靠人工智慧槍挑F-22?這事兒可能很靠譜!
原標題:靠人工智慧槍挑F-22?這事兒可能很靠譜!
從嚴格意義上說,作為作戰輔助的電子戰飛機雖然不應當和戰鬥機一起劃代,但由於它們往往需要和航電技術遠快於機體本身進步的第三代乃至第四代戰鬥機配合作戰,特別是隨著近年來在戰鬥機機體上改裝電子戰飛機的案例越來越多。它們甚至有和敵方戰機直接發生空戰的可能性,因此,電子戰飛機——這個本應如同世外高手一般遺世獨立,以無形一擊改變空中戰場態勢的存在,也需要在這個三、四代機混雜的時代里重新尋找定位。
從「槍挑F-22」說起
美國F-22「猛禽」戰鬥機
2009年2月,一架美國海軍EA-18G「咆哮者」電子戰飛機在美國安德魯斯基地開放日上公開展示,細心的軍迷意外發現該機在座艙下方的戰果區塗有一架F-22「猛禽」戰鬥機的標誌。在被問及此事時,飛行員承認那是一架貨真價實的F-22,是在對抗演習中被「咆哮者」發射的AIM-120「擊落」的。但EA-18G如何發射導彈,以及其自帶的干擾系統有無發揮作用,飛行員並未透露。
此事一時引發各界對「咆哮者」「擊落」曾在「北方利刃2006」聯合演習中,面對美軍三代機創下144:0紀錄的F-22戰機作戰過程的分析關注,進而引發了「三代半+電子戰」能否克制四代機的大討論,此事在美國海軍「咆哮者」部隊中產生的影響頗值得玩昧。
在換裝「咆哮者」之前,使用EA-6B「徘徊者」的美國海軍飛行員完全不需要進行空戰訓練。而換裝後,這些飛行員的心態也悄然從電子戰機飛行員向戰鬥機飛行員轉化,這種心態在空戰訓練中進一步增強,特別是在「槍挑猛禽」被媒體公開渲染之後達到了高潮。客觀說來,主動相控陣雷達和AIM-120D的組合似乎也確實讓「咆哮者」的飛行員們有了戰鬥機飛行員的底氣。
F-22「猛禽」掛載的一枚AIM-120空空導彈(右)
然而美國海軍高層並不這麼認為,一名老資格「咆哮者」飛行員更是特意撰文指出,「我並不是反對戰鬥機,但有些人始終不明白EA-18G不是戰鬥機這個道理,它的空空導彈都是自衛用的!電子攻擊機組必須銘記自己駕駛的是一架支援飛機,並全身心投入掩護打擊機群的行動中去,確保他們全身而退。」
EF-18G「咆哮者」早在2009年就有了在對抗演習中擊落F-22的戰績,這款主打「空中支援」功能的戰機為人們在未來對現有作戰機型改裝成電子、空戰多功能用途平台展開了想像的空間,結合機載武器技術先行的理念和人工智慧(AI)的發展,單人承擔多任務作戰似乎並不遙遠。
使用戰術飛機改裝電子戰飛機既是考慮到通用性和降低成本,也有方便伴隨打擊機群的考量,甚至也是提升自衛能力的捷徑,卻唯獨不是將它們投入主動空戰的理由——因為對它們來說,更好地壓制地面以及空中雷達遠比多擊落一架敵機重要。這是一些缺乏現代電子戰經驗,但也使用制空作戰能力很強的戰鬥機改裝電子戰機的國家在運用這些飛機時所必須注意的。
器物:「阿格姆」和NGJ
其實人們為「咆哮者」槍挑「猛禽」歡呼也沒有錯。和華麗的空中對決、剛猛的空地打擊相比,「看不見」的電子戰難免讓愛好者在感嘆「高大上」的同時有枯燥乏味之感,人們能夠品評的確實只有電子戰飛機上的那些看得見的「器物」。而在這個整體確實有些乏昧的後冷戰時代,面對很難再找到一個如同當年紅色帝國那樣對手的環境,即使是曾經一口氣研發了「百舌烏」、「標準」和「哈姆」三代反輻射導彈的美國人似乎也有些慵懶。
在增加了GPS/INS組合導航功能的AGM-88D「哈姆」Block6服役10年後,從1993年就開始提出研製計劃的AGM-88E「阿格姆」(AARGM,Advance Anti-Radiation Guided Missile)先進反輻射導彈終於在2012年底投入了全速量產。作為美軍冷戰後提出的諸多電子戰「器物」中不多的能夠從五角大樓和國會的爭吵中「幸免於難」批量裝備型號,「阿格姆」十分值得多說幾句。
