美国空军表示,大国已经开始加紧飞行测试,重点是利用AI来获得重大战术优势。
现在是参与美国空军飞行测试的绝佳时机。我们现在所做的旨在创新和加速我们下一代能力的发展。我们正在对许多武器系统进行现代化改造,许多新技术都在同时进行测试,”加州爱德华兹空军基地第412测试联队(412th Test Wing at Edwards Air Force Base)指挥官Douglas “Beaker” Wickert准将满怀热情地说道。“Kendall部长已经明确表示,我们已经过时了,我们的空军从未像现在这样老旧且规模如此之小,而大国军队就是专门为击败我们而设计的。”
“我们目前为美国空军进行的现代化和测试投资是为了取得成功,旨在改变大国对积极反击国际规则秩序的盘算。我们在这里以及在美国空军进行的飞行测试具有极其重要的意义。”
位于加利福尼亚州西北部的莫哈维沙漠的爱德华兹空军基地是美国军方飞行测试中心,已有80多年的历史。自1942年以来,该测试中心见证了航空业的开创性进步,包括20世纪50年代的黄金时代,当时各种新式军用飞机和X-plane正在这个庞大基地的上空疯狂研发。
如今,爱德华兹空军基地异常繁忙,因为驻地的第412测试联队支持多项努力,以迅速提升美国空军的能力。就像1947年Charles E. “Chuck” Yeager成为第一个超越音速的人类,1967 年William J. “Pete” Knight驾驶经过高度改装的X-15A-2飞行器最高速度达到6.72马赫,速度比除航天飞机以外的任何其他载人飞行器都快、更高,爱德华兹的测试站在航空创新的最前沿。
如今,爱德华兹空军基地的飞行任务复杂多样,其中包括开启先进自主无人驾驶能力的新时代,充分利用新兴技术革命,尤其是AI,以及将 B-21 Raider和-7A Red Hawk等新型飞机投入使用。TWZ在爱德华兹空军基地的办公室与Wickert准将进行了详细讨论,讨论了目前影响美国空军飞行测试的一些最重要问题。
Wickert的美国空军生涯始于F-16飞行员,过去20年来,他一直参与军事飞行测试,获得过许多荣誉,包括担任空军学院教授。他指挥第412测试联队,因此可以全面、自上而下地了解美国空军的所有测试情况。“在这里,你可以从非常好的角度评估测试领域的状况,”Wickert说。位于爱德华兹的第412测试联队和位于佛罗里达州埃格林空军基地的第96测试联队(96th Test Wing at Eglin AFB)均隶属于空军测试中心(Air Force Test Center),该中心由Scott Cain少将领导,总部也设在爱德华兹。“无论是在开发测试方面还是在合作作战测试方面,测试部门都相对较小,”Wickert解释说。“我们真的必须时刻保持警惕,以了解在有限的资源下,如何实现投资回报最大化,按时完成任务,并让空军获得最大回报。考虑到我们预计未来三年将在这里开展的工作,我们认为我们需要多达1600名新成员来参与我们的测试生态系统。除此之外,我们还需要合适类型和数量的任务控制室、追逐飞机和加油机。我们必须平衡这些需求,以确保一切顺利进行,因此当测试系统尚未准备就绪时,我们可以快速重新分配资源,以取得成功。”在确保有正确的物理资产到位以满足需求的同时,还面临着改进飞行测试的压力,这在传统上是一个极其费力的过程,但对于满足安全和能力目标而言却是必不可少的程序。“我们正在寻找机会加速我们的测试,”Wickert说。“我们的测试生态系统由五个关键部分组成。首先,是我们的地面资源,例如风洞和高速测试轨道,以及联合模拟环境(Joint Simulation Environment,JSE),它本质上是一个数字测试和训练资源。我们还有飞行资源,例如独一无二的飞机,这些飞机是高度仪表化的飞机,因此您可以确切地知道被测系统在做什么,包括任务系统。然后,我们有正在努力整合的测试场。在这里,我们有一个西部测试场联盟,即穆古角附近的太平洋试验场(Pacific Test Ranges near Point Mugu)、内华达试验和训练场(Nevada Test and Training Range)以及R-2508综合设施(R-2508 complex)。”“还有数据。特别是现在系统变得越来越复杂,我们从每次测试中获取了数以TB的数据。最后,还有在这里工作的受过高等教育的人员。我们在爱德华兹有美国空军试飞员学校,我们有近1000名工程师、飞行测试工程师,这些都是我们测试工程组的全国性资源。