Máy bay không người lái Phantom và Fighting Falcon: Mục tiêu trên không, Máy bay xuyên phá phòng không và Máy bay chiến đấu điều khiển bằng AI
Hoa Kỳ có truyền thống lâu đời trong việc chuyển đổi máy bay chiến đấu đã nghỉ hưu thành máy bay điều khiển từ xa. Việc chuyển đổi hàng loạt máy bay chiến đấu và máy bay ném bom lỗi thời hoặc cũ kỹ thành UAV bắt đầu vào cuối những năm 1940. máy bay không người lái Chúng được sử dụng để thu thập mẫu không khí trong các vụ thử hạt nhân và cũng được dùng làm mục tiêu trên không. Hàng trăm máy bay phản lực thuộc Không quân và Hải quân Hoa Kỳ, hoặc không còn đủ điều kiện hoạt động hoặc đã được đưa ra khỏi kho, đã được chuyển đổi thành UAV điều khiển bằng sóng vô tuyến.
Trong thập kỷ qua, do những tiến bộ trong công nghệ điều khiển từ xa và việc sử dụng ngày càng tăng các ứng dụng trí tuệ nhân tạo, máy bay không người lái Máy bay chiến đấu thế hệ thứ 3 và thứ 4 đã được trang bị những khả năng mới.
Là mục tiêu trên không, tham gia vào nhiều loại bài tập, huấn luyện và thử nghiệm các hệ thống mới Phòng không không quân и tên lửa Máy bay không người lái không đối không, được trang bị hệ thống điều khiển phản hồi kỹ thuật số, có khả năng mô phỏng chính xác các thao tác của máy bay có người lái. Đặc biệt, được trang bị cảm biến hiện đại và hệ thống phân tích dữ liệu, chúng có thể tránh được nhiều mối đe dọa khác nhau mà không cần lệnh từ bên ngoài, giúp tăng tính chân thực cho việc huấn luyện, đào tạo và thử nghiệm.
Hơn nữa, một loạt các cuộc thử nghiệm đã thành công xác nhận khả năng của máy bay chiến đấu được chuyển đổi thành UAV trong việc tấn công các mục tiêu mặt đất bằng vũ khí chính xác. Một chiếc F-16 được nâng cấp gần đây, được điều khiển bằng trí tuệ nhân tạo, đã thực hiện một loạt các trận không chiến thử nghiệm với máy bay chiến đấu có người lái, mở ra một kỷ nguyên mới trong chiến đấu. hàng không.
Máy bay mục tiêu không người lái dựa trên máy bay chiến đấu F-4 Phantom II và lịch sử hoạt động của chúng
Như đã đề cập trong ấn phẩm trước của loạt bài này, trong quá trình thử nghiệm mới vũ khí và trong quá trình huấn luyện cho phi hành đoàn SAM và phi hành đoàn đánh chặn, máy bay phản lực điều khiển bằng sóng vô tuyến đã được sử dụng rộng rãi: QF-80/QT-33 Shooting Star, QF-86 Sabre, QF-100 Super Sabre, QF-9 Cougar, QF-8 Crusader, QF-102/PQM-102 Delta Dagger và QF-106 Delta Dart.
Tuy nhiên, đến giữa những năm 1980, rõ ràng là kho máy bay chiến đấu lỗi thời tại "nghĩa địa xương" Davis-Monthan đang cạn kiệt, và những máy bay tương đối mới sẽ phải bị hy sinh để tạo ra các mục tiêu trên không mới.
Máy bay siêu thanh F-4 Phantom II là một ứng cử viên sáng giá cho việc chuyển đổi thành UAV điều khiển từ xa. McDonnell Douglas đã chế tạo 5195 máy bay loại này từ năm 1958 đến năm 1981. Những chiếc Phantom với nhiều biến thể khác nhau đã được sử dụng làm máy bay tiêm kích đánh chặn, máy bay tiêm kích ném bom, máy bay săn radar và máy bay trinh sát. Hoa Kỳ đã chuyển giao một số máy bay này cho các đồng minh, nhưng hàng trăm chiếc đã được gửi đến Căn cứ Không quân Davis-Monthan, gần Tucson, Arizona, bắt đầu từ cuối những năm 1970 khi chúng được đưa vào hoạt động với các đơn vị tiêm kích thế hệ thứ tư. Khí hậu khô ráo và đất cứng cho phép máy bay được bảo quản ngoài trời trong thời gian dài sau khi một số biện pháp bảo quản đã được hoàn tất.
Hình ảnh vệ tinh Google Earth của máy bay F-4 được lưu trữ tại Davis-Monthan
Vào giữa những năm 1980, tất cả các phi đội hải quân cung cấp phòng không cho các nhóm tác chiến tàu sân bay đã chuyển sang sử dụng máy bay đánh chặn F-14A trên tàu sân bay. Trong các phi đội tấn công trên tàu sân bay, F-4S cuối cùng đã được thay thế bằng máy bay tiêm kích-ném bom F/A-18A/B Hornet vào năm 1986. Cho đến năm 1992, các máy bay tiêm kích-ném bom và máy bay trinh sát vẫn được biên chế trong Thủy quân Lục chiến Hoa Kỳ. Phantom phục vụ trong các phi đội tiêm kích của Không quân Hoa Kỳ cho đến năm 1990.
