàn)有理念，推進(jìn)新平臺(tái)技術(shù)發(fā)展。

DARPA在空戰(zhàn)領(lǐng)域裝備技術(shù)不斷的創(chuàng)新發(fā)展和投入，正影響著未來戰(zhàn)場(chǎng)空戰(zhàn)裝備形態(tài)和作戰(zhàn)模式，值得全球主要國(guó)家關(guān)注。

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