美國空軍最近舉行了一場戰爭遊戲,讓飛行員在虛擬現實戰場環境中執行模擬飛行任務,其中包括聯合使用吊艙式機載鐳射武器和兩個未公開的“未來動力學概念”。這場戰爭遊戲強調了該服務在武器系統開發中使用的虛擬測試環境的努力,並增加了將這些數字空間用於訓練的興趣。
這場軍事演習表明,空軍可能會越來越多地轉向虛擬環境,以快速開發和評估未來的武器概念。
根據美國空軍研究實驗室(AFRL)的新聞稿,1月24日至28日,在科特蘭空軍基地與AFRL的軍需理事會一起進行了這場軍事演習。它是定向能和動能定向能效用概念聯合實驗的一部分,該實驗旨在探索“未來戰場中定向能和動能概念之間的協同效應”。在最近的實驗中,飛行員、武器系統官員和空戰管理人員一起合作,進行一系列被美國空軍研究實驗室稱為“虛擬場景”的操作,探索“機載高能鐳射吊艙和兩個未來動力學概念”的聯合使用。
美國空軍研究實驗室軍需品理事會的技術顧問拉斯蒂·科爾曼說,這次試驗提供了一個獨特的機會,將理事會動力學武器的概念介紹給飛行員和其他人員。科爾曼說:“它讓我們看到了以前看不到的新的就業概念。”“駕駛飛機的飛行員提供的反饋是我們在其他任何地方都無法得到的。”
在美國空軍內部,使用虛擬現實來增強訓練的興趣越來越大,儘管飛行員對這些模擬的依賴存在一些阻力。“VR已經被證明是一個巨大的工具,可以顯示特定的景觀圖片,否則透過2D圖片和傳統的學術材料是不可能顯示的,”去年,第355空軍聯隊的一位發言人告訴媒體,他補充說,“整個空軍社群都開始在多個不同的職業領域採用類似的平臺。”
路易斯博士是美國空軍研究實驗室的戰爭遊戲首席研究員,他說,這項實驗將國防部的各個研究團體聚集在一起,以探索“下一代”武器技術如何協同工作。劉易斯說:“迫切需要迅速部署和整合可行的下一代武器,包括定向能和動能,以應對我們對手日益增強的能力和侵略意圖。”“該DEUCE側重於識別能力和聯合整合的差距,這些差距可以由正在考慮的系統解決,以及潛在的未來戰術和程式。”
雖然AFRL表示,在這個虛擬實驗中測試的技術之一是高能鐳射吊艙,但還不知道另外兩個“未來動力學概念”可能是什麼。
自2015年以來,AFRL一直在開發吊艙式自我保護高能鐳射演示器(SHiELD),儘管它被描述為一種主要用於攔截來襲導彈的防禦性武器。
美國空軍的吊艙定向能源系統正在風洞測試在阿諾德空軍基地,田納西州。
其他美國空軍鐳射武器專案包括機載高能鐳射,或AHEL,它被設定在AC-130J上進行測試。其他幾個吊艙式機載鐳射系統正在整個國防部進行開發,包括空軍以外的努力,儘管還沒有達到執行狀態。目前還不清楚在DEKE DEUCE實驗中測試的虛擬鐳射吊艙是否與這些開發專案有關。
一張簡報幻燈片顯示了美國空軍研究實驗室2014年的機載鐳射定向能武器發展計劃。
美國海軍研究實驗室還補充說,海軍研究辦公室也參與了DEKE DEUCE實驗,這需要“來自兩個部門的幾十名科學家和工程師在9個多月的時間裡進行廣泛的合作”。他補充說:“海軍研究辦公室還在與AFRL的戰鬥管理概念一起發揮ELEKTRA戰鬥管理概念的前期廣泛合作。”
路易斯提到的海軍ELEKTRA計劃知之甚少,儘管在海軍2022財政年度預算檔案中有關於“PE 0603801N創新海軍原型(INP)先進技術開發”和“PE 0602792N I創新海軍原型(INP)應用研究:”的描述。
從這些預算檔案的描述來看,ELEKTRA似乎是一個網路系統,使用人工智慧幫助人類操作員做出更快速的瞄準和交戰決策,並確保在交戰中選擇正確的武器,以對特定目標產生可能的最優效果。
美國空軍研究實驗室稱,在過去的DEUCE事件中,也曾使用過類似的空軍系統——武器交戰最佳化器(WOPR)。WOPR被描述為“一種以人工智慧為基礎的戰鬥管理系統,旨在協助作戰人員管理複雜戰場”,能夠實時分析“複雜的資料系統”,幫助作戰人員和領導層作出決策。海軍革命性的宙斯盾戰鬥系統已經具有這種能力多年。
弗吉尼亞州達格倫美國海軍水面作戰中心的作戰控制工程師博士說,最近的DEKE DEUCE戰爭遊戲活動使海軍有機會將ELEKTRA與空軍的WOPR系統整合在一起。福斯特說:“儘管我們的作戰人員的制服和他們操作的平臺型別不同,我們仍然有能力合作建立一個系統,提供一個共同的作戰畫面,同時保留海軍和空軍的獨特能力。”
由空軍研究實驗室定向能理事會於2021年6月21日至25日在科特蘭空軍基地進行的定向能效用概念實驗,或稱DEUCE
美國空軍研究實驗室之前已經探索了新型模擬測試環境在新系統和功能上的使用,類似於DEKE DEUCE戰爭遊戲中使用的那些。2021年,美國空軍研究實驗室與約翰·霍普金斯應用物理實驗室合作,開發了一個名為“鬥獸場”的環境,提供“真實世界的數字近似”和“武器研發的實時、虛擬、構建能力”。鬥獸場的開發靈感來自該團隊去年在美國國防部高階研究規劃局(DARPA)阿爾法狗戰試驗中對數字戰場空間的研究。
美國空軍研究實驗室此前將鬥獸場系統稱為“數字工程管道”,可以幫助“快速整合、開發和測試轉型的網路化、協作和自主(NCA)武器能力和未來作戰人員的空中平臺技術。”目前還不清楚鬥獸場系統是否與最近DEKE DEUCE戰爭遊戲中使用的虛擬設定有關,該遊戲被簡單地描述為“AFRL最先進的模擬平臺”。商用飛行模擬器也被空軍用於訓練A-10疣豬飛行員。
無論與DEKE DEUCE模擬戰場是否相關,美國空軍研究實驗室的戰爭遊戲實驗進一步證明了空軍將數字工程與模擬相結合的能力,允許在真實飛行員和武器系統操作員的虛擬環境中設計和測試新的武器概念。類似的概念已經在武器計劃中進行了探索,該計劃使研究人員能夠開發實際武器系統的“數字孿生”,從而能夠以比實際測試範圍低得多的成本和更短的時間進行測試。洛克希德·馬丁公司的“臭鼬工廠”高階專案部門聲稱,這些數字環境可以減少多達三分之二的製造時間,從而大大降低間接成本。
考慮到這一切,美國空軍一直在積極擴大其數字工程努力,以更快地開發和應用新技術。隨著新出現的威脅不斷出現,空軍和五角大樓能夠迅速產生能力和解決方案,從而找到在現實環境中設計和測試它們的新方法,將是至關重要的。隨著這些虛擬環境的不斷成熟,我們很可能會看到更多和越來越複雜的實驗。