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智能装备|英海军智能旋翼无人机技术演示机“PROTEUS”首

具身智能的崛起:从CES 2026到未来无人作战的“肉身战士”摘要:2026年1月16日,英国皇家海军首款旋翼无人机技术

具身智能的崛起:从CES 2026到未来无人作战的“肉身战士”

摘要:2026年1月16日,英国皇家海军首款旋翼无人机技术演示机“PROTEUS”(下文简称“PROTEUS”)在康沃尔郡普雷丹纳克机场成功完成首飞。首飞当天,“PROTEUS”共执行两次飞行任务,主要开展短程精密飞行验证,全程由自主飞行控制系统完成操控,无需人类操作员直接干预,地面飞行员仅对飞行状态进行实时监视以确保安全。此次首飞标志着英国皇家海军在推进无人系统融入前线海上作战体系方面迈出了重要一步。本文主要围绕“PROTEUS”项目的发展历程、基本性能以及人工智能及其他新兴技术在“PROTEUS”项目中的应用进行介绍。

关键词:智能装备、AI、英国、旋翼无人机

“PROTEUS”渲染图(图片源于网络,如有侵权请联系删除)

“PROTEUS”项目概况

“PROTEUS”由莱昂纳多(Leonardo)公司位于英国萨默塞特郡约维尔的基地制造、研发。“PROTEUS”采用单主旋翼、单发和涵道尾桨的气动布局,主旋翼为五叶片,起落架为滑橇式,最大起飞重量为2—3吨。有媒体称,该平台基于同属莱昂纳多公司旗下的Kopter AW09轻型直升机开发。AW09直升机最大起飞重量为2.8吨,由一台1000轴马力(750千瓦)的赛峰Arriel 2K发动机提供动力。尽管两机的外形与布局相似,但尚未有官方信息证实该说法。

“PROTEUS”首飞当天的飞行图片(图片源于网络,如有侵权请联系删除)

AW09直升机(图片源于网络,如有侵权请联系删除)

“PROTEUS”是旋翼无人飞行系统 (RWUAS)能力概念演示(Capability Concept Demonstration,CCD)第三阶段技术演示项目(Technology Demonstrator Programme,TDP),即“RWUAS CCD Phase 3 TDP”的项目代号。此前,RWUAS CCD项目的第一、二阶段也同样由莱昂纳多公司承担。

第一阶段,即“RWUAS CCD Phase 1”,由英国国防部于2013年授予阿古斯特维斯特兰(AgustaWestland)公司,总金额为230万英镑。项目于2015年完成,成果为一台SW-4 Solo RUAS/OPH验证机,该机基于波兰PZL-Swidnik SW-4改造,同时具有有人和无人模式,能够执行多种任务,包括情报、监视和侦察以及货物补给。合同的飞行演示部分于 2015 年 5 月下旬在兰贝德尔机场进行,对验证机的各项能力进行了展示,包括:

1.可操作性演示,包括起飞和回收、任务管理、任务系统与DNA(2)舰船作战管理系统的集成以及降级操作。

2. SW-4 RUAS Solo在自动模式下,在模仿护卫舰甲板的牵引拖车上进行一系列伪甲板着陆。

3.演示海上安全和沿海侦察任务,利用任务传感器识别各种目标。

在演示期间,SW-4 RUAS Solo 直升机作为无人机系统进行飞行,由地面站自动控制,机上有安全飞行员。2016年,SW-4 RUAS Solo无人直升机在英国皇家海军的无人战士(Unmanned Warrior)演习中展示了其海上自主系统。同样在2016年,阿古斯特维斯特兰公司被并入莱昂纳多公司。

SW-4 RUAS Solo 直升机(图片源于网络,如有侵权请联系删除)

演示中的SW-4 RUAS Solo 直升机(图片源于网络,如有侵权请联系删除)

第二阶段,即“RWUAS CCD Phase 2”,于2019年由英国国防部国防装备和支持局科技办公室(Technology Office)授予莱昂纳多公司,项目为期2年,总金额为800万英镑。项目的具体目标包括对适用于未来垂直起降无人机(VTOL UAS)的新兴技术进行识别、研究、开发、实验和示范。关注的主要领域包括:

1.传感器技术,传感器与数据处理、数据管理、决策支持工具

2.避碰与碰撞规避

3.发射与回收系统

4.通信技术

5.智能天线、带宽管理与数据分发

6.动力装置、推进与驱动系统,重型及替代燃料、混合驱动与能量存储、电力技术及智能电源管理

7.智能健康与应用系统,包括自主系统的可执行预测

8.材料与结构

9.为商业、军事及准公共应用开发未来VTOL无人机的概要概念

10.识别可应用于现有平台以增强能力、交付及操作安全的技术

11.推动技术发展及整体系统设计证据的积累,以支持在受限和拥挤空域中VTOL无人机法规的制定。

第二阶段成果被纳入英国更大规模的RWUAS CCD Phase 3 Technology Demonstrator Programme (TDP) 中。第三阶段,该项目阶段由英国国防部国防装备和支持局 (DE&S) 未来能力小组 (FCG) 于2022年7月授予莱昂纳多公司,价值 7100 万欧元(6000 万英镑),该项目的核心目标是:

