【蜂鸟】磁吸式蜂群无人机，备战未来反潜战和新空战
【蜂鸟】磁吸式蜂群无人机，备战未来反潜战和新空战
2019年8月20日，卓越网络中心的网络能力经理特兰努斯上校在TechNet Augusta的演讲中说到“我们正在考虑如何减少时间，以便我们能及早对敌人做出反应。” 特兰努斯在讲话中指出了陆军寻求帮助的四个领域分别是：人工智能及…我们需要拥有““能够找到隐形潜艇的驱逐舰“
—————我们设计的装备，正好是美军梦寐以求的能够探测静音化隐形潜艇的驱逐舰反潜装备。
因为我们采用三区位双磁场探测技术！
极端情况下可以探测：小到一颗回形针，大到一台渔船发动机！
常探机器人——蜂群式舰载固定翼垂直起降无人机，致力于打造：
能够发现隐形飞机的驱逐舰
能够找到隐形潜艇的驱逐舰
双杆探测可以有效提高探测精度！
我们开发的反潜机的反潜技术比传统反潜技术，有本质的飞跃！
各自独立工作模式，可以将效率翻倍，
互补模式工作，估计可以提高大约5～10倍的探测精度！
双杆中间区甚至可以探测到回形针。
探测小渔船小潜艇都是很容易的。
军事专家王云飞曾表示，中国建造两栖攻击舰的最大短板不在于造船，而是缺乏类似MV22鱼鹰直升机的这种高效舰载运输平台。至此中国两栖攻击舰的最大短板或即将被补齐。
【机器人、无人机、直升机行业未来展望】
一体化的设计会将【机器人、无人机、直升机 】性能牢牢套死在当前的廉价附件性能水平之下。
相反，只要能得到高性能附件的支持，即使老旧【机器人、无人机、直升机】平台也能换发新春。
模块化机器人、无人机、直升机——未来的机器人、无人机、直升机将不再根据特定任务来设计和构建，新机器人系统最终有望推动生产可以适应不同任务要求的机器人、无人机、直升机。
磁吸式蜂群无人机
常探机器人-高安全垂直起降固定翼飞行器，每一个机翼包含两个以上相对较大的风扇，同时中间通过水平舵翼，将机翼分割成前后两部分，实现串列翼的前后都能提供升力的性能。并可以在两侧模块化增加复合型垂直升降机翼，在不重新购买新的大型号飞机前提下，实现载荷性能的倍增，满足各种应急需求。推力风扇排列在前面（核心机在后方），这形成了一个特殊的复合直升机、多旋翼、固定翼、滑翔机、串列翼长航时飞机这五大类飞行器所有优点的新一代飞行器机翼和低机翼负荷。
垂直起降状态：当垂直起降后，飞机高度达到足够高时，前部的两个推进螺旋桨将加大马力，从而加速飞机水平飞行。一旦机翼完全支撑住飞机，我们就会完全关闭垂直升力风扇，然后自封闭涵道挡板在弹簧的弹力下马上实现自动闭合，变成水平机翼的一部分，最后像传统飞机一样高效飞行。
水平飞行是像传统固定飞机一样，并通过水平舵翼和垂直尾翼来控制航向。避免飞行中的横风对航向的干扰，有效提高抗风能力。
临近指定降落区降落时，水平翼面的垂直升力风扇重新打开，气流冲开底部的自封闭挡板，然后飞机缓缓下降。遇到较强横风时（如海面的7级大风），水平推力风扇辅助飞机进行空间定位，有效提高起降期间的抗风能力，实现恶劣天气的海上起降。
水平滑翔起降状态：重载时，垂直升力风扇关闭，飞机像传统飞机一样，滑翔起飞。依托传统飞机双倍以上的翼面面积，可以轻松实现短距离起飞，同时依托大面积的机翼，可以有效提高载荷或节省油耗。但是机翼面积过宽大也有一定缺点，飞行速度较低，设计飞行速度范围在200到380km/H左右（预估值）不过也获得了平稳的降落性能。
常探机器人-高安全垂直起降固定翼飞行器在控制、安全、经济和性能方面有了进一步的改进。
【黑科技】炸机、坠机时，能滑翔自救：
工业无人机和直升机出现炸机事故是很常见的，往往带来几十万、上百万甚至千万、上亿的损失，并造成高价值载荷和机组人员的伤亡，还对地面设施和人员有着致命危害。原因有旋翼遇到障碍物损坏、发动机损坏、电池突然掉电等等。
传统的无人机和直升机遇到此类情况束手无策，往往只能眼睁睁的从工业无人机和直升机，从高空坠落摔得粉身碎骨、机毁人亡。
垂直悬停时，靠多旋翼保持稳定
发动机损坏、电池掉电或旋翼损坏，引起炸机即将坠机时，改为向前滑翔飞行
我司发明的新型飞行器可以从结构上完美的改善这个痛点。因为坠机时下坠速度飞快，空气阻力会自动把涵道风扇的下挡板封闭。一旦封闭涵道，整架飞机就从多旋翼和直升机结构，变成了固定翼结构，可以依靠滑翔方式，缓慢降低坠机加速度。保护飞机和昂贵的机载装备以及机组人员。
