原标题：【复杂系统】编组护航！波音“空中力量编组系统”无人僚机出厂（附视频） 2020
原标题：【复杂系统】编组护航！波音“空中力量编组系统”无人僚机出厂（附视频）
2020年5月5日，波音澳大利亚公司在一个未公开地点的虚拟仪式上推出了其“空中力量编组系统”（ATS）无人机，距离实际部署能与有人战斗机和监视飞机编组作战的自主忠诚僚机更近了一步。这是皇家澳大利亚空军（RAAF）投资2560万美元的忠诚僚机先进发展项目制造的三架飞机之一。
波音澳大利亚公司推出的首架“空中力量编组系统”无人机实机（美国波音公司图片）
“空中力量编组系统”无人机是波音公司在美国之外研制的第一型全新设计的飞机，也是澳大利亚半世纪以来制造的第一架军用飞机。该机具有较强的经济可承受性，可实现较大规模的采购和较强的作战灵活性，能够执行多种任务。初期，“空中力量编组系统”无人机将专注于情报、监视与侦察。波音公司自主航空和技术高级主管贾里德·海耶斯（Jared Hayes）表示：“‘空中力量编组系统’无人机将在2020年首飞，开展作战能力演示验，把自主能力转变为真正的作战效能，证明这类航空器的能力。”
波音“空中力量编组系统”无人机项目，澳大利亚工业界参与情况。作为五十多年来在澳设计、研制和制造的第一架飞机，分布在澳四个州的超过35家澳工业界实体正在支持该无人机原型机的研制生产工作（波音澳大利亚公司图片）
目前皇家澳大利亚空军对让“空中力量编组系统”无人机配合F/A-18E战斗机、F-35A战斗机、EA-18G电子战飞机、E-7A预警机和P-8A海上巡逻机作战十分感兴趣，如F/A-18F“超级大黄蜂”与3～4架或更多的“空中力量编组系统”无人机一起飞行，因为这样做才能够增加装备的数量和生存力。
波音“空中力量编组系统”无人机与E-7A预警机（上图1）、EA-18G电子战飞机（上图2）、F/A-18F“超级大黄蜂”双座型战斗机（上图3）和F-15E“攻击鹰”双座多功能战斗机（上图4）编组协同作战想象图。在波音澳大利亚公司于2019年2月首次发布该机有关信息时，所发布的图片和视频都是该机与E-7A和EA-18G这样的特种飞机作战，而不是用作战斗机的无人机僚机。正如本文中波音公司官员所说：“保护E-7和P-8等高价值平台是该项目主要探索的编组作战概念”。这体现了该公司对拓展无人作战飞机作用的独特认识（波音澳大利亚公司图片）
当“空中力量编组系统”无人机与更大的平台，如E-7和P-8结合时，将会表现出更强大的作战能力。“空中力量编组系统”项目经理肖恩·阿诺特（Shane Arnott）表示：“当你在飞机上安装更多的玻璃屏幕时，就有机会提高有人－无人编组的作战能力。保护E-7和P-8等高价值平台是该项目主要探索的编组作战概念。波音公司在确保高价值资产在未来战场上持续有效和安全兴趣很大。‘空中力量编组系统’无人机被视为实现这一目标的重要的条件。”
阿诺特表示，项目也正在探索在战斗机上增强有人－无人编组能力的不同途径。由于这些战斗机的玻璃屏幕数量有限，也许能够正常的使用更多的商用产品。”目前波音公司有人－无人编组的理念是不需要对有人机进行大幅修改，至少目前不需要。阿诺特说：“咱们不可以在获得一种低成本系统的同时对之前的装备进行重大改变。”
在澳大利亚一个秘密地点进行了地面和滑行测试后，波音公司和皇家澳大利亚空军计划基于各种有代表性的任务开展无人－无人和有人－无人编组飞行训练试验，并最终开展作战演示验证。阿诺特说：“这将帮助波音公司把‘空中力量编组系统’无人机开发成真正可以作战的产品。”
波音“空中力量编组系统”无人机出厂时发布的能力说明等视频（波音澳大利亚公司视频，感谢远望防务映像翻译和制作）
