2011年5月2日，一架无人飞行器（UAV）——停留在巴基斯坦阿伯塔巴德一个住宅区上空，在黎明前的稳定轨道上——将正在进行的军事突袭的实时视频传输到白宫战情室的一台笔记本电脑。在那里，总统巴拉克·奥巴马和他的国家安全顾问们注视着一支海军海豹突击队突入戒备森严的住所，并击毙了其主要居民奥萨马·本·拉登。
几乎可以说，这次任务取得了巨大的成功，但胜利的一个基本组成部分几乎未被注意到。如果不是一种新的飞机——洛克希德·马丁RQ-170“哨兵”——几个月来一直在监测该地点，这次行动可能根本不会发生。
这架飞机在巴基斯坦上空的出现本身就很引人注目。阿伯塔巴德是巴基斯坦军事学院所在地，靠近核武器生产基地和其他敏感设施。巴基斯坦政府对附近地区的无人机活动特别警惕，无论是为了阻止印度间谍还是不羁的美国盟友。可以说，本·拉登在寻找住所时，“躲在雷达保护伞下”很可能在他的愿望清单上名列前茅。与邻近的阿富汗相比，阿富汗的“捕食者”和“全球鹰”侦察机在天空中游弋，阿伯塔巴德对他来说一定像是安全港。
但本·拉登从未发现RQ-170的存在。这架绝密的遥控飞机，在搜寻基地组织头目的行动加剧之际抵达阿伯塔巴德，是第一架能够隐藏自身存在的实用型无人机。该机的形状设计旨在散射雷达波，而其他战术则有助于掩盖其信号。它被认为隐身能力适中，但仍然足以悄无声息地进出巴基斯坦领空，并拍摄到本·拉登在花园里踱步的视频。这一壮举带来的不仅仅是在长达十年的追捕中取得重大突破：它还让我们得以短暂但清晰地窥见未来战争的景象。
新战争，新战机
自9·11袭击以来，美国一直深陷多场冲突——直接卷入伊拉克和阿富汗，也在索马里和也门进行着影子战争。尽管每场冲突都是独特的，但它们都具有一个共同且相当不寻常的特征：权力分配不对称，一方战斗员拥有的资源远多于另一方。在这种情况下，无人机是理想的选择；它们可以随意飞行，因为对手没有能力将其击落。
随着军事战略家们展望未来，不对称战争以及与之相伴的无争议空域的日子似乎即将结束。“在阿富汗、伊拉克或叙利亚，都没有由叛乱分子运营的现役区域防御系统，”总部位于弗吉尼亚州费尔法克斯的Teal集团的国防分析师菲尔·芬尼根说。“但下一代无人机将不得不面对中国这样的潜在威胁。它们将需要更强大的能力——更快的速度，在通信链路中断的情况下拥有更大的自主性，以及更隐蔽，以便更难被对手探测到。”
“下一代无人机将不得不面对中国这样的潜在威胁。它们将需要更强大的能力。”
RQ-170是此类计划的第一个证据，但这仅仅是开端。工程师们已经开发了两种新机型：诺斯罗普·格鲁曼公司的RQ-180，目前正在军事秘密的51区进行测试；以及BAE系统公司的“鹗”，它更侧重于战斗而非侦察。两者都具有无人机前所未有的隐身水平，并且都配备了某种形式的自主性，尽管细节仍然是高度机密的。
随着战争的钟摆重新摆向对称冲突，无论是在东欧还是太平洋地区，这些飞机的设计都强有力地表明军事规划者认为无人机将发挥至关重要的作用。挑战在于以一种能够独立运行、且不被人察觉的方式建造它们。
消失的无人机
在冷战高峰时期，洛克希德·马丁公司开发了F-117“夜鹰”，这是世界上第一架实用型隐形飞机。对于飞行员来说，这架笨拙、多角度、漆黑的飞机似乎违背了声学空气动力学。他们认为，平坦的、能够偏转雷达波的表面将使这架喷气式飞机几乎无法飞行。（他们是对的：只有借助先进、持续的电传操纵计算机干预，它才能安全飞行。）无论如何，这种设计使其几乎隐形。在雷达上，F-117看起来和一只鸭子一样大。
随着计算系统的进步，工程师们可以改进模型的隐身特性，而“夜鹰”笨拙的设计也随之被淘汰。F-35“闪电II”战斗机和F-22“猛禽”（在雷达上看起来像一颗弹珠）等隐形飞机开始更接近于传统飞机。
RQ-180和“鹗”可能是隐身技术应用于无人机的最佳范例。两者都采用了飞翼设计，这在有人驾驶的B-2“精神”隐形轰炸机和目前正在航母上进行飞行测试的X-47B海军无人机中也能看到。由于没有垂直稳定器或笨重的机身，雷达只能从较少的表面反射，从而掩盖了无人机的信号。当然，没有这些特性，这种构型本身就不稳定，因此飞机必须通过机翼上的控制面不断进行调整。
在隐身方面，于2013年12月首次曝光的RQ-180具有明显的优势：翼展达到130英尺。（RQ-170的翼展只有65英尺。）这种宽度，加上精细调整的空气动力学，不仅让飞机能够比RQ-170大约六小时的限制飞得更高（60,000英尺）和更久，而且还允许工程师将控制面设置在离机翼更远的地方，这样只需要较小的调整就能使飞机移动。反过来，这意味着控制面可以小得多，这样就不会被雷达捕捉到。
而“鹗”的翼展则比较适中，为33英尺。这限制了它的航程和飞行高度能力，并需要更大的稳定翼面（以及，据推测，一套飞行控制协议来限制在任务某些阶段翼面的运动）。但这也使“鹗”比RQ-180更灵活。这架飞机似乎是为了低空和高速飞行而设计的。
