美空军创建秘密数字克隆“末日飞机”

该图描绘了一架 E-4B Nightwatch 飞机正在被扫描和数字渲染，以更好地说明 Mass Virtual 公司为培训目的构建波音 747 的 3 维虚拟描述所付出的多日努力。（图片由乔什·普鲁格/美国空军提供）。

据美媒报道，美国空军即将结束一项为期多年的项目，该项目将从里到外直接扫描和数字化E-4B“末日飞机”的每一英寸，以创建VR虚拟现实训练模块。来自美国空军第55联队的新闻报道称，其机组人员和维护人员可以接受VR培训。美国空军缘何创建秘密数字克隆“末日飞机”？“末日飞机”现象暴露出美国国防工业的哪些问题？

“末日飞机”人员训练严重不足  

E-4B 以波音 747 为基础，是美国空军最专业、最秘密、最关键任务的飞机之一。但美空军官员表示，由于它的独特性，对其机组人员和维护人员进行必要的培训可能会存在问题。

E-4B 是波音 747-200 的改进版本，在发生核战争等灾难时可充当空中指挥中心。因此被称之为“末日飞机”。该飞机供总统、国防部长和参谋长联席会议使用。

据美空军称，“末日飞机”配备了针对电磁脉冲影响的防护装置以及先进的通信系统。在现有的四架 E-4B中，至少有一架飞机每周 7 天、每天 24 小时处于戒备状态。

美空军的 E-4B“末日飞机”机队旨在为美国高级领导人提供一个飞行指挥中心，以便在国家紧急情况或危机时控制部队。该机队仅由四架飞机组成，其中一架始终处于戒备状态。因此，没有给维护人员和操作人员留下太多时间在飞机上进行培训和初始资格认证。

E-4B 上的通信和特殊计算机网络使国防部长能够像坐在五角大楼一样处理自己的事务。飞机内部设有会议室、简报室（兼作新闻舱）、私人办公室和睡眠区。

然而，“末日飞机”机队老旧是一个突出问题。所有这些E-4最初都是在 1973 年至 1975 年间制造的。当时名为 E-4A，并在 1980 年至 1985 年间改装成为E-4 B 型。但数十年的任务飞行对 E-4B 造成了很大磨损。以至于非必须一般不动用这种飞机。

由于其机龄因素和任务的重要性，E-4B 会不时进行彻底改装和检修，为其配备新的电子和通信设备。波音公司拆除发动机进行检查，并拆解每架飞机，在许多情况下拆解到其框架，寻找结构问题。

然而，尽管通信和电子设备进行了更新，但飞机本身太旧了，有时很难找到替换零件。E-4B 和用作空军一号的两架飞机是仍在飞行的最古老的 747-200 飞机之一。

尽管有严格的维护制度，这些飞机仍然会出现故障，就像一架 E-4B 飞行在布鲁塞尔发生故障一样。2017 年，龙卷风席卷了两架 E-4B所在的内布拉斯加州奥法特空军基地，造成这两架 E-4B 受损。

实际上，E-4B 列装以来，一直是一种需求量大、供应量少的资产，却具有广泛的任务范围。但由于装备数量少，其机组人员和维护人员的训练严重不足。随着E-4B 预计将在 2030 年代继续飞行，空军正在寻找一种新方法，让飞行员在部队数量有限的飞机上进行训练。

E-4B 充当国家空中作战中心，是总统、国防部长和参谋长联席会议国家军事指挥系统的关键组成部分。图为：（杰里·莫里森技术中士/美国空军）

“末日飞机”走向数字化

为了解决训练不足问题，美国空开始创建秘密数字克隆“末日飞机”，运用VR （虚拟现实）模块对飞行员和维护人员进行培训，这样无需使用实体飞机就可以解决长期困扰的训练问题，还可以节约大量的训练成本。

日前，美空军第 55 联队发言人瑞安·汉森 (Ryan Hansen) 表示，目前正在开发七个虚拟现实训练模块。第 595 中队预计在 2 月至 7 月期间收到这些模块。另外 14 个用于特定维护任务的模块也在开发中，将于 3 月份开始交付给该单位。现在E-4B 维护人员和操作员已经在使用 2021 年开发的虚拟现实模块。

美空军告诉媒体，这些飞机是空军库存中运行成本最高的飞机之一，因此空军越少将它们用于非必要目的越好。以至于2019年美国时任国防部长马克·埃斯珀多次出访时不得不使用其他军用飞机，以避免过度使用E-4B并确保“末日飞机”在紧急情况下能随时飞行。

华盛顿特区美国企业研究所智库认为，使用VR虚拟现实是空军降低E-4B维护成本的一种方法。迈克·斯坦格尔 (Mike Stengel) 是航空航天工业咨询公司 的负责人，他告诉媒体，E-4B 的一个优势是它是基于商用飞机。它将受益于现有的商业供应基地，这些基地已经为世界各地的航空公司提供了支持。因此与其它独特的军用飞机类型相比，这无疑是E-4B 的一个优势。

