空天防务观察

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陈黎 ¦ 老鹰抓小“机”:猛禽执行反无人机任务相关研究现状

本文已发表于《中国航空报》,2022年12月27日出版。随着民用无人机技术的快速发展,目前无人机应用已经深入到世界各国经济建设和社会生活的各个方面,并发挥着越来越大的作用。但与此同时,各种不规范、非法使用无人机的事件也越来越常见,部分场合下无人机甚至成为恐怖分子发动袭击的工具。如何才能有效遏制日显猖獗的无人机违法犯罪事件,必要时采取合适的手段将其击落、捕获或驱离,已经成为相关各国执法部门不得不认真面对的一个问题。为此,近年来国外开始探讨研究一种高效费比、低附带伤害的反无人机解决方案——训练鹰、雕、隼等猛禽来抓捕无人机,并取得了初步成效。一、使用猛禽执行反无人机任务的可行性回顾历史,人类训练动物来参与执法甚至战争由来已久,时至今日世界各国军/警方仍在大量使用各种军犬、警犬。即使是以鹰为代表的猛禽,也很早就有被驯化并参战的先例,例如第二次世界大战期间英国就曾专门训练一批鹰来猎杀为德国军队传递情报的信鸽。因此,今后只要对鹰等猛禽进行适当的训练,利用其来承担部分场合下的反无人机任务,也完全具有可行性。作为鸟类中高居食物链顶端的“天空霸主”,鹰具备很多可用于执行反无人机任务的潜能:视觉敏锐,其视力范围最远可达36千米,并且可以在千米以上的高空准确地发现、识别地面上的猎物;行动敏捷,其最大飞行速度高达150英里/时(约241千米/时),已经超过了相当一部分无人机的最大时速;性情凶猛,力量强劲,其锋利的爪子能够牢牢控制住猎物(其中包括羚羊这类相对较大型的动物)并飞行很远距离,当其保护幼鸟或猎物时甚至敢于同狼、熊这样的较大型食肉动物搏斗。不仅如此,鹰在捕捉猎物过程中还具有“身手灵活”、“稳准狠”、甚至“一击必杀”等突出特点:美、英两国科研人员曾将微型摄像机、GPS接收机等设备安装在鹰身上,并以其它鸟类或无人机拖带的诱饵为目标,对鹰攻击目标的具体过程进行追踪观察,发现它们追捕猎物时的飞行特性与现代地空/空空导弹广泛采用的比例导引法非常接近。也就是说,鹰在追捕猎物期间会适时调整飞行姿态,使自身速度向量的转动角速度与目标视线的转动角速度始终保持成正比,进而保持较为平直的飞行路线(图1、图2)。在这期间,尽管鹰的飞行速度远不如导弹,但它们调整自身飞行姿态远比后者更加灵活自如,由此仍可确保猎杀目标时的成功率。图1
2022年12月30日
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【特别快讯】B-21!美空军和诺格公司首次公开展示B-21“空袭者”隐身轰炸机原型机

2022年12月2日,美空军和诺格公司在位于美国加利福尼亚州帕姆代尔的美空军第42号工厂的诺格公司使用厂房区,举行了B-21“空袭者”(Raider)隐身轰炸机原型机的首次公开展示仪式。图中红圈内是美空军42号工厂的诺格公司使用厂房区卫星拍摄图像,B-21的原型机就是从这里出厂。该厂房区的西侧,还有美国波音公司、洛马公司各自使用的42号工厂厂房区,相比较而言,图中诺格公司的厂房区是最大的(谷歌地球2022年图片)
2022年12月3日
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【装备发展】B-21!诺格公司宣布B-21轰炸机将于12月2日正式亮相

2022年10月20日,诺格公司宣布,将于12月2日正式公开B-21“空袭者”隐身战略轰炸机,揭幕仪式将在该公司位于美国加利福尼亚州帕姆代尔的工厂进行。2022年9月,该公司曾表示共有6架B-21原型机处于测试和总装阶段。此外,诺格公司还透露,B-21预计将在2023年上半年首飞,并前往爱德华兹空军基地启动试飞工作。诺格公司的商业模式化产品发布预告:B-21“空袭者”将在2022年12月2日显露真容(美国诺格公司图片)作者观点:B-21是美空军首型以我为主要假想敌研制的隐身轰炸机,相关性能指标严格保密。首次亮相活动将仅限美政府和美空军高层,以及少数受邀媒体及行业代表参加,同时对摄录设备及其使用角度进行严格限制。诺格公司宣称B-21是“针对强对抗环境下作战进行优化的全球首型第六代作战飞机”,是“有史以来最先进的军用飞机”,是“开创性创新和卓越技术的产物”。另外值得关注的是,与美空军历史上的其他机型不同,得益于数字工程和成熟技术,即将亮相的首架B-21就已是“生产代表型”飞机而非原型机,其结构和配置将更加接近量产和作战使用状态。美空军曾透露,B-21的隐身能力将“比B-2A好很多”,并坚定宣称将“至少采购100架”。作为美空军远程打击“系统簇”的核心装备,B-21列装后可与“下一代空中主宰”战斗机、RQ-180穿透无人侦察机、穿透电子战飞机等协同作战,形成体系化的隐身穿透打击能力,从而“将对手全境的重要目标置于险境”。1988年11月20日B-2A“幽灵”隐身轰炸机首次露面仪式上,美国《航空周刊》拍摄的俯视图。这次B-21的公布会有这种好照片发布吗?(美国《航空周刊》图片)(中国航空工业发展研究中心
2022年10月31日
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【装备发展】无限打击!美海军未来机载武器发展将更关注飞行速度

2022年9月19日,美国《航空周刊》网站报道称,美海军一直把射程视为未来机载武器的关键能力。因为在其设想的印太地区潜在冲突中,由于对手持续装备先进的远程导弹,美舰艇和舰载机将不得不在更远的距离上作战。但是海军表示,仅仅关注射程是不够的,在不久的将来如果导弹速度较慢,再远的射程也用处不大,因为武器的速度正变得越来越重要。美海军作战办公室航空武器官员布莱克利表示,在当前时间段,美海军更需要的是增速而非增程。空空武器方面,在AIM-260服役之前继续升级AIM-9X和AIM-120系列导弹美海军航空兵司令怀特·塞尔认为,在制定长期发展计划的同时,不能停止升级现有的机载武器。为此,美海军和雷神公司在AIM-260“联合先进战术导弹”服役之前,正努力升级AIM-9X和AIM-120空空导弹,以期建立暂时的海上空战优势。对于AIM-9X,美海军正与雷神公司共同研发AIM-9X第2批次导弹的“系统升级套件-3”(SIP
2022年9月29日
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【战略竞争】高超攻防!波音公司披露SPEAR和HyFly2机载超声速和高超声速导弹概念方案

2,以下按缩略语音译称为“海弗莱-2”)高超声速导弹,另一个是首次披露的使用超高声速(high-supersonic)冲压发动机的“先进超声速冲压推进”(Supersonic
2022年6月8日
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【战略竞争】高超攻防!美试飞“战术助推滑翔”导弹,启研新高超巡航导弹,关注打击移动目标

综合美国防部国防高级研究计划局(DARPA)、相关企业、美国《航空周刊》网站等消息来源,美军2022年以来高超声速武器发展取得了新进展,近期报道的一些主要进展如下。1、美国防部国防高级研究计划局“战术助推滑翔”高超声速助推滑翔导弹秘密完成试射2022年3月左右,美国防部国防高级研究计划局(DARPA)秘密试飞了洛马公司的“战术助推滑翔”(TBG)原型弹,为美空军的“空射快速响应武器”(ARRW)项目的研发降低了风险。DARPA拒绝透露关于本次洛马公司TBG原型弹试验的任何细节。但是2023财年的预算要求文件表明,本次试飞中的部分或全部系统没有达到预期。该局2022财年本来还计划进行两次TBG原型弹的飞行试验,但是这两次试验要求在工程评审委员会对第一次飞行试验进行调查之后才能实施。另外,首飞遇到一系列问题另外的证据是,预算文件表示该局的TBG验证弹在回到飞行状态前,需要针对未说明的“纠正措施”完成设计确认和认证试验。
2022年5月17日
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陈黎、袁成 ¦ 从历代战斗机核心性能特征看国外六代机发展方向