隐身是一场取舍的游戏，工程师们经常被迫在性能和隐蔽性之间做出选择。
在《航空杂志》最近发表的一篇论文中，BAE系统公司的工程师克里斯·李描述了该团队如何开发了一个全新的数据收集和分析系统，以在飞行测试中磨练“鹗”的隐身特性。发动机进气口和排气口受到了特别细致的关注。为了隐藏发动机——这会迅速暴露飞机的雷达信号——对其进行塑形会扰乱气流，因此工程师们不得不不断调整发动机设计。隐身是一场取舍的游戏，工程师们经常被迫在性能和隐蔽性之间做出选择。
“鹗”和RQ-180指明了无人机的发展方向。“鹗”的速度超过每小时700英里，拥有以近距离对抗威胁的速度和机动性。RQ-180将接替最著名的侦察机SR-71“黑鸟”在1998年停止服役后的位置。“RQ-180是在高性能无人机中结合持久性和生存能力的一大步，”莱克星顿研究所（Lexington Institute）的首席军事分析师洛伦·汤普森说。“除了执行侦察任务外，它还将具备一定的能力来执行电子攻击，打击敌方传感器和网络。我预计它将主要用于那些由于双位数地对空导弹（SAMs）和集成防空系统的出现，使得非隐形机身难以渗透的地区。”译文：它不会被击落。
无人驾驶战争
2013年7月，海军的X-47B飞机在波涛汹涌、颠簸的“乔治·H·W·布什”号航空母舰甲板上进行着陆。与遥控无人机不同，X-47B没有人类操控。相反，它搭载了一个先进的自主软件程序，使其能够完全自主地降落在飞行甲板上。
X-47B的演示只是证实了大多数航空工程师长期以来的认识：飞机将变得越来越自主。尽管“全球鹰”无人机并不隐身，但它拥有显著的自主性——多年来，它一直在拥挤的空域和机场导航，并与有人驾驶飞机在同一战场上飞行。
除了军方之外，没有人知道RQ-180和“鹗”的自主软件包的确切性质，但它们几乎肯定是迄今为止最先进的。飞机上的自主性实际上是机器人自我控制的“最简单”版本，因为在开阔的天空中障碍物很少，有足够的空间来纠正错误。（这与自主地面车辆形成了鲜明对比，后者比无人机落后数年。）一系列传感器，包括雷达、GPS、惯性导航和传统的自动驾驶仪功能，使飞机保持飞行状态，并沿着任务航点和目标飞行，使其能够收集数据、发送通信，并在某些情况下投放炸弹和发射导弹。
即便如此，认为机器人将主宰所有未来战斗也是一种谬论。正如军方许多人所认为的那样，无人机是力量倍增器，而不是飞行员的替代品。“我们永远不会达到这样的程度，即派遣机器人出去，它们在24小时后回来，我们说：‘好的，告诉我你去哪了，以及你携带的炸弹发生了什么，’”美国空军情报、监视和侦察副参谋长、空军无人机整合路线图的作者、已退役的戴维·德普图拉中将说。“术语很重要。它们是一个精心执行的系统的一部分，而不是独立的个体。自主无人机对于补充武器载荷和增强飞行员在战斗中可用的传感器信息至关重要。”
他补充说，自驾系统在例行任务和驾驶任务方面也将表现出色，从而使指挥官能够更具战略性地利用他们现有的飞行员。“考虑到我们拥有的F-22战斗机不到我们要求的数量，我们需要增加我们的数量，”德普图拉说。当通信中断或被故意干扰时，它们也能独立运行，这会使远程控制的飞行器处于危险之中。
面对拥有干扰敌方系统技术以及大量地面和空中防御能力的对手时，拥有这些选择的优势会不断累积。
即将到来的战斗
尽管无人机具有许多优势，但在可预见的未来，战场上人与机器的关系仍将复杂。在武装部队内部，对于这种关系应该如何发展存在许多相互竞争的设想。“五角大楼里有些人对我们未来必须走向的方向有正确的认识，从实际层面来看，”前美国海军战斗机飞行员和系统工程师、现任杜克大学人与自动化实验室主任玛丽·坎宁安说。“但仍然有人，甚至在空军内部，对无人机有一种本能的抵触，他们一直在试图削减这个项目。”
在所有军种中，美国陆军似乎最愿意使用无人机。“也许令人惊讶的是，他们在无人机整合方面比所有军种都走得更远，”军事分析家、新美国安全中心研究员保罗·沙尔（Paul Scharre）说。“陆军已经采纳了有人-无人协同的概念——将无人机与有人驾驶的直升机配对。它希望最终实现多架飞机协同控制，使一人同时控制多架飞机，在侦察、通信中继、货物补给和近距离空中支援任务中像‘蜂群’一样运作。”
“我们需要的最重要的下一件事是无缝通信——一种强大、可靠、安全的交换信息的方式。”
随着军事技术人员开始为未来的战争制定战场计划，像这样的复杂战术可能对于获得优势是必要的。它们甚至可能是胜利的关键。但统一、协同的人机打击部队的愿景仍然缺少一个关键组成部分。“所有传感器技术都在朝着未来快速发展。隐身、自主性和空气动力学也在迅速成熟，”德普图拉说。“我们接下来需要的最重要的事情是无缝通信——一种强大、可靠、安全的交换信息的方式。这是我们开展‘作战云’的基石。这是我们下一个巨大的挑战。”
本文最初发表于《大众科学》2015年1月刊。
