在可預見的未來，美國陸軍航空系統有可能要在反介入/區(qū)域拒止（A2AD）空域內面對擁有先進能力的對手，這些能力可以限制美軍的機動自由。為了在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中有效作戰(zhàn)，未來美國陸軍航空系統將需要更大的航程、更強的態(tài)勢感和更高的速度，以便能夠進入優(yōu)勢陣地、存活下來并與敵方進行交戰(zhàn)，還需要增加使用無人系統突防對抗空域。

因此需要在航空系統科學與技術（S＆T）方面進行多重投資，致力于產品的研發(fā)、創(chuàng)新和過渡，從而使美國在當前和未來垂直起降（FVL）系統方面保持技術優(yōu)勢并贏得戰(zhàn)爭，投資包括五大研究領域：

平臺設計和結構，著重于擴大垂直起降系統的航程和速度。

動力裝置，以確保系統能夠實現更高的速度并提高效率，以實現更大的航程。

任務系統技術，確保平臺一旦進入作戰(zhàn)環(huán)境就可以提供所期望的殺傷力和生存能力。

無人機的自主性和協同能力，拓展到達能力和致命性，同時提供穿透A2/AD環(huán)境的能力。

可維修性和可持續(xù)性，以確保平臺能夠在降低后勤要求的同時實現高作戰(zhàn)率。

平臺設計和結構

平臺無論是在攻擊、起降、偵察還是醫(yī)療撤離方面都可以在戰(zhàn)場上為航空系統擔負主要的作用。平臺根據任務和環(huán)境可能是有人，也可能是可選有人或無人。科學技術在平臺設計中的重點是支持FVL。該領域的科學技術包括通過系統研發(fā)與演示進行概念研發(fā)和設計分析。這包括當前項目（如“聯合多任務技術演示”JMR-TD）和未來項目（如“下一代戰(zhàn)術無人機系統”NGTUAS）。JMR-TD正在演示支持FVL的平臺和任務系統技術。NGTUAS的重點是研發(fā)和演示可提高飛行性能、生存性和可靠性的無人機的技術可行和經濟可承受性，長期側重于研發(fā)同時實現高速和高效盤旋的垂直起降技術。

動力

動力系統是支配未來作戰(zhàn)環(huán)境的最重要的技術領域之一。該領域包括提高渦輪發(fā)動機和傳動系統能力的先進技術。目前用于垂直起降航空器的渦輪發(fā)動機和傳動系被設計成以固定的速度和升力運轉；前進運動是通過調整直升機旋翼葉片的傾斜度。渦輪發(fā)動機和傳動系統針對這種固定速度進行了優(yōu)化，但受限于效率和功率。

為了實現航程和速度效率最高，正在研發(fā)變速渦輪發(fā)動機和多速變速器相關技術。為了制造未來動力系統，新型渦輪發(fā)動機設計、材料和部件研發(fā)需要借助創(chuàng)新制造能力，如增材制造。此外，未來作戰(zhàn)環(huán)境要求出動速度快、飛機維護時間間隔比現有飛機更長，為了滿足未來作戰(zhàn)環(huán)境要求，發(fā)動機設計要求具有很高的可靠性。混合動力系統等跨越式技術也正處于研發(fā)之中。與目前的混合動力電動車不同，這些技術結合了電動機和發(fā)動機效率，為了使FVL飛機能夠滿足未來所有作戰(zhàn)要求，將需要綜合各種新技術和能力。

任務系統

任務系統領域的目標是使人機任務設備的軟硬件技術成熟，并對其進行驗證，以便在未來作戰(zhàn)環(huán)境中具備超強的生存能力。如果飛機、發(fā)動機、變速箱和轉子是FVL的主體，那么任務系統可以被看作是眼睛、耳朵和大腦。為了給任務系統的開發(fā)和使用提供一個全面的方法，需要采用開放式系統架構，允許士兵通過“即插即用”使系統實現偵察、生存能力和殺傷力的升級。目前傳感器和有效載荷是相關聯的，這意味著它們不能進行太多的互操作。為了安裝升級后的有效載荷設備，有可能需要對飛機進行升級，這將增加成本和飛機停飛時間。陸軍的空中系統科技研究組合正在進行多功能傳感器的研究，以免超過飛機的尺寸、重量和功率，態(tài)勢感知和目標定位能力綜合就是該類型傳感器。

任務系統設計也需要像FVL飛機那樣滿足隨時隨地、全天候環(huán)境下作戰(zhàn)的要求。這需要系統增加態(tài)勢感知能力和生存能力，同時也要減少因先進傳感器數據過大給飛行員所帶來的認知負擔。正在研發(fā)用于人工智能的新型算法，以創(chuàng)建被稱為“有監(jiān)管的自治”新型飛行模式，由飛行員監(jiān)管而不是執(zhí)行低級飛行功能。在美國陸軍協會2017年9月7日舉行的航空論壇上，美國陸軍阿拉巴馬州立大學陸軍航空中心指揮官比爾·蓋勒（Bill Gayler）少將表示，“有監(jiān)管的自治”將幫助人類更有效率地掌控裝備，而不是取代飛行員。所有這些新型先進功能都將改變FVL的作戰(zhàn)方式，并將在快節(jié)奏、變化多端的未來作戰(zhàn)環(huán)境中實現生存能力。

自主性和協同

未來，無人機系統（UAS）可用于拓展有人系統的到達能力，同時將士兵從危險情況中解放出來。潛在的應用包括偵察、攻擊、補給和傷員撤離。該領域的研究重點是下一代無人機系統技術，以支持聯合陸軍作戰(zhàn)中的有人/無人協同。這包括從控制界面到先進自主等方面的研究。為了實現無人系統的潛力，這些領域的研究需要同時進行。人機界面的研究側重于人機界面設計，以提高空降作戰(zhàn)中的任務效能。調查領域包括提示、控制和顯示的先進駕駛艙設計。在自主協同方面的重點是開發(fā)自主算法和認知決策，前者允許一個飛行員控制UAS，后者可以幫助士兵減少直接控制UAS的時間。長遠目標是將UAS能力從遠程控制或遠程操作擴展到真正的自主能力，通過系統適應不斷變化的戰(zhàn)場環(huán)境，允許在對抗環(huán)境中聯合有人-無人平臺。

可維修性和可持續(xù)性

可維修性和可持續(xù)性的重點是研發(fā)可以提高設計可靠性、預測部件故障，以及減少維護和后勤負擔的相關技術和方法，這是陸軍航空最大的成本動因之一。具體研究領域包括綜合健康管理，為優(yōu)化可靠性的高效部件設計，材料失效模式以及熱機械和電磁加載影響。迭代目標是從基于時間的維修轉向基于狀態(tài)的維修，并最終轉向預測性的維修。

目前，美國在航空系統方面的科技投資定位是提供下一波能力，確保美軍下一代的垂直起降飛機和無人機能夠提供近距離空中支援，以此保持美國在戰(zhàn)場上的統治地位。