通过从多旋翼直升机模式，变成固定翼滑翔机模式缓慢降落，挽救飞机和机组人员的生命。
模块化高安全直升飞机 的高安全飞行原理
我们发明的直升飞机，当垂直发动机损坏、电池掉电或旋翼损坏，引起炸机即将坠机时，可以改为依靠油动水平推力发动机，向前滑翔飞行。确保机上乘客和机组人员的安全！
这项“铺天盖地、惊天动地”的技术，美、英、俄、中都在发力…
一篇题为《蜂群：备战未来空战》的文章登上了4月号美国《空军》杂志封面。美空军负责采办、技术和后勤的助理部长威尔•罗珀对无人机蜂群的发展充满信心：“我认为这就是未来战争的样子。”
美空军2030 -呼叫行动
权利要求书
1. 一种磁吸式自动互锁接口，其特征在于：所述磁吸式自动互锁接口为复合凹凸口结构；所述磁吸式自动互锁接口在俯视图和对插的截面，均具有凹凸属性，一端为凸口，另外一端为凹口；飞行器（101）一体化翼面俯视图的升力主翼（1021）前端为凸状体；飞行器（101）一体化翼面俯视图的平衡尾翼（1023）尾部为与升力主翼（1021）的凸状体相匹配的凹状体；凸状体和匹配的凹状体都设有磁性元件。
2.根据权利要求1所述的一种磁吸式自动互锁接口，其特征在于：所述飞行器（101）一体化翼面俯视图的升力主翼（1021）凸状体设有倒角或圆角；所述平衡尾翼（1023）的两侧也设有与所述升力主翼（1021）的前端凸状体（1026）相匹配的倒角或圆角。
3、一种磁吸式自动互锁接口，其特征在于：所述升力主翼（1021）的外倒角横截面为凸状体（1026）；平衡尾翼（1023）的倒角为凹状体（1027）。
4、一种磁吸式自动互锁接口，其特征在于：所述凸状体（1026）的其中一侧或两侧设有倒角或圆角；所述凹状体（1027）设有与所述飞行器（101）的前端凸状体（1026）相匹配的倒角或圆角。
5、一种磁吸式自动互锁接口，其特征在于：所述凸状体（1026）的凸出端设有磁性元件（10261）；所述凹状体（1027）的凹进端也设有磁性元件（10271）。
6、一种磁吸式自动互锁接口，其特征在于：所述凸状体（1026）的磁性元件（10261）为永磁体或电磁铁；所述凹状体（1027）的磁性元件（1027）为相对的电磁铁或永磁体。
专利产品，已下证书
说明书摘要
本发明的一种磁吸式自动互锁接口主要应用于飞行器或机器人领域的快速且精准的空中自动对接用途。该接口的设计用途为通过水平和上下方向的复合凹凸口，实现飞行器的水平和上下方位快速定位，实现可靠对接、精准定位；通过凹凸口的倒角设计，加快空中定位速度；通过磁性元件的永磁体，产生无需电能的、牢固的前后飞行器或机器人连接关系；通过对凹凸口其中一侧的电磁铁通正向电流，产生与永磁铁牢固相吸的磁场，加强互相之间的连接；通过对磁性元件的电磁铁通逆向电流，产生与永磁铁相斥的磁场，解散飞行器或机器人前后连接，实现自动脱开。该发明不仅可以使得飞行器或机器人集群工作更低功耗，关键时刻实现飞行器或机器人的互救！
说明书
一种磁吸式自动互锁接口
技术领域
本发明的一种磁吸式自动互锁接口属于飞行器或机器人领域。
背景技术
现有的飞行器或机器人领域，均没有进行运行中的自动磁力对接功能。但是目前有很多领域有这种需求。表现比较突出的是无人机领域，经常进行千架的编队飞行。
但是这些编队均为电控方式的无线电编队，存在受干扰概率大、长距离飞行不节能，功耗大，飞行距离近等显著缺点，比较不具有实用性，仅仅具有观赏性。
发明内容
为了解决上述的不足之处，本发明提供一种磁吸式自动互锁接口。
2. 本发明所采用的技术方案是：一种磁吸式自动互锁接口，所述磁吸式自动互锁接口为复合凹凸口结构；所述磁吸式自动互锁接口在俯视图和对插的截面，均具有凹凸属性，一端为凸口，另外一端为凹口；飞行器一体化翼面俯视图的升力主翼前端为凸状体；飞行器一体化翼面俯视图的平衡尾翼尾部为与升力主翼的凸状体相匹配的凹状体；凸状体和匹配的凹状体都设有磁性元件。
进一步地，所述飞行器一体化翼面俯视图的升力主翼凸状体设有倒角或圆角；所述平衡尾翼的两侧也设有与所述升力主翼的前端凸状体相匹配的倒角或圆角。
7、进一步地，所述升力主翼的外倒角横截面为凸状体；平衡尾翼的倒角为凹状体。
8、进一步地，所述凸状体的其中一侧或两侧设有倒角或圆角；所述凹状体设有与所述飞行器的前端凸状体相匹配的倒角或圆角。
9、进一步地，所述凸状体的凸出端设有磁性元件；所述凹状体的凹进端也设有磁性元件。
