Korea Selatan Majukan Dron AI daripada Formasi Pesawat Pejuang hingga Penyelenggaraan Pesawat

Juruterbang pesawat pejuang, dron autonomi dan perniagaan penerbangan baharu

Syarikat penerbangan Korea Selatan sedang mengusahakan perubahan yang merangkumi kokpit pesawat tempur FA-50 hingga hangar penyelenggaraan: mesin yang boleh mengesan persekitaran, membuat keputusan dan melaksanakan tugas fizikal. Korea Aerospace Industries (KAI) sedang membangunkan sistem yang kelak membolehkan sebuah pesawat pejuang KF-21 menyelaras 20 pesawat tanpa pemandu, manakala Korean Air membangunkan dron autonomi dan menggunakan kecerdasan buatan untuk pemeriksaan pesawat.

Langkah praktikal seterusnya bagi KAI lebih kecil, tetapi penting. Demonstrasi yang dirancang pada Disember berhampiran pusat penerbangan di Goheung, Wilayah Jeolla Selatan, akan menyaksikan seorang juruterbang di tempat duduk belakang FA-50 menghantar arahan penerbangan secara langsung kepada dron seberat kira-kira 150 kilogram. Penerbangan formasi terdahulu menggunakan program AI di darat untuk mengawal pesawat tanpa pemandu itu.

Korean Air, Hanwha Aerospace dan KAI mendekati peluang ini dari arah berbeza: pesawat tempur autonomi, kerjasama antara juruterbang dengan dron, enjin pesawat dan penyelenggaraan digital. Cabaran bersama mereka ialah menterjemahkan pengalaman pembuatan pesawat kepada sistem yang menggabungkan perkakasan, perisian dan komunikasi yang boleh diharap.

Cita-cita komersialnya besar. Straits Research mengunjurkan pasaran dron global berkembang daripada anggaran awal AS$48.71 bilion kepada AS$138.96 bilion pada 2034. Unjuran dron ketenteraannya meningkat daripada AS$26.97 bilion kepada AS$63.05 bilion dalam tempoh yang sama. Angka itu meletakkan dron ketenteraan pada kira-kira 55 peratus daripada pasaran awal dan 45 peratus daripada jumlah yang diunjurkan pada 2034, menunjukkan aplikasi awam juga menyumbang sebahagian besar daripada pertumbuhan yang dijangka.

Mengapa autonomi penting apabila komunikasi terputus

Perang Rusia-Ukraine telah membawa dron jauh melangkaui tanggapan awalnya sebagai alat sokongan untuk peninjauan. Serangan Ukraine terhadap pesawat dan sasaran Rusia jauh di dalam wilayah Rusia menunjukkan bagaimana sistem tanpa pemandu boleh mengancam peralatan mahal dan mencapai kawasan yang berbahaya bagi juruterbang.

AI menangani kelemahan praktikal: dron yang dikawal dari jauh bergantung pada komunikasi yang boleh diganggu pihak lawan. Perisian yang mengenal pasti kenderaan, peralatan dan rupa bumi daripada imej kamera boleh membantu pesawat mengekori sasaran bergerak atau mengekalkan laluannya apabila hubungan dengan pengendali terputus. Navigasi visual juga boleh membantu apabila isyarat navigasi satelit terganggu.

Peninjauan menimbulkan satu lagi masalah yang boleh dibantu oleh AI. Dron mengumpulkan imej dalam jumlah besar dan manusia memerlukan masa untuk menelitinya. Analisis automatik boleh mengenal pasti objek yang menarik dengan lebih pantas, sekali gus memendekkan tempoh antara pemerhatian sesuatu kawasan dengan keputusan tentang tindakan yang perlu diambil.

Son Jun-young, profesor di Sekolah Sains Komputer dan Kejuruteraan Universiti Kebangsaan Pusan, menyatakan kos pemerolehan dan operasi yang lebih rendah berbanding pesawat berjuruterbang, di samping kitaran pengeluaran dan penambahbaikan yang lebih singkat. Beliau melihat permintaan bukan sahaja untuk persiapan perang, tetapi juga bagi keselamatan sempadan dan operasi memerangi keganasan.

Perkara yang akan diuji dalam penerbangan seterusnya KAI

Platform udara boleh suai KAI, atau AAP, ialah pesawat eksperimen kecil yang bertujuan menguji cara dron boleh bekerjasama dengan pesawat tempur. Dalam penerbangan formasi pertama yang diterangkan dalam rancangan terbaharunya, FA-50 terbang bersama AAP manakala sistem di darat mengawal dron itu.

