此次展示的垂直起降(VTOL)航空器名為「早期垂直起降飛機展示」(Early VTOL Aircraft Demonstration,EVADE),其航程、續航時間和操控性均顯著優於現有同等尺寸的垂直起降無人機系統。 EVADE的主要目標是向作戰人員展示先進無人機系統能力的快速部署能力。
「對於EVADE專案,我們關注的是開發速度,而不是首飛的完美」DARPA專案經理Philip Smith 說。他是美國海軍陸戰隊預備役少校,曾擔任AV-8B「鷂」式戰鬥機飛行員。「我們越快讓這些演示飛機升空,就能越快發現和解決問題,最終為戰場上的作戰人員提供改變戰局的能力」。
EVADE 計畫加速了DARPA 先進航空器的無基礎設施發射與回收(AdvaNced airCraft Infrastructure-Less Launch And RecoverY,ANCILLARY)計畫第二階段的推進,該機構最初預計於 2026 年底進行飛行測試。EVADE 優先考慮自主性和有效酬載的整合,以快速驗證此大小級距無人機系統的關鍵價值。此外,透過推遲對最大物理尺寸和在高海況下自主起飛/降落的具體要求,讓計畫大大縮短了首飛時間。
精簡快速部署
為了進一步加快生產進度並最大限度地提高資源效率,所有 EVADE 平台均採用了DARPA 機組人員駕駛艙自動化系統(Aircrew Labor In-Cockpit Automation System,ALIAS)專案開發的Sikorsky MATRIX 飛行自主演算法。此自主軟體可管理整個任務(從起飛到降落)的飛行控制和導航需求,並最大限度地減少長途飛行期間的使用者互動需求。所有五種效能和設計的平台均採用標準化的自主軟體,也簡化了使用者互動。
此外,海軍水面作戰中心達爾格倫分部的載重管理軟體「戰鬥管理系統」(Battle Management System,BMS)應用於所有平台,並與每位作戰人員配備的戰術突擊套組直接對接。這套整合工具將使 ANCILLARY 的航空器在需要時立即與各部隊分享相關資訊;它還能有效消除對專用地面控制站的需求,從而降低專案和營運成本。
Smith 表示:「EVADE以實現全軍空中力量的民主化,使最小的作戰單位能夠在需要時直接接收和控制空中資產。我們正在測試五種潛在的任務集和有效載荷,以展示 EVADE 能夠提供的廣泛能力:後勤、通信中繼、武器投送、合成孔徑雷達以及 ISR/RSTA(情報、獲取、目標)。
建立強大的生態系統
五種 ANCILLARY 設計的性能各有不同,但都能夠在 100 海里和 60 磅有效酬載下至少持續 12 小時。
「我把這些航空器想像成『飛行卡車』」, Smith 說。「它們的尺寸和垂直起降配置使其擁有較高的載重量,並且可以透過攜帶必要的有效酬載輕鬆適應各種任務」。
EVADE 中的五家表演者——AeroVironment、Griffon Aerospace、Karem Aircraft、Method Aeronautics 和 Sikorsky——展示了這些航空器針對不同長處作優化的一些方法,包括:垂直起降控制、空速、儲存容量、巡航高度、停留時間、動力傳動系統配置和控制方法。
「透過 ANCILLARY,我們的目標是為這些無人機或類似規模的系統培育一個蓬勃發展的供應商生態系統,從根本上改變每個作戰人員的能力和態勢感知能力」,Smith說。「我們致力於確保每架正在測試的無人機系統都能成功。美國軍方需要多元化的執行者組合,能夠最大限度地設計權衡,從而在一系列任務中取得成功」。
為了幫助加速向現場過渡,ANCILLARY 團隊同時進行飛機設計和測試與認證過程,同時確保執行者及其供應鏈為快速、按需的飛機生產做好準備。
「我們正在全面審視所有必要條件——從性能、成本、可用性、互通性、認證、製造等各個方面考慮——以確保我們能夠快速交付改變行業格局的能力,」史密斯說。 “我們已經與五家優秀的美國公司合作,預計它們將在下一個預算年度內準備好接受並大規模交付訂單。”
擴大高階功能的使用範圍
ANCILLARY 航空器的最大起飛總重量低於150公斤的門檻是一個關鍵因素。迄今為止,國防部要求任何超過25公斤的無人機必須由航空部隊擁有,並由持有完整執照的飛行員操作,這為無人機的大規模部署設置了重大障礙。
根據具體情況,目前允許非航空單位購買和操作重量不超過330磅的飛機。國防部關於此類無人機的政策正在不斷演變,該部門正在考慮修改政策,允許無人機系統(UAS)操作人無需特殊許可即可駕駛所有此類尺寸的無人機。
「ANCILLARY 填補了關鍵空白,為陸軍、海軍陸戰隊、特種作戰部隊或艦船連等小型部隊帶來了與大型無人機(例如第 4 組和第 5 組)相當的作戰能力,」史密斯說,「這些無人機無需額外的基礎設施或設備即可部署,即使在嚴酷的環境中也能輕鬆部署,為作戰人員提供了一套改變戰局的工具」。
展望未來
ANCILLARY 專案的結構目的在促進快速的螺旋式開發——一種在展示飛機整個設計生命週期內降低風險的迭代模型——以改善現有特性並增加新功能。例如增強天氣防護、添加風暴期間海上起降所需的自主演算法和感測器,以及提高引擎效率等改進。 DARPA 不一定會實施所有計劃中的螺旋式開發,但目前已確定了發展路徑。
繼今年夏天成功進行飛行測試後,DARPA 預計在 2025 年底前將 ANCILLARY 計畫下開發的航空器和能力移交給美國軍事部門。