海耶斯表示：“纵观目前的作战需求，当前急需增加装备的数量和支持远征作战，同时要具有优秀航程和耐久性以适应一直在变化的战场。‘空中力量编组系统’无人机可以被视为一个核心平台，将为出口市场的任何特殊需求来做剪裁定制。”
阿诺特认为，为设计、工程化和制造出成本低同时性能高的平台，研发团队提出了很多颠覆性的想法。例如基于开放式接口的可重构机头设计可以灵活更换载荷。8.5英尺（约合2.6米）的机头能提供9万立方英寸（约合1.5立方米）的载荷安装空间。“机头在战场上可以有效的进行替换，所以能用一个机头来执行一种任务，然后在地面为另一种任务设计全新的机头。能够最终靠改变机头来改变无人机的角色，以实现可负担的多种任务的能力。我们大家可以与客户合作，研制满足他们需求的任务系统。”
波音“空中力量编组系统”无人机出厂时发布的视频。在这个和上一个视频中，我们大家可以看到通过在外场直接更换多个机头执行不同任务的构想展示（波音澳大利亚公司视频，感谢远望防务映像翻译和制作）
“空中力量编组系统”无人机使用基于模型的系统工程方法设计，是波音公司最全面使用数字孪生的型号之一。数字孪生是发展可信的自主和人工智能的关键，以使忠诚僚机与有人机安全地合作。
阿诺特表示：“这能够更好的降低系统研制的风险。当设计时，我们打造了虚拟飞机。当制造部件时，我们用实物代替虚拟部件。但是更重要的是使用数字孪生发展自主能力，我们从始至终使用代理驾驶虚拟飞机，这对于确认系统的经济可承受性十分重要。”
项目目前正在原型化的不仅是无人机，还包括制造工厂。阿诺特表示公司以打算未来经常使用的生产流程制造了首批3架飞机。公司把“空中力量编组系统”称为生产代表性平台，因为其使用了真正自动化的生产流程。“空中力量编组系统”项目虽然比较小，但它可通过波音公司在先进制造和自动化领域的“巨额”投资。例如“空中力量编组系统”无人机的复合机翼是用树脂灌注来制造的，也是波音公司有史以来最大的单件树脂灌注复合部件，这源自于波音B787客机率先采用的技术。
在“空中力量编组系统”无人机的设计权衡中，成本是一个关键的性能参数。波音公司没有透露具体数字，但海耶斯表示，成本与可消耗机身的价格紧密关联。与波音公司之前的X-45和X-46这种隐身、无尾布局无人机相比，“空中力量编组系统”的机身设计相对简单。阿诺特说:“飞翼布局非常昂贵和精密，特别是作动器。我们花了很多心思来平衡每个方面的优劣，性能只是一个方面，经济可承受性和灵活性也都很重要。所以从控制面的角度来看，‘空中力量编组系统’是一架相对简单的飞机。但机翼和机尾的四个控制面十分高效，允许我们做一些真正有趣的事情。”
“空中力量编组系统”项目不仅仅关注机身。阿诺特认为：“最难的部分，也是对用户影响最大的部分是自主能力。它是一种编组系统，不是远程驾驶的，而是时刻被另一种空中力量控制。当该无人机与‘超级大黄蜂’编组时，它不可能实时被人类远程驾驶。自主性要达到能实现基于意图的人机编队水准，并允许可靠的驾驶，以确保安全的距离。”
当与皇家澳大利亚空军合作时，波音公司正在使用数字孪生的“空中力量编组系统”无人机研究有人机和无人机之间信息反馈和发送的正确等级。阿诺特表示：“可信的自主是我们应该在这一个项目中证明的重要概念之一，这是对数字孪生投入如此巨大的另一个原因。这可以让作战人员去参加了，包括坐在驾驶舱里进行实际操作，这样我们就能获得操作的过程并发展战术。我们从始至终在边制造飞机边开展这些工作。这也是庞大飞行试验计划中的重要组成部分。目前我们还不知道所有答案，但已经使用模拟器和代理在试验中了解了很多，项目最终将把这样的一个问题搞明白。”