《空天防务观察》导读:本文已发表于《国际航空》2022年第3期。第六代战斗机长期为各界关注的焦点,目前已有大量的研究成果和媒体报道。本文从历史溯源,并以较独特的视角对战斗机划代进行了剖析,以此窥探六代机的核心性能特征发展,以飨读者。在世界各国军方、工业界和相关媒体中,战斗机划代是一个长期备受关注、但迄今仍无明确定论的热门话题。通过客观科学的划代,将可以按照时间坐标轴,对世界喷气战斗机的漫长发展历程进行简明扼要的表述,对其这期间的复杂技术脉络进行全面系统的梳理,进而可以从历代战斗机纷繁多样的性能特点中提取核心特征,从其技术演进的众多偶然表象中发现必然因素。在此基础上可以“温故而知新”,对世界战斗机的未来发展发挥一定的牵引和指导作用,尤其是对目前国外探索中的第六代战斗机的能力特征、作战样式和技术需求进行合理预测和展望。一、对世界战斗机划代标准的回顾和思考众所周知,在不同时代、不同国家,乃至同一国家的不同机构、厂商、媒体之间,由于各种主客观原因,对战斗机代次的定义存在明显差异,由此造成世界范围内多种战斗机划代方式(例如苏/俄五代说、西方旧四代说、西方新五代说)长期并存,进而给相关工作带来不少困扰。因此,要对世界战斗机进行合理准确的划代,首先就得对相关的划代标准和辨识依据进行明确界定。随着相关各国军方和工业界对战斗机划代探讨的不断深入,尤其是2005年以来西方国家在摒弃“旧四代”、改用“新五代”划分法过程中对先前观点的修正完善,目前这一问题已经日渐明朗。由于世界各国研制装备战斗机的最终目的是用来执行作战任务并力争在战场上克敌制胜,作战能力在战斗机的相关评价指标中始终被放在第一位,因此在进行战斗机划代时,同样应当将作战能力作为首要辨识依据。也就是说,在技术水平、体系支持、人员素质相当的前提下,可以根据两型(批)战斗机在作战能力方面是否有质的差距,来判断二者之间是否存在代差。对现代战斗机来说,决定其作战能力的因素有很多,但其中绝大多数均可归属到飞机平台性能(速度、升限、机动性等)和武器系统性能(有效射程、杀伤威力、命中精度等)两个方面。而在飞机平台和武器系统这两方面性能中,前者涉及到气动外形和动力装置,一旦飞机定型,将很难通过后续改进来实现质的飞跃;后者则主要取决于航电设备、火控系统和机载武器,相对来说更容易通过改进升级来获得巨大提升。有鉴于此,在根据作战能力对某型(批)战斗机所属代次进行判别时,将可以重点从气动外形和动力装置两方面进行考察。由此一来,战斗机划代标准将会显得更加明确清晰,可最大程度减少评判过程中主观因素的影响,尤其可以有效避免部分战斗机因为武器系统改进升级、作战能力提高而导致划代混乱的问题出现。例如,美国F-4“鬼怪”和俄罗斯苏-27“侧卫”分别为第三、四代双发重型战斗机的代表机型,尽管前者最新改进型的部分作战能力(尤其超视距空战能力)已经超过了后者早期型,但F-4并不能因此而重新划归第四代战斗机。因为苏-27在接受同等技术水平的航电、武器升级后,仍可凭借其优异的平台性能,在作战能力上继续保持对F-4的压倒性优势;相比之下,F-4囿于其机体原始设计,基本不存在仅凭改进升级,就在平台性能方面赶上、甚至反超苏-27的可能,因此其综合作战能力仍不能与改进后的苏-27相提并论。二、国外典型战斗机划代标准分析目前国外已经广泛采用战斗机五代划分法,但是在划代标准的具体细节、部分机型的代别归属等问题上,西方国家和俄罗斯的“五代”仍不尽一致,即使在美国国内,目前也存在多个版本的五代划分法,它们相互之间仍存在或多或少的差异。根据上面阐述的划代依据,笔者认为,多年来国外出现的众多战斗机划代方式中,美国《空军杂志》2009年10月发表的一篇名为《第六代战斗机》的文章中所提出的战斗机划代标准,相对来说更加科学合理。如图1所示,按照该划代标准,自二战末期以来世界各国研制的喷气战斗机可以划分为如下五代。第一代是指二战末期开始出现的世界最早一批喷气战斗机,其代表机型包括德国Me-262/He-162、英国“流星”、美国F-80和苏联米格-9。这代飞机带有明显的试验性质,大致相当于在传统活塞式战斗机基础上换装了喷气发动机,沿用了后者的平直机翼布局(Me262的机翼略带后掠角),尽管飞行速度达到了活塞式飞机难以企及的水平,但很难在此基础上进一步提高。第二代是指问世于20世纪40年代后期的一批后掠翼喷气战斗机,其中最知名的就是朝鲜战争中的一对空中敌手:美国F-86和苏联米格-15。这代飞机由于采用了后掠机翼,有效减小了激波阻力,由此可使换装喷气发动机带来的优势得到更充分发挥,其飞行性能较上代飞机有了明显提升,最大飞行速度已经接近声速。第三代是指20世纪50-60年代世界各国大量服役的多型超声速战斗机,主要包括美国“百系列”(F-100/-101/-102/-104/-105/-106)和F-4、F-111、YF-12/SR-71,以及苏联米格-19/21/23/25和苏-7/9/11/15/17。这代飞机采用了适合超声速飞行的气动布局和带加力的涡喷发动机,飞行中突破了“声障”,
2022年3月13日
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【装备发展】AIM-120D-3!美军完成新一轮AIM-120最新改进型中距空空导弹挂飞试验

Refresh,F3R)改型发展工作的一些进展。综合以往信息和AIM-120系列导弹改型编号规律,我们确定该改型的正式编号就是AIM-120D-3。雷神公司与美空军一起,成功完成了AMRAAM
2021年12月15日
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陈黎 ¦ 隐身空空导弹发展现状及关键技术研究

本文已发表于《航空兵器》。“空天防务观察”导读:在可以预见的将来,空空导弹仍会是最重要的空战兵器。但是,空空导弹和军机之间,一旦导弹发射出去,发射机或其他节点可还为空空导弹提供中段修正,但所能做的不多;而被攻击方可以从发现对手空空导弹或对手发射空空导弹征兆后,全程采取多种对抗手段,所以这就主要是弹与机之间“轻量级
2021年11月30日
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【装备发展】SWiFT!印度隐身无人作战飞机缩比验证机完成地面滑行试验

“隐身飞翼飞行试验台”无人作战飞机缩比验证机进行地面滑行试验(印度国防部国防研究与发展组织图片,印度媒体截图)2021年10月22日,在印度国防部长拉杰纳特·辛格视察印度国防部国防研究与发展组织(DRDO)期间,DRDO和印度媒体披露了印度自行研制的一些无人机的新信息,其中包括“鲁斯图姆”1(Rustom
2021年10月25日
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【友情转载】隐身战斗机哪家强——国际航空相对论第一期实录

这个问题暂时还没有答案,还要看美国具体的国防预算安排。可能最早要到2031-2032年,NGAD才有可能替换传统战斗机。当然,考虑到历史上频繁的项目延期项目,估计NGAD项目也可能推迟几年投入服役。
2021年9月24日
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【装备发展】空空导弹!德国设计未来隐身空空导弹;波音展示两级设计的远距空空导弹

2021年9月17日,美国《航空周刊与空间技术》网站报道称,德国迪尔防务集团瞄准法德西联合研制的“未来作战航空系统”(FCAS)隐身作战平台的机载武器,正在改进其“依尔依斯特”(IRIS-T)红外制导近距空空导弹。目前,IRIS-T导弹在近距空空导弹市场占有较大份额,配装欧洲多国空军的F-16、“台风”和“鹰狮”战斗机,并将集成至韩国研制的KF-21战斗机。
2021年9月21日
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【装备发展】氮化镓世界!威力倍增,赋能未来:战斗机机载氮化镓有源相控阵雷达大步迈向应用

2021年6月28日,美国《航空周刊》网站报道认为:当前,氮化镓(GaN)技术在战斗机雷达上的应用蓄势待发。氮化镓已是5G电子设备和大型搜索雷达当前的首选半导体,正处于过渡到战斗机火控雷达应用的潮头,有望使战斗机火控雷达实现自20世纪90年代末采用有源相控阵技术以来最大的一次性能飞跃。我中心将该报道要点编译如下,并结合我中心长期以来积累掌握的情况增加大量图片和图注,以反映氮化镓有源相控阵雷达近年来的一部分进展,供读者参考。二十年前,从行波管到砷化镓(GaAs)芯片的技术转变,使有源相控阵雷达能够被封装到战斗机狭小的机头雷达罩中。今天,氮化镓又为下一代战斗机开辟了新的设计空间。氮化镓技术提供强大得多的功能,目前正接近规模化应用——先进的制造技术已提高了氮化镓半导体的耐用性并降低了成本,为新一代机载相控阵引入氮化镓单片微波集成电路芯片铺平了道路。近期,只要能满足换装氮化镓雷达的供电和冷却要求,若干型战斗机机载有源相控阵雷达的探测距离有机会提高一倍;远期,转向氮化镓为新一代作战飞机开辟了设计选择。与当前战斗机在机头处沿横截面方向安装雷达天线不同,氮化镓提供强大的功率附加效率(power-added
2021年7月8日
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【特别快讯】“标准”-6上机?美国首次公布F/A-18F战斗机搭载类似“标准”-6导弹试飞照片

2021年4月19日下午,美国《航空周刊与空间技术》网站首发一张照片:一架美海军F/A-18F战斗机在左侧机翼下,挂装1枚类似于去掉了固体火箭助推器的“标准”-6导弹进行试飞。
2021年4月20日
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陈黎 ¦ 军用飞机主动防护技术十六问