这是我们的测试生态系统,每个元素都适合采用创新和创造性的方式来加速我们的测试,这是我们的责任。”在五角大楼所谓的“大国竞争”背景下,美国空军领导层正在制定一个紧迫的时间表,以部署协同作战飞机(CCA)等新平台。Wickert和他的团队负责确保飞行测试生态系统能够以高效的方式推动这些新技术通过部署先进新功能所需的严格测试。“现在我们正处于AI时代,这是一个激动人心的时刻。我们正在尝试在整个测试过程中使用新工具的方法,从测试计划到测试执行,从测试分析到测试报告。在首席数字和AI办公室CDAO的投资下,我们在控制非机密信息(CUI)下批准了一个大型语言模型,该模型驻留在政府系统的云端,我们可以在其中输入被测项目的测试描述,它将为我们提供测试危害分析(Test Hazard Analysis,THA)。它最初将提供10个点,我们可以以我们已经使用的格式请求另外10个,再请求另外10个,等等。它还不是成品,但已经完成了90%左右。”“当我们进行初步的头脑风暴测试时,这通常是一个非常有创意的过程,但人类可能需要很长时间才能实现。这通常是关于想出人们没有考虑过的事情。现在,工程师不再需要花费数小时来处理这个问题并创建管理表格,而是由AI程序以正确的格式创建所有要点,从而让工程师可以做人类真正擅长的事情:批判性地思考这一切意味着什么。”“因此,我们有一个用于THA的AI工具,现在我们对其进行了扩展,以便根据我们在驾驶舱和任务控制室中使用的测试计划生成测试卡。它使用相同的大型语言模型,但经过测试卡格式的训练。因此,我们输入详细的测试计划,其中包括测试方法、有效性衡量标准,然后就可以要求它生成测试卡。生成这些卡片只需大约两分钟,而不是花一周时间!”Wickert表示,空军测试中心(Air Force Test Center)还将其AI工具融入测试报告中,以实现快速分析和“快速查看”报告。例如,现在可以将汇报的录音转化为书面报告。“这是将老式的汇报与AI工具结合起来,以生成一份报告,其中包括我们在音频中讨论的所有内容,并以我们使用的格式生成报告,”Wickert解释说。“还有正在测试的AI,当测试的系统是AI时,例如X-62A VISTA。VISTA是一个用于测试不同AI智能体的沙箱,事实上,我刚刚驾驶它,我们在AI控制下进行了BVR超视距模拟巡航导弹拦截,这真是太棒了。我们距离目标20英里,我只需按下一个按钮即可启动AI代理,然后我们继续放手,它飞过整个拦截过程并停在目标后面。这是正在测试的AI的一个例子,我们使用我们的正常测试程序,安全规划和风险管理都适用于此。”“测试中还有AI辅助。在我们的飞行测试控制室中,如果我们要进行包络线扩展、颤振、载荷或操控品质测试。例如,我们即将开始对Boeing T-7进行大迎角测试,我们就会安排工程师坐在那里从控制室观察和监控。在这种情况下,主要任务是将实际操控与模型预测进行比较,以确定模型是否准确。我们以包络线扩展的渐进方式进行测试,当现实和模型开始出现偏差时,我们就会暂停,因为我们不了解系统本身或模型有误。控制室中的AI助手可以真正帮助实时监控测试,我们现在正在研究这一点。它对数字工程和数字材料管理有巨大影响。”“我是Greek Peace Xenia F-16项目的项目试飞员。其中一个例子是,我们必须测试一种配备600加仑机翼油箱和保形油箱的配置,这相当于飞机上装载22000磅燃油,因此F-16超载严重。我们以1.2马赫的速度俯冲,花了四个小时试图到达一个特定的测试点。我们实际上从未成功到达。这是非常低的测试效率,你用一种非常传统的方式进行测试。这里有一个测试点,出去飞到测试点,公差非常严格。然后你得到结果并将其与模型进行比较。有时我们会实时进行,与控制室相连,通常每个测试需要五到十分钟。因此,测试点之间通常需要很长时间,工程师才能说预测仍然正确,你可以进入下一个测试点。”“控制室中的AI现在可以实时进行比较,并进行预测分析和数字建模。现在,你不再需要一张测试卡,上面写着你需要以6G加减1/10G的速度飞行,飞行高度为20000英尺加减400英尺,速度为0.8马赫加减0.05,而是只需在20000英尺左右的高度进行代表性机动,确保以0.8马赫的速度飞行,然后进行一些过山车式动作和转弯即可。在控制室中,你可以实时将通过飞机遥测获得的连续数据投射到降阶模型上,这就是产品。”“当Will Roper博士开始大力宣传数字工程时,他非常清楚,在过去,我们从一个模型开始,然后进行测试。