无人机崛起:无人系统如何改变战术航空
快速阅读: 加拿大皇家空军高级战术航空课程(ATAC)首次引入无人航空系统(UAS)和巡飞弹药技术,以应对乌克兰战场上武装无人机威胁增加带来的新挑战,强化军事行动规划能力。
无人航空系统(UAS)和巡飞弹药在乌克兰战场上的广泛应用,彻底改变了战术航空的格局。直升机一直容易受到地对空威胁的影响——如雷达制导导弹、便携式防空系统和轻武器火力——但自2022年俄罗斯入侵以来,武装无人机的威胁急剧增加,给军事行动规划带来了新的挑战。
今年春季,加拿大皇家空军(RCAF)高级战术航空课程(ATAC)的学员首次尝试了利用和对抗UAS、巡飞弹药和空射效应(ALE)的技术。仪式飞行中,CH-146“格里芬”和CH-147“奇努克”直升机编队飞行,以庆祝ATAC毕业生。大部分系统是虚拟的,仅有两架借来的Skydio X2D四旋翼机和两架加拿大国防研究与发展部的UAS,以及由皇家加拿大炮兵第1团派遣的小分队操作的AeroVironment Raven B RQ-11小型无人机组成了实际的无人机舰队。尽管如此,年轻的空中任务指挥官及其陆军同行,地面联络官迅速展示了他们能够将UAS纳入工具包并考虑其威胁矩阵来规划和执行复杂任务的能力。
(加拿大陆军最近为在拉脱维亚的任务投资了AeroVironment Switchblade 300和600巡飞弹药,并操作波音Insitu RQ-21“黑杰克”和Raven B RQ-11用于情报、监视和侦察。然而,加拿大皇家空军仅拥有大型中空通用原子航空系统MQ-9B SkyGuardian遥控飞机系统,预计到2028年才会投入使用。)
“我们才刚刚开始涉足这一领域,”安大略省金斯敦1翼指挥官戴夫·福布斯上校在他八月的新任命前承认,“但我们需要全面浸入。”“UAS无处不在,我们需要能够操作自己的UAS,并与其他UAS协同作战。最终,飞机和机上人员需要能够控制自己的UAS。因此,我们目前的第一步是使用UAS来保护前方加油和补给点(FARP)这样的地点。”
福布斯在ATAC期间亲眼目睹了这一潜力,他坐在CH-146“格里芬”直升机内观看四旋翼机传回的实时画面,看到它接近一个临时FARP点。“我们在FARP小组进入一片空地的同时降落。我们加了500磅燃料。他们拖来了软管,当我们离开时,他们也收起了UAS并开车离去。这不再是一个静态、计划周密的补给活动,而变成了一次高度适应性、按需、短时间的活动,全程都有UAS提供监视。整个过程可能不到15分钟。”
“这成为了一次非常灵活的战术补给,而不仅仅是一个停车场里的加油站。”
复杂的训练
ATAC是1翼飞行员培训的顶峰,有时被戏称为战术航空界的“顶级枪手”,类似于美国海军战斗机武器学校的称号。该课程于2023年恢复,此前因新冠疫情及部队高操作节奏暂停了六年。在所有航空人员完成基础战术航空课程(BTAC)的基础上,ATAC将空中任务指挥官置于联合军种的挑战环境中,评估他们在与陆军协作下快速转变任务的能力:连级空袭、打击协调与侦察、非战斗人员撤离、火力支援等。
课程从10天的分布式学习开始,通过各中队虚拟进行,随后是两周来自加拿大和盟国专家的简报,涉及战术航空及其他兴趣领域的知识,以及虚拟环境下的训练。飞行部分在阿尔伯塔省冷湖市4翼基地持续一个月,最初在教员指导下进行,随着一系列复杂度递增的任务配置展开。
春季课程共有9名来自1翼的学员,以及陆军轻步兵营的3名学员和英国陆军航空兵团的1名学员参加。陆军地面联络官(均为上尉)包括两名艰苦的巡逻先锋课程毕业生和一名具有挑战性的陆军作战课程毕业生。
所有候选人的经验水平都显著高于2023年,438战术直升机中队的詹姆斯·霍奇森少校兼航空战术飞行指挥官对此表示认可。他认为,这归因于上一次课程中积累的知识和经验在机翼内部逐渐传播;到达这里的人员准备得更好,经验也更加丰富。“整个1机翼已经吸收了大量来自上次培训的内容。毕业生回到各自的单位,分享了一些这些概念,因此其他人在职业生涯早期就接触到了这些内容。我们在这次系列培训中教授的许多信息并不一定是新的,但进一步加深了他们对某些概念的理解和熟练度。”