本文此前已发表于《国际航空》组织2021年3月号,原标题为“主动防护为未来军机构筑护身金钟罩,中国航空研究院陈黎研究员访谈”。2020年9月,中国航空研究院陈黎研究员出版了《军用飞机主动防护技术》一书(详见本号于2020年10月20日发布的该书书讯:“军机‘金钟罩’、‘铁布衫’------国内首部军用飞机主动防护技术专著出版”,点击题名可直接访问),在国内首次对军机主动防护这一先进理念及其关键技术进行了系统研究和集中梳理,同时对军机主动防护技术的发展应用前景以及国外在相关领域的研究进展情况做了全面介绍。该书面世后,在业内引起较大反响和较广泛共鸣,但同时也在部分读者中引发了一些疑问和思考。为此,《国际航空》对陈黎研究员进行了专访,就军机主动防护技术发展过程中的一些常见问题进行了探讨。问:能否首先简单介绍一下军机主动防护的基本概念?答:严格来说,军机主动防护其实也不是什么新概念了,20世纪50年代面空/空空导弹(对空导弹)刚投入使用,军机主动防护概念就相伴而生了,只不过当时不具备将这种理念变为现实的技术条件。所谓军机主动防护,通俗一点讲,就是为军机配装一套机载反导自卫系统(机载主动防护系统),使其可对来袭弹药(包括对空导弹和RPG火箭弹等其他弹药)实施拦截摧毁,从而提高其战场生存力,这和水面舰艇配装近防武器系统、坦克装甲车辆配装主动防护系统是一样的道理(图1-2)。
2021年4月6日
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廖孟豪 ¦ 2020年国外高超声速飞行器发展综述

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2021年1月29日
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袁成 韩杨楠冰 ¦ 美国兰德公司分析低成本可消耗无人机在台湾海峡对抗环境中的运用

2020年5月11日,美国兰德公司发布《在对抗环境中运用低成本可消耗无人机》研究报告(以下简称《报告》)。《报告》受美空军作战集成能力中心委托,以台湾海峡为作战场景,研究提出以数百架低成本可消耗无人机作为前出部队阻止我海军两栖舰艇登陆台湾本土的作战概念,探讨了无人机的功能和性能、发射回收方式、瞄准网络的能力等,并通过推演仿真验证了作战效果。一、研究背景美空军委托兰德公司开展上述研究主要有两大背景因素:一是落实“大国竞争”战略、全力备战大国战争。自特朗普政府2017年正式锁定中俄为最大战略对手并提出“大国竞争”战略以来,美军全力备战大国战争,重点研究如何战胜对手的“反介入/区域拒止”能力。兰德公司在《报告》中披露,该机构经过一系列兵棋推演,认为中俄的弹道导弹、巡航导弹、反太空武器、网络和电子战等装备将严重挑战美军兵力投送。如在冲突爆发的前几天,美军事基地和航母编队将遭到大规模导弹齐射攻击,美军防空反导拦截系统可能被摧毁,欺骗、诱饵、分布等被动防御措施虽可能有效,但无法真正影响胜负。因此,美军需要探索在大国战争中完成力量投送的新方法。二是技术发展可初步支撑新形态无人机装备,而美空军正在开展探索性研究和实验。把先进技术和新型作战概念相结合,进而形成作战优势一直是美军应对重大挑战的抓手。随着增材制造、自主控制和传感器小型化等技术的进步,美军正瞄准未来持久大规模大国战争,全面探索发展低成本可消耗无人机技术,如美空军的XQ-58A“战神婢女”低成本可消耗隐身作战无人机和美国防部国防高级研究计划局的X-61A“小精灵”空射可回收蜂群无人机均已开展试飞,初步证实了技术可行性。因此兰德公司在《报告》中提出,在强对抗环境中大量使用低成本可消耗无人机前景良好,它可在敌防区内遂行各种作战任务,并通过数量规模优势抵抗中俄打击。但是美军迄今并未系统性探讨运用问题,在这种情况下,美空军委托兰德公司开展研究,完成了《报告》。
2021年1月13日
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【科技动向】弹联网!美空军完成“金帐汗国”自主弹药蜂群首次技术演示

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2021年1月11日
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陈黎 ¦ 纳卡冲突中的无人机攻防战点评

本文已发表于《国际航空》杂志2020年第11期。2020年9月27日-11月9日,阿塞拜疆和亚美尼亚两国就纳戈尔诺-卡拉巴赫地区(纳卡地区)的归属问题,爆发了自1994年纳卡战争结束以来规模最大、交火最激烈的武装冲突。在此次冲突中,阿、亚双方除了大量出动坦克、装甲车辆、自行/牵引火炮、远程火箭炮、战术弹道导弹等传统武器装备外,还广泛使用了无人机这一新兴技术兵器参战,使无人机/反无人机作战成为双方交战的一个主要作战样式,贯穿于整个冲突的始终,并成为此次冲突区别于先前历次局部战争的一个突出特点。尤其对于阿塞拜疆一方来说,其参战的无人机数量多、品种全、战果大,表现非常抢眼,对于阿方最终赢得这场战争发挥了至关重要的作用,进而引发了外界对无人机实战运用的新一轮关注和探讨。一、阿军无人机作战使用概况在阿、亚两国因为纳卡地区而持续三十余年的对峙中,尽管阿方在国力、军力方面均占有数量上的明显优势,但由于各种原因,亚方却长期在冲突中占据上风,纳卡及其周边地区也因此一直处于事实上独立状态。然而在此次冲突中,阿军却一改多年来和亚军(包括亚美尼亚及纳卡地区的军队)对阵时的颓势,频频攻城略地,将战场主动权牢牢掌握在手中,最终迫使亚方签署
2020年12月29日
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陈黎 ¦ 未来空战游戏规则改变者——军机主动防护技术

《空天防务观察》导读:本文原刊登于陈黎先生新专著《军用飞机主动防护技术》,本号转载自《军事文摘》公众号。《空天防务观察》曾在2020年10月20日推荐《军用飞机主动防护技术》,该兴趣的读者可点击左侧书名访问本号的推介。未来空战游戏规则改变者——军机主动防护技术随着各种高新技术的广泛应用,现代军机(固定翼飞机/直升机)在战技性能不断提高的同时,研发采购成本也持续上涨,进而导致世界各国军机装备数量急剧减少,机队规模大幅萎缩,战时谁也经不起大量损失。由于这样的原因,加上现代社会对人员战时伤亡的高度敏感,提高军机战场生存力、减少其战时损失的重要性也日显突出,自防护能力太差、战斗中易遭毁伤的军机将很难被各国军方认可和接受。为此,目前世界各国均在大力探索各种对军机战场生存力有重大影响的新概念、新原理、新技术,主动防护就是其中非常具备代表性、并且拥有广阔应用前景的一种。一、军机主动防护概念提出的时代背景和现实意义二战结束以来,随着导弹技术的发展,各种对空(面空/空空)导弹逐步取代传统的高炮/航炮而成为军机的主要威胁,如何防御对方发起的各种形式的导弹攻击,也成为提高军机战场生存力的关键所在。在今后,随着各种高性能对空导弹不断涌现,军机面临的导弹威胁将会进一步加剧;与此同时,随着未来战争形态日益向多样化发展,今后的战场环境将会更加复杂险恶。在这样的时代背景下,机动规避、软杀伤等传统军机防护手段的局限性日益暴露,主动防护的独特优势则非常引人注目地显现出来,其对各国军方的吸引力也与日俱增。1.传统的军机自防护措施将越来越难以对抗高性能对空导弹的攻击现代军机历经一百多年的发展,目前其自防护措施已经相当成熟完善,但这些措施大都集中在如何避免被发现、跟踪和攻击等方面;一旦被敌方发现并遭其导弹攻击,军机能采取的自防护措施将只剩下两种:机动规避和软杀伤(有源/无源干扰)。然而现代对空导弹针对军机这两种防护手段,进行了多种优化设计,导致军机对抗过程中的难度越来越大。(1)对空导弹导引头抗干扰能力不断增强,对其实施干扰将越来越力不从心。随着先进的成像制导、多模导引和复合制导方式的普遍采用,现代对空导弹导引头的抗干扰能力越来越强,传统软杀伤手段已经越来越难以奏效。例如,美国AIM-9X等第4代近距空空导弹广泛采用了红外成像制导,其探测到的目标是一个图像,而不像先前红外点源制导那样是一个点,传统红外诱饵弹、红外干扰机等手段对其基本无效;美国AIM-120C之类的第4代中距空空导弹除了普遍采用复合制导外,还具备“跟踪干扰源”这一末段制导方式,目标若对其实施有源干扰反而会“引火烧身”;美国在研的CUDA、“游隼”等最新一代空空导弹则将采用多模导引头(例如毫米波雷达/红外成像双模制导),可在充分发挥各种制导方式优势的同时,有效弥补各自的不足,从而极大地增强抗干扰能力。此外,有部分型别的现役对空导弹还采用了较为独特的制导方式,其工作原理就决定了外界很难对其实施有效干扰。例如,德/法国合作研制的“独眼巨人”潜空导弹采用了光纤制导,由人工进行目标识别并通过有线光缆传送指令,因而具备极强的抗干扰能力。(2)对空导弹机动能力不断提高,机动规避对军机摆脱攻击的帮助越来越小。随着弹体气动设计、高性能动力装置、非常规控制和弹体结构强度等技术的进步,现代对空导弹的最大可用过载不断提高,其攻击高机动目标的能力也不断增强。例如,美国AIM-9X近距空空导弹采用了推力矢量控制技术,欧洲“紫菀”15/30近/中程防空导弹引入了直接侧向力控制技术,由此大幅提高了机动能力和快速响应能力,二者最大可用过载高达60~70g,理论上足以对付最大过载15g以上的高机动空中目标。而从另一方面看,军机平台由于受到飞行员生理因素的限制,其最大使用过载不可能无限制地增加下去,目前的9g左右已被认为接近人体所能承受的极限。因此,面对现代高性能对空导弹的攻击,军机已经很难再像以前那样,通过剧烈机动使导弹的需用过载超出可用过载而丢失目标。此外值得注意的是,美国AIM-120D、欧洲“流星”中远距空空导弹还分别采用了双脉冲固体火箭发动机和整体式固体火箭冲压发动机,不仅飞行全程平均速度大大提高,而且主动段显著延长、不可逃逸攻击区扩大,尤其是在在弹道末段仍旧能保持较好的机动性能,进而有效增强了对抗高机动目标的能力。2.发展主动防护技术是当前时代背景下提高军机生存力的现实途径以上分析表明,要提高军机在未来战争中的生存力,继续靠改进平台机动性和软杀伤技术,与对手展开一轮又一轮“魔高一尺、道高一丈”式的循环竞争已非上策,而有必要另辟蹊径,寻求其它更加积极主动的办法来应对先进对空导弹带来的威胁,主动防护正是与这样的需求相适应的一种新概念防护手段。(1)主动防护可有效弥补机动规避/软杀伤手段在防护效能方面的不足。所谓军机主动防护,就是将目前已广泛应用于水面舰艇、坦克装甲车辆和地面军事设施的主动防护概念引入到军用航空领域,通过为军机配装一套与舰载近防武器系统(CIWS)、坦克主动防护系统(车载APS)和地面“反火箭炮、火炮及迫击炮”(C-RAM)系统类似,可对来袭导弹实施火力拦截的机载主动防护系统(机载APS),使其在战场上能以消灭来袭威胁的方式来提升自身的自防护能力(图1)。图1
2020年11月9日
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【重磅推介】军机“金钟罩”、“铁布衫”------国内首部军用飞机主动防护技术专著出版

