有一个无敌僚机是多么的重要（它会是一场革命吗）

战斗机经常以长机和僚机双机作战

无人机能成为有人机的忠诚僚机吗？

无人机是从作战飞机开始的。在一战中，英国人阿奇巴尔德·娄就开始研制装载炸药的遥控飞机，用来攻击“齐柏林”飞艇。这是航空的萌芽时代，德国飞艇对伦敦的轰炸弄得英国人很恼火。飞艇比飞机的载弹量大、航程远，还能自带自卫机枪，使得快不了多少的飞机试图拦截时，自身也受到很大的危险。氢气在理论上易燃易爆，但实践中发现，机枪击中飞艇只能打几个洞，造成有限的漏气，但很难引爆氢气，所以想出装载炸药的遥控飞机的主意，实际上相当于空中鱼雷。

由于技术上太超前，娄的设计最后不了了之，此后无人机的发展也走上了完全不同的路。在二战中，无人机的主要作用是训练用的靶机。进入60年代，无人机转入战略侦察，并在越南战争中得到大量使用，不少还窜入中国而被击落。1982年，以色列空军在贝卡谷地战斗中展现了无人机的新用处：用无人机引诱对方防空导弹雷达开机而后摧毁之。在1991年的“沙漠风暴”作战中，美军更是大量使用无人机进行侦察和火力引导。十年反恐战争在某种意义上成为无人机的战争，无人机广泛用于监视和攻击。

在当前，IAI“侦察兵”（上）、MQ-9“死神”（下）还代表典型的无人机

不久，XQ-58这样的就可能成为主流

更先进的X47B这样的也指日可待

带AGM-114“地狱火”导弹的通用原子MQ-1“捕食者”无人机在反恐战争中得到成功应用，引起了人们对无人作战飞机的强烈兴趣。无人机回到作战飞机上来了。但螺旋桨、中空飞行的“捕食者”再怎么改进，也是在现代高烈度战场上缺乏生存力的，必须全新研制更高性能的无人作战飞机。确实，过去10年里，从美国的诺斯罗普X-47B到法国的达索“神经元”到俄罗斯的苏霍伊“猎人”，无人作战飞机成为航空科研的新热点。在F-35研发的艰难时代，人们甚至乐观地预测：这是最后一代有人战斗机。美国海军出于舰载机飞行员的培训难度和海上长航时飞行的需求，对无人作战飞机特别热衷，X-47B具有很高的完成度，也已经上舰测试了，但UCLASS计划最终下马了，取而代之的波音MQ-25“黄貂鱼”不是无人作战飞机，而是无人加油机。这是因为无人机的难点不在“机”，而在“无人”。

要无人机做到自主起飞、降落、巡航、编队、空中加油（不管是加油还是受油）已经没有不可克服的技术困难了，但要无人机自主识别目标、确定战术和自主攻击，还有很多困难。最大的困难有两点：

1、战争伦理，这是老话题了，这里不扯远了

2、战场之雾，在信息不完整、不精确、目标性质无法确认的情况下，人工智能还做不到人类的判断力

因此，有人机-无人机组队作战成为可预见将来的最可能的形式，把人类的经验、伦理和判断力与无人机的不怕死、可消耗相结合，忠诚僚机的概念应运而生。

由无人机替有人机赴汤蹈火，这是人们期待已久的理想

另一方面，无人机的成本必须足够低，达到可消耗的程度，拼消耗的机海战术才有可能

在空战中，落单的“独行侠”容易被暗算，长机和僚机编队就容易互相掩护。历史上，有过一长三僚和一长二僚，但后来都统一到一长一僚。一般长机由经验和技术更好的飞行员担任，负责搜索、攻击；僚机通常是新飞行员，负责掩护和观察长机后方。僚机不能脱离编队而主动攻击敌机，在位置上一般紧跟在长机侧后、略有高度差的位置，所以也称梯队。

这样僵硬的编队概念已经过时，美国空军早就开始松散横队队形了。长机、僚机不再固定，有一定的约定，但最终还是在投入战斗时由两个飞行员根据战术态势自行协调和决定。

但忠诚僚机实际上和传统僚机实际是两回事，这只是与有人战斗机配合的无人伙伴机的泛指。问题是谁都不清楚这伙伴到底应该干什么，是什么样。

僚机是空战中的概念，任务是观察和掩护。这可以扩大到对地攻击，这不是问题。美国空军对忠诚僚机有三个要求：

1、具有与有人长机相匹配的飞行性能与态势感知能力。作为僚机，需要跟得上，能协同作战，具有相匹配（但不一定相同）的飞行性能和态势感知能力是必要的。眼拙腿拙的忠诚僚机的用处是很有限的。

