美国空军“战斗机优化实验”项目取得初步成果

张洋
　　据美国空军网站4月19日刊文，披露其“战斗机优化实验”项目（Project Fighter Optimization eXperiment，Project FoX）项目情况及近期取得的进展。
　　“战斗机优化实验”项目由美空军现役部队第461飞行试验中队（461st Flight Test Squadron，461st FLTS）的未来技术小组（Future Technology Team）提出。该小组于2019年4月前后成立，由美国海军陆战队F-35战斗机飞行员杰森·舒尔兹少校领导，成立的宗旨是为F-35战斗机探求先进的航空航天技术和持续快速的创新。“战斗机优化实验”项目是该小组实现其宗旨的主要依托之一，目的是持续快速集成先进的软件和硬件技术，以最大化实现F-35的杀伤力和生存力，同时为美国防部所有军机创建一种敏捷开发试验工具并部署战斗力倍增器。该项目的创意起源于美国海军马蒂亚斯·文特中将。2016年，时任F-35项目执行官的文特想象F-35将来能在一夜之间自动地下载更新和新特征，就像iPhone手机或“特斯拉”一样。第461飞行试验中队指挥官暨F-35综合试验部队主管詹姆斯·瓦尔皮亚尼中校说：“考虑到飞机的复杂性，文特为我们设定的愿景是一项非常有挑战性和激励性的使命任务。F-35有数千万行代码，当然，它与iPhone和‘特斯拉’的不同之处在于人们试图将它击落。它是一种非常复杂的飞机，具有非常复杂的和对抗性的使命任务。最近两年，我们开展了将敏捷开发纳入该型机寿命周期的工作”。
　　在识别确定了敏捷软件开发的愿景与现实之间的差距后，舒尔兹少校与美国空军驻加利福尼亚州爱德华兹空军基地的第370飞行试验中队（该中队隶属美空军预备役司令部第413飞行试验大队）的试飞指挥官暨第461飞行试验中队F-35教官试飞员总指挥拉文·勒克莱尔中校一起制定了“战斗机优化实验”项目的概念和路线图。2020年1月，他们的项目在美国空军于爱德华兹空军基地举行的“星火智库”（Spark Tank）竞赛中获奖。该竞赛为空军人员提供舞台，向空军主要机构展示创新思想，从而获得支持和经费。将“战斗机优化实验”项目从概念转变为现实花费了大量时间进行协调和规划。
　　“战斗机优化实验”项目团队最近在美国内华达州内利斯空军基地进行了地面试验，首次将F-35的数据直接从机载任务系统计算机实时传输到与之互联的平板电脑。项目团队在试验中使用了两个应用程序，演示并证实了可从飞行测试仪器系统中获取数据，转换后与在商用平板电脑上运行的移动应用通信连接。其中一个应用是“战场管理门户”（Battlefield Management Portal）。它由第309软件维护大队的一个小组开发，用一种新的格式显示面对空威胁信息，以最大化拓展飞行员在F-35压制防空使命任务中的效能。另一个应用是美国洛马公司先进发展计划分部开发的，引入了先进的人工智能概念，以增加F-35在对抗先进面对空威胁时的优势。许多实体都在一定程度上参加了这些试验的管理或协助工作，包括来自第309软件维护大队的一个“战斗机优化实验”项目政府方软件开发小组、F-35维护人员和美空军第59试验与鉴定中队仪器仪表实验室的专家、来自洛马公司的一个小组、来自F-35联合项目办公室的网络安全专家等。内利斯空军基地“国防创新单元”（DIU）负责人迈克·塞尔策中校作为其中一种参试应用的合作设计者，在这些试验中操作了一些项目。
　　这些地面试验的地点内利斯空军基地距离爱德华兹空军基地项目团队大约200英里（约合320千米）。虽然这些初始试验是在F-35上进行的，但“战斗机优化实验”项目团队的雄心远不止于此。它的意图无所不包，希望通过最新的方法、自主的战斗工具集和硬件及软件解决方案，最终优化国防部每一型平台的能力。该团队寻求通过国防部战斗应用商店（DoD Combat App Store）和与驾驶舱集成的平板电脑，提供从工业界和政府方可获得的最佳工具，从而变革战斗能力采办格局。勒克莱尔中校认为：“通过打开在商用领域应用商店已得到证实的创新机会，我们能为作战人员带来最好的工具，它们是量身定制且真正敏捷的战斗能力开发，可在几天而不是数月之内修复。这也为实况飞行建模和仿真打开了一个全新的世界。我们将能找到软件错误，更快地修复，持续快速集成由于硬件限制而无法在实际飞机上运行的人工智能工具，提供空前的网络攻击感知和防护，以及多个平台上的众包测试”。
　　勒克莱尔中校表示他们的工作已得到战斗机飞行员们的巨大支持。他说，F-35飞行员已在驾驶舱中使用平板电脑，但将平板电脑插入飞机是爱德华兹空军基地、内利斯空军基地和美海军加利福尼亚州中国湖航空武器站提出的创意。认识到对安全性和安防性的担忧之后，他们才开始进行地面试验。从安全性角度，该团队希望证实他们能安全地联通飞机，而不会干扰该机的系统；从安防性角度，则希望能证实他们不会增加额外的风险。因此，“战斗机优化实验”项目团队开展的工作也包括“战斗机优化实验盒”（Fox Box），它是一组网络安防芯片，由美海军在中国湖航空武器站执行F/ A-18战斗机任务系统测试的一个小组开发。“战斗机优化实验盒”将运行高层级、能支持人工智能的计算机处理器，该处理器用作与飞机通信的操作系统，从而使“战斗机优化实验”平板电脑（FoX Tablet）可主要作为机组人员的可视界面使用。
　　接下来，“战斗机优化实验”项目团队将继续进行地面试验，完善F-35上的数据摄取。团队还将很快在F/ A-18、F-16和F-22战斗机上开始测试，以证实“战斗机优化实验”项目的通用概念可真正与任何平台兼容。最终，该项目发展的能力将在飞行中进行试验，团队希望时间节点是2021年晚些时候。