Cuộc chiến cuối cùng của 24 máy bay tiêm kích săn radar F-4G và sáu máy bay trinh sát RF-4C của Mỹ là Chiến dịch Bão táp Sa mạc chống lại Iraq. Việc sử dụng những chiếc Phantom đã cũ kỹ trong chiến dịch chống Iraq là một bước đi hoàn toàn cần thiết. Vào thời điểm đó, F-4G là máy bay chiến đấu chuyên dụng duy nhất khác của Không quân Hoa Kỳ được thiết kế để chế áp hệ thống phòng không mặt đất. Đồng thời, RF-4C là máy bay trinh sát chiến thuật duy nhất được trang bị camera quan sát hai bên có độ phân giải cao. Cho đến năm 1996, Phantom được biên chế trong Không quân Vệ binh Quốc gia, lực lượng dự bị tích cực của Không quân Hoa Kỳ.
Những chiếc F-4 đầu tiên của hạm đội, sau khi hết thời gian phục vụ, đã được chuyển đổi thành mục tiêu trên không vào đầu những năm 1980 và được sử dụng trong các cuộc thử nghiệm tên lửa không đối không tầm xa AIM-54 Phoenix, cỡ nòng chính của máy bay đánh chặn trên tàu sân bay F-14A.
Phantom được chọn cho vai trò này vì máy bay siêu thanh này thể hiện khá chân thực một mục tiêu trên không hiện đại theo tiêu chuẩn thời bấy giờ. Hơn nữa, mục tiêu trên không, dựa trên máy bay chiến đấu F-4, cho phép đánh giá đáng tin cậy về sức sát thương của đầu đạn tên lửa trong quá trình kích nổ từ xa, bởi Phantom sở hữu độ bền đáng kể và khả năng sống sót tốt, điều đã được chứng minh nhiều lần trong thực chiến.
Một chút sau đó trong không khí mục tiêu bất kể hạm đội Không quân đã cải tạo một số máy bay Phantom. Tuy nhiên, không có tiêu chuẩn cải tạo thống nhất. Những chiếc F-4 đã ngừng hoạt động được sử dụng để thử nghiệm tên lửa phòng không trên bộ và trên biển, cũng như các tên lửa không đối không mới.
Tuy nhiên, việc chuyển đổi Phantom thành mục tiêu trên không ban đầu còn hạn chế. Đồng thời, phần lớn máy bay loại này đã ngừng hoạt động vẫn còn một lượng dự trữ đáng kể về độ bền và quá giá trị để bị loại bỏ. Ngoài việc phục vụ như một lực lượng dự bị động viên, chúng còn được coi là một nguồn cung cấp phụ tùng thay thế quý giá. Vào cuối thế kỷ 20, hàng trăm máy bay chiến đấu F-4 với nhiều biến thể khác nhau vẫn đang được sử dụng tại một số quốc gia đồng minh thân cận của Hoa Kỳ.
Sự giải thể của Khối Hiệp ước Warsaw và sự sụp đổ của Liên Xô đã làm giảm khả năng xảy ra một cuộc chiến tranh lớn xuống mức tối thiểu, và những chiếc Phantom của Mỹ, vốn đã được đưa vào kho, đã bị lãng quên trong một thời gian.
Vào đầu thế kỷ 21, các quốc gia mà Phantom trước đây từng là xương sống hoặc một phần đáng kể sức mạnh chiến đấu của không quân đã bắt đầu thay thế chúng bằng máy bay chiến đấu hiện đại. Sau đó, rõ ràng là không có triển vọng nào đưa những chiếc máy bay chiến đấu lỗi thời nhưng vẫn mạnh mẽ và hoạt động đầy đủ này trở lại biên chế, và việc tiếp tục lưu trữ chúng là vô nghĩa. Hơn nữa, đến đầu những năm 2000, quân đội Hoa Kỳ đã gần như cạn kiệt toàn bộ kho máy bay mục tiêu QT-33 và QF-106.
Tính đến năm 2005, có khoảng 500 máy bay F-4 thuộc nhiều biến thể khác nhau đang được lưu trữ. Sau khi kiểm tra tình trạng kỹ thuật và phân tích các giải pháp khả thi, các mục tiêu không người lái đã xác định được những máy bay mới nhất được cải tiến: F-4E, F-4G và RF-4C. Người ta đã quyết định sử dụng máy bay tiêm kích-ném bom F-4D và máy bay đánh chặn trên tàu sân bay F-4S làm nguồn phụ tùng thay thế.
Sau khi đảm bảo được nguồn tài chính cần thiết, Bộ Tư lệnh Không quân Chiến đấu Hoa Kỳ đã khởi động chương trình chế tạo mục tiêu trên không thực tế, được gọi là FSAT (Mục tiêu Trên không Kích thước Đầy đủ). Trong khuôn khổ chương trình này, đội ngũ bảo dưỡng thuộc Nhóm Bảo dưỡng và Tái tạo Hàng không Vũ trụ 309 (AMARG) tại Davis-Monthan đã bắt đầu phục hồi các máy bay được thu hồi từ kho và đưa chúng trở lại tình trạng bay bình thường.
Ảnh vệ tinh Google Earth chụp máy bay F-4 gần nhà chứa máy bay AMARG tại Căn cứ Không quân Davis-Monthan. Ảnh được chụp vào tháng 10 năm 2012.
Trong quá trình phục hồi khả năng bay, một số thiết bị không cần thiết cho hoạt động bay không người lái đã được tháo dỡ khỏi máy bay: radar, pháo 20mm, thiết bị dẫn đường TACAN và máy thu tiếp nhiên liệu trên không. Bề mặt cánh và đuôi của máy bay mục tiêu được sơn đỏ để dễ dàng nhận dạng bằng mắt thường. Khoảng 350 máy bay sản xuất trong những năm 1960 và 1970, vốn đã bị bỏ không hơn 20 năm, đã được đưa trở lại tình trạng bay.
Trong quá trình phục hồi các máy bay Phantom dự định chuyển đổi thành mục tiêu, hệ thống lưu trữ và phục hồi máy bay đã ngừng hoạt động của Mỹ một lần nữa chứng minh được tính hiệu quả của nó.