照片:瑟拉·兰明
该课程得到了来自加拿大轻步兵第3营阿尔法连的大约70名士兵的支持,这是一个伞兵连,使得教员能够将CH-147F支奴干直升机伞降情景融入任务中。ATAC代表了战术航空专业化发展中最尖端的部分。它汇聚了强大的候选人与机翼顶尖的教员和力量发展专家,利用了广泛的一系列机翼和加拿大皇家空军资源,包括CF-18战斗机和签约的顶级王牌阿尔法喷气机及A-4天鹰攻击机。
“然后我们全力加速。”福布斯说。
尽管成本高昂,但对于一个正准备从老旧的CH-146过渡到现代化的Mark II灰熊,再到下一代战术航空能力集(nTACS)——这一能力更新不仅仅是为了替换CH-146——而言,这项投入是必不可少的。
照片:瑟拉·兰明
“ATAC为我们提供了一支规模适中的核心团队,分布在整个机翼中,因此我的指挥官们总有一支精锐团队可以依赖,当被要求执行特别复杂或危险程度更高的任务,或是嵌入更高层次的任务集时。”福布斯说。除了让直升机发挥最大效能外,该课程还培养了学员如何与其他战斗部队整合和同步的能力,运用更广泛的作战效果。
“这些技能可以立即转移到非直接对抗的大规模作战行动中。”他补充道,“这让他们在各方面都变得更好。这是我们能给他们的最复杂的驾驶舱体验。”
1机翼CTAC成员学习如何呼叫火力支援。克里斯·撒切尔摄
弥合差距
UAS、巡飞弹药和ALE的纳入基于从乌克兰传来的观察以及438中队航空战术飞行小组从支持加拿大领导的拉脱维亚多国旅的战术航空分队收集的教训。这两个战场暴露了战术航空中存在的不足,这些问题可以通过像ATAC和BTAC这样的课程来解决。“与无人系统的整合是一个大问题。”霍奇森说。“这是在北约东翼环境中操作的一个挑战,因为伙伴国家正在使用多种不同操作方法的系统,与有人直升机在同一空域飞行。”
“尝试有效地、安全地做到这一点肯定是一个巨大的挑战。”他说,将这些系统引入ATAC产生了一个“之前课程所没有的复杂层面。”红队(敌方)也操作UAS,迫使候选人迅速将威胁因素纳入计划,并考虑如何进行反击。
438中队的作战和战术官员、ATAC演习导演尤恩·沃伊尔少校指出,采用ALE也解决了灰熊自身的一个缺陷,即它不是一个传感器数据流平台,携带武器时机动性有限。“灰熊拥有一些火力,如C6机枪、M134迷你炮或.50口径机枪,但不足以对付装甲车辆或藏身的敌人。”他观察到。由于缺乏数据链路,其作为侦察平台的能力也受到限制。UAS或ALE与直升机配对使用,可以“显著提高火力和侦察的效果。”
照片:瑟拉·兰明
不难想象这样一种场景:陆军发射的Switchblade的控制权可以转移给直升机,引导其攻击特定目标或用于深入敌后进行侦察。
鉴于一些机翼最佳的候选人和教员参与了ATAC,沃伊尔认为这是一个开始思考UAS和ALE复杂性的“理想场所”。
“我们没有给学生提供大量无人机系统(UAS)来使用,但我们确实给了他们很多思考的空间。”他说道,“未来,在执行战术航空任务时,我们必须考虑无人机系统的运用。”因此,毕业生现在可以“用相同的语言利用这些能力”,霍奇森补充说。
照片:塞拉·拉明下士
职业发展
2023年ATAC的复兴是战术航空更广泛专业化的一部分。2024年秋季,1联队重新向所有新成员以及一些具有有限作战经验的成员介绍了基础野战技能训练。
这项为期两周的野战适应训练被称为核心战术航空课程(CTAC),旨在磨练许多成员在和平支援和反恐任务期间被忽视的技能。随着大规模作战行动成为主要关注点,生存适应、营地日常管理、战术公路移动、武器操作甚至呼叫火力支援已成为飞机和车辆技术人员、文书人员及其他中队成员的必备技能。
“我们没有机制将人员引入单位并教授他们基础知识,”福布斯表示,“过去我们在集中核心层面提供这种培训,称为地面军官熟悉课程,但几乎完全集中在战术直升机飞行员上。”
加拿大第三步兵团的杰米·蒂拉帕上尉领导一次空中突击任务。照片:塞拉·拉明下士