进一步地，所述凸状体的磁性元件为永磁体或电磁铁；所述凹状体的磁性元件为相对的电磁铁或永磁体。
本发明的技术效果是：该接口的设计用途为通过水平和上下方向的复合凹凸口，实现飞行器的水平和上下方位快速定位，实现可靠对接、精准定位；通过凹凸口的倒角设计，加快空中定位速度；通过磁性元件的永磁体，产生无需电能的、牢固的前后飞行器或机器人连接关系；通过对凹凸口其中一侧的电磁铁通正向电流，产生与永磁铁牢固相吸的磁场，加强互相之间的连接；通过对磁性元件的电磁铁通逆向电流，产生与永磁铁相斥的磁场，解散飞行器或机器人前后连接，实现自动脱开。该发明不仅可以使得飞行器或机器人集群工作更低功耗，关键时刻实现飞行器或机器人的互救！
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明的接口截面结构示意图；
图中：101：机体；1021：升力主翼；1023：平衡尾翼；1026：凸状体；1027：凹状体；10261：磁性元件；10271：磁性元件。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1和图2所示，一种磁吸式自动互锁接口，所述磁吸式自动互锁接口为复合凹凸口结构；所述磁吸式自动互锁接口在俯视图和对插的截面，均具有凹凸属性，一端为凸口，另外一端为凹口；飞行器101一体化翼面俯视图的升力主翼1021前端为凸状体；飞行器101一体化翼面俯视图的平衡尾翼1023尾部为与升力主翼1021的凸状体相匹配的凹状体；凸状体和匹配的凹状体都设有磁性元件，凸状体和凹状体上的磁性元件在不得电的情况下可以相互吸引，在得电的情况下相互排斥。
进一步地，所述飞行器101一体化翼面俯视图的升力主翼1021凸状体设有倒角或圆角；所述平衡尾翼1023的两侧也设有与所述升力主翼1021的前端凸状体1026相匹配的倒角或圆角；设置倒角或圆角其目的是为了便于两个飞行器的对接。
进一步地，所述升力主翼1021的外倒角横截面为凸状体1026；平衡尾翼1023的倒角为凹状体1027。
进一步地，所述凸状体1026的其中一侧或两侧设有倒角或圆角；所述凹状体1027设有与所述飞行器101的前端凸状体1026相匹配的倒角或圆角。
进一步地，所述凸状体1026的凸出端设有磁性元件10261；所述凹状体1027的凹进端也设有磁性元件10271。
进一步地，所述凸状体1026的磁性元件10261为永磁体或电磁铁；所述凹状体1027的磁性元件1027为相对的电磁铁或永磁体。当凸状体1026上设置永磁体时，凹状体1027上便设置电磁铁；当凸状体1026上设置电磁铁时，凹状体1027上便设置永磁体。永磁体和电磁铁相互配合控制飞行器间的对接和分离。
本发明采用电磁相结合的方法来控制若干飞行器或机器人间的连接与分离，能够实现飞行器或机器人间的快速连接与分离；
同时本发明在飞行器或机器人间的连接采用卡槽结构，使得飞行器或机器人间连接的更为稳固。
在低对抗环境下，无人机蜂群由C-130运输机投送，除执行情报、侦察、监视任务外，还能配合中空长航时无人机实施动能打击和为AC-130空中炮艇提供目标指示；
而在强对抗环境中，无人机蜂群将由B-2隐身轰炸机投送，而且还新增加了对空/对地电子攻击、压制/摧毁敌防空火力等功能。
同年8月，美国防部发布《2017-2042财年无人系统综合路线图》，首次将人工智能和机器学习列为影响无人系统发展的一个支撑因素，表示其将在推动蜂群行动等方面具有巨大潜力。
(低对抗环境下无人机蜂群作战)
2
将在多种战争形态下发挥重要作用
相比F-22、F-35等传统高性能战机，无人机蜂群集群规模大、单机成本低，因此具有许多优势，例如：
通过大范围分布，具备较强态势感知和压制或摧毁敌防空系统能力；
抗毁能力强，部分无人机损失后，蜂群仍可完成任务；
单架无人机的成本远低于传统防空导弹，可增加敌防御成本；
作战灵活性强，可与多种飞机和武器协同（与少量高性能有人／无人平台组成体系作战编队），作为主战装备群执行任务；
等等。
因此，按照设想，除了对目标发起攻击之外，未来无人机蜂群将在对地、对海、对空、城市巷战等多种作战场景中发挥多种重要作用。
*对地作战
由于当前的防空导弹系统主要针对F-15等传统战机设计，因此无人机蜂群可以利用数量规模，形成非对称的作战优势，还可以执行以下任务：