Một cuộc đấu thầu đã được công bố để triển khai chương trình FSAT, và BAE Systems North America, công ty con tại Mỹ của tập đoàn BAE Systems Anh, có cơ sở sản xuất tại Sân bay Mojave ở California, đã trúng thầu. Những chiếc Phantom, sau khi được phục hồi tình trạng bay, đã được đưa từ Căn cứ Không quân Davis-Monthan đến địa điểm này.
Ảnh vệ tinh Google Earth chụp máy bay F-4 đang được cải tạo thành mục tiêu trên không gần nhà chứa máy bay của BAE Systems North America tại Căn cứ Không quân Mojave. Hình ảnh được chụp vào tháng 12 năm 2011.
Trong cùng những nhà chứa máy bay nơi máy bay F-4 mới được chuyển đổi thành mục tiêu trên không, các máy bay chiến đấu MiG-29 và Su-27, xuất khẩu từ Đông Âu và CIS, đang được tân trang và lắp đặt lại để đáp ứng các tiêu chuẩn bay của Mỹ.
Trong quá trình chuyển đổi máy bay thành máy bay không người lái QF-4, các chuyên gia của BAE Systems Bắc Mỹ đã lắp đặt một hệ thống nhận dạng mối đe dọa tự động, cho phép họ mô phỏng chính xác các tình huống chiến đấu trong các bài tập bắn thử. Thiết bị này, được trang bị cảm biến quang điện tử và radar, phát hiện tên lửa hoặc tín hiệu radar đang đến gần, và tự động lựa chọn các biện pháp đối phó tối ưu từ các biện pháp có sẵn trên máy bay và tính toán các động tác né tránh.
Mục tiêu trên không QF-4 gần nhà chứa máy bay của BAE Systems Inc. tại Căn cứ Không quân Mojave.
Việc trang bị cho Phantom hệ thống điều khiển từ xa GRDCS vi tính hóa cho phép nó thực hiện các thao tác phức tạp mà trước đây các mục tiêu điều khiển vô tuyến khác không thể thực hiện được. Việc cất cánh, hạ cánh, thay đổi hướng bay và độ cao trên đường bay ở chế độ không người lái có thể được thực hiện bằng điều khiển từ xa hoặc theo một chương trình cài đặt sẵn. Máy bay được trang bị bộ phát đáp và hệ thống định vị vệ tinh, truyền dữ liệu đến trung tâm điều khiển mặt đất hoặc trên không.
Một số máy bay QF-4 được trang bị thiết bị điều khiển kỹ thuật số vẫn giữ được khả năng bay có người lái, cho phép vận chuyển an toàn trên những khoảng cách xa và mở rộng phạm vi ứng dụng.
Máy bay thường được sử dụng cho các chuyến bay có người lái không có đầu cánh sơn đỏ. Những máy bay có người lái này có khả năng cơ động tốt hơn máy bay không người lái và được sử dụng để huấn luyện không chiến với các máy bay chiến đấu đang hoạt động.
Máy bay Phantom do phi công điều khiển được sử dụng để thử nghiệm hệ thống radar, cũng như huấn luyện phi hành đoàn phòng không và phi công đánh chặn mà không cần sử dụng vũ khí.
Các chuyến bay có người lái được thực hiện bằng loại máy bay ít hao mòn nhất, F-4G Wild Weasels được cải tiến, chế tạo vào cuối những năm 1970. Kể từ năm 2005, ngoài nhiệm vụ chiến đấu, những chiếc máy bay này còn thường xuyên tham gia các triển lãm hàng không khác nhau trên khắp Hoa Kỳ. Năm 2012, sáu phi công Không quân và mười phi công đã nghỉ hưu được tuyển dụng theo hợp đồng đã được cấp chứng chỉ lái QF-4G. Tất cả đều là những phi công giàu kinh nghiệm, với ít nhất 1000 giờ bay trên F-4 Phantom II.
Sau khi thử nghiệm và bay thử, máy bay điều khiển từ xa QF-4 đã được chuyển đến Phi đội mục tiêu số 82 (82 ATRS) tại Căn cứ Không quân Holloman, New Mexico, và Nhóm đánh giá và thử nghiệm vũ khí số 53 (53 WEG) tại Căn cứ Không quân Tyndall, Florida.
Hai đơn vị tiếp nhận QF-4 đều có cách tiếp cận hoạt động khác nhau. Tại Căn cứ Không quân Tyndall, việc sửa chữa, bảo dưỡng và chuẩn bị thường xuyên cho QF-4 cho "nhiệm vụ chiến đấu" chủ yếu do quân nhân đảm nhiệm. Các máy bay cụ thể được chuẩn bị cho chuyến bay, thường mượn các bộ phận và linh kiện cần thiết từ các máy bay khác. Thông thường, sau khi cất cánh từ Căn cứ Không quân Tyndall, việc trở về của chiếc Phantom điều khiển từ xa thường không được lên kế hoạch.
Ảnh vệ tinh Google Earth chụp các mục tiêu trên không QF-4 tại Căn cứ Không quân Tyndall. Ảnh được chụp vào tháng 1 năm 2012.
Nhưng không phải nhiệm vụ mục tiêu trên không nào liên quan đến huấn luyện bắn đạn thật đều dẫn đến mất máy bay điều khiển từ xa. Hệ thống tên lửa thông thường BAE Systems được lắp đặt trên QF-4 cho phép né tránh tên lửa dẫn đường bằng radar trong 10-20% trường hợp, trong khi khả năng tránh được đòn tấn công trực tiếp từ tên lửa AIM-9X Sidewinder, ngay cả khi sử dụng pháo sáng, chỉ là 25-30%. Thông thường, tên lửa mang đầu đạn trơ được sử dụng trong quá trình thử nghiệm và huấn luyện, và việc tiêu diệt mục tiêu QF-4 chỉ xảy ra khi trúng đích, và điều này thường tránh được.