为未来战机打造刀枪不入的“金钟罩”、“铁布衫”------国内首部军用飞机主动防护技术专著出版《空天防务观察》导读:我是陈黎先生《军用飞机主动防护技术》这本新专著形成过程的见证者之一。我在这本专著跨年的持续形成过程中,亲眼见证和亲身体会到了陈黎先生是怎样去穷尽力量,搜罗和分析所有可能获得的专业技术及情报资料;又是怎样在提交出版的过程中,还持续不断进行新的思考、完善和增补的。我相信,这本专著中大多数细节内容,大多数读者或都不曾见过;我也相信,读完这本专著,您还会因世界各国对军用飞机主动防护技术和方案的探索之多、之丰富,感到惊叹。如果您从事相关研究,又或者对该领域感兴趣,这本专著,您不可或缺,值得拥有!自20世纪50年代地空/空空导弹正式投入使用并对军机构成严重威胁以来,发展机载主动防护系统(APS)、以硬杀伤方式拦截摧毁来袭导弹,进而提高军机的战场生存力,就成为世界各国军方和工业界极力追求、却迟迟没能实现的夙愿。进入21世纪后,随着地空/空空导弹抗干扰能力的不断提高和攻击高机动目标能力的持续增强,以及RPG火箭筒等非制导近距直瞄武器在局部战争中被大量用于反直升机作战,机动规避、软杀伤(电子干扰)等传统军机防护手段的局限性日益暴露,主动防护的独特优势则非常引人注目地显现出来,对各国军方的吸引力也与日俱增。与此同时,随着精确制导、微电子、新材料、先进制造等技术的飞速发展,一些先前曾严重阻碍军机主动防护技术实用化的瓶颈问题,如今均已不同程度地得到缓解甚至消除。在这样的时代背景下,美国、以色列、欧洲等国家(地区)加大了军机主动防护系统的研发力度,并陆续推出了“小型先进能力导弹”、“微型自卫弹药”、Fliker、“硬杀伤防御辅助系统”等技术方案,其中部分方案已进入产品研制阶段。作者:陈黎书号:978-7-118-12168-1定价:68.00元由于主动防护从根本上颠覆了传统的军机防护模式,使其由消极被动地躲避、干扰、诱骗敌方导弹,转为积极主动地探测、跟踪、消灭来袭威胁,不仅可以有效弥补传统军机防护手段在防护效能方面的先天不足,使军机在未来战场上的生存力获得革命性提升,还能最大程度地避免传统防护手段对载机作战任务完成的各种不利影响,因此该技术一旦成熟并广泛应用,将会显著提高军机在未来高技术战争中的任务效能,甚至在相当程度上改变未来空中战场上的“游戏规则”,进而在装备体系、部队编制、战术战法等方面给世界空中力量的未来发展带来深远影响。《军用飞机主动防护技术》一书为中国航空研究院陈黎研究员集多年研究成果所著,由我国著名飞机设计师、中国航空研究院院长孙聪院士做序,国防工业出版社出版发行。该书作为国内首部军机主动防护技术专著,对军机主动防护的提出背景、基本概念、工作原理、发展历程进行了全面回顾和介绍,并立足于当前技术条件对适应未来战场环境的军机主动防护系统解决方案做了初步探讨,在此基础上还对适用于直升机、大飞机、战术飞机等三类军机平台的机载主动防护系统,以及以高能激光为反导拦截武器的军机主动防护系统进行了进一步探索研究。在《军用飞机主动防护技术》一书中,对研发机载主动防护系统所涉及到的各个主要技术领域,例如主动雷达/激光、被动雷达/激光、被动红外/紫外等探测跟踪手段,遮蔽/腐蚀导引头、充气/非充气物柔性拦阻、破片/子弹丸杀伤、弹体直接撞击、激光高温烧蚀等目标毁伤方式,无动力滞空拦截弹、航炮炮弹、抛射式反导榴弹、反导自卫导弹、高能激光等反导拦截武器,均进行了全面详尽的梳理分析。同时,该书还对20世纪50年代以来国外出现的各种典型机载主动防护系统发展构想进行了集中介绍,其中包括很多非常具有启示参考意义,但因问世年代久远、项目早早下马、仅处于早期探索阶段等原因而鲜为人知的概念方案,例如极富传奇色彩、性能指标超前时代的美国“派伊·瓦克特”飞碟状空空导弹,作战流程别具一格、弹体设计匠心独运的以色列“机载制导反导防御系统”,立足现有技术条件、高度重视效费比的美国“主动空中防御系统”,弹体小巧轻便、头部外形奇特的英国“超近距空空导弹”,充分挖掘传统武器潜力、有望使“古老”航炮获得“新生”的美国“制导硬发射弹药”。此外,对于一些与军机战场生存力密切相关、或者对军机主动防护技术发展走向有直接影响的重要领域,例如军机在未来战争中面临的战场环境及典型威胁、因为“黑鹰坠落”等事件而声名大噪的RPG火箭筒对直升机威胁的真实情况、机动规避/软杀伤等传统军机防护手段在现代战场条件下的实际效果、机载高能激光武器的发展现状及应用前景,该书也进行了详细探讨。《军用飞机主动防护技术》一书题材新颖、内容丰富、主题突出、图文并茂、通俗易懂,集资料性、综合性、知识性、科普性和可读性于一身,对于从事军用飞机、机载武器、机载自防护装备等领域设计研究的工程技术人员和决策管理人员来说,是一本不可多得的重要参考资料,同时也可作为科普读物供部队官兵、大中专院校师生以及广大军事/航空爱好者阅读。序言左滑
2020年10月20日
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廖孟豪 ¦ 美空军研究实验室Mayhem吸气式高超声速验证飞行器项目研判

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2020年9月5日
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陈黎 ¦ 剑锋对决!五代机之间的空战刍议

本文已发表于《国际航空》杂志2020年第7期。2005年12月美国研制的世界第一种第五代战斗机——F-22正式形成初始作战能力,标志着世界战斗机发展进入了隐身时代。自此之后,世界范围内出现了一股研制、采购五代机的热潮,目前除了美国、中国和俄罗斯之外,以色列、英国、日本等国采购的五代机(F-35)也已相继入役。随着相关各国五代机装备数量的不断增加,今后五代机之间的空战该怎么打,也逐渐成为人们关注的一个焦点问题。一、五代机空战出现的时代背景在当今时代,以隐身性能为标志性特征的五代机已经大量使用,并在一系列演习和实战中初露锋芒;与此同时,世界主要国家均加大了反隐身技术研究的力度,并已取得部分阶段性成果。在这样的时代背景下,作为空中作战基本形式之一的战斗机空战,也发展到了一个全新的阶段,其作战样式、手段和形态均较先前发生了明显变化。1、未来战场上五代机之间的交战将不可避免多年来一直有观点认为,五代机作为技术复杂、造价昂贵的“国之重器”,战时应当“好钢用在刀刃上”,
2020年9月3日
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廖南杰 ¦ “键盘侠”、“全球眼”与“逐风者”——美空军第16航空队概况