(无人机蜂群对地作战)
情报监视侦察：大量小型无人机可携带各类传感器同时针对地面目标开展情报监视侦察行动，通过融合多种来源的信息提高任务执行的速度和准确性。
压制防空系统：目前的防空导弹雷达系统只能跟踪和锁定有限数量的目标，因此大量无人机群可以饱和攻击敌防空雷达跟踪和瞄准通道，瘫痪敌防空系统，即能保证友机快速通过敌方区，又可为打击敌防空系统提供支持。
充当诱饵：无人机蜂群可组成与有人机相似的信号特征，消耗敌昂贵的防空导弹。
对地电子压制：蜂群中的部分无人机可携带电子对抗装置，干扰敌地面电子设备。
战毁评估：无人机蜂群被击落部分个体仍可实施作战任务，因此可以深入敌方区完成关键目标的损伤评估。
*对海作战
无人机蜂群反舰的作用也不小，利用大型水面舰艇价值高、目标大、机动能力较差等不足，对其开展饱和攻击；还可配装至两栖登陆舰或驱逐舰，作战时率先前出侦察和定位沿海和滩涂的敌人，甚至可以直接开展自杀式对地攻击，支持抢滩登陆。
(无人机蜂群反舰)
*对空作战
反无人机蜂群：随着无人机蜂群研究的不断深入，各类反无人机蜂群技术也开始浮出水面，以其人之道还治其人之身即有效手段之一。
对空电子压制：可在空中组成一面广阔的电子对抗阵列，对敌来袭军机或武器实施电子作战。
*城市巷战
无人机蜂群可飞临每栋建筑，观察、发现狙击手等目标，并引导地面火力予以清除；
携带烟雾发生器，通过烟雾掩护地面友军前进；
可在友军地面部队周围形成“无人机墙”，抵御敌来袭火力。
(巷战无人机蜂群)
*心理战
大批无人机同时突然飞临战场，势必对敌造成极大震撼，形成心理战效果。
此外，无人机蜂群还可执行弹药、医疗物品空投补给和战场气象监测等支援任务。
3
赢在未来，美军正全面开展关键技术攻关
研发无人机蜂群的诱惑不止在作战领域，还将带动低成本有限寿命机体、发动机及人工智能等技术发展，可以更多地使用模块化、小型传感器等商用成果，促进军民融合，加速技术迭代。
近几年，在感知、数字化、组网和先进人工智能等技术支持下，无人机蜂群进入了发展快车道。美军正全面开展无人机蜂群的关键技术攻关，启动多个项目推进至飞行演示验证。
“灰山鹑”
2014年，美国防部战略能力办公室启动了“无人机蜂群”项目，试验平台为麻省理工学院的“灰山鹑”一次性微型无人机。其长16.5厘米、重0.3千克、续航时间大于20分钟、时速约为75-110千米。
2016年，项目演示了103架“灰山鹑”空中快速投放和按指令组群飞行，创下国外军用无人机蜂群最大规模飞行纪录。
试验中，“灰山鹑”蜂群未预先编写飞行程序，展现了集体决策、自修正和自适应编队自主协同飞行能力。
(灰山鹑无人机)
“郊狼”
2015年，海军研究办公室实施了“低成本无人机技术蜂群”项目，试验平台为雷神公司“郊狼”小型无人机，其长91厘米、重5.9千克、时速110千米。
2016年，项目完成在30秒内投放30架“郊狼”的试验，验证了“郊狼”蜂群的自主编队飞行、队形变换、协同机动能力。
2018年6月，美海军授予雷神公司2968万美元合同，生产“低成本无人机蜂群技术创新海军原型机”。
(郊狼无人机蜂群正在地面发射)
“小精灵”
国防部国防高级研究计划局（DARPA）2015年推出“小精灵”项目，研究小型无人机蜂群的空中投放／回收等关键技术。
“小精灵”无人机的最优性能目标为：作战半径926千米，作战半径处可巡逻3小时，设计载重54.5千克，最大速度不小于马赫数0.8，最大发射高度超过12192米，载荷所需功率1200瓦，设计寿命为使用20次，出厂单价低于70万美元。
“小精灵”无人机的空中投放／回收系统设计参考了成熟的空中加油系统，由绞车、线缆、线缆末端的对接装置、机械爪等部件组成。回收时无人机与对接装置在空中对接，之后由机械爪抓进机舱。
项目将在2020年1月开展C-130运输机空中投放和回收多架机的试验。
(小精灵无人机空中发射回收系统)
另外，DARPA还通过“进攻蜂群战术”、“拒止环境协同作战”和“协奏曲”等项目，发展无人机蜂群巷战战术、自主协同和小型多功能传感器等多项关键技术。
4
不能输在起跑线上？蜂群成为各国新宠
英国在无人机蜂群研发方面紧随美国之后。
2016年9月，英国国防部发起奖金达300万英镑的无人机蜂群竞赛，参赛的蜂群完成了信息中继、通信干扰、跟踪瞄准人员或车辆、区域绘图等任务。