2、具有比有人长机更大的航程和留空时间。由于需要在有人长机的鞍前马后来回占位，先于有人长机搜索战场，在有人长机脱离后断后掩护，忠诚僚机的航程和留空时间要比有人长机更高，这有点意外，但在情理之中。

3、具有比有人长机成数量级地降低的成本。这个要求不意外，在成本上不能成数量级地降低，忠诚僚机就失去了意义。

问题是，这是“不可能三角”，同时达到两个要求是有可能的，但同时达到三个要求难上加难。

无人机在理论上可以达到比有人长机更高的速度、机动性，但速度是靠动力推出来的，机动性涉及的方面更多，连机体结构都需要加强，否则高机动拉一个筋斗，自己先散架了。这些都是重量和成本堆出来的，不会因为少了一个飞行员，空气动力学规律就都颠覆了。

据估算，有人战斗机去掉座舱和飞行员生命保障系统的话，可节约7%的重量和10%的成本。但加上自主飞行和自主任务系统，这10%又加回去了。有人战斗机的重量和成本也是根据技术水平和作战要求一点一点抠出来的，同样的要求不可能因为无人了就“具有比有人长机成数量级地降低的成本”。换句话说，要达到现代战斗机的速度、航程、机动性和载弹量，成本不可能比对标的战斗机低多少。要把成本控制在相当于可消耗的巡航导弹的水平，得到的也只能是速度、航程、机动性和载荷差不多的低机动、弱智的无人机。这是忠诚僚机概念最大的问题。

美国空军正在推动“低成本可消耗飞机技术”（简称LCAAT）项目，克拉托斯XQ-58“女武士”作为技术演示飞机已经在试飞中。XQ-58空重1134公斤，最大起飞重量2722公斤，机内携带270公斤载荷，用一台1000公斤级发动机推动，巡航速度为M0.72，最大速度M0.85，航程达到5550公里。克拉托斯声称，大批生产后，单价可控制在200-300万美元范围。真能做到的话，而且能达到上述美国空军的要求的话，这是奇迹。但克拉托斯并没有创造奇迹。

XQ-58来自靶机技术，靶机用火箭助推起飞省事，但作战飞机是有出动率要求的，滑跑着陆后滑跑起飞的维修和出动率都更有利

火箭助推起飞在冷战高峰研究过，技术上没有克服不了的问题，但最后放弃了，这段弯路对无人机很有意义

克拉托斯是从靶机起家的，XQ-58正是根据靶机技术研制的。像靶机一样，XQ-58采用火箭助推起飞和降落伞回收，这是不能保证忠诚僚机所需要的高出动率的，在跑道上滑跑起飞、着陆依然是保持可持续的高出动率的最好方法。

火箭助推起飞在原理上简单，但随着载荷重量的增加，技术难度、系统重量和成本急剧增加，危险性也急剧增加。这也需要在每次出动前，将火箭助推器和满载弹药的无人机可靠连接，并装上发射架。这是很费时、费工而又危险的工作。在50年代核大战黑云密布的时代，机场跑道被毁是很现实的危险，各国都研究过火箭助推起飞的问题，也称“零长度发射”（ZELL），把待命的战斗机像导弹一样发射入空中，防空截击任务完成后在跑道上正常滑跑着陆，着陆需要的跑道短得多。ZELL在技术上不复杂，但在使用中问题太多，最后放弃了。在现代无人机中，除了小型侦察机、靶机，也很少使用火箭助推起飞。

用降落伞回收也是一样的问题，回收过程长，地面保障要求稿，易受天气和地形影响，不利于长期频繁出动。如果蜂群出动，几十架要在短时间里回收，那对地勤就是不可能的灾难了。

退役战斗机能达到高性能战斗机的抗过载和推重比，只要剩余寿命坚持到被打下来就够用了。但专门设计的靶机为了控制成本，不可能有多高的抗过载能力，低成本的小推力发动机也不可能达到足够的推重比。这对可消耗无人机也是一样的限制。这和二手大奔与全新的昌河北斗星是一个意思

