最后一位战斗机飞行员

新款F-35战斗机极其先进、高度自动化、高度互联,引发了一场辩论:飞行员是否还需要驾驶飞机?

在一个尘土飞扬的停机坪上,距离凤凰城约20英里,约瑟夫·斯滕格上尉在109华氏度的高温下站着,几乎没有流汗。他是一位32岁的战斗机飞行员,有着电影海报上那种梳着背头、眼神坚定、前臂粗壮的形象,他正在欣赏一架同样令人印象深刻的飞行器:F-35“闪电II”战斗机。斯滕格身穿绿色飞行服,身高略高于6英尺,几乎与这架威猛的飞机头对头。

他的工作是弄清楚它在战场上的能力,并将这些知识传授给数百名其他战斗机飞行员。F-35于去年冬天开始抵达卢克空军基地。它是历史上最先进的战斗机。它具有隐身性,如果被敌方雷达探测到,它看起来就像一个高尔夫球那么大。它还可以干扰敌方雷达——或者制造出空中有一百个高尔夫球大小的目标的假象。它的飞行速度可达1.6马赫。它携带一门25毫米的航炮、空对空导弹、两枚2000磅重的制导炸弹和四枚外部激光制导炸弹。但真正让它与众不同的是它的“大脑”,800万行软件代码——比历史上任何一款战斗机都要多——将导航、通信和瞄准系统融为一体。

斯滕格这样解释:在老式飞机上,他必须手动操作雷达等设备(将雷达指向地面搜索射向他的导弹,或指向天空搜索敌机)。他必须监控高速数据链,以实现飞机之间的通信以及地面部队发来的文本信息。在锁定目标并开火之前,他或他的后座武器官必须筛选数据。“你可以想象,这非常耗时,需要大量的认知处理,”斯滕格说。

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Spencer Lowell

单座F-35通过融合和自动化数十个传感器,为他完成了其中大部分工作。例如,如果他的热传感器探测到一枚飞向他的敌方导弹,就会响起“像门铃一样的”提示音,然后一个电脑语音会说:“左前方,九点钟方向,导弹。”当斯滕格看向那个方向时,他的头盔面罩上会出现一个绿色圆圈,标出导弹的位置、速度和到达时间。斯滕格只需看着这个圆圈,就能瞄准并击中敌人,然后飞离导弹。六个外部摄像头还能捕捉飞机外部360度的视野,并将其传输到他的面罩上。如果斯滕格向下看,他甚至可以看到座舱地板下的地面。

制造F-35的国防承包商洛克希德·马丁公司将在未来几十年内向美国海军、海军陆战队和空军交付数千架此类飞机。美国空军将接收1763架,斯滕格将协助培训即将来到卢克基地(这座基地呈沙土色)的F-35飞行员。到目前为止,他在F-35上已有200多个飞行小时,他对这架飞机的了解程度不亚于基地里的任何一名空军飞行员。当他不在飞行线时,他会花几天时间在保密简报室里,阅读有关F-35能力的战术手册。他能像列举自己心仪对象的优点一样,如数家珍地列出这架飞机的各项特质。

斯滕格和军中的大多数人认为这架飞机是美国持续保持空中优势的关键,但它也可能预示着一个标志性的美国职业的终结。F-35技术含量极高,自动化程度极高,智能化程度极高,互联程度极高,以至于海军部长雷·马布斯在五月份宣布:F-35“应该是,而且几乎肯定将是海军部购买或飞行的最后一架有人驾驶的攻击战斗机。”

对马布斯等人来说,战斗机飞行员的工作多年来一直在改变。飞行员不再悄悄地接近对方的尾部,瞄准十字线,然后开火。他们从看起来像iPad的屏幕或头盔显示器上获取信息。电子传感器、网络战和空对空雷达制导导弹可以在100英里外击落敌机。在冲突中,飞行员们大部分时间甚至从未见过面。如果情况是这样,许多人认为,为什么不让飞行员在地面上——查看相同的屏幕并按下相同的按钮——远离危险呢?

斯滕格曾考虑过这个问题。作为一名在阿富汗的飞行员,他累计了330多个战斗飞行小时,执行过诸如炸毁塔利班武装分子和避难所、摧毁导弹发射器以及为联军提供掩护等任务。然而,在他九年的空军生涯中,他从未经历过缠斗,甚至从未遇到过敌方战斗机——或任何种类的敌方飞机。面对关于无人战斗机的论点,他采取了一种哲学的立场。“我不会提供猜测,因为我是一名上尉,我的工作是驾驶F-35,”他说。“我也会这么做。如果出现另一架有人驾驶的战斗机,那太好了。如果没有,这对下一代来说有点糟糕,因为他们永远不会知道成为一名战斗机飞行员是什么感觉。”