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2020年7月24日
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廖南杰 ¦ “政治正确”还是“天选之子”?美空军新任参谋长查尔斯·布朗上将画像

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2020年6月29日
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廖孟豪 ¦ 美军地专家论述从高超声速导弹跨越到高超声速平台所面临的若干关键问题

第44篇,高超攻防10:美稳步推动车载高超声速助推滑翔导弹发展,印完成碳氢燃料超燃冲压发动机首次试飞,2019年6月14日;
2020年6月18日
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【装备发展】氮化镓世界!韩国KF-X战斗机有源相控阵雷达将开始原型机地面试验

2020年3月25日,美国《航空周刊与空间技术》网站报道称,韩国韩华集团(Hanwha)为韩国航宇工业公司(KAI)正在研制的KF-X战斗机发展了机载有源相控阵雷达。该雷达的一部技术演示机已在以色列和韩国进行了一轮技术演示评估,即将开始生产代表型原型机的地面试验。KF-X飞机机载有源相控阵雷达研制由韩国国防部国防发展局(ADD)牵头,韩华集团是主要承包商,生产代表型原型机地面试验计划在2020年5月底之前开始。另外,韩国LIG
2020年4月22日
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廖孟豪 ¦ 美空军AGM-183A机载高超声速助推滑翔导弹总体方案研判

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2020年4月10日
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廖孟豪 ¦ 美Hermeus公司高超声速飞机研发进展、前景及挑战

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2020年4月3日
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【装备发展】贝尔、西科斯基又入围美陆军“未来攻击侦察机”项目竞争性演示

2020年3月25日,美国《防务头条》网站报道称,美国防部当天宣布,选择西科斯基和贝尔公司的竞标方案,进入下一轮“未来攻击侦察机”(FARA)原型机建造工作。该机是一种可选有人驾驶的高速载人侦察直升机,将填补已退役OH-58“基奥瓦”留下的能力缺口。此前8天,国防部同样选择了贝尔和西科斯基(其与波音公司组成了联合团队)争夺“未来远程突击机”(FLRAA)竞标(详见本号上一期,李昊先生的报道“高速突击!贝尔、西科斯基入围美陆军‘未来远程突击机’项目竞争性演示”,点击题名可直接访问),“未来远程突击机”将取代现役的UH-60“黑鹰”系列直升机。
2020年3月30日
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【装备发展】高速突击!贝尔、西科斯基入围美陆军“未来远程突击机”项目竞争性演示

2020年3月16日,美陆军选择贝尔公司和西科斯基公司(美国洛马公司的子公司)开展“未来远程突击机”(FLRAA)项目的竞争性演示和风险降低(CDRR)工作。2020年2月20日,洛马公司向前来视察的美陆军部长等官员展示SB>1“挑衅”复合推力直升机,并用该机和S-97复合推力技术演示验证机为来宾进行了飞行表演。洛马公司透露其所获得的“未来远程突击机”竞争性演示合同是美陆军通过航空与导弹技术联盟(AMTC)授出的其他交易协议。按照该合同,洛马公司将利用其旗下西科斯基飞机公司与波音公司合作开发的SB>1进行演示,该机集成了共轴旋翼、电传飞控和推进系统,计划在集成试验实验室、组件开发和推进系统试验台中进行的数千小时的试验,并开展各种试飞。西科斯基飞机公司试飞员透露,该机飞到130海里/时(约合240千米/时)的速度时,只使用了不到20%的螺旋桨功率和不到30%的发动机功率。在2月20日为美陆军部长等进行的演示飞行中,该机最大飞行速度达到了140海里/时(约合260千米/时),机体倾斜角达到45°(美国洛马公司图片)该工作分两个阶段推进,每个阶段都持续约一年。两家公司将运用基于模型的系统工程进行初步概念设计,评估需求可行性。按计划,FLRAA将于2022年转为在册项目,2030年列装。美国国会在2020财年为该项目追加了7600万美元,用于降低技术风险并加快交付速度。
2020年3月24日
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廖孟豪 ¦ 美军2021财年高超声速科研预算继续高位增长

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2020年3月4日
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【装备发展】多域!通用原子公司已用“灰鹰”无人机开展两次多域演示验证

2020年2月19日,美国通用原子航空系统公司宣布:该公司使用一套自有的“灰鹰”增程型(GE-ER)无人机系统,于2020年1月30日在美国亚利桑那州尤马试验场完成了第2次多域作战行动(MDO)演示验证,展现了防区外能力和长达40小时的续航能力,使指挥官可利用它来调度多域作战环境中的部队。
2020年2月25日
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廖孟豪 ¦ 高超攻防15:美XSP运载飞行器和HCSW导弹项目下马,高超投资增长,防御项目稳步推进

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2020年2月12日
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吴蔚等 ¦ 2019年国外航空武器装备与技术发展综述

依托中国航空工业发展研究中心资源,翻译或搜集国外重要空天防务动态,并提供要闻或问题深度分析。
2020年1月2日
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廖孟豪 ¦ 高超攻防14:美俄稳步推进高超声速导弹研制,美欧新立高超声速导弹防御项目

依托中国航空工业发展研究中心资源,翻译或搜集国外重要空天防务动态,并提供要闻或问题深度分析。
2019年12月23日
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廖孟豪 ¦ 高超攻防13:美空军B-1B弹舱试挂高超声速导弹模型;导防局已选5个高超声速防御武器系统概念方案进入第二轮研究

2、在微信的“通讯录”-“公众号”中,点击右上角的“+”号,输入“AerospaceWatch”查到到本公众号之后点击,再点击“关注”;
2019年9月9日
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袁成 ¦ 美军分布式空中作战概念最新动向述析

分布式空中作战是美军着眼大国对抗发展的全新空战模式,旨在将大型、昂贵、多功能有人战机的各类功能分解到大量低成本无人机上,构建由少量高性能有人机和大量无人机组成的协同作战体系,以较低成本实现更高作战能力,对敌再次形成不对称优势。为此,美军正系统布局关键技术体系,加速推动概念发展,值得密切关注。一、美军分布式空中作战最新发展情况2014年,美国防部国防高级研究计划局(DARPA)最早提出了分布式空中作战,并在2017年正式包装成“马赛克战”概念,即借鉴马赛克画简单、可快速拼接等特点,实现大量低成本、功能相对单一系统的动态组合与密切协作,形成敏捷集成、极具弹性(韧性)的空战体系,大型高性能无人机、无人僚机、无人机蜂群等均可融入其中。目前,DARPA和美空军研究实验室(AFRL)正积极开展体系架构、无人机平台、空战管理、自主协同等相关技术研究。1.
2019年9月2日
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廖孟豪 ¦ 高超攻防12:美空军高超声速飞机用超燃冲压发动机在地面试验中达到5.9吨推力,美俄高超武器新动向

2、在微信的“通讯录”-“公众号”中,点击右上角的“+”号,输入“AerospaceWatch”查到到本公众号之后点击,再点击“关注”;
2019年8月14日
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廖孟豪 ¦ 高超攻防11:美泄露HACM和HCCW高超声速保密项目,英启动高马赫数涡轮发动机技术研究

Bussing)表示,这次合作充分融合了雷神公司在战术导弹领域的丰富积累和诺格公司在超燃冲压发动机领域的先进水平,将有能力研发出最先进的导弹武器。诺格防务系统公司副总裁兼总经理麦克·卡恩(Mike
2019年7月29日
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袁成 ¦ 英国国防部国防和安保加速器2018财年年报述析

作者导读:DASA成立于2017年,旨在寻找和资助新技术,并进行开发和转化,为英国国防和安保部门等提供核心服务:确保需求清晰传达,并为最终用户提供明确的路线。目前DASA已经融入英国各地的创新生态系统,这对于提供最新的想法和评估市场潜力至关重要。美国国防部为开展大国竞争,启动了众所周知的《国防创新倡议》,并成立了国防创新单元(DIU)、国防创新咨询委员会(DIAB)、空军创新机构AFWERX和MGMWERX等机构,我们对其研究较多。其实,英军近些年同样开展了大量科技创新活动,也值得我们密切关注。例如,2016年8月,为与美军配合,英国国防部宣布启动英国版的《国防科技创新倡议》,成立国防创新基金(未来10年的8亿英镑)。除了原有的国防科学技术实验室(DSTL),英国国防部还建立了创新与研究洞察组织(IRIS),旨在预测技术发展趋势,分析在军事与安全方面的潜在应用;成立了英国版的DIU,负责制定创新战略,管理国防创新基金,还致力于将创新扩展到国防部的决策过程中。另外,DIU在寻求打破创新的障碍,特别是在商业流程和采办方面,使国防部成为一个易接近的、灵活的、有吸引力的合作组织。另外,与美军一样,英军种也成立了快速能力办公室(RCO),例如英国皇家空军RCO启动了“轻量级经济可承受新型作战飞机”(LANCA)项目,研究“忠诚僚机”概念。2019年5月,英国国防部任命克莱尔·卡梅隆为国防创新主任,其职责是在国防领域融入和实现创新,改变国防部当前的行事规则和整个文化,让每个人都能参与创新,对伟大的想法持开放态度,并坚持到底。除了技术创新,卡梅隆还将在如何雇佣和训练人员等方面开展创新,并鼓励跨部门的合作,特别是和安全部门。DASA和DIU直接向国防创新主任汇报工作。2019年6月24日,英国国防部国防和安保加速器(DASA)公布了《DASA
2019年7月22日
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袁成 ¦ 美国防高级研究计划局“驾驶舱内自动化系统”项目分析