靶机在气动和结构上也与一般飞机不一样。尽管忠诚僚机和靶机都是可消耗的，靶机在本质上就是不要求长期可重复使用的，但忠诚僚机是只要不被打下来，就要一直用下去的，耐用性的要求比靶机高得多。有的靶机也能拉9g，但由于不指望用几次，9g拉下来，结构有所变形和损坏，只要不妨碍下次出动而且坚持到被打下来，就是可接受的。忠诚僚机不同，如果要求9g，那9g拉过后，要求结构还是完好的，以便后面继续用下去。另外，靶机不要求持续机动性，只要在模拟交战的时候瞬时拉9g就够了，模拟交战后掉速度、掉高度也不在乎，所以对推重比要求不高。但作为忠诚僚机，这就不够了，必须能像像样样地格斗，这需要更高的推重比。结构强度和推重比的差别也增加忠诚僚机的重量和成本。XQ-58的1000公斤级的发动机相对于2722公斤的最大起飞重量只有0.44的推重比，达到M0.72的速度已经很勉强了，高g持续机动性就谈不上了。

XQ-58是有自主飞行能力的，这本来就是靶机的基本能力。但在现阶段，XQ-58如果不是遥控的话，就只有预编程序的自主飞行能力，在本质上还只是靶机。XQ-58也不带雷达、红外、光电等探测系统。这与忠诚僚机的自主战斗飞行的航电规格是完全不同层次的。

XQ-58的武器舱能携带两枚SDB小直径炸弹，但不够携带空空导弹，实用化的时候需要加大。

所以克拉托斯拍胸脯的200-300万美元单价或许没有在说谎，但这是十足的钓鱼，要实用化的话，需要大幅度加料，实际上是重新设计。

有人战斗机的重量和成本也是一点一点抠出来的，米格-29成为悲催的“机场围墙保卫者”是机动性最大化和牺牲航程的结果，忠诚僚机也必须这么纠结一番，没有去掉一个飞行员就打破了飞机设计规律的事情

飞机的正常起飞重量是结构重量（包括机体和起落架、弹射座椅、液压系统等，但不包括发动机和电子设备）、燃油重量、发动机重量、基本武器和电子设备重量、飞行员重量之和，无人机当然没有飞行员重量这一项。另一种算法是用相关重量占正常起飞重量的百分比（表示为各种“系数”）计算：

结构系数 燃油系数 发动机系数 武器电子系数=100%

在设计估算中，有些变量是“固定”的，有些是“弹性”的，但“弹性”的分为真正弹性的和与正常起飞重量挂钩的。电子设备和基本武器重量由战术要求和技术水平决定，独立于飞机设计，可看作是固定的。结构重量不是固定的，但飞机构型、材料、设计和制造水平决定了结构系数大体在35-45%的范围，双发、机内武器舱、上舰加强都是把结构系数往高推的。无人机对破损安全的要求低，可以放宽，比如取低限35%。发动机系数也不是固定的，但等于战斗机推重比与发动机推重比之比，只要高亚音速的话，战斗机推重比的要求可以降低；降低发动机可靠性要求的话，发动机推重比也可有所增高。燃油系数而不是燃油重量决定了航程，通常要求在30-35%。低到25%就成米格-29（实际为23.5%），成了机场围墙保卫者了；高到40%则成苏-27了，可遇而不可求。对于需要全程伴飞的忠诚僚机来说，应该至少与有人长机相当，或者更高，取35-40%为宜。

设计估算进一步细分的话，有两个典型情况。第一个是给定发动机和战术要求（如战斗机推重比），这时发动机推力确定了，可以倒推出正常起飞重量，以此可以推算和取舍其他重量。这有点削足适履，但在已经确定发动机的时候更加现实。第二个更加海阔天空，只给定一般技术水平和设计要求，那上面的表述也可写成混合表述：

正常起飞重量=100*武器电子重量/（100-结构系数-燃油系数-战斗机推重比/发动机推重比）

这样，可从指定基本武器和电子设备的重量（代表战术要求）出发，解算上述重量关系。在这里，发动机推力也是推算出来的，而不是给定的，发动机与飞机同步研制。新一代发动机研发时，技术水平是“固定”的，比如发动机推重比和最大可能的推力，但具体需要多少推力，也是可与与战斗机研发互动的，而不是两家独立进行的。

F-16C的电子设备重量约2000公斤。即使在第三代战斗机中，这都不算高的。假定典型忠诚僚机的电子设备还可以进一步降低规格，依然需要至少不低于1000公斤的重量，并需要有500公斤的携弹量。假定发动机推重比为9，最大速度不要求超音速，只要求高亚音速，但要有不亚于米格-17级的机动性，因此取战斗机推重比为0.65，取35%的结构系数和35%的燃油系数，可以估算出：空重3.8吨，正常起飞重量6.6吨，最大起飞重量8.9吨，需要一台非加力推力为4300公斤级的发动机。