Nhưng ngay cả trong trường hợp bị tên lửa bắn trúng trực tiếp, những chiếc Phantom bị hư hại đôi khi vẫn có thể quay trở lại sân bay, nơi chúng được sửa chữa và tiếp tục hoạt động.
Các vụ phóng thử nghiệm phiên bản mới của tên lửa không đối không AIM-9X Sidewinder và AIM-120 AMRAAM đã được tiến hành nhằm vào các mục tiêu không người lái QF-4 thuộc Nhóm đánh giá và thử nghiệm vũ khí số 53 tại một bãi thử nằm ở Vịnh Mexico.
Chiếc QF-4 ở Florida được điều khiển bởi máy bay E-9A, được thiết kế để theo dõi và điều khiển từ xa các mục tiêu trên không.
Máy bay E-9A
E-9A được thiết kế dựa trên máy bay chở khách dân dụng động cơ tua bin cánh quạt DHC-8 Dash 8 của DeHavilland Canada. Trong quá trình cải tạo tại Boeing, máy bay được trang bị radar nhìn toàn cảnh và radar nhìn ngang, thiết bị điều khiển mục tiêu từ xa và hệ thống đo từ xa từ tên lửa thử nghiệm. Phi công trên E-9A có thể sử dụng radar tích hợp để theo dõi tình hình trên không ở phạm vi vài trăm km và chỉ đạo hành động của máy bay mục tiêu.
Trên phạm vi hoạt động gần Căn cứ Không quân Holloman ở New Mexico, các máy bay QF-4 không người lái được điều khiển bởi hệ thống GRDC cố định, được kết nối với radar nhận thức tình huống trên không trên mặt đất và hệ thống giám sát radar khí cầu của Hệ thống giám sát độ cao thấp (LASS).
Nhà điều hành hệ thống mặt đất GRDC
Bộ phận quan trọng của hệ thống LASS là khí cầu bay Lockheed Martin 420K, được trang bị cảm biến quang điện tử để theo dõi bề mặt đất và mặt nước cùng radar AN/TPS-63 có phạm vi phát hiện mục tiêu trên không là 300 km.
Hình ảnh vệ tinh Google Earth về hệ thống radar trên không LASS được triển khai tại Bãi thử White Sands.
Tại New Mexico, Lockheed Martin đã thử nghiệm hệ thống phòng không Patriot Advanced Capability (PAC-3) nâng cấp bằng máy bay không người lái Phantom. Năm 2013, trong các cuộc thử nghiệm hệ thống phòng không tầm trung MEADS (Medium Extended Air Defense System) tại Trường bắn Tên lửa White Sands, một tên lửa đạn đạo chiến thuật QF-4 và MGM-52 Lance, bay với tốc độ siêu thanh từ các hướng khác nhau, đã bị phá hủy gần như cùng lúc.
Hình ảnh vệ tinh Google Earth về máy bay của Phi đội mục tiêu không người lái số 82 tại Căn cứ Không quân Holloman.
Số lượng máy bay Phantom được chuyển đổi qua Căn cứ Không quân Holloman ít hơn Căn cứ Không quân Tyndall ở Florida. Tuy nhiên, QF-4 đã thực hiện nhiều phi vụ hơn ở New Mexico. Điều này là do Căn cứ Không quân Holloman đã xử lý máy bay cẩn thận hơn và sử dụng máy bay được chuẩn bị cho chuyến bay có người lái.
Công việc bảo trì máy bay tại Holloman được thực hiện bởi những người đã nghỉ hưu theo hợp đồng, những người có độ tuổi bằng với máy bay, những người đã nghiên cứu kỹ lưỡng về máy bay Phantom trong nhiều năm phục vụ.
Không quân Hoa Kỳ sở hữu số lượng máy bay mục tiêu trên không QF-4 lớn nhất trong giai đoạn 2011–2012, đạt khoảng 200 chiếc. Chúng được sử dụng khá thường xuyên. Hàng chục vụ bắn mục tiêu không người lái được thực hiện tại các trường bắn hàng năm. Trung bình, tổn thất hàng năm của Phantom trong các vụ bắn thử tên lửa tại Căn cứ Không quân Tyndall là 10–15 mục tiêu và tại Holloman là 4–5.
Phantom có người lái cũng được sử dụng rộng rãi trong nhiều cuộc tập trận khác nhau, đóng vai trò là "kẻ xấu". Thông thường, chúng mô phỏng các cuộc xâm nhập ở độ cao thấp vào máy bay ném bom tiền tuyến của đối phương hoặc tham gia thử nghiệm hệ thống radar và hệ thống dẫn đường tên lửa phòng không, do đó giúp kéo dài tuổi thọ của máy bay chiến đấu đang hoạt động.
Vào cuối năm 2016, chiếc Phantom có người lái cuối cùng đã nghỉ hưu tại Căn cứ Không quân Holloman, sau đó tất cả các máy bay F-4 còn lại đều được sử dụng ở chế độ không người lái.
Lễ chia tay chiếc QF-4 có người lái cuối cùng tại Căn cứ Không quân Holloman
Ngày kết thúc chính xác hoạt động của máy bay không người lái QF-4 vẫn chưa được công bố. Tuy nhiên, đến năm 2022, mười ba máy bay còn lại, không thể cất cánh do sự cố kỹ thuật, sẽ được tháo dỡ thiết bị điều khiển và dẫn đường, hệ thống đánh giá và đối phó mối đe dọa điện tử, cùng các linh kiện quan trọng, và xả hết nhiên liệu và chất lỏng. Những chiếc Phantom còn sót lại sau đó được kéo đến một bãi thử gần Căn cứ Không quân Holloman, nơi chúng trở thành mục tiêu cho các cuộc tập trận bắn pháo và ném bom mặt đất.