2019年1月，美国空军研究实验室(AFRL)，英国国防科学技术实验室(DSTL)，莱特兄弟研究所和戴顿大学研究所表示正计划举办一场竞赛，探索如何利用自主无人机蜂群执行搜索救援任务。竞赛围绕绘制野火地图展开，促使参赛团队探索全新、高效和灵活任务规划以开发无人机蜂群的搜索和救援能力。
2月，在英国皇家联合服务研究所的国防智囊团演讲中，英国国防大臣加文•威廉姆森表示，该国计划部署具有网络能力的蜂群无人机中队，用于“迷惑”敌人和“击溃”敌方防空系统。
3月，英国国防部国防和安保加速器（DASA）机构在“很多无人机使作战轻松”项目中授予蓝熊系统研究公司250万英镑，研究无人机蜂群技术，最终将进行真实的飞行演示验证。
英军设想，无人机蜂群通过与F-35和台风战斗机一起作战，这将允许飞行员进行更精确和更具毁伤力的作战，同时也会更加高效和安全。
俄、韩等国也披露了无人机蜂群的作战概念。
俄无线电电子技术集团在2017年透露，未来战斗机可采用1架机或2架机与20-30架蜂群无人机协同作战样式，执行空空作战、对地打击、空中侦察等任务。
韩国陆军也在同年称正以朝鲜的弹道导弹阵地和核试验设施为目标，大力发展无人机蜂群技术，首先用于侦察，后续用于打击。
5
要真正服役，还须突破重重难关！
(“2030科技战略”中的无人蜂群配图)
无人机蜂群虽然拥有上述优势，可以执行多种作战任务，但其发展并非一路坦途，仍存在诸多挑战减缓其进入部队服役的进程。
在技术方面，无人机蜂群对协同和自主的要求更高，而且要建立管理大规模蜂群的全新指挥控制模式，因此需要攻克一批关键技术，如协同作战算法、集群个体间通信、远程指挥控制、空中发射/回收、降低成本、可损耗机体设计、小型高性能推进系统等。
在作战流程方面，无人机蜂群作战主要分为投放、进入战场、作战、退出战场和回收等几步。现在人们讨论最多的是无人机蜂群在抵达目标上空后如何作战，一些重要问题被忽略了，比如：
无人机蜂群在何平台发射？
以何种编队进入战场？
怎么与有人平台配合？
作战完成后是否回收、以何种方式回收？
等等。
要知道，如果不以全作战流程视角设计无人机蜂群，较难取得装备开发决策人员的支持。
在作战能力验证方面，无人机蜂群因为整体数量多，个体体积小和成本低等特征，可以获得上述作战优势，但是这些特征反过来也会让蜂群体现出对网络依赖度高、作战半径小、留空时间短、机载传感器性能低、发射回收平台易被敌击毁等先天劣势。
因此，其作战能力到底如何，恐怕还需在真实作战环境开展实战化演习才能得到验证，例如让无人机蜂群和传统战机执行相同的全流程作战任务，检验其是否拥有颠覆性的作战能力。
但是，美军并不了解如何对无人机蜂群开展试验，例如空军负责采办、技术和后勤的助理部长罗珀在今年2月表示，目前在美国甚至很难找到无人机蜂群的试验靶场。
在部队文化方面，美国空军在接受新鲜事物方面往往谨小慎微，可能还需要更高层领导再次“强推”。
就像其最初并不认可隐身作战飞机和无人机，只能通过国防部“强推”等手段使其被迫接受。事实上，F-117隐身飞机和MQ-1“捕食者”察打一体无人机等经过实战检验，确实变革了现代空战。
根据美军设想，无人机蜂群未来可在强对抗环境中与F-35等高性能有人战机配合执行主战任务。但是，从现状来看，美军无人机主要在伊拉克、叙利亚等弱对抗环境中承担侦察或察打一体等作战任务。
美国空军是否接收承担主战任务的无人机，进而改变作战中队的机队编成和指挥官的使用习惯？现在仍需观察。
另外，类似无人机蜂群这种高度自主的作战系统面临的最大挑战就是如何取得人类的信任。
无人机蜂群自主规划的飞行路线是否合理？
它们能完成交待的作战任务吗？
能否放心地让无人机蜂群自主执行杀人任务？
当下，人工智能系统对人类来说只是一个“黑箱”，我们不能理解其是如何做出决策的。未来只有发展出可解释的人工智能系统，让人类了解其思考、推理的过程，才能让作战人员真正信任包括无人机蜂群在内的自主作战系统。
尽管无人机蜂群的发展道路并不平坦，但是2019年4月17日美空军发布的新版《科技战略》为其注入了一支强心剂。
该战略文件在阐述“复杂性、不可预测性和规模”战略能力时特别提及了无人机蜂群并配图。说明其极有可能成为空军未来的重点发展对象，加速关键技术研发、原型机演示验证和进入部队服役的进程。
延伸阅读：
美国智囊惊呼中国“匈奴王”回归！中国119架无人机集群为何令西方如此不安？