AGM-88E「阿格姆」先進反輻射導彈
儘管由於預算問題,「阿格姆」的彈體、動力和AGM-88D相同,外觀上變化不大,但AGM-88E的「內功」仍然足夠突出。首先是強化了AGM-88D上GPS/lNS組件性能,不僅可以應對敵雷達突然關機,而且只要預先知道位置,即使敵雷達全程不開機也能進行打擊。
更大的亮點是彈頭加裝了主動毫米波雷達,不僅增加了對機動雷達的打擊能力和抗干擾誘騙能力,還有條件依靠更強的目標識別能力摧毀防空系統中的指揮控制車等關鍵設備,而不是僅僅摧毀可以更換的雷達天線和波導管,甚至還可以直接作為反艦導彈使用。從「對敵防空壓制」(SEAD)到「對敵防空摧毀」(DEAD),在新的作戰模式下,美軍反輻射導彈的技術特點和功能已經與其它精確制導彈藥日趨接近。
另外,主動雷達導引頭的使用也使得「阿格姆」和AIM-120D等導彈在元器件方面存在一定通用性,可以降低生產成本。「阿格姆」還加裝了一個電視攝像頭,能夠將末端攻擊圖像上傳給載機,這樣就可以有效確認戰果,不用冒險對同一個目標進行多次打擊而浪費彈藥。下一步,「阿格姆」還將改用衝壓發動機,進一步提高速度和射程,降低反輻射導彈遭遇硬殺傷的可能性。
2005年上映的科幻電影《絕密飛行》中,人工智慧(AI)戰機艾迪為人們大膽展現了AI技術優劣兩勢。未來短時間內,現實中的人工智慧或許無法達到電影所表現的程度,但AI技術的確會一定程度上在可預見的未來從實驗室走向實戰,並在電子戰領域一展身手。
相比「阿格姆」,同樣是用來替代成熟產品的NGJ(Next GenerationJammer)的命運就沒那麼好了。作為替代服役幾十年之久的ALQ-99的美國海軍下一代電子戰吊艙,NGJ其外觀上最顯著的特徵就是去掉了前者頭部那個發電能力不足的「小風車」,轉而用上了動力充沛的新型內埋側引氣衝壓空氣渦輪發電機。而在內部,NGJ將綜合美國各大學和研究機構近年未的成果,採用開放式和可重新編程的體系結構,並將採用模塊化設計,便於隨時改進和升級。
相對來說,NGJ是一個技術預研工作較為紮實,也確實是針對美國海軍現實需要的項目。而且考慮到美國「國情」,美國海軍早就做好了以增量式漸進採辦方式部署NGJ的計劃——也就是分別對應低中高3個波段干擾的增量1/增量2/增量3,確保即使遭遇預算問題,也至少能夠儘早替換面對工作在中波段的諸多新型雷達已經力有不逮的ALQ-99。
然而就和美國軍方很多項目一樣,由於海軍對NGJ的需求迫切度變化無常,導致服役時間表也多次更改(2013年就曾下令暫停技術研發工作),項目預算跟不上計算的場面多次出現。雖然雷聲公司曾試圖將NGJ的相關技術向其他軍種推銷,然而在「通用化」快成了美軍裝備採購中唯恐避之不及名詞的時候,其他軍種完全沒有伸出援手的打算。NGJ增量1實現和「咆哮者」的實際結合還得等到2020年。
理念:「阿爾法狗」的影響
當韓國棋手李世乭九段與谷歌公司人工智慧計算機Alphago的5盤手談以1:4——這一賽前極少有人預料到的懸殊比分結束時,有關人工智慧的話題一夜間成為坊間最為熱議的焦點。而在媒體上,本來就較早應用在軍事領域的人工智慧將如何改變未來戰場的暢想也已經汗牛充棟,特別是在航空武器領域,類似《絕密飛行》電影里的智能無人機,乃至F-35的人工智慧輔助決策系統等都被拉出來挨個品評一番。
而在這波熱潮中,很少有人關注到美國「國家利益」網站2016年2月29日的一篇報道:美軍已經在研究如何將人工智慧運用到電子戰飛機上。美國五角大樓國防高級研究計劃局(DARPA)的負責人阿拉提·普拉巴卡爾(Arati Prabhakar)表示,該項目基於一種全新的「電子戰」方式。研究人員正在試圖使用「人工智慧」來實時了解敵人雷達的動態,然後立刻編寫出一種新的干擾配置文件。就像「阿爾法狗」不斷學習李世乭的棋藝一樣,新系統對對手雷達信號的感知、學習和適應的過程將是連續不斷的。
