西科斯基公司在一架試驗性質的UH-60A型黑鷹直升機上調高了其自主飛行控制系統（AFCS；Autonomous Flight Control System）的自主化程度，現在，這架老款黑鷹直升機的飛行員已經能夠實現“set it and forget it”（也就是說，只需要設定飛行任務，比如說何時何地起飛、何時何地懸停、何時何地前飛、何時何地降落，之後就完全不需要管他了，整個一套飛行操縱都將由計算機自主完成），儘管西科斯基已經對其開發的直升機的電傳操縱飛控系統MATRIX進行過了一系列無人化飛行測試，但是像自主程度這麼高的這類自主遠端飛行測試，迄今仍屬首次，可謂是將西科斯基無人飛行系統的測試往前推進了一大步。

▲試飛員已經提高了UH-60A的自主化程度，並且將該機的飛行時速表的最大限位提高到了150節

強大的OPV系統誕生

在MATRIX無人電傳操縱飛控系統基礎上，西科斯基為黑鷹直升機專門開發了一套可選有人駕駛飛行器控制系統套件（OPV；Optionally Piloted Vehicle flight control system），這種套件最強大的地方就是能夠代替現役所有的各種型號的黑鷹直升機的老式機械傳動操縱系統。OPV套件除了近60個小時的空中飛行測試之外，還已經在最早的黑鷹型號——UH-60A上完成了30個小時的地面開車實驗。

▲UH-60A型黑鷹直升機量產型號誕生於1977年，距今已有42年，可謂直升機界老將

從目前西科斯基公司的測試情況來看，OPV套件至少包含三個層次的飛行控制模式：直接控制模式、速度控制（姿態保持）模式和全許可權控制模式。

在今年5月份，MATRIX系統第一次裝備到黑鷹直升機上，剛開始測試的重點是所謂的“直接控制模式”測試，也就是說，操縱者仍然是飛行員，不過操縱系統從機械操縱變成了電傳操縱，“直接控制模式”的評估要素是判斷這種新的操縱系統對於飛行員的操縱指令的響應程度是否和傳統的黑鷹直升機一樣快速、高效且可靠。之所以首先測試這種飛控模式是因為該模式必須要作為一種“後備模式”或者說“緊急模式”存在於OPV套件中，以便在特殊情況下讓飛行員直接接管黑鷹的操縱系統，不過就目前的測試工作來看，黑鷹直升機在所有的飛行速度下，“直接控制模式”的表現都非常出色。

▲試飛中的西科斯基自主飛行研究直升機

西科斯基的目標

在完成這一階段的測試之後，西科斯基暫停了一段時間的OPV測試計劃，來對飛行員控制增強模式進行一些“微調”，西科斯基官方宣稱進行這些調整的目的是希望在最終實現黑鷹直升機自主飛行的時候，“將會擁有一個真正的高成熟度系統”，這套自主駕駛系統既能夠實現100%的“飛行員在環路”操縱，也能實現100%的“全自主硬體在環路”操縱，以及兩種模式之間的任何一種混合操縱方式。這段話聽起來可能有些拗口，其實也就是說，西科斯基想打造的黑鷹直升機無人駕駛系統將會是一種既可以有人、也可以無人，還可以人機相互協同作業的新型系統。

▲一架黑鷹和一架西科斯基試驗機在一起

在微調之後，試飛員開始上調OPV系統自主計算機的控制權限，並將接受測試的黑鷹直升機的飛行速度最大限制提升到了150節（約278千米/時），從而使該機能夠在更大範圍的飛行包線情況下接受無人飛行測試。

這一測試首先是在“速度控制姿態保持”模式下進行的，相比“直接控制模式”，這種模式下，電傳操縱飛控系統接管了更多的對黑鷹直升機的控制，比如說OPV系統會按照飛行員預設的姿態自動調節黑鷹直升機的操縱輸入，從而保持姿態穩定，飛行員要做的只是加速或者減速而已，簡直和開小汽車一樣簡單。

▲配備OPV系統之後，開直升機可能比開小汽車還要更簡單

在完成了“速度控制姿態保持之後”，試飛員進一步放開了OPV系統的控制權限，使其達到了“全許可權控制模式”（FACS；FUll Authority Control Scheme）的水平。在這種模式下，飛行員只要設定目標飛行引數（如空速、高度等），剩下的事情就全都交給OPV系統去處理了。除此之外，值得一提的是，飛行員只需要一個按鍵就能在各種模式之間進行切換，相當方便。

