Celem prowadzonego przez siły powietrzne Stanów Zjednoczonych (USAF) programu „Skyborg” jest opracowanie opartego na sztucznej inteligencji (Artificial Intelligence, AI) systemu bezzałogowego, który byłby w stanie samodzielnie wspierać samoloty załogowe podczas wykonywania różnorodnych misji bojowych. Nie jest to program budowy konkretnej platformy, gdyż system AI będzie mógł być implementowany w różnych rodzajach samolotów bezzałogowych.

W marcu 2019 r. USAF po raz pierwszy ogłosiły szczegóły programu. W tym samym czasie laboratorium badawcze sił powietrznych AFRL (Air Force Research Laboratory) wystosowało do producentów oficjalną prośbę o informacje, aby ocenić jakie technologie są dostępne na rynku i jak szybko można je wykorzystać. Zgodnie z oświadczeniem USAF, program „Skyborg” bezpośrednio odpowiada na sformułowaną przez siły powietrzne w 2018 r. strategię wykorzystania operacyjnego sztucznej inteligencji. W postaci modułowej ma być implementowana w małych, modułowych samolotach bezzałogowych, które w sposób autonomiczny wspierałyby samoloty załogowe. Moduł AI ma mieć zdolność sterowania samolotem bezzałogowym z minimalną lub bez żadnej ingerencji ze strony człowieka. Ma też być w pełni modułowy i zbudowany w oparciu o tzw. otwartą architekturę, tak aby w przyszłości można było dowolnie rozszerzać jego „zachowania autonomiczne”.

Kratos X-58A podczas wspólnego lotu z samolotem szkolnym T-38C Talon. Fot. USAF

Wyposażony w AI samolot bezzałogowy musi mieć:

- zdolność do operowania w pełni autonomicznego zarówno na ziemi i w powietrzu (samodzielne starty i lądowania);

- pełną orientację przestrzenną pozwalającą mu na operowanie w powietrzu w ramach większych formacji załogowo-bezzałogowych;

- zdolność do operowania w każdych warunkach atmosferycznych i nad każdym rodzajem terenu (omijanie przeszkód, lot z odwzorowaniem rzeźby terenu);

- odporne na zakłócanie systemy łączności i nawigacji;

- możliwość przenoszenia uzbrojenia ofensywnego.

Siły powietrzne widzą platformę AI jako relatywnie tani samolot, który może być utracony na polu walki. Nie ma to być jednak platforma wykonująca ataki „samobójcze”. System musi być też prosty w obsłudze dla personelu naziemnego bez potrzeby angażowania przeszkolonych pilotów do nadzorowania fazy startu i lądowania.

Kratos X-58A w locie. Fot. USAF

Rozpoczęcie etapu SPEAD

15 maja 2020 r. siły powietrzne Stanów Zjednoczonych rozpoczęły fazę programu „Skyborg” nazwaną SPEAD (Skyborg Prototyping, Experimentation, and Autonomy Development). W tej fazie USAF przyznały producentom pierwsze kontrakty na opracowanie prototypowych systemów AI, przeprowadzenie niezbędnych eksperymentów w zakresie autonomii działania oraz implementację systemu w danym samolocie bezzałogowym. Przewidywana pula dla poszczególnych oferentów ma wynieść ok. 400 milionów dolarów.

Swoje zainteresowanie udziałem w programie wyraziły firmy: Boeing, Northrop Grumman, General Atomics oraz Kratos Unmanned Aerial Systems. W lipcu br. siły powietrzne przyznały im pierwsze kontrakty. 29 września br. USAF poinformowały, że kontrakty przyznano kolejnym dziewięciu oferentom: AeroVironment Inc., Autodyne LLC, BAE System Controls Inc., Blue Force Technologies Inc., Fregata System Inc., Lockheed Martin, NextGen Aeronautics Inc., Sierra Technical Services oraz Wichita State University. W programie bierze więc obecnie udział trzynastu oferentów. Według obecnego planu etap SPEAD programu „Skyborg” ma zakończyć się w 2026 r.