Demonstrasi Disember akan memindahkan kawalan itu ke udara. Seorang juruterbang di tempat duduk belakang FA-50 akan menghantar arahan kepada AAP, bagi menguji hubungan antara kedua-dua pesawat semasa penerbangan. Tarikh penerbangan yang tepat belum diumumkan.

KAI juga menyasarkan untuk meningkatkan kelajuan maksimum AAP daripada 790 kilometer sejam kepada 920 kilometer sejam, iaitu kenaikan kira-kira 16 peratus. Kelajuan lebih tinggi akan membantu dron itu beroperasi bersama pesawat tempur. Syarikat itu sedang membangunkan juruterbang AI sendiri, yang dinamakan KAIilot, untuk menyokong penerbangan lebih autonomi dan turut merancang penerbangan formasi dengan KF-21.

Matlamat lebih besar ialah menggunakan AI untuk membantu menetapkan objektif dan melaksanakan misi dengan kerjasama pesawat berjuruterbang. Untuk mencapainya, lebih daripada sekadar memastikan dua pesawat terbang berdekatan diperlukan: pesawat perlu bertukar arahan dan maklumat dengan andal sementara perisian mereka mengurus keadaan yang berubah-ubah.

Pelan pembangunan yang menjangkau selepas 2038

Peta hala tuju KAI bagi kerjasama antara pesawat berjuruterbang dengan pesawat tanpa pemandu, yang sering disebut sebagai kerjasama pesawat berjuruterbang dan tanpa pemandu atau MUM-T, membahagikan pembangunan kepada empat fasa. Ia bermula dengan demonstrasi yang agak kecil dan berkembang ke arah pasukan bersepadu yang terdiri daripada pesawat pejuang, dron dan pesawat lain.

• 2023: Pembangunan awal bermula, termasuk kerja yang melibatkan helikopter dan dron kecil yang dilancarkan dari pesawat.
• 2025 hingga 2028: Fasa kedua menjadualkan demonstrasi FA-50 yang melibatkan kawalan sehingga empat platform udara boleh suai.
• Jun 2026: Penghantaran pertama KF-21 dijadualkan, menyediakan keluarga pesawat yang dirancang untuk menyokong pembangunan seterusnya.
• Menjelang 2037: Fasa ketiga menyasarkan pemindahan teknologi kerjasama yang lebih canggih kepada KF-21 dua tempat duduk serta memajukan pembangunan dron tempur yang akan mengiringinya.
• Mulai 2038: Fasa terakhir menyasarkan penghubungan pesawat dan sensor ke dalam rangkaian tempur udara dan angkasa yang lebih luas.

Empat dron dalam demonstrasi FA-50 yang dirancang boleh menjalankan tugas berbeza. Satu mungkin bertindak sebagai umpan, satu lagi membawa pengacau untuk mengganggu elektronik musuh, satu lagi mengumpul imej, dan satu lagi melancarkan serangan. Pembahagian tugas itu membolehkan juruterbang menggunakan beberapa pesawat tanpa setiap dron perlu membawa semua jenis peralatan.

Rancangan KF-21 lebih besar. Sebuah pesawat pejuang akan mengawal empat dron tempur pengiring, dan setiap dron itu pula akan mengarahkan empat AAP tambahan. Jumlahnya empat dron lebih besar serta 16 platform lebih kecil, atau 20 pesawat tanpa pemandu yang dikaitkan dengan sebuah pesawat pejuang.

Versi KF-21 yang dirancang untuk peranan ini ialah konfigurasi Block III dua tempat duduk. Pembangunannya akan menghubungkan program pesawat pejuang itu dengan projek perisian, komunikasi dan dron yang berterusan jauh selepas penghantaran pertama pesawat dijadualkan.

Korean Air membangunkan beberapa jenis pesawat tanpa pemandu

Korean Air sedang berkembang daripada pengangkutan penumpang dan kargo kepada pembuatan aeroangkasa dan pertahanan. Projeknya termasuk KUS-FX, dron kerjasama kecil sepanjang kira-kira empat meter yang akan menggunakan teknologi misi autonomi dan penerbangan berkumpulan secara terselaras.

Autonomi misi bermaksud seorang komander memberikan objektif dan pesawat membantu merancang cara mencapainya, termasuk membahagikan tugas. Penerbangan berkumpulan secara terselaras memerlukan dron berkongsi maklumat kedudukan dan kelajuan supaya dapat mengekalkan jarak dan mengelakkan perlanggaran.