Hiện nay, vẫn còn khoảng năm mươi chiếc F-4 với nhiều phiên bản khác nhau được lưu trữ tại Davis-Monthan, nhưng chúng không còn triển vọng sử dụng nữa và giống như trường hợp của các máy bay lỗi thời khác đang được dự trữ, những chiếc Phantom còn lại rất có thể sẽ bị tháo dỡ để làm phế liệu, được trưng bày trong các bảo tàng hoặc trong bộ sưu tập của những người đam mê máy bay quý hiếm giàu có.
Máy bay không người lái QF-4 là phương tiện mang vũ khí không đối đất
Sự ra đời của các hệ thống điều khiển tiên tiến và khả năng né tránh mối đe dọa đã thúc đẩy quân đội phát triển máy bay không người lái Phantom thành một phương tiện mang vũ khí dẫn đường chính xác. Với khả năng mang tải trọng hơn 7000 kg và tầm hoạt động 2300 km, việc tạo ra một máy bay không người lái tấn công với tiềm năng như vậy dường như là một điều hấp dẫn.
Với sự phổ biến của các hệ thống phòng không tầm trung và tầm xa đa kênh hiệu quả do Nga và Trung Quốc sản xuất trên toàn thế giới, Không quân Hoa Kỳ đặc biệt quan tâm đến "bước đột phá" về phòng không.
Một máy bay không người lái kamikaze như vậy, không thể phân biệt với máy bay chiến đấu có người lái về tín hiệu nhiệt và radar, nếu được phóng một chiều, có thể tấn công radar giám sát và các vị trí tên lửa đất đối không bị xâm nhập của đối phương. Nó cũng có thể hoạt động như một mồi nhử, buộc các đội phòng không đối phương phải kích hoạt hệ thống dẫn đường tên lửa phòng không và do đó làm lộ chúng, cũng như tiêu tốn các tên lửa phòng không đắt tiền. Một yếu tố quan trọng là, không giống như các UAV tấn công đã có trong biên chế Không quân Hoa Kỳ, máy bay không người lái Phantom có thể bay với tốc độ siêu thanh, khiến bất kỳ sự xâm nhập nào vào không phận của bất kỳ quốc gia nào đều trở thành mục tiêu ưu tiên tự động.
Các cuộc thử nghiệm thực tế đầu tiên của Phantom không người lái, được trang bị vũ khí không đối không, bắt đầu vào tháng 1 năm 2008, khi một tên lửa chống radar AGM-88 HARM, được trang bị đầu đạn, lần đầu tiên tấn công một nguồn bức xạ tần số cao mô phỏng radar của đối phương tại một bãi thử gần Căn cứ Không quân Nellis ở Nevada.
Ngoài ra, việc thả bom lượn Tấn công Trực tiếp Liên hợp (JDAM) nặng từ 230 kg (500 lb - GBU-38) đến 910 kg (2.000 lb - GBU-31) cũng đã được thực hành. Những quả bom này được thiết kế để tiêu diệt các mục tiêu cố định có tọa độ được xác định trước. Bom được trang bị bộ JDAM được dẫn đường đến mục tiêu bằng hệ thống dẫn đường quán tính tích hợp kết hợp với bộ thu GPS, cho phép tầm bắn lên đến 28 km tính từ điểm thả. CEP được chứng minh trong các cuộc thử nghiệm là 7-11 mét.
Nhìn chung, các cuộc thử nghiệm đã thành công, và máy bay F-4, được chuyển đổi thành UAV tấn công, đã chứng minh được khả năng hoàn thành các nhiệm vụ được giao. Tuy nhiên, do một thập kỷ rưỡi trước, các nhà phân tích Mỹ không thấy khả năng cao xảy ra xung đột vũ trang với một đối thủ tiên tiến về công nghệ với hệ thống phòng không tinh vi, cùng với chi phí đáng kể cho việc tái trang bị, triển khai và bảo trì một phi đội UAV chiến đấu dựa trên Phantom, nên ý tưởng này đã bị loại bỏ. Cuối cùng, tất cả các máy bay F-4 đang hoạt động đều được chuyển đổi thành máy bay mục tiêu trên không.
Máy bay mục tiêu không người lái dựa trên máy bay chiến đấu F-16 Fighting Falcon
Các cuộc tập trận bắn đạn thật và nhiều cuộc thử nghiệm khác liên quan đến QF-4 diễn ra rất khẩn trương, và đến năm 2012, rõ ràng là kho dự trữ Phantom hiện có sẽ sớm cạn kiệt. Sau khi phân tích các phương án khả thi, Bộ Tư lệnh Không quân Hoa Kỳ đã khởi xướng việc phát triển máy bay không người lái dựa trên máy bay chiến đấu F-16 Fighting Falcon đời đầu.
Mặc dù các loại máy bay chiến đấu khác đã ngừng hoạt động vẫn được cất giữ vào thời điểm đó, các sĩ quan cấp cao Hoa Kỳ phụ trách huấn luyện chiến đấu tin rằng mục tiêu điều khiển từ xa, dựa trên máy bay chiến đấu thế hệ thứ tư, nhờ khả năng cơ động cao hơn và đặc tính gia tốc được cải thiện, cho phép mô phỏng các mục tiêu trên không hiện đại một cách chân thực hơn và nâng cao kỹ năng của phi công chiến đấu và phi hành đoàn hệ thống tên lửa phòng không. Các máy bay chiến đấu F-16 đời đầu, có thời gian bay tối thiểu và nhanh chóng được thay thế trong các đơn vị chiến đấu bằng các máy bay chiến đấu có hệ thống điện tử hàng không và vũ khí tiên tiến hơn, có thời gian phục vụ lâu nhất.