联队希望确保“所有分配到战术航空的人员,无论军衔或专业,都将接受CTAC培训,以获得基本的野战技能和战场技能,从点燃科尔曼炉子到射击、通信和医疗护理等技能。”他说。
由于有一个战术航空分队正在支持驻拉脱维亚的旅,该课程还提供了在成员部署前“巩固这些技能”的途径。首次在魁北克加拿大武装部队基地瓦尔卡蒂耶举行的课程有近80名参与者,全部获得了战术航空资格。其中几位教官有战斗兵种背景。
除了CTAC,联队还引入了关于坠机救援和前方集结点(FARP)操作的专门课程。福布斯解释说,在应对无人机、地雷和其他威胁的同时导航至坠毁的直升机,然后救援人员和/或平台,是联队需要构建的关键技能集。
FARP训练过去主要集中在技术方面——为运行中的直升机加油——现在必须更加灵活。乌克兰冲突反复显示静态车辆的寿命很短,因此FARP的标准操作程序必须适应分散作战的现实,福布斯称之为“战术航空的忍者支持者”。
这些课程是战术航空职业化连续体的一部分,旨在确保联队能够稳定地培养出知识渊博且训练有素的飞行员。
每两年举行三次BTAC和一次ATAC,加上CTAC和其他课程,是一种缓解风险的方式,以帮助联队从旧的格里芬直升机过渡到现代化的Mk II,再到nTACS及未来的平台和基础设施。
“这可能不仅仅是单一类型的平台,还包括武装侦察直升机和中型突击运输直升机及其相关基础设施,包括空射效应。”福布斯说,“这在多个层面上可能是质的飞跃,对于所有人——技术人员、机组人员和其他人来说都是如此。”
现在大规模发展正确的技能集可能是弥合这两个过渡期的关键。“我们需要有足够的高水平人员来推动这一进程,如果在这些过渡年份中出现断档的话。”他解释道。
这些课程的挑战性有助于减少流失率,而CTAC通过接触陆军相关的技能,可以帮助筛选出对这种环境不适应的新兵。“除非我们也解决人力资源挑战,否则职业化培训连续体没有任何意义。”他说,“不是每个加入空军的人都想做军队的事情,而战术航空涉及很多军队的事情。我们正试图改变我们对初级战术航空成员的招募和入职方式,以在其职业发展的起点建立职业连续体。”
同样,早期接触无人机系统(UAS)和空射效应(ALE)也是其职业发展的重要组成部分。即使这些系统不太可能成为Mk II格里芬工具包的一部分,但在ATAC和BTAC等课程中的实验“将作为学习步骤,帮助加速我们的知识、条令和战术发展,为nTACS做准备。”
沃耶尔表示:“如果在nTACS交付前,机翼能给机组人员和技术人员更多接触不同载荷UAS的机会,他们将更能适应未来搭载这些平台的任务。”他补充说,“当这些任务指挥官开始接手新平台时,他们很可能会成为各自单位的指挥官。”
现代化工作马
“灰熊有限寿命延长”(GLLE)项目将为CH-146多用途直升机注入新的活力,该直升机在加拿大10个地点运营。然而,当一个平台执行战术航空支援陆军、飞行战斗支持和搜救任务,并且是特种作战部队的重要资产时,计划和管理飞机退役而不干扰关键操作就成了一种平衡艺术。
“每次皇家加拿大空军将一架飞机交给贝尔,都必须考虑这四个角色以及在每个操作‘灰熊’的10个单位中维持平衡,”贝尔加拿大政府项目总监马克·比高特说。“当前部署到拉脱维亚等国际承诺也在这一等式中起作用。这并不是从一个地点抽调大量飞机那么简单。”
贝尔于2024年6月完成了被标记为“灰熊”Mark II(MkII)的首次飞行,这标志着内部飞行测试和评估计划的启动,由其飞行员和飞行测试工程师进行。
“测试和评估的初步阶段主要涉及飞机的功能性和飞行特性,”比高特解释说。“最终,我们将进入与空军的操作测试和评估(OT&E)阶段,预计在2026年中期至末期。”
“首先是飞飞机,然后是战斗飞机,”他开玩笑说。
迄今为止,贝尔已完全组装了两架CH-146,并有另外三架在其位于魁北克省米拉贝尔的设施中通过生产线。此外,剩余85架“灰熊”中的前两架已经开始与贝尔的合作伙伴阿尔卑斯航空技术和赫利一号在不列颠哥伦比亚省进行升级过程。