在数字工程的新时代,我们从测试开始,然后进行经过验证的模型。这是在AI的帮助下,让我们更聪明地进行测试,其全部目的是为了能够加速,因为作战人员迫切需要我们正在开发的能力。”美国空军希望加速发展的最明确领域之一是CCA,这是一种新型无人战斗机,旨在与有人驾驶战斗机协同作战,在战术空战中提供力量倍增、高度自主的数字优势。在测试、训练和部署CCA方面,美国空军面临着一项极其复杂和艰巨的任务。“我们需要将问题分解,然后将所有部分重新整合在一起,这有多个组成部分,”Wickert解释道。“让CCA真正飞起来是一个物理挑战。它有足够的推力吗?我们有正确的控制法则吗?这主要由承包商主导。另外,与此同时,我们正在开发AI智能体,它们实际上是大脑,可以接受一些更高级别的命令,并在不同程度的自主性下执行这些命令。”爱德华兹计划成为美国空军的CCA飞行测试基地,并开始在此建造新的CCA基地。“一旦它成熟并准备好进行集成,它就会来到这里并从这里起飞。我们必须将它与载人战斗机连接起来。这些测试必须在露天进行,因为存在太多不确定性,我们需要证明它在真实环境中确实有效。然后是武器集成,这将是一项单独的工作。”在验证CCA的使用方式方面,大部分建模工作将在JSE中进行。“一旦我们拥有经过良好验证的CCA工作模型,就可以很容易地将这些模型放入JSE。现在每个新程序都必须与JSE兼容,并且必须能够集成到数字测试中。JSE不是模拟器。有些模拟器可以插入JSE,有些模拟器可以让你坐着飞行,但JSE是一种非常适合原型设计、开发和研究实际使用方式的架构。”“数字测试靶场(digital test range)使用JSE运行。在那里,我们将确定一名F-22飞行员是否可以控制四架CCA,这个数字是否合适,也许是两个,也许这取决于具体情况。我有任务,你那边有威胁,我需要CCA来转移注意力。所有这些都将首先在数字测试和训练靶场上解决。”“我可以很容易地想象,F-22和F-35飞行员将定期使用CCA进行训练,就像他们定期使用AIM-120或AIM-9X导弹进行训练一样,但导弹从未真正离开飞机。他们将在LVC情况下进行实战飞行和模拟训练,所以我可以想象平板电脑是如何工作的。数字测试和训练范围意味着我们可以研究所有这些不同的场景,也许这是2035年的场景,这是开发替代方案分析的概念。我们可以进行实验并计算出如果我们获得30个这样的新平台,它会改变游戏规则吗?”虽然合成JSE提供了有价值的建模、原型设计和培训,但实际上将真实飞机组合在一起进行实弹试飞对于证明不同的能力在现实世界中确实有效至关重要。将大量不同的飞机和新系统组合在一起是一件复杂且昂贵的事情,因此已经开发了四套大型部队测试演习。“我们在爱德华兹基地进行Orange Flag演习,此外,我们在佛罗里达州埃格林基地有Emerald Flag演习,用于远程杀伤和通信,我们在内利斯空军基地有第53联队的Black Flag 演习,海军也有 Gray Flag演习,它在穆古角运行。一些资金充足的项目允许我们汇集大量不同的节点和传感器来测试新功能。资金不太充足的项目也可能希望加入并有机会在复杂的场景中工作,比如其中一项旗演习。所以这实际上就像我们在举办一个派对,邀请你来参加,带上你所有最新最好的东西,让我们看看哪些能起作用。这包括陆军陆地系统、海军舰艇,全系列先进系统。”“现在,爱德华兹比20世纪80年代更加忙碌。我们正在测试美国空军最新的飞机B-21,同时测试B-52及其所有新升级,包括新发动机和新雷达。美国空军的新教练机T-7 Redhawk也在这里进行测试,中间还测试了许多其他东西。我们称爱德华兹为航空航天测试领域的中心,但实际上它不止于此,因为它不仅仅是美国空军的飞行测试。”“激励人们非常容易,因为现在是一个关键时刻。如果你想知道2027年、2035年或2042年的美国空军是什么样子,只要看看爱德华兹空军基地的天空,因为飞越爱德华兹的空军就是我们要与之交战的空军。”https://www.twz.com/sponsored-content/flight-test-boss-details-how-china-threat-is-rapidly-changing-operations-at-edwards-afb发消息“24087”,获取2024年11月重要报告和参考资料
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