Ngày 19 tháng 11 năm 2012, chiếc F-16A đầu tiên, được phục hồi từ kho lưu trữ dài hạn, đã đến Căn cứ Không quân Tyndall để thử nghiệm. Giống như F-4, nó được lấy từ "hố xương" tại Davis-Monthan và được phục chế bởi các chuyên gia thuộc Nhóm Bảo dưỡng và Sửa chữa Hàng không Vũ trụ 309.
Ban đầu, máy bay F-16 hạng nhẹ, không có vũ khí và radar, được sử dụng trong phiên bản có người lái, mô phỏng các mục tiêu trên không trong các nhiệm vụ mà không sử dụng vũ khí thật.
Theo chương trình Mục tiêu Ưu thế Trên không, Boeing đã nhận được hợp đồng trị giá 69,7 triệu đô la để chuyển đổi lô máy bay chiến đấu Fighting Falcon có người lái đầu tiên thành máy bay không người lái mục tiêu QF-16. Một số hợp đồng khác sau đó đã được trao. Công việc chuyển đổi máy bay F-16 thành máy bay không người lái QF-16 đã được thực hiện tại Sân bay Cecil ở Florida. Chiếc máy bay đầu tiên được chuyển đổi thành UAV là F-16C Block 30B, số hiệu 85-1569. Theo thông tin được công bố trên các nguồn mở, ít nhất 126 chiếc F-16 dự kiến sẽ được trang bị thiết bị điều khiển từ xa.
Ảnh vệ tinh Google Earth chụp máy bay không người lái QF-16 tại Sân bay Cecil của Boeing. Ảnh được chụp vào tháng 10 năm 2017.
Trong quá trình chuyển đổi, QF-16 được trang bị hệ thống liên kết dữ liệu GRDCS (Hệ thống Điều khiển Máy bay Không người lái Tầm Vịnh), VAS (Hệ thống Tăng cường Hình ảnh), CTS (Hệ thống Đo từ xa Chỉ huy) và PCS (Hệ thống Kiểm soát Tải trọng). Ngoài ra, các pod với thiết bị gây nhiễu AN/ALQ-188 và AN/ALQ-167 có thể được lắp đặt trên các giá treo ngoài.
Vào tháng 9 năm 2015, một chiếc QF-16C được trang bị đầy đủ, số hiệu 86-0233, được biên chế cho Phi đội Mục tiêu 82, đã cất cánh từ Căn cứ Không quân Tyndall ở Florida. Giống như QF-4, các đặc điểm nhận dạng bên ngoài của máy bay mục tiêu QF-16 bao gồm các phần cánh và bề mặt đuôi màu đỏ.
Vào ngày 19 tháng 7 năm 2017, chiếc QF-16 đầu tiên đã bị bắn hạ trong cuộc tập trận Chương trình Đánh giá Hệ thống Vũ khí Combat Archer. Nhân viên mặt đất đang chuẩn bị QF-16 cho các nhiệm vụ chiến đấu đã đặt biệt danh cho những mục tiêu bay không người lái này là "Zombie Viper".
Trong một thời gian, máy bay Fighting Falcon không người lái được Phi đội mục tiêu số 82 tại Căn cứ không quân Holloman và Nhóm đánh giá và thử nghiệm vũ khí số 53 tại Căn cứ không quân Tyndall vận hành cùng với máy bay Phantom.
Hình ảnh vệ tinh Google Earth về các mục tiêu trên không QF-4 và QF-16 tại Căn cứ Không quân Holloman.
Tính đến nay, hơn một trăm máy bay chiến đấu hạng nhẹ một động cơ thế hệ thứ tư được chế tạo trong những năm 1980 và 1990 đã được chuyển đổi sang cấu hình không người lái. Theo hình ảnh vệ tinh, khoảng 50 máy bay QF-16 điều khiển từ xa đã được đưa vào hoạt động vào năm 2023.
Hình ảnh vệ tinh Google Earth cho thấy các mục tiêu trên không QF-16, cùng với máy bay chiến đấu F/A-18 và F-35, tại Căn cứ Không quân Tyndall. Hình ảnh này được chụp vào tháng 1 năm 2024.
Do máy bay kiểm soát mục tiêu trên không E-9A sắp hết thời hạn sử dụng và dự kiến sẽ sớm ngừng hoạt động, nên dự kiến sẽ sử dụng máy bay E-11A cải tiến cho mục đích này. Những máy bay này dựa trên máy bay phản lực thương mại Bombardier Global 6000, ban đầu được Northrop Grumman phát triển để tương tác với máy bay không người lái trinh sát tầm xa, tầm cao RQ-4B Global Hawk và cung cấp thông tin tình báo cho tất cả các binh chủng của lực lượng vũ trang.
Máy bay chỉ huy và liên lạc E-11A
Các nguồn tin nước ngoài đưa tin rằng việc kết hợp máy bay E-11A với thiết bị điều khiển máy bay không người lái QF-16 sẽ mở rộng phạm vi ứng dụng của thiết bị này và cho phép chúng được sử dụng linh hoạt, mà không cần sửa đổi đáng kể, để thực hiện các nhiệm vụ tấn công ở những khu vực mà việc sử dụng máy bay chiến đấu có người lái sẽ gây ra nhiều tổn thất đau đớn.