Korean Air juga sedang membangunkan dron sasaran subsonik untuk menguji sistem pertahanan udara dan melatih kru memintas pesawat, serta dron serangan kecil dan sederhana yang direka untuk mengenal pasti dan menyerang sasaran. Projek KUS-LW ialah usaha berasingan untuk membangunkan dron tempur pengiring. Pembangunan bermula pada November 2021 dan Pentadbiran Program Pemerolehan Pertahanan memilih Bahagian Aeroangkasa Korean Air untuk program itu pada Ogos 2022.

Korean Air telah menerangkan fungsi yang dirancang untuk kumpulan dron pengiring itu:

Skuadron UAV bukan sahaja akan menyokong dan mengiringi pesawat berjuruterbang, malah mampu melaksanakan misi sendiri termasuk pengawasan, taktik gangguan elektronik dan tembakan tepat,

Syarikat itu juga bekerjasama dengan syarikat teknologi pertahanan Amerika, Anduril, dalam pembangunan pesawat tanpa pemandu yang menggunakan AI. Gabungan ini meletakkan pembangunan perisian seiring dengan reka bentuk kerangka pesawat sebagai teras cita-cita pertahanannya.

Hanwha dan KAI memilih laluan berbeza untuk berkembang

Hanwha Aerospace bekerjasama dengan General Atomics Aeronautical Systems dalam pembangunan pesawat tanpa pemandu besar Mojave, yang direka untuk berlepas dan mendarat di ruang sempit dan terhad. Keupayaan itu boleh meluaskan lokasi operasi dron besar.

Hanwha juga bercadang menggunakan model AI sendiri, Engineerus, untuk penerbangan dron autonomi dan pembangunan enjin pesawat. Kedua-dua aplikasi itu melibatkan tugas berbeza, tetapi kedua-duanya memerlukan perisian yang mampu berfungsi dengan sistem fizikal yang kompleks.

Cita-cita KAI melangkaui pesawat pejuang. MC-X Orca yang dicadangkan syarikat itu ialah pesawat pelbagai peranan dengan berat maksimum berlepas 92 tan. Tugas yang dicadangkan termasuk pengangkutan, pengisian minyak di udara, pemindahan perubatan, rondaan maritim, amaran awal udara dan kerjasama dengan dron. Pengeluaran boleh bermula seawal 2035 jika projek itu diteruskan, dan KAI sedang mencari rakan kongsi antarabangsa.

Seorang eksekutif KAI menganggarkan potensi pasaran eksport sehingga 800 pesawat KF-21 dalam beberapa dekad dan menyenaraikan Arab Saudi serta Emiriah Arab Bersatu sebagai bakal pelanggan. Cita-cita ini menjadikan integrasi penting dari segi komersial: pembeli yang mempertimbangkan pesawat pejuang mungkin juga mahukan dron, komunikasi dan perisian yang beroperasi bersamanya.

Pemeriksaan pesawat menjadi medan ujian yang lain

Penyelenggaraan pesawat menawarkan kegunaan berbeza bagi AI fizikal, iaitu istilah untuk kecerdasan buatan yang bertindak melalui mesin di dunia nyata. Daripada menerbangkan misi tempur, robot atau dron bergerak di sekeliling pesawat, mengumpulkan ukuran dan membantu mengenal pasti kerosakan.

Pemeriksaan luaran secara tradisional mungkin memerlukan juruteknik menggunakan peralatan pengangkat untuk memeriksa permukaan secara langsung. Sistem automatik boleh menggabungkan dron dan kenderaan darat dengan sensor yang menentukan kedudukannya dan membina peta tiga dimensi ruang sekeliling. Mesin itu kemudian mengumpulkan maklumat terperinci dari pelbagai bahagian pesawat.

AI boleh menganalisis maklumat itu untuk mengesan rekahan kecil dan kecacatan komponen. Korean Air telah menggunakan AI fizikal dalam pemeriksaan pesawat, menjadikan penyelenggaraan pelengkap praktikal kepada program pembangunan pesawat autonominya yang lebih panjang.

Perniagaan ini dikenali sebagai penyelenggaraan, pembaikan dan baik pulih, atau MRO. MRO digital menggunakan data dan perisian untuk menyokong aktiviti tersebut. Unjuran pasaran yang dipetik bagi sektor ini menjangkakan pertumbuhan daripada AS$1.35 bilion kepada AS$4.12 bilion menjelang 2034, kira-kira tiga kali ganda nilai awal.

