美國國防預研局——DARPA，是引領全球前沿軍事科技發(fā)展的核心機構。通過分析其在空戰(zhàn)裝備技術領域的預算分配，應可以一窺其究竟。

在2011—2023期間，美國國防預研局（DARPA）著眼于懾止并戰(zhàn)勝大國對手，基于科技引領未來作戰(zhàn)的理念，先后開展了60多項空戰(zhàn)項目，目前在研20項。這些項目將孕育未來先進的空戰(zhàn)裝備，確保美軍在強對抗環(huán)境中獲得空中優(yōu)勢。

DARPA正在開發(fā)一種發(fā)射空對空導彈的新型無人機導彈。

(資料圖片僅供參考)

空戰(zhàn)技術領域項目分布

2011財年以來，DARPA共延續(xù)和啟動68個空戰(zhàn)項目，主要覆蓋體系架構類、指揮控制通信類、無人系統(tǒng)類、機載武器類、平臺總體類5個技術領域（見表1），其中平臺總體類主要包括新概念平臺、機載系統(tǒng)等領域。

表1 2011財年以來DARPA空戰(zhàn)項目分布情況

從項目數(shù)量看，無人系統(tǒng)和平臺總體領域的研究是重點，項目開展數(shù)量分別為19個和17個，其中分別有2個和7個仍在實施過程中。從項目周期看，全部68個項目平均研發(fā)時間在4年，有34個項目研發(fā)時間超過5年。

從項目經(jīng)費金額看，總經(jīng)費為48.31億美元，單個項目平均經(jīng)費為0.71億美元。其中，經(jīng)費超過9000萬美元的項目共16個，其中無人系統(tǒng)5個、機載武器5個、體系架構3個、平臺總體3個，說明無人系統(tǒng)和機載武器是DARPA研究的重中之重，且“遠射無人機”“用新型效應器控制革命性飛機”“高超聲速吸氣式武器”等3個項目仍在實施，今后會繼續(xù)得到經(jīng)費支持。

空戰(zhàn)技術項目的研發(fā)進展

1空戰(zhàn)體系架構技術

2011財年以來，DARPA針對分布式空戰(zhàn)體系、小型蜂群作戰(zhàn)體系、空對空作戰(zhàn)體系等技術發(fā)展及未來軍事應用，先后開展了5個空戰(zhàn)體系架構項目（表2）。

表2 2011財年以來DARPA空戰(zhàn)體系架構項目立項情況

體系架構領域共開展5個項目，每項投資都超過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)字化和極大簡化，將引導人員呼喚火力支援到飛機完成攻擊用時壓縮至4分鐘；“體系集成技術與試驗”完成了分布式空戰(zhàn)的架構構建，初步打通不同平臺間的互操作；“體系增強的小型作戰(zhàn)單元”完成了小型作戰(zhàn)單元的分布式指揮與控制、傳感器和效應器的原型開發(fā)及架構靈活性等演示驗證；“自適應跨域殺傷網(wǎng)”正推進動態(tài)對抗環(huán)境中構建跨域殺傷網(wǎng)構建，初步具備針對新增任務生成規(guī)劃方案的能力；“空戰(zhàn)演進”完成了基于人工智能的作戰(zhàn)管理架構的初步設計。

DARPA在體系架構技術方向的投資，重點在于推進動態(tài)對抗環(huán)境中作戰(zhàn)體系的自適應性、不同平臺的互操作性以及智能技術在體系架構中的應用，為馬賽克戰(zhàn)、聯(lián)合全域作戰(zhàn)奠定了基礎。

2空戰(zhàn)C3技術

2011財年以來，DARPA針對空戰(zhàn)領域指揮控制、作戰(zhàn)管理、通信傳輸?shù)惹把丶夹g發(fā)展及未來軍事應用，先后開展了13個指揮控制通信項目（見表3）。

表3 2011財年以來DARPA空戰(zhàn)指揮控制通信項目立項情況

指揮控制方向，開展5個項目，旨在探索開發(fā)跨域殺傷網(wǎng)的作戰(zhàn)管理系統(tǒng)，支撐動態(tài)自適應作戰(zhàn)規(guī)劃生成。

其中，“分布式作戰(zhàn)管理”完成了機載作戰(zhàn)管理輔助軟件的開發(fā)，用于輔助機上作戰(zhàn)人員快速且合理的決策；“對抗環(huán)境中的彈性同步規(guī)劃與評估”完成“分布式交互指揮和控制工具”，以提高空中任務規(guī)劃的彈性；“基于信息的多級安全馬賽克”已構建用于跨域殺傷網(wǎng)的網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)管理工具；“可組合物流與信息全知”正推進實時物流和供應鏈診斷和預測的軟件；“空域戰(zhàn)術自動化系統(tǒng)”正推進空域管理系統(tǒng)的虛擬和實時試驗平臺的研發(fā)和演示、用于空域規(guī)劃和作戰(zhàn)的一系列算法及機載平臺的實時時空跟蹤的傳感器網(wǎng)絡。