X-62A, một máy bay thử nghiệm được điều khiển bằng trí tuệ nhân tạo, dựa trên phòng thí nghiệm bay NF-16D.
Vào đầu những năm 1980, nghiên cứu bắt đầu được tiến hành tại Hoa Kỳ nhằm cải thiện đáng kể khả năng cơ động của máy bay chiến đấu tiên tiến thông qua việc sử dụng hệ thống điều khiển bằng máy tính với khả năng điều chỉnh độ ổn định và kiểm soát lực đẩy.
Năm 1988, Không quân Hoa Kỳ đã trao cho General Dynamics một hợp đồng để chế tạo một loại máy bay thử nghiệm đặc biệt, NF-16D VISTA (Máy bay thử nghiệm mô phỏng bay có độ ổn định thay đổi), sau đó được điều chỉnh cho các chuyến bay thử nghiệm theo chương trình MATV (Đẩy theo hướng lực đẩy đa trục).
Hệ thống điều khiển của NF-16D được phát triển bởi Calspan, chương trình được quản lý bởi Phòng thí nghiệm Không quân tại Căn cứ Không quân Wright-Patterson, và các chuyên gia của NASA và Hàng không Hải quân cũng tham gia vào công việc.
NF-16D ban đầu được thiết kế như một máy bay thử nghiệm với khả năng lắp đặt thiết bị mới. Nó dựa trên máy bay F-16D Block 30 Fighting Falcon hai chỗ ngồi, một thiết kế tương tự như máy bay hai động cơ được chuyển giao cho Israel, nhưng có bộ phận hạ cánh được gia cố, cho phép hạ cánh với trọng lượng lớn hơn. Máy bay được trang bị hệ thống điều khiển độc đáo: ngoài cần lái phụ, cần lái giữa được lắp đặt ở cả hai buồng lái. Tín hiệu điều khiển cho cần lái phụ và cần lái giữa đều là độ dốc lực và độ lệch của cần lái so với vị trí trung lập.
Hệ thống ổn định biến thiên (Variable Stability System - VSS) kiểm soát biên độ ổn định. Thiết bị VSS và máy ghi dữ liệu được đặt trong phần thân máy bay mở rộng. Tất cả các bề mặt điều khiển, ngoại trừ các cánh tà và cánh phanh, đều nhận lệnh từ VSS. Biên độ ổn định được điều chỉnh bằng cách đồng thời làm lệch các bề mặt theo nhiều cách kết hợp khác nhau và thay đổi lực đẩy động cơ. Một lượng lớn thiết bị điều khiển và ghi dữ liệu đã được lắp đặt trên máy bay.
Ban đầu, chương trình nghiên cứu nhằm cải thiện đặc tính điều khiển của máy bay không hề tính đến việc lắp đặt động cơ điều khiển lực đẩy. Năm 1991, một chương trình hợp tác giữa Mỹ và Israel đã bắt đầu phát triển một nguyên mẫu máy bay chiến đấu được trang bị động cơ với vòi phun có thể điều chỉnh mọi hướng, nhằm mục đích cung cấp dữ liệu để hiểu rõ hơn về ưu thế của máy bay trong không chiến. Năm 1992, Israel rút khỏi chương trình do khó khăn về tài chính, nhưng Mỹ vẫn tiếp tục nghiên cứu. Người ta quyết định sử dụng một chiếc F-16D không hoạt động, đã được trang bị hệ thống điều khiển bay kỹ thuật số và có đủ không gian bên trong để chứa thiết bị điều khiển và ghi hình, làm bệ thử nghiệm bay cho hệ thống điều khiển lực đẩy.
Động cơ NF-16D được cải tiến vào đầu năm 1993. Một vòi phun với góc điều chỉnh lực đẩy lên đến 18° theo mọi hướng đã được lắp trên động cơ tuốc bin phản lực cánh quạt F110-GE-100 sản xuất hàng loạt. Hệ thống điện tử hàng không cũng tích hợp hệ thống điều khiển động cơ Vector Electronic Control (VEC) kỹ thuật số. Chuyến bay đầu tiên với điều chỉnh lực đẩy diễn ra vào ngày 30 tháng 7 năm 1993. Các thử nghiệm đã được tiến hành tại trung tâm nghiên cứu thuộc Căn cứ Không quân Edwards ở California.
Các máy bay chiến đấu F-16C Block 32, do các phi công thuộc Phi đội Thử nghiệm 422, đủ tiêu chuẩn làm huấn luyện viên chiến đấu, điều khiển, đã tham gia "diễn tập phối hợp" với máy bay NF-16D, được trang bị vòi phun đẩy. Các cuộc giao tranh được thực hiện theo thể thức một chọi một và một chọi một, với đầy đủ các loại vũ khí trên máy bay - từ giao tranh tầm xa bằng tên lửa tầm xa đến các cuộc giao tranh cận chiến, nơi phi công chỉ có thể dựa vào pháo trên máy bay.
Đúng như dự đoán, NF-16D, được cải tiến theo chương trình MATV, đã chứng tỏ lợi thế trong cận chiến, nhờ khả năng đạt góc tấn công cao hơn đáng kể so với F-16C (góc tấn công duy trì tối đa đạt được trong không chiến là 43°, trong khi góc tấn công động là 125°). Sau khi phân tích các thử nghiệm, kết luận được đưa ra là NF-16D MATV làm tăng đáng kể khả năng đạt được vị trí có lợi hơn trong không chiến, nhưng nó không phải là "cây đũa thần" và không làm thay đổi hoàn toàn các phương pháp tiếp cận chiến thuật đã được thiết lập. Phi công NF-16D MATV chỉ đạt được lợi thế đáng kể so với F-16C trong giai đoạn cuối của cuộc giao tranh, khi máy bay đã mất phần lớn năng lượng dự trữ. Phanh động ở góc tấn công 100° trở lên, cũng như "Rắn hổ mang Pugachev", bị các phi công Mỹ coi là gần như vô dụng.