固定翼无人机的集群飞行能力，代表着未来无人机应用的重要方向，也是智能无人系统“改变游戏规则”的体现。该领域的竞争日趋激烈。早在2017年6月，中国电科宣布已成功完成119架固定翼无人机集群飞行试验，刷新此前67架固定翼无人机集群试验纪录——在智能无人集群方面实现又一突破。
“这完全回到了古代匈奴王的战术，”美国兰德公司高级工程师兰德尔·斯蒂布说，“一支轻型攻击部队能够击败更强大、更先进的对手。它们突然冒出来，从各个方向进行攻击，然后突然消失不见，反反复复。”
回顾历史，从人类飞行之梦到真正冲上云霄、从有人驾驶到无人机、从单一无人机操作到蜂群式协同行动，人类空天科技的发展从幻想起步，在千万人心血的孕育中成为现实。
文 | 千里岩 瞭望智库特约国际观察员
1
梦想：从“空天母舰”说起
20世纪末，暴雪公司开发出一款名为“星际争霸”的电子游戏，风靡全球，在70后和80后玩家中尤为盛行。游戏中的一款经典武器“空天母舰”，惊艳了诸多游戏迷的双眼：一个巨大的空天母舰能够释放出12个小型战斗机，发起集群攻击，迅速摧毁目标。
这个画面很科幻。
然而，短短十几年之后，更华丽的场景呈现在现实之中：一刹那，战机释放出成百架微型无人机，一时间铺天盖地，像蜂群一样席卷敌军。更令人惊叹的是，通过人工智能技术的应用，这百余架无人机可以互相配合、进行协同作战……
这，就是即将成为现实的无人机蜂群战术。
毫不夸张地说，未来，无人机占主流的作战模式一定会颠覆现在的战场模式，多任务无人机智能编队（即无人机蜂群）将很可能在相当程度上取代现行“预警机+作战飞机”的模式。
此外，无人机轻量化、小体积、灵活起飞和可回收的特点，可能给陆军现有的“察打一体”火力指挥体制带来革命性颠覆，甚至，很可能使作为强国标志而纵横四海的航母编队在一夜之间成为过时的东西……
许多划时代的科技成果均来源于人类伟大的幻想。
实际上，“空天母舰”之集群攻击概念并非暴雪首创，早在二战前，勇于创新的人们就已经开始构想这种战术并进行了无数次实践。
2
代价：机毁人亡的惨剧
在空战中，最理想的方案是一架飞机能够完成所有作战任务。然而，正所谓“样样通必然样样松”，由于技术限制，如果想适应所有的作战需求，飞机的综合性能将一无是处。其实，从军用飞机出现以来，我们就不得不对飞机的种类进行分化，如战斗机和轰炸机等，分化后的几种功能又相对单一，无法满足全部作战需要。
因此，各国退而求其次，转向追求将几种不同类型的飞机整合在一起，产生了一些脑洞大开的“子母机”型号，比如：
*苏联的TB3轰炸机可以外挂三架战斗机；
*美国曾试验从飞艇外挂战斗机，以及专门挂在B29轰炸机下的XB85战斗机；
*纳粹德国更疯狂，在其“末日计划”中提出了十几个相关方案。
只是很可惜，当时的技术水平决定了飞机都必须有人操纵，因此飞机体积很大；而且，当“母机”回收“子机”时，需要双方驾驶员操纵精确并保持稳定。
因此，实现整合的难度系数太大。
可是，如果不能回收，航程有限的“子机”将无处安身，“母机”也丧失了持续作战能力。
美国最早的寄生式战斗组合要数“梅肯”号飞艇和“雀鹰”战斗机的组合。考虑到上述“痛苦”，美国决定使用飞行相对稳定的飞艇作为母体，上面安装一种“秋千”状的挂架，挂载4架“雀鹰”战斗机——打算释放战斗机的时候，像荡秋千一样把战斗机“扔”出去。
但是，当战斗机返回之时，二者在保持同样速度的情况下，母机伸出秋千，战斗机的飞行员需要准确操纵飞机、缓慢接近这个秋千、准确地把飞机上部的挂钩挂入秋千环中，而后，飞艇上的回收机务人员把机身固定架套在战斗机的机身上，用卷扬机将飞机拉回母体上。
这个过程非常复杂，就像空中杂技一样困难。
并且，飞艇有个重大弱点——抗风暴性奇差。在短短两年时间内，“梅肯”号和姊妹艇“阿伽门农”号都因为被风吹断了尾部而坠毁，造成了上百名艇员遇难。
最后，美国不得不放弃了这个原本看起来很有前途的路线。
当然，美国人绝不就此甘心罢手。
二战后，他们以B29轰炸机为母机开发了EB29+XF85战斗机组合。为了挂载寄生式的小型战斗机XF85，载机EB29专门设置了吊架等回收装置。
不过，还是老问题，两架高速飞行的飞机之间气流复杂使得飞行员无论如何都难以确保回收时候保持平稳飞行。在7次试验中，子机和母机发生碰撞造成结构损坏的有4次，成功的3次其实也都是险象环生，仅凭运气。