組網(wǎng)通信方向，開展8個項目，目標是是研發(fā)抗干擾低可探測的組網(wǎng)通信，推進前線拒止環(huán)境中的通信能力，以促進未來動態(tài)殺傷網(wǎng)建設。其中，“100Gbps射頻骨干網(wǎng)”“對抗環(huán)境中的通信”“確保超視距通信項目”完成了100Gbps高速通信、抗干擾低可探測通信等演示驗證；“任務優(yōu)化動態(tài)自適應網(wǎng)絡”已打通了各數(shù)據(jù)鏈互操作，已經(jīng)過渡到軍種；“網(wǎng)絡通用持久性”正研發(fā)通過信道隔離提升戰(zhàn)場網(wǎng)絡穩(wěn)定性；“受保護前線通信”正通過利用低利用率、低截獲率、低探測率和抗干擾技術提高美軍前線部隊在拒止環(huán)境中的通信能力；“彈性網(wǎng)絡分布式多收發(fā)器通信”正推進部署在低成本可消耗無人機、高空平臺等中繼器研發(fā)，以提供對抗環(huán)境中可靠的戰(zhàn)術型視距外通信；“任務集成網(wǎng)絡控制”正推進對抗環(huán)境中自主配置網(wǎng)絡的軟件開發(fā)，利用任何可用的通信和網(wǎng)絡，以實現(xiàn)跨域殺傷網(wǎng)。

3空戰(zhàn)無人系統(tǒng)技術

2011財年以來，DARPA針對無人機、無人飛艇等相關總體技術及協(xié)同技術發(fā)展及未來軍事應用，先后開展了19個空戰(zhàn)無人系統(tǒng)項目（見表4）。

表4 2011財年以來DARPA空戰(zhàn)無人系統(tǒng)項目立項情況

無人平臺方向，開展了9個項目，“禿鷹無人機”“傳感器結構一體化飛艇”“垂直起降試驗飛機”“戰(zhàn)術偵察節(jié)點”“空中可重構嵌入式系統(tǒng)”完成了長航時無人機、飛艇、艦載無人直升機、艦載無人機、多功能運輸機的研發(fā)和演示驗證；“多域無人系統(tǒng)”“機車一體編隊”完成了跨介質無人機和車載無人機的初步探索；“小精靈”完成了空中可回收發(fā)射無人機型號研制及演示驗證；“遠射無人機”正在推進可由可發(fā)射空空導彈的空射無人機。其中，前期重點是推進大型無人機發(fā)展，后期為支撐分布式作戰(zhàn)等新模式，重點推進新概念無人機發(fā)展。

協(xié)同技術方向，開展了5個項目。其中，“有人-無人協(xié)同自主技術”完成了有人-無人協(xié)同技術初步探索；“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)”“蜂群挑戰(zhàn)”“進攻性蜂群使能戰(zhàn)術”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，重點是探索無人機蜂群技術。

其他技術方向，開展了5個項目。其中“自主高空長航時加油技術”“無線自主充電”“混合動力推進的自主飛行器”完成了空中加油、無人機充電、混合動力技術探索；“射頻協(xié)同無人分布式系統(tǒng)”完成了用于無人機的射頻組合技術；“空中天網(wǎng)”正在推進基于機載平臺反無人機傳感器網(wǎng)絡技術。這一部分主要是探索無人機動力、載荷及反無人機技術。

4空戰(zhàn)機載武器技術

2011財年以來，DARPA針對反艦導彈、高超武器及其動力等相關技術發(fā)展及未來軍事應用，先后開展了14個空戰(zhàn)機載武器項目（見表5）。

表5 2011財年以來DARPA空戰(zhàn)機載武器項目立項情況

高超聲速武器技術方向，在兩條技術路線上開展了6個項目。其中“協(xié)同高超聲速”“戰(zhàn)術助推滑翔”形成的助推滑翔高超聲速關鍵技術，成果被整合進空軍AGM-183A ARRW項目；“高超聲速吸氣式武器”完成了一次飛行試驗，并借助“MoHAWC高超聲速吸氣式武器”項目，繼續(xù)推進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力技術中的“推力鴻溝”研究；“高超聲速綜合技術”完成了高超聲速武器材料等基礎技術的積累。

戰(zhàn)術導彈武器技術方向，開展了3個項目。其中“三目標終結者(T3)”“遠程反艦導彈”“槍手項目”完成了多功能導彈、反艦導彈等型號的研發(fā)，形成了戰(zhàn)術空射打擊能力。

其他武器技術方向，開展5個項目。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世紀推進劑”完成了先進戰(zhàn)術導彈武器動力研究；“分布式火力”形成了分布式火力應用；“導引頭成本轉化”完成了先進導引頭制導技術探索。

