本文研究了战斗机与更廉价、能力较低的无人机之间在质量与数量上的权衡。前提是,在未来空战中,空军将部署一定数量的昂贵战斗机(很可能为有人驾驶)与低成本无人机协同作战。空军应如何确定高性能、高成本飞机与低成本、低性能无人机之间的平衡?识别了相关利益方及其核心关切价值,以及应驱动此决策的若干作战任务。阐述了影响力量权衡的主要因素,并基于战斗机生存性建立了一个因素关系分析模型来检验这种权衡。分析了无人机的特性及其对采购和运用成本的影响。基于无人机特性的聚类分析,提出了三种基于集合的设计方案。通过仿真及对各种参数的敏感性分析,展示了这三种不同方案各自的影响。结论总结了这三类无人机的特点、优势和挑战。

军事领导者必须在国家资源有限的情况下,就武器系统的质量与数量做出决策。许多研究者认为,军方存在偏向过高质量而以牺牲武器系统数量为代价的倾向。随着飞行无人机使用的增加,特别是在乌克兰与俄罗斯的战争中,有人提出空军可用较廉价的无人机来补充昂贵的战斗机。未来的空军可能部署一定数量的昂贵(可能为有人驾驶)战斗机,并搭配一个低成本无人机编队协同作战。美国空军已在允许性环境中(即缺乏密集防空系统的环境)运用无人机。那么,空军应如何确定用于空战的、数量有限的高成本战斗机与低成本无人机之间的平衡?

空军领导者面临诸多疑问:某种特定的战斗机/无人机组合是否有效?其成本是多少?战斗机和无人机的适当比例应是多少?这个问题可被理解为一场质量与数量的讨论,需要在高质量、昂贵的系统(此指战斗机)与成本较低、效能较低的系统(如无人机)之间做出选择。在思考空军应如何确定高质量战斗机与较低质量无人机的数量时,考虑了主要动机和辅助动机。很快意识到真正的问题要复杂得多!何种任务最适合由这种组合结构来执行?无人机需要具备哪些必要特性?无人机是受控的还是自主的?一个类似的历史问题曾在美国空军无法负担足够数量的F-15时出现,他们当时提议用低成本的F-16来补充。随后的“高低混合”研究确定了这种平衡。本文首先界定问题,识别主要因素。在随后的部分,建立一个战斗机和无人机的分析模型以检验其权衡关系。根据无人机的特性估算其成本。运用基于集合的设计理念,确定了三类无人机进行研究。在得出结论前,通过仿真对这三类无人机进行了研究。

表4. 无人机及无人机等效系统(战斗机与巡航导弹)特性。

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