所以最后美国空军只能结论“ 即使在经验丰富的试飞员的操纵下，回收也是个困难的工作”，只得彻底作罢。
各国不得不放弃了这个诱惑十足、野心勃勃的的战术方案。
3
转机：无人机重燃希望
最开始的无人机都是程序控制性的，通过机械或者电子计时器计算速度和飞行时间，在这个基础上规划一个返回航路。
例如，某无人机飞行速度700KM/小时，那么在地图上量好飞行方向就应该可以飞到某地，计时器设定为一小时后自动启动让飞机作出转舵返航动作，然后根据转舵角度确定无人机返回地区，回收分队前往“守株待兔”……在此过程中，无人机操控人员跟飞机基本没有什么互动。
如今，时过境迁，无人机的出现已经使上述状况发生改变。
现在，有了先进的电脑技术和卫星通讯系统，不但可以事先给无人机输入“电子地图”，一路上通过机载传感器不断地按图索骥，更可以通过卫星网络随时跟操控人员进行联系，不管是中途改变任务还是遭遇敌人拦截，都能作出相应对策。
并且，相对于有人驾驶的作战飞机，无人机具有诸多优势：
*不用顾虑驾驶员的生存问题，无须配备复杂庞大的驾驶员生命维持系统，可以将体积微型化，使其难以被发现和跟踪；
*可以采取大型化路线，塞进更多的燃料，从而实现数十个小时的留空时间；
*可以在各种极端情况（超过人体极限）下工作，诸如轻松实现高超音速飞行，大幅度机动动作等等。
并且，无人机成本低廉、效果显著，损失一架无人机不过是损失一部机器，不存在人员伤亡，大规模工业产品可以让成本不断降低。
随着以计算机技术、网络通讯技术为基础的人工智能控制系统逐渐成熟，无人机技术出现了新飞跃：
*通过机载传感器，无人机将所感知到的战场信息迅速上传战场战术网络系统，并向所有作战平台分发共享；
*通过卫星网络或者战区指挥网络，无人机可接受实时指令，使用携带精确制导弹药冲到第一线、执行“定点清除”任务，让恐怖分子无处遁形；
*先进计算机控制的电传操纵系统可以通过互相的交联通讯，使得两架飞机之间的协调动作更加顺畅，毕竟机器的稳定性赛过飞行员。
可以说，目前，无人机在战场上已经大放异彩，不仅仅能够执行侦察、监视等辅助性任务，在某些任务领域早就挑起“大梁”，例如，美国正在致力于使X47B无人机（可以用于夺取制空权和对地攻击多用途）实现舰载。
因此，以无人机的方式实现“空天母舰”有了现实的基础。
科技实力独步全球的美国自然不甘落后。
在雄厚的技术基础上，以DARPA (美国国防高级研究计划局）为首的若干研究部门，明确提出了开发小型集群化作战的无人机研发项目。未来，美军将致力于装备多种这样的无人机系统：具有一定智能自主能力、体积小型化、可在集群条件下互相协调甚至与有人机协同作战，并且成本低廉、可以回收。
这就是蜂群无人机战术。
其灵感来自蜂群：蜜蜂群体行动时，每只蜜蜂并不需要掌握所有信息，只跟自己周围几只小伙伴进行信息交流，然后，通过网络式共享信息，从而使整个蜂群明确行动目的。
4
革命：蜂群无人机战术
2015年底，俄军出动无人机集群进入叙参加地面反恐作战，世界上首次无人机机群作战由此展开，对击溃“伊斯兰国”防线起到不可低估的作用。
这种蜂群战术具有革命性意义！
对于集群无人机而言，其中并没有领导者或者核心设备。集群无人机是一个自组织的系统，所有的无人机单体都是平等的。集群性能够让无人机对一个区域进行有效搜索，在一起飞行并不会发生碰撞。而且操作一整个集群无人机仅仅需要一个操作员。
设想一下，如果一架F16作为母机突然释放出数十甚至更多个子机，一起发动攻击，每个子机根据战术网络共享敌情信息、依靠机载人工智能控制系统进行选择和判断，最后分别扑向预定目标，就相当于在一瞬间使整体攻击力成倍递增。若其中还有其他个体分别承担电子战、警戒等作战任务，那么，在传统有人驾驶飞机上飞行员难以独自完成的警戒（一般要依靠僚机）、发现目标、发动攻击等一系列必须动作，将由无人机蜂群迅速完美执行。
值得一提的是，这些子机依靠3D打印等技术制造，成本低廉。不必担心对方火力拦截，即便损失了也不可惜，完全可以采取“自杀式攻击”。从这个角度来说，等于使敌方火控系统的任务压力迅速增加数十倍——面对这种“神风”式的饱和攻击，即便防守方火力十分强大，也是无可奈何。打个比方，就像一头壮壮的熊面对一群疯狂扑来的马蜂，除了抱头逃走，也没有什么更好选项了。