“典型忠诚僚机”可能在起飞重量和飞行性能上与意大利M349教练机相当，也就是说，不计入任务系统的基本成本在2000万美元以上，很难说是否还是可消耗的了

进一步提高飞行性能要求的话，就是韩国T-50的价位了，单价直奔3000-4000万美元，更不可消耗了

不抠技术细节如航程、载弹量的话，这样的“典型忠诚僚机”在起飞重量上大体与意大利M349教练机相当。战术飞机的成本与重量大体成线性关系，M349的单价是2000万美元，起飞重量相似而单发的英国“隼”式教练机单价更高，为2100万美元。这还是缺乏任务系统的教练机，加上雷达、红外光电和自主任务系统，加价25%甚至50%将不意外。如果对应的典型忠诚僚机达到2500-3000万美元的单价，就不再是“可消耗”的了。

如果要求达到F-16一级的速度和机动性，需要加力推重比达到1.05以上，发动机加力推力要达到8600公斤级，军推推力5300公斤级，飞机空重4.8吨，正常起飞重量8.2吨，最大起飞重量11吨，与韩国T-50教练机相当，单价很难低于3000-4000万美元，更不是“可消耗”的了。加上超巡要求的话，将进一步推高起飞重量和成本。

那不提高要求、保持低成本呢？这就像二战前的坦克与步兵的问题。理想的情况是坦坦配合，机械化攻防，这相当于高性能无人机配合高性能战斗机；“低成本”的情况是步坦配合，用步兵补充坦克，但实际上弄到最后，要么坦克迁就步兵，要么坦克甩下步兵单干。性能相差太大的平台是很难紧密配合作战的。

高性能战斗机与低成本无人机的配合有可能弄成步坦配合，只是位置弄反了。步坦配合里，坦克冲在前，为步兵开路、挡子弹，但在有人机-无人机配合里，需要无人机冲在前、挡子弹。想想步兵引导坦克进攻，就知道这有多别扭了

人们对忠诚僚机的作战样式有很多构想：

1、在空战中前出，首先与敌机缠斗，消耗敌机力量，或者迫使敌机暴露

2、代替有人长机对高风险地面目标发动攻击

3、作为“外载弹舱”，帮助有人长机多带弹药

4、在有人长机的前方侦察搜索，或者在侧后警戒，或者作为干扰机，提供电子战掩护

5、在导弹射向有人长机而躲避不及时，牺牲自己，掩护长机

必须说，有很多是一厢情愿的，关键就在于由于成本控制和性能降级，忠诚僚机并非可牺牲的同质僚机。

最大速度只有高亚音速对已经进入格斗来说不是太大的问题，但空战都有进入和退出阶段，只有高亚音速是很吃亏的，容易造成我打你打不到、你打我跑不了的局面。推重比也与爬升率有关，米格-17的推重比为0.63，翼载只有F-16的一半，但爬升率只有65米/秒，而F-16达到250米/秒。虽说现代能量空战主要是空空导弹与战斗机之间的较量，战斗机本身的能量还是重要的，否则F-35的空战能力也不至于那么遭到诟病了。反过来说，如果“懒懒散散”的机动性能够被隐身和空空导弹所全面补偿，现代战斗机大可不必拘泥于超音速和高机动能力，高亚音速和低机动可以降低很多成本的。

因为可消耗必然带来的低性能，这样的场景实际上不大可能

这样的理想场景是把无人机当炸弹撒布器了，容易做到，但也很少有这样“干净”的战场

对地攻击对机动性的要求较低，主要难点在于自主目标识别和作战规划。尽管人工智能已经有了很大的发展，这依然是巨大的技术挑战。作为忠诚僚机，由有人长机发现、识别和指定目标，由忠诚僚机发起攻击，这个难度相对较低，也较好地与有人长机互补。但由于速度差异，出动时需要无人机先行。与其说这是贴身的忠诚僚机，不如说是先行放出去的打手。

隐身战斗机的一大难题是自带弹药不足。机内武器舱注定不会太大，隐身战斗机很可能在敌阵几进几出依然全身而退，但进出敌阵不是目的，杀敌才是，可弹药耗尽了，就只有返航了。用无人的忠诚僚机作为外载弹舱，可以大大增加有人长机的弹舱容量。在这样的设定下，忠诚僚机不需要多少智能，可以把电子设备的重量换做额外的武器携带量。这可以通过任务设备舱与机内武器舱的通用来实现，在出击前，额外的任务设备与弹药根据任务需要互换挂装。作为外载弹舱，无人机对速度、机动性和自主任务能力也没有多少要求。