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卢克基地通常是一个繁忙的空军基地。每隔15分钟,沙漠空气就会被飞机的起降声震动。在过去的32年里,这里一直是F-16“战隼”战斗机的主要训练基地,这些飞机停放在机坪的遮阳棚下,成排成列。随着F-35的到来,这些飞机将被淘汰,为F-35腾出空间。

在飞行训练中,斯滕格的学生们学习许多技能,其中就包括缠斗。他拥有170万英亩的索诺兰沙漠和57000立方英里的空域供他支配,斯滕格可以像《壮志凌云》中那样,编排各种战术缠斗场景。“我们可以设定在100英里外进行空对空战斗训练,”斯滕格说,他坐在一个光秃秃的二楼办公室里,这是他七月份搬进来的。在训练中,斯滕格会让他的两名F-35学生对阵四名F-16战斗机飞行员。(F-16是俄罗斯和中国也拥有的同一类战斗机,也是可能与F-35对抗的类型。)“你运用你学到的战术,你会在他们看到你之前就消灭他们,”斯滕格说,“远远超出目视距离。”

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美国空军上尉约瑟夫·斯滕格驾驶F-35拥有200多个小时的飞行经验。斯宾塞·洛厄尔

这句话对于支持无人战斗机的论点至关重要。自20世纪90年代初以来,地球上几乎所有的空对空交战都远远超出了目视距离。那大约是现代军事力量开始依赖网络战的时候:一个系统结合了GPS卫星定位器、红外雷达、用于地面和空对空通信的安全数据链、波音E-3“哨兵”等侦察机,当然还有雷达制导的空对空导弹。

随着网络战的兴起,空战事件有所减少。约翰·斯蒂利昂说,战略与预算评估中心的高级研究员,也是一位前空军军官,他建立了一个1965年至2013年所有已确认的空战胜利数据库。自1990年以来,全球只有54架战斗机被击落。

当然,地缘政治在一定程度上可以解释这种趋势。在此期间,拥有战斗机的国家之间很少发生战争。但斯蒂利昂认为,技术也在驱动变革。他说,传感器驱动的飞行和超视距射击的增加,使得喷气式飞机的传统优势——如高速、加速度和机动性——不如以往重要。他认为,在最近的一篇论文《空对空战斗趋势:对未来空中优势的影响》中,现在最重要的是传感器、强大的远程武器、飞机的航程和网络连接。

“这些通常与远程轰炸机相关,”斯蒂利昂说。“所以也许我们未来的战斗机将类似于无人远程攻击平台。”

这是一个有趣的观点,既符合技术逻辑,也符合财务逻辑。无人机在很多方面可以做——甚至做得比有人驾驶战斗机更好——它们可以执行有人战斗机的所有任务。它们可以连续飞行24小时,而有人战斗机则受限于飞行员在狭窄的驾驶舱座椅上能承受的时间,最多只有几个小时。此外,无人机不需要像飞行员那样接受培训和再培训。而结束这种培训可以节省大量资金。

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F-35“闪电II”使用800万行软件代码,飞行速度可达1.6马赫。斯宾塞·洛厄尔

根据2015年国防部预算,空军每飞行一架F-35A的 peacetime 训练成本为每小时14183美元,这是一个惊人的数字。如果每月预算13小时的机组人员时间,相当于一个机组人员每年220万美元的培训费用。在未来几年F-35培训项目全面启动时,卢克基地将拥有144架这样的飞机。每个中队将由24架飞机和数百名支援人员组成。仔细计算一下,人员是昂贵且不切实际的。

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尽管许多人同意战斗机的角色,以及随之而来的战斗机飞行员的角色,在未来将会改变,但具体如何发展仍在讨论之中。斯蒂利昂认为,下一代战斗机应该更像远程攻击轰炸机。这些飞机比战斗机大得多。它们可以搭载船员——甚至可以组成一个足够大的船员团队来轮班——但它们本身并不是战斗机。相反,轰炸机将配备远程导弹和四架无人机,每架无人机都有自己的先进雷达和中程导弹。

在未来与中国或俄罗斯等国的缠斗中,斯蒂利昂设想这些无人机将在敌方领土纵深组成警戒线,充当瞭望哨。轰炸机将在其后方约100英里处跟随。船员将控制无人机,并利用它们将轰炸机的传感器探测范围扩大一倍。正如斯蒂利昂所描绘的,在与八架战斗机的对决中。届时,轰炸机团队将发射远程导弹(射程约250英里),一次性消灭多达六架敌机。