2015年,美国防高级研究计划局(DARPA)启动了“驾驶舱内自动化系统”(ALIAS)项目,旨在让自动化系统接管基础飞行操作,降低人类作战负荷,提高任务能力和飞行安全,减少飞行员的培训周期和规模,节省培训和工资成本。目前,ALIAS项目在实施了43个月后,已成功实现预期目标,即将向军种转化。根据DARPA预算文件,该项目总共获得了8951.5万美元经费。一、项目要求根据招标书文件,ALIAS项目将发展一种可定制、嵌入式的自动飞行系统,并能通过人机接口与飞行员流畅互动。未来,飞行员将仅关注任务规划、军事战术等复杂问题,而ALIAS系统将完成起飞、巡航、避障、降落等飞行操作,另外也能纠正飞行员的失误、与人类协商规划飞行方案。ALIAS项目构想图(DARPA图片)DARPA要求:ALIAS系统必须在一个月之内嵌入到全新战机,或在一天之内集成至现役战机;可安装在80%的军用固定翼和旋翼平台以及相关民用平台;全面覆盖典型的飞行任务和应急程序;拥有冗余设计和软件保障设计;可在现役飞机上快速集成最新应用,包括第三方算法。项目有三个关键技术领域:一是尽可能减少ALIAS系统嵌入飞机复杂程度,以加速自动化技术的研发与使用;二是获取飞机操作知识,使系统快速嵌入不同平台;三是发展流畅的人机接口,使飞行员能快速进行任务监控和重规划。项目分三个研发阶段:第一阶段开展概念设计,并在地面飞行模拟器上验证系统架构;第二阶段将成熟和丰富第一阶段的成果,增强人机界面的可用性和鲁棒性,以及地面演示系统的可靠性,以支持飞行试验;第三阶段将开展包括从起飞、着陆、出现紧急状况在内的全自动化飞行演示,并验证系统移植到其他飞机上的能力。二、发展历程和设计方案2015年1-3月,DARPA分别授予西科斯基飞机公司(经费800万美元)、极光飞行科学公司(经费600万美元)、洛·马公司第一阶段合同。同年8月,西科斯基飞机公司(经费2274.6633万美元,其中公司自筹758.1453万美元,DARPA提供1516.518万美元)和极光飞行科学公司获得第二阶段合同。在该阶段,美国航空航天局、空军、陆军和海军都表达出对ALIAS系统的兴趣。2016年12月,DARPA最终授予西科斯基飞机公司3570万美元的第三阶段合同。2019年9月30日前,项目将按预期完成全部目标。以下介绍极光飞行科学公司和西科斯基飞机公司的技术方案和试验情况。1.极光飞行科学公司极光飞行科学公司的ALIAS系统包括控制系统、视觉感知系统、语音交互系统、一台安装在副驾驶位置上的机械臂、先进平板电脑以及一套飞机操控知识的获取流程。感知系统包含四个摄像头,用于读取仪器面板和监视仪表的数值,以及开关控制按钮的位置,然后将这些信息数字化并传送给控制系统。机械臂拥有六自由度,可在控制指挥下像人类一样操纵飞机,包括使用驾驶杆、杆盘、方向舵脚蹬和油门杆等。飞行时,飞行员通过平板电脑为控制系统下指令,机械臂的动作如果和飞行员的操作冲突,可自动撤回。除了通过平板电脑,飞行员也可通过语音与ALIAS系统交互,后者会向前者提醒操作失误和警告意外情况。极光飞行科学公司ALIAS项目方案在项目第一阶段,极光飞行科学公司的ALIAS系统成功在钻石DA-42固定翼飞机的模拟器和实机上开展了试验。项目第二阶段,公司把ALIAS系统安装到DARPA提供的赛斯纳“凯旋”(旧译“大篷车”)固定翼飞机上,验证了系统的多平台适应性,并在飞行员的监控下完成了基础飞行机动。之后,公司开展了把ALIAS系统集成到贝尔直升机公司UH-1直升机和波音公司737飞行模拟器上的工作。2.西科斯基飞机公司西科斯基飞机公司的ALIAS系统基于其2013年自筹经费发展的“西科斯基自主性研究飞机”(SARA)项目。SARA项目改装了一架S-76B商用直升机,加装了飞行控制系统、电传伺服控制系统、激光雷达和摄像机,旨在极大提升直升机的飞行性能、可靠性和安全性。在ALIAS项目中,该公司并未在驾驶舱中设计机械臂,而是把操纵机构植入于机体内部。另外在项目每一阶段,其都会对ALIAS系统进行改进升级,以实现更加精确的操控和便捷的人机交互。SARA试验机(美国西科斯基飞机公司图片)在项目第一阶段,ALIAS系统可利用数据库和传感器提供的态势感知数据,在与飞行员通过平板电脑交互后,自动完成任务规划和飞行控制。飞行过程中,飞行员还可通过安装在右窗边的六自由度空间鼠标调整飞行器的位置。另外,地面人员也可使用平台电脑控制S-76B。值得注意的是,西科斯基飞机公司的ALIAS系统并未使用目前流行的人工智能算法,而是刻意使用了传统的“确定性”软件(相同输入总会输出同一结果),以提高系统的可靠性和飞行员对其的信任程度。2016年6月,公司成功在S-76B上验证了ALIAS系统的自动化能力,飞行了48.3千米,ALIAS系统主要负责控制飞行方向。ALIAS平板电脑界面(美国西科斯基飞机公司图片)在项目第二阶段,西科斯基飞机公司在多型固定翼飞机和直升机机体内部和驾驶舱地板下安装了ALIAS系统,与原有的机械、电子和检测系统完成了快速连接。同时,在驾驶舱中安装了摄像头以读取仪表数据和开关位置,还配装了UTC航宇系统公司的激光雷达和短波红外线传感器。在该阶段,公司在两架塞斯纳固定翼飞机、一架钻石DA-42固定翼飞机和一架S-76B直升机上成功开展了飞行验证。在项目第三阶段,西科斯基飞机公司为ALIAS系统引入了一套类似操纵杆的“飞行控制器”,通过与平板电脑配合使用,可快速实现多种类型的精确控制,如飞行期间动态重规划等。“飞行控制器”右侧杆可操作纵向运动和空速,而垂直和偏航控制通过左侧杆进行。2018年10月,美陆军、DARPA和西科斯基飞机公司成功开展了ALIAS系统的飞行演示验证,陆军飞行员认为其显著降低了认知负担,提高了作战能力和飞行安全。在一小时的飞行验证中,飞行员执行了一系列真实的任务(飞行员仅接触该系统三天),如低空飞行、在受限区域起飞和降落、降落地点选择、航迹规划、避开电线等。飞行员通过平板电脑向ALIAS系统发出一些基本指令,如起飞、向那儿飞、在这儿降落等,并使用“飞行控制器”输入更加精确的控制。最后,陆军人员还在驾驶舱控制直升机和地面控制直升机之间进行了多次切换。美陆军人员在模拟器上进行试验(美国西科斯基飞机公司图片)目前,西科斯基飞机公司使用ALIAS系统改装了一架UH-60A,并计划在2019年秋进行飞行试验。美陆军也正使用项目成果改进一架最新的UH-60M,计划于2020年1月首飞,2020年5月验证ALIAS系统。2019年5月,DARPA表示ALIAS系统将植入一架美空军国民警卫队的F-16第30批次战斗机,并预计在三年内进行飞行试验;而DARPA更加长远的规划是在美军下一代侦察和攻击直升机的设计之初便考虑融入ALIAS系统。三、项目影响ALIAS项目解放了飞行员基础驾驶任务,极大改变了人类和飞行器的交互方式,将在军民用航空领域产生较大影响。在军用航空方面,鉴于ALIAS系统极短的装机周期、极强的机型适应能力,以及各军种对其表现出的兴趣,可预期美军大部分战机近期便可拥有自动化驾驶的能力。这不仅降低了飞行员的飞行负担,使其更加专注于作战,还拥有可避免因低级失误造成机毁人亡、大幅缩短飞行员培训周期、使新手飞行员能执行复杂任务、可全面提升美空中力量作战水平等优势。在远期,美军有人战机在植入ALIAS系统实现自动化飞行的基础上,还可使用DARPA在研的“分布式作战管理”、“对抗环境强韧同步规划和评估”等项目的成果,进而从打击效果投送平台转变为空中战场的决策和指控节点,为DARPA设想的未来分布式空中作战奠定基础。在民用航空方面,目前城市空中运输是全球发展热点,而这种任务的需求与ALIAS系统具备的自动化飞行能力强、培训时间短、飞行安全性突出等特点十分吻合。另外,由于ALIAS系统未采用人工智能算法,因此不会出现人类难以预料的控制结果,极大增强了普通民众对飞行器的信任程度。因此,西科斯基飞机公司认为ALIAS系统是其进军城市空中运输市场的关键。除此之外,ALIAS系统还可在近海油气保障、紧急医疗服务以及搜索救援等各种任务领域发挥重要作用,全面塑造未来民用航空的发展态势。袁成先生已为《空天防务观察》提供12篇专栏文章,如下表:序号篇名发表日期1美国国防高级研究计划局发展创新的近距空中支援技术2016年2月29日2刀尖上的新舞者——美国防高级研究计划局航空航天专项办公室分析3月11日3美国防高级研究计划局2015年航空领域科技项目分析4月27日4美国防高级研究计划局“小精灵”空中群射/回收无人机项目分析10月11日5美国防部国防高级研究计划局重要航空项目研究进展2017年5月19日6“蜻蜓眼”受控生物无人机取得重要进展9月15日7美国防高级研究计划局实施颠覆性技术创新的各方利益分析9月29日8外军无人机蜂群技术发展态势与应用前景2018年10月15日9美空军新版《科技战略》针对大国战略竞争提出新目标和新举措2019年5月20日10美国防科技创新机构与外界交流的各种举措6月10日11美国防部国防高级研究计划局技术研发项目立项流程概述6月17日12美国防高级研究计划局“驾驶舱内自动化系统”项目分析(即本篇)7月8日有兴趣的读者,可点击相关文章的“篇名”阅读原文。(中国航空工业发展研究中心
2019年7月8日
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【特别分析】美空军首曝AGM-183A高超声速导弹试验照,显示其技术路线或已有重大调整(附视频)