2023 年 3 月 15 日，Mass Virual 的杰森·理查兹 (Jason Richards) 站在起落架腔内，对位于内布拉斯加州奥法特空军基地的第 595 指挥与控制大队机库内的 E4-B 系统进行 360 度扫描。 Insta 360 设备会将扫描重新创建为逼真的 3 维渲染，供维护人员在虚拟环境中进行培训时使用。（美国空军摄影：Josh Plueger）。

对“末日飞机”现象分析

美国空军创建秘密数字克隆“末日飞机”，旨在降低人员培训和维护成本，特别是对于数量较小的机队成效明显。美国空军认识到，需要利用新兴技术为飞行员提供最好的训练。借助于VR虚拟现实不仅可以减少实体飞机的损耗，而且可以满足人员培训的需求，重要的是可以最大程度地节约训练成本。这对其它各类飞机的人员培训都具有很好的借鉴意义。

美国空军特种飞机的设计寿命通常比商用飞机要长得多，但随着 E-4B 和 B-52 等飞机的老化，找到替换零件可能会变得更加困难，因为一些供应商可能已经倒闭了。这一方面反映出美国空军特种飞机严重老化的问题，另一方面也反应了特种飞机换代时间周期过长带来的后续问题。

从五角大楼公开的一些文件来看，无论是飞机制造业还是舰船制造业，以及以高超音速导弹为代表的多型新式武器，由于受产业链和供应链及人力资源的制约，大都比原定研制和生产计划推后。其背后的原因反映出美国国防制造业的退化。

1月9日，《国防新闻》网站报道了一则“警示故事”：波音如何赢得美国空军项目并损失70亿美元。报道称，美国空军的下一代加油机被认为是固定价格开发项目的理想候选。然而，波音赢得该合同近13年后，公司却吸收了70亿美元的成本超支，远远超过49亿美元的合同价值。多年来，这种旨在为飞行中的飞机加油的加油机一直受到延误、生产错误和视觉系统故障的困扰，需要彻底重新设计。

波音在固定价格项目上投下了不止一笔大赌注。2018年，该公司赢得了T-7A红鹰教练机, MQ-25A黄貂鱼无人驾驶加油机和VC-25B空军一号项目，所有固定价格的努力已经为波音公司带来了数十亿美元的费用。退出竞争的洛克希德·马丁公司则说，如果该公司的价格与波音相当，那么洛克希德将亏损将超过50亿美元。鉴于此，波音公司的发言人于去年12月4日证实，波音公司不再竞争为空军提供 E-4B “夜巡者”的后继机。

美国空军下一代轰炸机项目也遇到类似问题。美国防分析家汤普森说，在生产阶段，诺斯罗普公司将面临更加艰难的道路。去年，该承包商的首席执行官凯西·沃登（Kathy Warden）多次警告投资者，B-21最初不太可能盈利，诺斯罗普公司可能会在低利率的初始生产合同上损失高达12亿美元。2023年1月，沃登将低利率初始生产合同的成本估计上升归因于“前所未有的”通货膨胀、供应链中断和劳动力问题。然而，她表示相信B-21将继续推动诺斯罗普公司的未来发展。

五角大楼已经注意到国防工业面临的问题，并开始制定新的国防工业战略。1月11日《国防新闻》网站报道的《五角大楼的第一个工业战略呼吁“代际”变革》正反映了这方面的问题。该文章强调，美国的国防工业需要“代际”变革才能跟上俄罗斯和中国等竞争对手的步伐。这是五角大楼在其第一个国防工业战略中做出的评估，是在需求极大的时刻做出的。

该文件分为四个部分，侧重于供应链，劳动力，五角大楼收购和美国整体经济。文件中有20多项建议，其中包括使国防部的供应商多样化，为工业相关职业培训更多的工人，增加商业收购，以及与美国合作伙伴分享更多技术。

该文件称，虽然重塑国防工业可能需要一代人的时间，但它有未来三到五年的短期目标。官员们在周四的简报中表示，五角大楼预计将在 2 月份发布一份非机密实施计划，并在 3 月底发布一份机密计划。

然而，美前国防官员和分析人士对该战略的价值表示怀疑。兰德公司智库的国防工业专家海蒂·彼得斯质疑，五角大楼已经出版了如此多的工业文献，为什么还需要制定新战略？

代表政府承包商的专业服务委员会主席大卫·贝尔托表示，该战略是良好的“第一步”，但他希望看到更多的注意力放在维护系统上，而不仅仅是购买它们。他强调，更重要的是如何实施该战略，这比战略本身更重要。
作者：徐秉君（华语智库高级研究员、新华社瞭望智库特约军事观察员）