无人机在很多方面可以做——甚至做得比有人驾驶战斗机更好——它们可以执行有人战斗机的所有任务。

斯蒂利昂并非唯一一个重新构想空战的人。洛克希德·马丁公司位于加州的实验性“臭鼬工厂”拥有数十名技术人员,他们正在将无人系统与人工智能相结合。其秘密的“Minion”项目正在开发一种侦察无人机,类似于斯蒂利昂设想的先进无人机,它还可以干扰敌方雷达,投下GPS制导炸弹,并发射高功率微波来瘫痪电子设备。“你可以设想未来,人类的认知能力将被人工智能取代,”洛克希德·马丁高级空中优势和无人系统部门总监鲍勃·鲁兹科夫斯基说。但他同时也认为,“将有人和无人系统混合在一起工作”的需求将永远存在。

诺斯罗普·格鲁曼公司的工程师们也在关注这个问题。其实验性的X-47B无人作战飞机已经成功地从航空母舰上起降(并进行了空中加油)。该公司认为,能够进行缠斗的无人机将在几年内问世。

可能会减缓进展的是与无人战斗机相关的伦理问题。“有时战争是为了摧毁东西,有时却是为了杀人,”空中国民警卫队F-16战斗机飞行员希瑟·彭尼说,她曾两次部署到伊拉克。“即使是遥控飞机,仍然有人在控制。不管Siri在你手机上有多聪明,我认为我们社会永远不会达到那种信任武器平台能够自主做出生死决定的程度。”

彭尼很清楚这项工作。2001年9月11日早晨,作为华盛顿特区空中国民警卫队的新兵,也是第一位女性战斗机飞行员,她当时在安德鲁斯空军基地准备驾驶一架F-16起飞。她当天的命令是:击落联合航空93号航班,该航班载有飞往首都的乘客——以及劫机者。她没有弹药。相反,她的任务是一次自杀式攻击:必要时撞击飞机。最终,乘客们自己制服了劫机者。

彭尼,现在是洛克希德公司美国空军空中优势系统部门的主管,她个人认为斯蒂利昂的概念非常有道理。“但它涉及到很多技术上的‘如果’,”她说。其中最大的一个挑战是定向能武器的发展——激光将以光速摧毁飞机和通信网络数据链。每个主要国家——美国、中国、俄罗斯,以及大多数欧洲国家——都在研发这些技术。

所以,如果你的空军大部分由无人机组成,而它们依赖于数据链,那么如果敌人可以用电脉冲烧毁这些链路,你的无人机就会说‘我无法与飞行员通信了;我要飞回家,因为我的程序是这么设定的’,”彭尼说。“那样敌人甚至不需要击落它。效果是一样的。他们已经赢得了制空权。”

相反,真正的飞行员即使在战场环境恶化的情况下,也会继续努力实现任务目标,彭尼说。“他们可以优雅地操作,有风度和意图,尽其所能。”彭尼还认为,只有人类,而不是无人机,才能最好地了解如何进入敌人的思维并扰乱它,从而使其瘫痪。“你的工作是制造敌人的混乱,”彭尼说,“进入他的视野,让你做出比他更快更好的决定,让他犯一个接一个的错误。”为此,她说,没有什么能比得上人类的认知能力。至少到目前为止是这样。

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在我参观完斯滕格之后,就在亚利桑那州的太阳开始烘烤卢克基地绵延数英里的停机坪时,我走向基地一个偏远角落里一条新铺好的路。这里很安静。飞行计划罕见地出现了三天休息,机组人员正在利用这段时间。尽管是中午的酷热,但几队士兵仍在沙坑里打排球。其他人则坐在野餐桌旁,在松树的树荫下,喝着可乐,看着比赛。这个场景就像是从《壮志凌云》中走出来的,让人忍不住想起肯尼·罗根斯(Kenny Loggins)的背景音乐(尽管那些体格健壮的士兵一点也没有“毛克”和“冰人”的身手)。

附近矗立着一栋两层楼的粉刷建筑,拥有高耸的中庭和倾斜的屋顶,形似飞机翅膀。这座最近建成的建筑看起来像一所西南风格的高中,但它是一座耗资4700万美元的培训中心。里面弥漫着新地毯的气味,设有约18间教室、一个240座的礼堂、大片尚未使用的隔间,以及隐藏在重重戒备的双层安全门后面,存放着12架全新的、最先进的F-35飞行模拟器,每架造价2300万美元。

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美国空军中校莱特·希尔迈耶训练F-35战斗机飞行员。斯宾塞·洛厄尔

莱特·希尔迈耶中校负责该中心的运营。这位38岁的飞行员曾经在冲绳驾驶F-15C“鹰”式战斗机,大部分时间都在太平洋、关岛和日本附近飞行,后来又驾驶F-22。这两种飞机都是空对空战斗机。“所以,在过去的10年里,我们实际上没有什么事情可做,”他坐在一个简朴的二楼办公室里,俯瞰着几十个空着的隔间,说道。“部署主要是为了展示实力,彰显力量。”他指出,美国空军战斗机飞行员上一次击落敌机还是在90年代末,在巴尔干战争期间。“在伊拉克,那些家伙因为我们的绝对优势而埋葬了他们的飞机。”