总体上,本次试验照片的发布颠覆了此前本号对ARRW项目AGM-183A导弹的认知和判断。本号将继续密切关注该弹的发展动向,以便及时修正和更新对该弹的研判结论,切实掌握美军高超声速导弹发展的真实情况。
2019年6月19日
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袁成 ¦ 美国防部国防高级研究计划局技术研发项目立项流程概述

《空天防务观察》说明:本文系袁成先生结合最新事件,将他发表于《飞航导弹》2018年第1期的论文修改更新而成。2019年6月5日,美国防部高级研究计划局(DARPA)公布了“空战进化”(ACE)项目的综合部局通告(BAA),征求创新的空中格斗人机互信的研究方案。DARPA是美军颠覆性创新的引擎,产出了大量研究成果,这必然与启动什么项目、选择哪个研究方案密切相关。目前,随着我军强军兴军改革的不断深入,已把科技创新识别为迈向世界一流军队的强大引擎。因此,本文期望简要梳理DARPA技术研发项目的立项流程,为我军科技创新项目的立项、启动起到参考借鉴作用。一、DARPA
2019年6月17日
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【装备发展】高超攻防10:美空军完成AGM-183A空射高超声速助推滑翔弹原型首次系留飞行试验,印完成碳氢燃料超燃冲压发动机首飞

2019年6月13日,美空军宣布,已于6月12日在加州爱德华兹空军基地成功完成了AGM-183A“空射快速响应武器”(ARRW)原型机在B-52上的系留飞行试验。
2019年6月14日
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袁成 ¦ 美国防科技创新机构与外界交流的各种举措

目前在美军的科研(RDT&E,即研究、发展、试验和鉴定)序列中,科技(S&T)研究位于前端,由基础研究、应用研究和先期技术发展(ATD)3部分组成,主要目的是研究基础技术、突破先进技术和开展技术集成验证(原型机试验)。美军在S&T领域的成就,不但为其在全球确立优势地位打牢技术根基,又可通过转向民用引领全球产业变革。目前美军的S&T机构主要由国防高级研究计划局(DARPA),以及空军研究实验室(AFRL)、海军研究实验室(NRL)、陆军研究实验室(ARL)等国防实验室组成。目前,美国防部拥有60多家实验室和38000多名科学家和工程师。众所周知,五角大楼正面向中俄等大国开展军事竞争,而高端竞争的游戏核心便是科技创新。目前,美军正尽全力引入创新技术,力求实现对中俄等潜在对手的技术突袭。为此,近几年五角大楼为在全美开展万众创新,先后成立了国防创新单元(DIU)和国防创新咨询委员会(DIAB)等机构。另外空军也成立了AFWERX创新机构,陆军成立了陆军应用实验室(AAL),DARPA也表示,随着小型企业、新兴企业和大学实验室在前沿技术领域(特别是机器人、3D打印领域)成就愈加显著,需要增加与可实现短期创新的非传统国防企业的合作。在快速引入创新技术、大幅拓展技术来源的强烈需求牵引下,美军需要搭建起与社会充分沟通交流的桥梁,以公布创新需求,摸清技术水平,吸引研究力量,实现创新使命。由于美军S&T机构均开展科研中的前端研究工作,因此很多十分超前和军民两用技术可以对外公开,这使其成为军队与社会各界交流的重要平台,目前拥有“开展技术交流展示会”、“组织参观实验室”和“到校园科普授课”等多种手段。美国防部对S&T机构对外交流十分重视,国防部长等高官会经常出席重要活动并发表演讲。例如前国防部长卡特在DARPA“未来技术交流会”活动上表示:“美国的军事优势不是与生俱来的权利。维持世界领先的战斗力,需要最好的人才、最好的技术以及最强的创新力,而‘未来技术交流会’提供了绝佳舞台。”一、技术交流展示会美军S&T机构可举办、参与全国或地区性质的技术交流展示会,广泛邀请政府、国防部领导、军种领导、工业界、学术界、记者及学生参加,其中涉密会议需要另外单独注册,与会人员范围会收紧,会议时间也要与公开展示活动错开。在美军开展大国竞争战略后,S&T机构明显加大了技术交流展示会的举办力度,一些全新的交流活动相继铺开,从中可看出美军对快速引入创新技术的迫切需求,以期起到加速科技发展和应用,鼓舞美军和社会士气,形成科技威慑、战略迷惑甚至误导的作用。以下简要介绍美军S&T机构举办的重要技术交流展示活动。1.“国防部实验室日”2015年5月,美国防部在美国防部中心庭院举办了首届“国防部实验室日”(DOD
2019年6月10日
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廖孟豪 ¦ 述评:美初创公司Hermeus披露的马赫数5级高超声速飞机概念方案细节

高超攻防4:美国海陆空高超声速助推滑翔导弹披露更多重要细节;DARPA顺利推进高超声速飞机TBCC发动机地面验证;MDA授出21份高超声速防御系统概念研究合同
2019年5月23日
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袁成 ¦ 美空军新版《科技战略》针对大国战略竞争提出新目标和新举措