贝尔预计将于2027年开始向加拿大皇家空军交付认证的Mk II“灰熊”。
GLLE项目包括新的航空电子设备、驾驶舱显示器和普拉特·惠特尼加拿大PT6T-9双包发动机等改进措施。简而言之,它代表了从模拟系统到数字系统的全面驾驶舱转型。
实现这一点并非易事。大部分初始设计和工程工作是在新冠疫情大流行期间远程完成的,这是一个额外的挑战,贝尔选择通过从2D转向3D设计方法来克服这一难题。
“虽然不是完美,但这确实是行业在给定情况下以最快速度前进的方式,”比高特说。“我们从未在远程条件下对整个飞机进行过端到端的设计。”
当设计团队恢复到实际飞机上的工作时,“我们必须考虑到3D模型与实际上基于2D建造的飞机之间的细微差异,”他指出。
目前,每架飞机的升级大约需要一年时间。目标是在贝尔、阿尔卑斯和赫利一号完成所有认证并达到全速生产后,将时间缩短至六个月,届时公司希望一次能够处理多达13架飞机。
引入率将由加拿大皇家空军决定,必须在其中队的操作承诺——尤其是搜索和救援——与飞机可用性之间保持平衡,随着直升机从服务中移除。
比高特说,加拿大皇家空军已经深入参与了设计过程,并定期接收有关测试和评估基准及生产时间表的更新。
“我们的想法是与他们合作开发这款飞机。当他们认为合适时,会开始将自己的飞行员纳入我们的操作,”他说。“随着时间表风险的降低,他们将能够承诺更多的飞机送来,以及确切的时间。”
该项目在解决软件问题方面遇到了一些延误,项目的进度是根据所有合作伙伴如何管理各自的流程来设定的,他补充道。“目标是做出对整个企业最有利的决策,而不是为了一个合作伙伴而牺牲其他合作伙伴的利益。”
贝尔最初计划先升级前12架“灰熊”,然后再交给阿尔卑斯和赫利一号。由于这两家公司不仅支持CH-146机队的持续维护,还参与了GLLE的预生产努力,贝尔决定在项目执行过程中更早地将改装实体转移到阿尔卑斯和赫利一号。
比戈特表示:“这使他们能够健康地积累经验,让学习曲线对他们来说是可以接受的。”“这是与合作伙伴的全程参与。我们不是在说‘你们应该这样做’。我们负责最终的质量和保持进度。但如果他们觉得有些事情可以做得更好——因为他们的设施与我们的不同,因为他们习惯于操作现役飞机,而我们的专长在于新机——那么为了项目的利益,我们应该为他们的专长和最佳实践留出空间。”
“我们不想以一刀切的方式对待这个问题。我们希望将其作为一个基于本国专长的全面工业能力解决方案来处理。”
贝尔公司负责培训加拿大皇家空军的技术人员和机组人员,培训将在米拉贝尔进行,由位于德克萨斯州沃思堡的贝尔培训学院的教员支持。尽管从模拟到数字飞机的转变是一个重大变化,但转换计划只需几周时间,而不是几个月。比戈特曾是加拿大皇家空军第427特种作战航空中队B小队指挥官,在加拿大皇家空军从CH-135双休伊直升机过渡到CH-146时,他回忆起将中队分成两部分,一部分前往沃思堡进行初步训练,随后在瓦尔卡蒂耶进行六周的飞行操练练习,而另一部分则继续执行任务。
他提到,培训资料正在与Mk II的发展同步制作,而非依次进行。“这一切都将同时发生,因此当我们达到认证时,我们已经拥有了可以直接用于培训材料的出版物。”
贝尔公司还需培训自己的技术人员及合作伙伴的技术人员来支持Mk II。比戈特指出,即使升级版CH-146投入使用,这些公司仍需维持旧平台的运行。“管理两个机队的一组人员……重要的是我们要有条不紊地进行,不要让人员信息过载。因此,对于那些需要维持双重能力的人来说,我们会提前开始,确保他们有足够的时间吸收不仅信息,还包括对军事适航系统的影响。这远比人们想象的要复杂得多。”
他还补充说,GLLE的成功是整个公司的努力成果,贝尔公司正在监控加拿大皇家空军的下一个战术航空能力集(nTACS)项目,该项目将包括CH-146的更换。“我们非常自豪能在贝尔公司进行这个项目。这是一个非常具有象征意义的项目。作为原始设备制造商,我们既负责现代化也负责持续支持。我们的目标是在未来的nTACS下延续这一模式。”
(以上内容均由Ai生成)