5空戰(zhàn)平臺總體技術

2011財年以來，DARPA針對作戰(zhàn)平臺及動力等相關總體技術發(fā)展及未來潛在軍事應用，先后開展了19個空戰(zhàn)平臺總體項目（見表6）。

表6 2011財年以來DARPA空戰(zhàn)平臺總體項目立項情況

新概念平臺技術方向，開展了3個項目，推動跨域空天飛機研發(fā)。其中，“試驗性空天飛機”完成了可重復使用的空天飛機設計及關鍵技術研發(fā)；“用新型效應器控制革命性飛機”正推進基于主動射流技術飛機的演示驗證；“自由起降水上飛機”正推進水上自由起降運輸機的關鍵技術突破。

機載系統(tǒng)技術方向，開展了5個項目，突破了態(tài)勢感知、目標識別新技術。“視頻速率合成孔徑雷達 ”“自動目標識別技術”完成了態(tài)勢感知和靜態(tài)目標的識別的關鍵技術突破；“駛艙內自動化系統(tǒng)”形成了自動機載駕駛技術的初步成果；“動態(tài)組合的射頻系統(tǒng)”完成了可提升任務能力的機載射頻系統(tǒng)靈活模塊化組合方案設計和驗證；“移動目標識別”項目正在推進飛機對移動目標的跟蹤識別技術突破。

平臺基礎技術方向，開展了4個項目。其中“任務自適應轉子”完成了旋翼技術突破；“先進航空系統(tǒng)方案”“先進航空技術”持續(xù)探索先進新興技術在航空平臺上的應用；“先進全速域發(fā)動機”正在推進用于高超聲飛機的動力技術，這也是目前平臺基礎技術探索的重點。

其他技術方向，開展了5個項目。其中“編隊飛行”完成了編隊飛行中減阻技術突破；“下一代空中優(yōu)勢研究”完成了空中優(yōu)勢相關設計探索；“滑翔破壞者”“反蜂群人工智能”“反高能激光器”重點完成了反高超、蜂群、定向能技術的初步探索。

發(fā)展特點

2020年10月5日，美國國會研究服務處（CRS）發(fā)布了《美國空軍下一代空中優(yōu)勢計劃簡介》，明確將在航空領域形成全面軍事優(yōu)勢作為未來的發(fā)展目標。未來，隨著DARPA空戰(zhàn)項目的陸續(xù)成熟、轉化和運用，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技術研發(fā)，為遠期的技術路徑夯實基礎。從2013財年以來，美國DARPA持續(xù)對“戰(zhàn)術助推滑翔（TBG）”項目和“高超聲速吸氣式武器概念”項目投資，夯實了未來高超裝備技術路徑的發(fā)展，為各軍種的轉化和實現(xiàn)奠定了基礎。此外，對“先進航空系統(tǒng)方案”和“先進航空技術”項目的持續(xù)投資，促進了新技術、新方案在空戰(zhàn)領域的及時應用，極大促進了新質裝備能力形成。

二是分布式空戰(zhàn)概念牽引體系架構等項目發(fā)展，推動著新質空戰(zhàn)能力的生成。在分布式空戰(zhàn)概念下，DARPA提出了一系列項目簇，包括“體系集成技術與實現(xiàn)”“分布式作戰(zhàn)管理”“100Gbps射頻高速鏈路”“對抗環(huán)境中的通信”“對抗環(huán)境中的彈性同步規(guī)劃與評估”“自動目標識別技術”“小精靈”等項目，從體系架構、作戰(zhàn)管理、通信組網(wǎng)、平臺等角度構建分布式作戰(zhàn)體系，支撐分布式空戰(zhàn)能力的實現(xiàn)。2017年，DARPA又在分布式空戰(zhàn)概念基礎上，發(fā)展了馬賽克戰(zhàn)概念，牽引了后期一系列項目發(fā)展。

三是新概念平臺、新技術仍是重點，推動空戰(zhàn)作戰(zhàn)樣式創(chuàng)新。“自由起降水上飛機”“用新型效應器控制革命性飛機”等項目旨在通過新概念設計、主動射流控制 (AFC) 技術領域等技術突破，實現(xiàn)作戰(zhàn)能力的提升?！斑h射無人機”項目中，有人機在敵防區(qū)外發(fā)射“遠射”無人機，無人機突入防區(qū)發(fā)射空空導彈，降低有人機風險，提升武器效能?！翱諔?zhàn)演進”項目利用人工智能來處理視距內空中格斗，使飛行員能夠專注于更大規(guī)模的空戰(zhàn)，加速飛行員從飛機操作員到作戰(zhàn)任務指揮官的轉變，顛覆未來空戰(zhàn)樣式。

支撐分布式空戰(zhàn)典型項目。

從公開財政預算的角度看，DARPA十年來在空戰(zhàn)領域投入的重點項目集中在機載武器、平臺總體和無人系統(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，正以項目簇的形式快速推進新作戰(zhàn)能力形成。從顛覆興技術角度，不斷突破現(xiàn)有理念，推進新平臺技術發(fā)展。

DARPA在空戰(zhàn)領域裝備技術不斷的創(chuàng)新發(fā)展和投入，正影響著未來戰(zhàn)場空戰(zhàn)裝備形態(tài)和作戰(zhàn)模式，值得全球主要國家關注。

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