Bagi syarikat penerbangan, manfaatnya jelas: mengesan kerosakan dengan andal sambil mengurangkan masa dan kos pemeriksaan. Bagi syarikat aeroangkasa, penyelenggaraan membuka satu lagi sumber pendapatan selain membina dan menjual pesawat.

Tindak balas bencana boleh meluaskan penggunaan teknologi

Korean Air juga melihat potensi permintaan di lokasi bencana besar, termasuk kebakaran hutan. Pendekatan yang dicadangkan syarikat itu akan menggabungkan maklumat daripada sensor di darat, udara dan angkasa untuk mengesan tanda-tanda kebakaran sepanjang masa.

Apabila kemungkinan kebakaran dikesan, dron autonomi boleh bergerak ke lokasi itu dan cuba mengambil tindakan awal. Tujuan utama sistem ini ialah mengesan kebakaran kecil dan segera tiba di tempat kejadian.

Hubung kait dengan pembangunan ketenteraan ialah keperluan untuk menggabungkan pemerhatian, membuat keputusan dan menggerakkan pesawat ke arah tugas. Tindak balas bencana memerlukan keupayaan itu berfungsi dalam persekitaran berbeza, dengan misi yang tertumpu pada pengesanan bahaya dan sokongan kepada operasi kecemasan.

Perisian dan permintaan eksport akan menentukan hasilnya

Douglas Barrie, felo kanan aeroangkasa ketenteraan di Institut Antarabangsa bagi Kajian Strategik di London, menyifatkan Korea Selatan mempunyai pengalaman perindustrian untuk mengusahakan kerjasama antara pesawat berjuruterbang dengan dron. Beliau juga meletakkan usaha itu pada peringkat awal, seiring dengan usaha serupa di tempat lain.

Barrie menjelaskan daya tarikan kewangan untuk menambah pesawat tanpa pemandu kepada sesebuah pasukan:

Apa-apa pendekatan yang membolehkan anda memperkukuh kekuatan tempur pada kos berpatutan, dengan sistem yang memungkinkan kadar kehilangan aset yang lebih tinggi diterima, pasti menarik.

Kekuatan tempur merujuk kepada jumlah pesawat dan aset lain yang boleh dikerahkan sesebuah pasukan. Kadar kehilangan aset merujuk kepada kerugian semasa operasi. Daya tarikannya ialah menambah pesawat yang berguna pada kos yang membolehkan kehilangan sebahagiannya ditanggung dengan lebih mudah berbanding kehilangan pesawat pejuang berjuruterbang yang mahal.

Kim Kwang-ok, profesor pengurusan penerbangan di Universiti Aeroangkasa Korea, melihat pertahanan, pesawat tanpa pemandu dan MRO sebagai sumber pendapatan berterusan yang berpotensi melalui kontrak jangka panjang. Beliau berpendapat kejayaan eksport memerlukan syarikat menyesuaikan teknologi AI dengan keperluan pelanggan luar negara dan menyesuaikan diri dengan perubahan dalam penerbangan.

Merekrut tenaga pakar AI ialah sebahagian daripada usaha itu. Syarikat Korea Selatan sudah membina pesawat dan enjin; peringkat seterusnya juga memerlukan perisian yang mampu mentafsir data sensor, mengurus misi dan menyelaras mesin. Demonstrasi penerbangan dan aplikasi penyelenggaraan yang dirancang menyediakan medan nyata untuk menguji keupayaan tersebut.

Perkara Utama

• KAI merancang menguji kawalan langsung dron dari FA-50, selepas penerbangan formasi yang dikawal dari darat.
• Peta hala tuju jangka panjangnya membayangkan sebuah KF-21 menyelaras empat dron tempur dan 16 platform tanpa pemandu yang lebih kecil.
• Korean Air sedang membangunkan beberapa jenis dron, bekerjasama dengan Anduril dan menggunakan AI fizikal untuk pemeriksaan pesawat.
• Hanwha Aerospace mengusahakan pesawat Mojave bersama General Atomics serta aplikasi AI bagi pembangunan penerbangan dan enjin.
• Penyelenggaraan dan sistem tindak balas kebakaran hutan yang berpotensi meluaskan teknologi ini melangkaui misi tempur.
• Cita-cita eksport bergantung pada kesesuaian pesawat, komunikasi dan perisian AI dengan keperluan pelanggan.