兩名地勤人員正在檢查AN/ALQ-184電子戰吊艙。未來,DARPA的精密電子戰(PREW)項目旨在開發一種能夠同步使用,並具有足夠精度的幾個簡單機載干擾吊艙,以降低現有吊艙的成本並提升性能。
當前美軍戰術飛機的電子戰系統,包括F-22和F-35等四代機都有一個「威脅庫」,專門儲存敵方可能出現的雷達信號和對應的干擾配置文件數據。這些雷達信號數據是在和平時期依靠像RC-135WW這樣的信號情報飛機收集的,這些數據隨後被送到美軍專門的實驗室進行分析並針對其編寫新的干擾配置文件,然後更新戰術飛機的資料庫。這一過程的長短和雷達的種類有關,短的也要經過幾個月時間去「破解」,對於有些國家的新型反隱身雷達來說,可能需要一年左右甚至更長時間,美軍飛機才能夠與之對抗。
但是無論這個資料庫有多大,美軍飛機在戰場上也總有遇到之前從未見過的新型雷達信號的可能,比如冷戰時期的蘇軍在演習中經常要求新型防空導彈系統在不完全依賴自身配套雷達的條件下依靠舊型號雷達使用,這不僅有增加戰時受損冗餘度的考慮,也儘可能降低了新型雷達信號暴露的幾率。這還是在當時非數字化控制的雷達波形很少會改變的背景下,而現在使用一個小軟體就能修改雷達波形,並使美軍機載電子戰系統將其識別為「未知」,也就意味著此時難以對其作出針對性干擾。
目前美軍只有EA-6B和EA-18G兩型專業電子戰飛機有一定實時分析敵方雷達波形的能力,因為只有這兩種飛機搭載有電子戰軍官(EWO),他們能夠根據經驗識別和分析未知的敵方雷達波形,在一定程度上找到實時干擾的辦法。但這種完全依賴電子戰軍官技能的方式不僅無法在其他機型上推廣,本身也存在明顯的不可靠性——這種較量,儘管對手還不是「阿爾法狗」,但是面對那一邊有著龐大計算機系統輔助的一群人,同樣是人類,卻只能依靠一架飛機提供數據的「咆哮者」電子戰軍官也沒有絕對戰而勝之的把握。而一旦人工智慧能夠介入較量,即使還無法每次都能做出最優判斷,只是起到提供幾種可供選擇的最佳干擾方案的輔助決策作用,也足以讓電子戰軍官不再孤立無援。
因此,如果DARPA的這一人工智慧概念電子戰系統能夠走出實驗室,不僅能提高EA-18G等美軍新一代電子戰飛機的作戰能力,更是提高了其他作戰飛機面對新型防空系統或戰鬥機雷達時的對抗手段。而這種比電子戰飛機「軟殺傷」手段還要「隱形」的技術提升,對未來空中戰役成敗的影響可能比NGJ和「阿格姆」們更加難以估計。類似早期單架電子戰飛機就能「癱瘓」某一區域幾乎所有地面雷達的場面也並非不可能重現。
DeepMind的人工智慧系統在2016年「AIphaGO」對戰韓國棋王李世乭獲勝,開發商表示在內部設立倫理委員會,針對人工智慧的應用制定政策,防範人工智慧淪為犯罪開發者。事實上,人工智慧科技產生「自主武器」軍備競賽已悄悄展開,英國、以色列與挪威都已部署自主導彈與無人操控的無人機,具「發射後不管」(me-and-forget)能力的導彈,多枚導彈還可互相溝通,分享找到攻擊目標。人工智慧在軍事領域如果凌駕於法律與倫理之上,將會成為嚴峻的問題。
不過從航空電子戰70多年的歷史來看,人工智慧的介入在這場較量中對誰有利還是個未知數。網友們在思考如何戰勝「阿爾法狗」時曾經開過玩笑,「索性造一隻『貝塔貓』」,圍棋領域的「貝塔貓」能不能複製筆者不得而知,但是在先進雷達領域實現進一步智能化以針對同樣智能化的干擾者,並不是難以想像的事情。
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