更重要的是，由于无人机具有上述种种优势，其体积大小完全可以根据使用环境来决定，起飞方式具有高度灵活性：既可以是有人作战飞机撒布，也可以是大型无人机撒布，甚至还可以是用车载乃至手抛起飞。因此，不仅仅空军和海军航空兵的无人机可以使用蜂群战术，即便是普通的舰船，甚至到陆军的步兵分队这一层次，也有可能使用小微类型的蜂群无人机灵活执行各类任务。
想想看，原本步兵需要冒着敌人火力去拼死炸碉堡的行动，现在变成了躲在战壕里，掏出无人机扔上天（更可能还是支起来发射架），然后在操作台上像玩游戏一样就把敌方的火力点逐个打掉了。
这个画面并非痴心妄想。
叙利亚战场上，某交战双方已经开始使用无人机互相轰炸，只不过因为所用某型号无人机本来是我国产的玩具，用来作战的话，效果可想而知——无论是载重还是精确程度都非常“草根”。
随着无人机技术进一步发展，危险而强大的蜂群无人机在未来战场上必将得到广泛应用，说无处不在也不为过。
试想一下，海军舰船普遍携带蜂群出动将是一副什么景象？那是满世界的航母啊！
5
障碍：道高一尺，魔高一丈
当然，想象总是更加美好。若要付诸实践、使无人机蜂群在实战中发挥重要作用，现阶段，我们至少需要跨越下面这三道门槛。
首先，人工智能问题。
目前，无人机的自主性普遍较低，即便是赫赫有名的美国“捕食者”无人机，也需要有一个飞行员通过地面站在远距离上对其进行遥控。依赖远距离遥控，仅仅就信号传输处理耗时而言，必然导致无人机对于战场情况作出反应出现延迟。
在对地攻击中，这么一两秒钟的延迟也许不算问题，但是，在未来激烈的空中对战中，时机差之毫厘，战果将失之千里。
另外，在无人机群的飞行过程中，有一点非常关键：各无人机之间必须互相交流信息后进行协调计算，从而确保不会发生碰撞，然后涉及任务分配、目标选择等。这些功能的实现都需要强大的人工智能系统运作。
然而，人工智能水平越高，对机载计算机的能力要求就越强大，所需能耗就会翻倍。
目前的电脑以Intel的I5CPU芯片为主，运算速度跟20年前的386时代相比，早已不知道翻了多少倍。不过，只要拆开你的台式机机箱，看看目前的电源模块功率标称是多少，CPU上的风扇有多么巨型，再回忆一下当年386时代的小巧玲珑电源模块和没有风扇的样子，相信你就明白了这个问题其实一点都不是小事。
其次，通讯问题。
虽然无人机群倾向于依靠强大的人工智能，尽可能的减少操作者对其进行干预程度，但是肯定不可能对其放任不管。战场上什么情况都可能出现，举个例子，如果敌对目标放弃抵抗，那么就必须及时中止无人机蜂群攻击行为。
这时，人工智能系统很可能无法识别变化，仍然需要人类指挥员进行决策。无人机之间、无人机与有人机配合作战时，都需要依靠战区战术网络系统进行信息共享，这就对无人机蜂群的通讯能力提出了很高的要求：通讯速率必须要快！
不能被敌方截获甚至入侵、造成信息“劫持”，最后操纵你的无人机把你的炸弹扔在你的司令部房顶，而当下无人机一旦受到电磁压制干扰，既无法通过卫星网络确定自己位置，又不能跟操纵员取得联系接受操控，就出现迷航坠落的现象也必须得到改变。
2016年底伊朗击落美国无人机RQ170时，据说就是采取了这种方式。
目前，虽然采用了跳频和直接扩频等诸多保密通讯方式，但是，正所谓“道高一尺，魔高一丈”，未来战场情况将越加复杂，面对更多样化的挑战，操控如此强大的武器系统，显然需要更可靠的通讯指挥手段。
最后，能源储存问题。
如果蜂群无人机采取类似X47B这种大型化模式，就可以使用跟现有航空发动机类似的型号，依靠空中加油以便实现长时间留空，并且为机上设备提供足够的电力。
不过，大型无人机也有其弱点，一方面，因为体积较大，所以灵活性较差，与小型机相比，更容易被发现和跟踪、摧毁；另一方面，与有人驾驶飞机相比，大型无人机较为廉价，但是造价仍然不太便宜。因此，为了追求战术灵活性和最佳费效比，在未来的战争中，最具前途的还是大量小型无人机组成的蜂群。
但是，小型无人机也有短板：迫于其体量较小，装载燃料必然有限，甚至大量的小微无人机必须整体依靠电池作为动力，这样的话，如何解决好机载设备低能耗和大容储量电池问题，对于其发挥更大作战效能的影响十分关键。
目前，电子计算机技术走到了一个“瓶颈”期，要支持一个高度智能化的蜂群存在一定难度。未来的量子计算机、生物计算机或者激光计算机等高效低能耗的新型计算机技术一旦成熟，必然会给无人机蜂群带来翻天地覆的变化。
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