2019年4月17日,美空军公布《美空军科技战略:为2030年及之后加强美空军科技》文件(以下简称《战略》),以美国新版《国防战略》提出的“对中俄军队竞争、慑止和制胜”要求为指导,描述了美空军维持科技优势面临的挑战,提出了2030年及以后的科技发展愿景、主要目标和关键举措。尽管公布的文件内容仅32页,但美空军阐释了未来战争的核心能力目标及五大战略能力需求,提出了打造从科技到战斗力的“直通车”,勾勒了提升科技地位和话语权的新做法,是美空军为保持对中俄科技领先战略优势而提出的一份系统性、战略性顶层设计文件。新版《美空军科学与技术战略》封面(美空军图片)一、《战略》制定背景及过程美空军认为,在过去20年主要与恐怖主义作战,采取了渐进式的科技发展模式,以支持现有作战概念,弥补近期能力差距。然而,随着中俄军队开始装备一体化防空系统、远程导弹、反卫星系统等武器,战场的对抗性和复杂性加剧,威胁到美空军力量投送和保护本国及盟友的能力。新的科技战略需针对这些重大威胁,为美空军的战略转型提供关键助力。为此,美空军部长希瑟·威尔逊在2017年9月宣布开始制定新科技战略,目的是通过确定科技优先事项和变革科研方式,重振科技研发,确保优势地位。该工作由美空军研究实验室(AFRL)具体负责,该实验室为此调研了12家科技机构,其中包括未与美国防部合作过的和盟友科技机构。美空军科学咨询委员会也平行开展研究,以提供独立和专业的观点。最终,AFRL共收集了来自学术界、工业界和政府的1500多个创意,于2019年3月完成了《战略》编制。二、《战略》的主要内容《战略》指出,要想赢得未来战争,美空军必须大幅增强韧性、敏捷性、持久性和到达能力,迫使对手面对无法应对的多重困境。《战略》提出了一个未来战争的核心目标:在未来战争中的所有作战域中,主宰时间、空间和复杂性,以投送力量和保卫国土。为此,《战略》提出了三个具体的目标及相应的关键举措,意图通过敏捷的方式发展技术并形成跨越式转型。1.目标一:发展并形成战略转型能力针对该目标,《战略》阐释了美空军五大战略能力需求,并提出了全新的科技投资组合计划。五大战略能力:一是全球持久感知。提出了为及时、持续了解敌人,在各作战域分布大量的配装低成本传感器的平台,有力补充防区外配装更贵传感器平台,通过数量和冗余提供韧性,并利用自主计算能力加快情报分析。关键技术包括:分布式多模感知;激光和多基地雷达、高光谱和量子感知;小卫星和低成本发射系统;网络情监侦;支撑性微电子学、光子学和材料。二是有韧性的信息共享。提出灵活可靠连接不同类型和时期的计算机、系统、有人和无人平台,需研究灵活强韧的网络技术,自动分享异类和不同保密等级的数据。关键技术包括:可实时感知频谱的敏捷系统;组网和拓扑管理;分布式账本和稳健的加密;基于视觉、天文和磁的替代导航;冷原子加速度计、原子钟和量子纠缠。三是快速、有效的决策生成。提出发展高水平人工智能,理解不可预测和不确定的环境,分辨无用和多源零散数据,提供可信任的硬杀伤作战系统等,增进战况理解,加快决策生成,比任何对手更快行动。关键技术包括:机器学习;基于机器的推理;预测性数据分析;数据融合和可视化,自主的电子战和网络战智能体;认知集成和人机编组。四是复杂且不可预测的规模化作战能力。提出为提高敏捷性,需以大量廉价和低端系统增强高端平台能力。例如低成本自主“蜂群”适应性强、可容忍部分战损,能依托数量和复杂性以不可预测的方式攻击对手。关键技术包括:低成本航空航天平台;敏捷的数字和增材制造;合作式自主和蜂群;基于风险的认证;多域指挥与控制。五是提高破坏和杀伤的速度及范围。提出采用速度更快、射程更远的手段,通过原型化竞争和实验,发展高超声速武器、先进灵巧弹药和无人机、微波和定向能、一体化网络战、电子战及人工智能。关键技术包括:超燃冲压推进;高温材料;高超声速飞行控制和实验;低成本网络化巡航导弹和灵巧弹药;微波和激光定向能;网络战。在阐释“复杂且不可预测的规模化作战能力”时,《战略》采用了美空军研究实验室于2018年3月22日发布的《2030年的空军:行动号召》视频中,从运输机运载舱经机尾投放的无人机集束柱图片。美空军将复杂性、不可预测性和规模列为关键战略能力,再次验证了我中心之前的判断:美军正寻求依托系统工程方法和质数并重发展思路,将信息、网络、智能能力及优势与节点能力及优势融合,制造难以察觉的非对称战斗力和突袭(美空军图片)提出“先锋”计划。《战略》认为美空军需要两种类型的科技投资组合,一是AFRL实施的宽泛、赋能和持久的投资组合,二是主题更聚焦并可设计全新战争的投资组合,其初步经费目标是美空军年度科技预算的20%。为此,《战略》提出了专注于五大战略能力技术解决方案的“先锋”计划,以快速原型化和实验,发展、孵化和演示验证先进科技,引领作战概念创新和技术转化。该计划主要聚焦高级技术发展类(6.3类)技术,但也选用基础研究(6.1类)、应用研究(6.2类)和高级部件发展和原型机(6.4类)技术组合,并独立于AFRL管理。管理团队职责包括:为五个战略能力分别制定路线图,管理具体项目执行,营造竞争性科研环境等,作战相关性是选择项目建议书的关键。《战略》对“先锋”计划的图示。从近年来的情况看,我们除了需要关注美军基本研究(6.1类,对应预算活动类别BA1,以下类推)、应用研究(BA2)、高级技术发展(BA3)之外,也特别需要关注高级的部件及原型机发展(BA4)类别工作,这是美军当前的工程化、转化性科研活动重点之一(美空军图片)2.目标二:改革领导和管理科技的方式《战略》指出,美空军目前的科技发展责任分散到各级指挥官手中,导致科技在战略规划编制和决策制定中的地位不突出;缺乏统一的领导使科技发展聚焦近期需求,无法带来巨大的能力进步。为此,《战略》提出美空军需参考大型科技公司,设立首席技术官这一高层职位,其主要职责是:引领美空军顶层科技规划;与军种一级司令部和采办部门合作,管理科技投资组合,如“先锋”计划;统筹科技发展,专注于计划、规划、预算和执行;加强与科技研发机构交流,为全新作战概念提供输入和反馈;雇佣顶尖的科学家和工程师等。3.目标三:优化拓展科技研发机构的人才建设及对外合作机制《战略》提出,美空军的技术优势依赖于国内外的科技机构,需重新聚焦军队内部科技人才,并建立广泛的伙伴关系利用外部人才。为此,《战略》提出两大举措:一是雇佣和支持顶尖技术团队。举措包括:以丰厚的奖金,提高大学教职对美空军项目的参与程度;以激励竞争机制,鼓励适当冒险;最大限度扩展获得专业知识的途径;培育军人的科学、技术、工程和数学素养;为有科技专长的军人提供晋升机会;消除科技团队发展的限制;使用灵活的雇佣方式等。二是通过合作驱动创新。举措包括:在研究型大学为美空军人员设立客座教授等职位;利用和扩展作为美军样板的陆军研究实验室“开放校园”概念;打造外部专家与美空军内部专家联系的平台;开展定期外访;扩大“卓越中心”;加强与非传统承包商的合作等。三、看法和启示1.对《战略》的主要看法结合其他情报资料进行系统分析,对《战略》形成三点看法:一是美空军已识别了未来关键制胜优势,将全面加速信、网、智能力的发展及其与平台优势的融合。提出要在所有作战域中主宰时间、空间和复杂性,表明美空军拟通过敏捷、跨域和复杂系统等获得关键制胜优势。结合其2020财年预算等看,其将大力发展应用多域指挥与控制、对抗环境中的感知、强韧通信组网、智能决策、高超声速、无人集群等领域技术,提升平台能力的同时寻求在体系层面将信、网、智能力及优势与平台优势融合,大幅放大自身优势,制造难以察觉和应对的技术突袭。二是美空军科技管理体制机制将发生较大变化。在军种总部设立首席技术官职位,将解决科技发展决策机构通常层次低、难以保持独立等问题,提升科技决策层级;设立“先锋”计划,开辟了快速发展针对中俄原型系统的“直通车”渠道;改革人才及合作机制,可能形成利用人才和增进合作的新局面。三是《战略》的落实仍有待我们进一步观察和验证。美空军高层曾明确提出:要使对手无法确定其计划落实在何处,并扰乱对手的战略。因此,在对《战略》等予以重视和分析的同时,还需继续密切关注美军科技研发动向,持续观察和验证其目标、方向和重点。2.启示一是制定方法上,《战略》以美《国防战略》为指导,在广泛调研及多方参与的基础上,汇聚群智,从作战对象转变、作战概念变革出发,牵引出五大作战能力,进而再确定关键技术,自顶向下、层层递进,脉络清晰。二是目标设定上,《战略》不仅规划了能力及技术目标,而且提出了改革领导和管理,以及吸收、引进、激励全球科技人才,扩大对外交流等机制。从《战略》来看,制定类似规划,可以考虑以下五个方面因素:一是注重作战对象、作战概念和能力需求研究,打牢战略和规划制定的根基。二是进一步强化科技、概念和能力需求的关联,注重技术转化。三是广泛调研、多方参与,强化创新思维,征集多方新创意。四是注重管理优化及人才队伍建设,着力提升管理及科研人员的科技素养。五是时刻立足博弈思维,针对主要对手的能力做应对设计,并识别相关技术发展方向及关键技术。袁成先生已为《空天防务观察》提供9篇专栏文章,如下表:序号篇名发表日期1美国国防高级研究计划局发展创新的近距空中支援技术2016年2月29日2刀尖上的新舞者——美国防高级研究计划局航空航天专项办公室分析3月11日3美国防高级研究计划局2015年航空领域科技项目分析4月27日4美国防高级研究计划局“小精灵”空中群射/回收无人机项目分析10月11日5美国防部国防高级研究计划局重要航空项目研究进展2017年5月19日6“蜻蜓眼”受控生物无人机取得重要进展9月15日7美国防高级研究计划局实施颠覆性技术创新的各方利益分析9月29日8外军无人机蜂群技术发展态势与应用前景2018年10月15日9美空军新版《科技战略》针对大国战略竞争提出新目标和新举措(即本篇)2019年5月20日有兴趣的读者,可点击相关文章的“篇名”阅读原文。(中国航空工业发展研究中心
2019年5月20日
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【装备发展】高超攻防9:美初创公司获投研发高超声速飞机,普京要求加快发展高超声速导弹防御系统

Meyerson)表示,“在强大阵容的顾问委员会指导下,Hermeus团队将很好地找准自己的定位,高效融入高超声速工业。”Hermeus公司顾问委员会成员、洛马公司臭鼬工厂副总裁罗勃·维斯(Rob
2019年5月17日
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廖孟豪 ¦ 美军2020财年高超声速科研预算暴涨百分之九十四

美军全部高超声速科研“项目”2010-2024财年期间年度预算/万美元(其中2020-2024财年为计划申请的金额,其余为已划拨或批准金额)(中国航空工业发展研究中心,廖孟豪制图)
2019年4月8日