Latający cel piątej generacji 5GAT. Fot. Sierra Technical Services

Potencjalni kandydaci

Według sił powietrznych platforma, czyli konkretny samolot w programie „Skyborg” nie ma aż tak dużego znaczenia. Najważniejszy jest moduł AI oraz sposób jego implementacji. Według USAF, do prowadzenia niezbędnych testów w powietrzu mogłaby zostać wykorzystana jakakolwiek platforma, na przykład latający cel QF-16. Jednakże wiele firm biorących udział w programie współpracuje już z USAF realizując pokrewne projekty. Posiadają one gotowe, funkcjonalne prototypy samolotów bezzałogowych mogących stać się bazą dla przyszłej platformy „Skyborg”.

Duże doświadczenie zgromadziła firma Kratos, która opracowała samoloty bezzałogowe takie jak: UTAP-22 Mako oraz XQ-58 Valkyrie. Mako zbudowany został na bazie celu powietrznego BQM-167A. Testowany był w latach 2015–2017 przez biuro rozwiązań strategicznych Pentagonu (SCO) w ramach programu budowy eksperymentalnej bezzałogowej platformy taktycznej. Z kolei oblatany 5 marca 2019 r. XQ-58 został zbudowany na potrzeby prowadzonego przez AFRL eksperymentalnego programu budowy taniego, jednorazowego samolotu bezzałogowego LCAAT (Low Cost Attritable Aircraft Technology). Rolą platformy LCAAT ma być wspieranie operacji samolotów załogowych na podobnej zasadzie jak „lojalny skrzydłowy”. Z tą różnicą jednak, że w razie potrzeby samolot taki mógłby zostać poświęcony wykonując misje niebezpieczne dla jednostek załogowych. Samoloty mogłyby wykonywać zmasowane ataki na cele przeciwnika aktywując, a tym samym ujawniając jego struktury obronne, drenując zasoby obrony przeciwlotniczej i otwierając drogę dla platform załogowych. Do ich zadań mogłoby należeć wykonywanie ataków na cele naziemne, zakłócanie elektroniczne oraz wykonywanie misji zwiadowczo-rozpoznawczych (Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance).

Model samolotu bezzałogowego RATS wykorzystywany w programie TACE. Fot. USAF

Boeing jest w trakcie budowy dla australijskich sił powietrznych (RAAF) samolotu bezzałogowego ATS (Airpower Teaming System) w ramach programu „lojalny skrzydłowy” (Loyal Wingman Advanced Development Program). W maju br. australijski oddział koncernu Boeing zaprezentował gotowy egzemplarz. 15 września koncern ogłosił zakończenie pierwszych testów naziemnych silnika zamontowanego w ATS. Oblot samolotu jest zapowiadany na koniec bieżącego roku. Niewykluczone, że Boeing wykorzysta ATS, lub jego wersję w programie „Skyborg”.

Firma Sierra Technical Services zapowiedziała zgłoszenie do programu prototypu opracowanego na bazie tzw. latającego celu piątej generacji – 5GAT (Fifth Generation Aerial Target). Firma zbudowała prototyp 5GAT w ramach prowadzonego przez Pentagon programu budowy bezzałogowego celu latającego piątej generacji. Jego odbicie radarowe oraz manewrowość mają odzwierciedlać charakterystyki myśliwców takich jak F-35 czy F-22.

Boeing ATS budowany dla australijskiego programu „lojalny skrzydłowy”. Fot. Boeing

Siły powietrzne przygotowują grunt pod program „Skyborg” realizując szereg inicjatyw pokrewnych. Jedną z nich jest eksperyment dotyczący testowania zachowań autonomicznych w złożonym środowisku TACE (Testing Autonomy in a Complex Environment). Eksperyment prowadzi tzw. połączona jednostka ds. nowych technologii (ETCTF) skrzydła testowego 412th Test Wing. W TACE wykorzystywane są modele samolotów bezzałogowych z napędem odrzutowym RATS (Responsive Airborne Test Solution). Pakiet oprogramowania i awioniki, który jest instalowany w samolotach RATS zbudowało laboratorium fizyczne Uniwersytetu Johna Hopkinsa w Baltimore. Pakiet zawiera tzw. sieć bezpieczeństwa autonomicznego. Wykrywa ona wszelkie niebezpieczne manewry lub odbiegające od normy zachowania układu autonomicznego, po czym wprowadza odpowiednie działania korygujące.