Song song với thử nghiệm NF-16D MATV, các thử nghiệm cũng được tiến hành trên máy bay F/A-18 HARV và máy bay điều khiển lực đẩy X-31. Các thử nghiệm kết luận rằng việc trang bị động cơ điều khiển lực đẩy cho các máy bay chiến đấu hiện có là không khả thi do trọng lượng tăng và chi phí cải tiến cao.
Về điều này lịch sử Tuổi thọ của phòng thí nghiệm bay NF-16D vẫn chưa kết thúc. Máy bay đã tham gia vào một số chương trình nghiên cứu khác, và vào năm 1999, nó được chuyển đến Trường Phi công Thử nghiệm Không quân Hoa Kỳ tại Căn cứ Không quân Edwards. Sau khi trải qua một cuộc đại tu lớn, máy bay được săn đón nồng nhiệt để thử nghiệm nhiều hệ thống điều khiển bay và phần mềm mới.
Năm 2015, NF-16D được tuyển dụng cho chương trình Have Raider I, được triển khai theo khái niệm "phi công trung thành". Khái niệm này hình dung một phi công không người lái, tuân theo lệnh của phi công F-16D hai chỗ ngồi, đảm nhận một số trách nhiệm trong các nhiệm vụ chiến đấu nguy hiểm cao. Phi công có mặt trong buồng lái NF-16D trong các nhiệm vụ này, nhưng họ không can thiệp vào hệ thống điều khiển từ xa.
Vào mùa xuân năm 2017, các chuyến bay đánh giá liên quan đến NF-16D và F-16D đã được thực hiện trong hai tuần tại Căn cứ Không quân Edwards trong khuôn khổ chương trình Have-Raider II. NF-16D được trang bị phần cứng và phần mềm do Skunk Works, một công ty con của Lockheed Martin, phát triển.
Trong giai đoạn đầu của nhiệm vụ giao chiến với mục tiêu mặt đất, NF-16D hoạt động như một "người bạn đồng hành trung thành". Các cảm biến trinh sát của NF-16D xác định vị trí của các hệ thống tên lửa phòng không, sau đó trí tuệ nhân tạo (AI) phát triển các tuyến đường tối ưu để tránh các khu vực nguy hiểm và truyền thông tin đến phi hành đoàn của máy bay có người lái, những người sau đó lên kế hoạch tiếp cận mục tiêu dựa trên dữ liệu thu thập được. Các cuộc thử nghiệm này, trong bối cảnh các sự kiện giả ngẫu nhiên (chẳng hạn như sự cố mất liên lạc giữa máy bay có người lái và "người bạn đồng hành trung thành", sự xuất hiện của các mối đe dọa mới, v.v.), đã kiểm tra sự tương tác giữa máy bay do AI điều khiển và phi công. Các cuộc thử nghiệm bay được thực hiện với sự hỗ trợ của các tổ chức bao gồm Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Không quân Hoa Kỳ (AFRL), Trung tâm Thử nghiệm Không quân Hoa Kỳ và Cơ quan Các Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA). Giai đoạn thử nghiệm tiếp theo liên quan đến NF-16D bao gồm các chuyến bay cho chương trình Skyborg, bắt đầu vào năm 2019.
Mục tiêu của bộ phận Nghiên cứu và Phát triển (R&D) của Skyborg là xác nhận các khái niệm về việc sử dụng UAV trong chiến đấu với vai trò "phi công hỗ trợ trung thành", tinh chỉnh thiết kế và các giải pháp công nghệ, đồng thời phát triển các thuật toán điều khiển và ra quyết định. Hệ thống Skyborg, ngoài khả năng điều khiển UAV tự động, sẽ cung cấp cho phi công của máy bay dẫn đầu những dữ liệu quan trọng, cho phép họ đưa ra quyết định nhanh chóng và sáng suốt trong những điều kiện khó khăn, đồng thời cải thiện khả năng sống sót trong các nhiệm vụ chiến đấu.
Vào tháng 6 năm 2021, phòng thí nghiệm bay NF-16D, sau khi được trang bị phần cứng, phần mềm và cảm biến bên ngoài mới tương tự như trên F-35A, đã được đổi tên thành X-62A. Mặc dù việc cất cánh và hạ cánh có người lái, và sự can thiệp của con người có thể diễn ra bất cứ lúc nào, trong chuỗi mười hai trận không chiến giả định bắt đầu vào tháng 12 năm 2022, trí tuệ nhân tạo đã chứng minh khả năng giao chiến thành công với máy bay chiến đấu có người lái trong các trận chiến ngoài tầm nhìn và cận chiến. Máy bay được điều khiển bởi AI trong tổng cộng 17 giờ. Các thao tác chiến thuật được thực hiện tự động, tuân thủ ranh giới không phận được chỉ định.
Các UAV MQ-20 Avenger, MQ-28A Ghost Bat và XQ-58A Valkyrie cũng tham gia chương trình này. "Bộ não" của cả ba UAV (MQ-20, MQ-28, XQ-58A) được cho là đã được huấn luyện trên X-62A.
Rõ ràng, các cuộc thử nghiệm "máy bay không người lái" X-62A, được trang bị hệ thống điều khiển dựa trên trí tuệ nhân tạo, đã khá thành công. Một số nguồn tin, trích dẫn từ quân đội Hoa Kỳ, cho biết sáu máy bay chiến đấu F-16 nữa đang được lên kế hoạch chuyển đổi thành UAV để thử nghiệm thêm.
tin tức