无人机适合前出，为有人长机侦察搜索，包括用雷达、红外、光电手段和电子侦察，还可作为干扰机，提供电子战掩护。作为可承担较高风险的无人机，可以贴近目标运作，对天线尺寸和功率要求大大降低，这是有利的。问题是，这需要远离有人长机，避免暴露本来隐身的有人长机，但远离僚机概念了。不拘泥于贴身僚机概念的话，这也外载弹舱一样，对飞行性能要求不高，对自主任务能力要求的提高也大大低于自主攻击。

要飞行性能较低的无人机为高性能战斗机挡导弹，好比把特朗普和保镖的身板对换一下

但远方的“僚机”与贴身保镖是不相容的。要忠诚僚机在必要的时候舍身救主，就必须贴身伴飞。由于需要舍身救主都是在遭到攻击而不能摆脱的时候，这也是有人长机已经在实施极限机动的时候，忠诚僚机要伴飞，必须具有至少不低于有人长机的机动性，否则想舍身救主都贴不上身去。这又回到前述性能限制的问题。总统保镖能飞跃上前挡子弹，是因为身手比总统更矫健。要是总统已经是黑带高手，而保镖是个宅男，那是不管用的。但比黑带高手还要黑带高手，还要全程伴飞，这就不可能是低成本、可消耗的了。

但忠诚僚机也是创造了新的机会的，其中之一就是视距内保密通信。全自主无人机一个很大的问题就是超视距通信。卫星通信不受视距限制，但数据率和信道数量受到限制，很难适应大规模蜂群的通信需要。视距内通信通常采用毫米波或者激光，数据率高，保密性好，实际上不可截获，但有效距离不超过几十公里，理想情况也不过上百公里。不过忠诚僚机与有人长机的距离一般不应该超过几十、上百公里，不是问题。采用视距内通信还不需要占用卫星通信，这是特殊的优点。

但忠诚僚机可以通过更换任务模块而充任完全不同的角色

无人机前出侦察和吸引火力只是传统思维的一部分

无人机用于电磁攻击则是全新的应用

用无人机与有人机混合组成“杀伤网”，这是网络中心战的延伸

视距内通信不仅可用于有人长机与忠诚僚机之间的通信，还可由忠诚僚机作为中继节点，或者由更多的中继节点组成移动蜂窝，最终接入基地，或者通过卫星接入基地，避免有人长机自身的电磁信号遭到对方的截获，破坏信号隐身。

这些要求都有不同方法实现，有的容易些，有的艰难些，问题是很难在单一平台甚至同型平台上达到所有的要求，比如外载弹舱与舍命保镖就是截然不同的气动、结构和动力要求。至少需要一种强调速度、机动性的空战僚机和另一个侧重载荷的多用途僚机。

飞行速度和性能上的差距也使得任务规划很有挑战。M0.7的忠诚僚机需要先于有人长机出动，在任务区等速度更快的有人长机赶上来汇合。现代综合防空体系包括空中和地面，抗打击力强，分布绵密，随时补漏能力强，逐层摧毁防空威胁的剥洋葱战术需时太长，已经靠不住。现实地说，整个战争期间都必须考虑穿越防空网才能抵达任务区的问题，但这样的分别出动不仅有协调问题，也可能惊动对手。

另一方面，用一堆各司其职的忠诚僚机满足不同要求是可以的，但不仅丧失了成本优势，也制造了大量的通信、协调困难。即使是双座战斗机，要在空中管理5、6架甚至更多的特长不同、速度不同的忠诚僚机，还要与友邻和地面保持协调，这是很大的挑战。

忠诚僚机可能像狗一样，需要多种多样，还需要品种上就多种多样，而不仅仅是更换任务模块；而且像狗一样，并不是可轻易舍弃的

忠诚僚机是很有吸引力的概念，但这个概念还很粗略，还有太多的细节有待理清，尤其是可消耗和高性能的矛盾很难解决。都说“狗是人类最好的朋友”。人类其实需要各式各样的朋友，狗也有各式各样。牧羊犬对离群的羊（或者人）特别敏感，适合放牧或者看守；圣伯纳多狗嗅觉特别好，适合搜救；藏獒特别凶猛，看家护院较好；吉瓦瓦则特别萌，看着就高兴，别的倒是派不了多大的用场。可能忠诚僚机到头来也一样，不是单一甚至少数几种，而是各种各样。也像狗一样，忠诚僚机可能最终并不是可轻易舍弃的。

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