1.设计、开发并试飞一个大型垂直起降无人机 (VTOL UAS) 示例机,展示技术成熟度和作战潜力;

2.验证先进的自主飞行能力、模块化任务载荷与多角色任务适应性;

3.支撑英国皇家海军未来无人作战航空力量构想(如反潜、海上监视、物流支持等)。

项目计划耗费四年,2023年DSEI展览上首次公开“Proteus”的成熟概念设计,标志项目在结构、任务系统与总体架构上已进入成形阶段。原计划于2025年首飞,因故拖延至今。

“PROTEUS”项目的性能特点

“PROTEUS”的设计具有模块化特点,平台的主要结构部件可以单独更换,且机身包含一个模块化载荷舱,可装载不小于1000公斤的载荷或两个北约标准托盘,可根据需求快速更换特定任务模块。同时,其模块化的开放式航电架构允许第三方为任务模块开发的软件快速部署和更新,同时不影响高集成度的飞行软件。该特点有助于促进模块化任务载荷的开发合作,以及用户根据其能力或需求保持自主性。

“PROTEUS”无人直升机于2023年DSEI航展上展示的示意模型,此时该机的尾桨构型与首飞状态不同(图片源于网络,如有侵权请联系删除)

目前,“PROTEUS”的主要关注点是实现自主反潜作战的侦测能力。该机预期配备的模块化载荷包括声纳浮标、磁异常探测器和吊放声纳。此功能有效扩展了水面作战舰艇的声呐覆盖范围,且无需派遣有人直升机执行任务,从而降低了人员的风险。在“PROTEUS”项目上实现该能力是英国皇家海军海上航空转型(MATx)战略以及2025年战略防务评估的一部分,计划在21世纪30年代初实现最低可部署能力(MDC)。

未来,莱昂纳多公司可能为“PROTEUS”继续开发其他载荷舱,配置方案可包括:用于后勤补给任务的无人飞行器模块,实现船岸间货物运输;用于空中监视与控制(ASaC)任务的雷达模块;甚至可配备轻型鱼雷与导弹挂点的武器模块。尽管该项目开发的轻型直升机平台并非上述任务的最佳选择,但“PROTEUS”为未来需要使用无人机执行相关任务提供了可在短时间内形成任务能力的保底选择。同时,由于“PROTEUS”的载荷舱兼容北约标准托盘,为其研制的任务模块或可以此为标准,亦可装载于未来可能的大型无人机平台。同时,莱昂纳多公司有意将“PROTEUS”用作公司自主研发的智能控制系统的测试与演示平台,包括智能飞控系统,智能任务规划系统以及智能机体健康检测系统。此外,莱昂纳多公司还考虑进一步开发“PROTEUS”项目平台的民用用途,包括巡逻,搜救等。

值得注意的是,“PROTEUS”采用滑橇式起落架而非轮式起落架的做法,打破了英国皇家海军近年来的偏好。当在海上狭小甲板着陆且舰船摇摆较大时,舰载直升机常需要借助辅助降落系统完成降落并系留,再通过嵌入式轨道系统将直升机运送至机库区域。缺乏轮式起落架将导致机体移动困难。

人工智能在“PROTEUS”项目中的应用

在“PROTEUS”的设计阶段,莱昂纳多公司系统引入了多项先进的数字化设计与制造技术,包括用于综合研发与验证的数字孪生技术、采用经济高效低温固化复合材料工艺制造的40余个结构部件,以及增材制造(3D打印)技术。同时,人工智能算法被集成至飞行控制软件中,用于提升系统的自主决策与控制能力。

智能化是该项目的另一项核心重点。“PROTEUS”在体系架构上规划构建分层集成的软件体系,包括一套具备可认证能力的高集成度飞行控制软件、一套具备高度自主决策能力的中集成度自动核心系统,以及面向具体任务需求开发的低集成度任务软件。该体系设计的目标,是使“PROTEUS”具备自主完成完整任务流程的能力,涵盖各类飞行动作(如启动、起飞、前往任务区域、返航、着陆与停机)、任务分配、数据处理以及信息传递等环节。操作员仅需通过远程方式进行任务设定并上传指令,“PROTEUS”即可在任务执行过程中自主调用机载传感器与系统资源,无需人员介入具体控制。在此过程中,“PROTEUS”将基于自身性能边界和任务约束,自主决策任务执行方式,并通过数据链将关键任务信息回传至操作员端,操作员仅在必要情况下实施监督与干预。据悉,莱昂纳多公司已在任务控制算法开发中引入更先进的人工智能与机器学习技术,以进一步提升“PROTEUS”的自主性与智能化水平。