作为一名前空军学院教官,希尔迈耶三周前首次驾驶F-35。他在这里的工作是培训一批教官,他们随后将培训数百名美国飞行员,以及来自八个已签署购买F-35的盟国的飞行员。其中包括澳大利亚、挪威、加拿大、土耳其、荷兰和丹麦。目前的班级规模很小,包括四名美国人、三名挪威人和一名意大利人,但每年将增加到300名飞行员。

希尔迈耶领我穿过两扇锁着的门,进入一个令人晕眩的大厅,看起来就像是出自苏斯博士(Dr. Seuss)的书中的场景:大约每隔15英尺,不对称的拱门就用令人眼花缭乱的红色和灰色涂刷,一直延伸到大厅深处,两侧是蓝色的警用闪光灯。希尔迈耶不确定原因,但它们似乎是为了迷惑入侵者。隐藏的扬声器里,Thin Lizzy的一首歌盖过了我们的谈话:“酒水将涌,鲜血将流/如果孩子们想打架,你最好让他们去。”当我问这是否是为了激发学员飞行员的斗志时,一脸严肃的希尔迈耶说:“不是。这些墙后面有许多秘密谈话。这是为了掩盖它们。”

我们停在一扇像装卸平台一样大的双扇门前。希尔迈耶打开门,里面看起来像一个游乐园的游乐设施。一个直径11英尺的白色圆顶矗立在房间中央,周围环绕着一个巨大的钢架和25个高清投影仪。一个F-35驾驶舱模型安装在进入圆顶的轨道上。我问是否可以拍照。希尔迈耶说不行。但他确实邀请我坐在驾驶舱里,我照做了。感觉就像坐在一辆低矮的意大利跑车里。在真正驾驶F-35之前,学员飞行员必须先花一个月的时间在教室里用操纵杆在电脑屏幕上练习。然后,他们要在这些模拟器里进行30小时的训练,戴着头盔。这些头盔由国防承包商洛克威尔·柯林斯公司制造,为每位飞行员量身定制,每个造价超过40万美元。“这就像戴着一台笔记本电脑在头上,”希尔迈耶说道,形容其计算能力。

插画:彼得·苏切斯基

这些模拟器是地球上最先进的虚拟现实体验。飞行员登上驾驶舱,在轨道上滑入圆顶。咔哒。咔哒。咔哒。一旦进入,投影仪就会投射出谷歌地球级别的云层和阴影、飞驰而过的山脉、30000英尺以下尘土飞扬的居民区。有乡村的跑道,前方的敌机,以及呼啸而来的导弹。这是一种沉浸式的360度全景视图——伴随着音效。与F-35本身一样,模拟器也连接到一个安全的地面服务器,并相互连接。这样,飞行员就可以在不同的房间里一起训练,执行战术任务。这些模拟器将来还会与其他空军训练基地的战斗机模拟器在美国各地连接。

而这正是变得有趣的地方。希尔迈耶是技术研究者,他从小就喜欢读科幻小说和看《星球大战》。他站在驾驶舱外面, peered into the darkened dome,他说他相信我们有一天会在这些东西的里面与敌人作战。当我问这需要什么时,他直截坦率地说:“带宽。”

带宽是网络战面临的一大挑战。从地面远程操控战斗机无人机需要实时发送和接收海量数据。因此,工程师们正专注于提高人工智能等方面的能力,使飞机能够更自主地行动,从而减少通信带宽。如果我们能让机器独立思考,我们就可以为它们设定任务目标、交战规则、战场情景,然后派它们出发。鲁兹科夫斯基说,只有解决了人工智能、运行自主性和机载处理能力等问题,我们才能“减少通信拥堵和带宽使用”。臭鼬工厂已经通过自动地面防撞和空中防撞系统证明了这一点。如果鲁兹科夫斯基和他的团队能将这些能力扩展到下一代隐形战斗机上,他说,这将大大有助于解决问题:“我们相信这是未来军事系统的基础。”

希尔迈耶,旁边是两名洛克希德·马丁公司的承包商和一名用智能手机敲击的空军公关人员,他靠在驾驶舱上,考虑着未来。“我不想成为第一次世界大战开始时的骑兵,”他说。“我希望有一天,人不在机器里,不在飞机里,但人还在控制循环中。我们必须接受这一点。我预见到有一天,你会开车进入这个圆顶,然后就在这里开始战斗。”

本文最初发表于2016年1月/2月号的《大众科学》杂志。

 

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