▲OPV系統是一種開放接入式的系統，這意味著它將不僅僅能操縱飛行，還可以做更多的事情

從這個層面上來說，OPV系統更像是一種飛行輔助系統——非常符合它最後的定位——“可選有人駕駛飛行器系統”。在這個名字之前，西科斯基還曾考慮過把OPV解釋為“最佳有人駕駛飛行器系統”（Optimally Piloted Vehicle），很顯然，現在西科斯基已經想明白，機器人並不需要本身做到最佳，它只需要能夠幫助飛行員做到最佳就行了。

OPV套件的核心與後續發展

OPV系統套件可以說是為了UH-60系列黑鷹直升機量身定做的，但顯然它能夠很方便一直到美國海軍的MH-60系列海鷹直升機和美國空軍的HH-60系列鋪路鷹直升機上去，除此之外，西科斯基公司還表示過OPV系統套件不僅將能在黑鷹直升機上發光發熱，還能用在新型共軸剛性複合式直升機S-97以及商用直升機S-92上。按照西科斯基之前的說法，在明年的某個時間，他們就會在更多的直升機上展示該系統的強大能力，包括機內/機外遙控操縱方式。

作為OPV系統套件的核心，西科斯基也一直在推進MATRIX系統的測試和改進工作。MATRIX的早期開發雖然只是一種電傳操縱飛控系統，但是隨著西科斯基不斷將其對“新技術的展望”新增到該系統中，MATRXI現在已經成為了一種軟體和硬體組合的技術，該技術的應用將能夠使得配備了該系統的直升機在低空、障礙物較多（如城市內部）等環境或者視覺退化（沙塵天氣）、不確定因素較多（如戰場）的條件下執行復雜的任務；並通過多級應急系統的冗餘設計提供了系統的可靠性；除此之外，這一系統顯著降低了飛行員的壓力，將能確保直升機的戰備率、出勤率並降低每小時飛行成本。

▲有了新系統的加持，直升機飛行員也能完全“放手操縱”

目前，西科斯基正在一架改進型S-76B（被稱為西科斯基自主飛行研究飛行器/SARA/Sikorsky Autonomy Research Aircraft）上對MATRIX持續進行著測試和演示。從2013年開始，這架直升機就一直處於測試狀態，至今已經達到了300小時的自主飛行時間。今年3月份的時候，西科斯基還宣佈在S-92商用直升機上引入第一階段的MATRIX技術，這使得S-92直升機具備了自主選址著陸的能力。

▲西科斯基在自主飛行研究飛行器SARA上對MATRIX系統進行了大量的飛行測試，積累了相當體量的試驗資料

西科斯基還和美國國防部先進研究專案局（DARPA；Defense Advanced Research Projects Agency）合作開展了機組成員座艙內自動化系統（ALIAS；Aircrew Labor In-Cockpit Automation System）專案，該專案的目標就是利用先進的自主飛行控制系統來減少飛行員的工作量，提高任務系統，並保證飛行器的安全性和可靠性，這些方面也正是MATRIX的用武之地。通過與DARPA的合作，西科斯基得以從更多的方面拓展和豐富OPV系統套件的功能和效能（畢竟DARPA的專案不那麼要求實用，而是更要求先進和創新！），這些創新如果能獲得成功，必將能進一步增加黑鷹直升機或者其接任者的自主飛行和作戰能力。

▲DARPA的ALIAS專案要打造一種面向多種飛行器的座艙自動化系統

美國陸軍一直都計劃為最新的黑鷹直升機型號UH-60M配備OPV系統，但是他們的計劃速度比西科斯基公司更晚一些，大約落後了六個月。

總而言之，西科斯基推出OPV系統的目的絕對不是為了用一種機器人系統來“替換飛行員”，他們真正要做的是“增加”一位“虛擬”飛行員，這位飛行員更冷靜、更可靠（某些情況下）並且永遠不會疲勞，所以OPV系統的推進將進一步減輕黑鷹直升機飛行員的作業負擔，使其能夠更加專注於實際的飛行任務，並且在惡劣的氣候條件（如低視覺化環境）下，也不再會手忙腳亂。

​▲如果西科斯基的OPV系統真能讓S-97實現無人作戰的話，那其實力必將再上一個臺階

這對於“老將”黑鷹直升機而言，確實是不小的進步，但對我們而言卻不再顯得遙遠。