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艦載無人機未來可期

2024-04-15 16:55:23 來源: 《環球》雜志

美國X-47B無人機在航空母艦上進行起降測試

文/張學峰

編輯/黃紅華

  在無人機誕生后,艦載無人機一直是熱點話題之一。近期關于艦載無人機的各種試驗飛行的消息也不時傳出。比如,英國皇家海軍在“威爾士親王”號航母上首次測試了美國研制的“莫哈維”察打一體無人機;在此之前,土耳其研制的可由大型兩棲攻擊艦搭載的TB-3無人機完成首飛。這些活動是各國對無人機(本文特指中大型無人機)上艦的最新嘗試。隨著無人機技術的不斷完善,艦載無人機的發展或將迎來一輪新高潮。

“察打一體”無人機準備上艦

  2023年11月,美國通用原子公司的“莫哈維”無人機在英國皇家海軍“威爾士親王”號航母上進行起降測試。此舉被英國海軍視為“海軍航空部隊未來曙光”。測試期間,“莫哈維”無人機由地勤人員拖上飛行甲板,到達起飛位置后,由位于艦上操作站的機組人員控制,以極短的距離升空起飛,然后在“威爾士親王”號周邊飛行,最后根據指令進場落艦,完成測試。值得注意的是,當時這架無人機并未使用航母的滑躍甲板。

  負責規劃此次測試的英國皇家海軍研發部門表示,這是史上首次中大型無人機在美國以外的航母上進行作業測試,也是皇家海軍航母打擊群走向有人機與無人機結合的重要里程碑事件,展現了海軍航空部隊的未來可能性。通用原子公司認為,“莫哈維”未來或配備短距起降機翼套件的MQ-9B“天空衛士”,可執行海上監控、反潛作戰、空中預警與水面打擊等任務。

  “莫哈維”無人機原本并非專門的艦載無人機。莫哈維是地處美國加利福尼亞東南部的一片沙漠。用莫哈維給這款無人機命名,意在表明該機能夠在最惡劣的環境下起降和作戰。由于采用了先進的機翼,它可以在前線機場或者未鋪設的跑道、土路甚至是航母甲板上實現短距起飛,相對更快地抵達作戰區域上空。它攜帶12枚“地獄火”導彈時,起飛距離只有304米,而如果只攜帶偵察載荷,122米就能達到起飛距離。該機使用展弦比稍小一些的機翼,不像“死神”或者“灰鷹”的機翼那么細長,這也是它和上述兩種無人機外觀上最大的不同之一,這為它上艦奠定了基礎。

  無獨有偶,土耳其也在打造艦載版察打一體無人機。2023年10月27日,TB-3無人機完成首飛。TB-3無人機是大名鼎鼎的TB-2無人機的放大版。TB-2無人機最大起飛重量700公斤,相當于一輛微型轎車。而TB-3增加到了1.45噸,和美國的“捕食者”-1無人機是一個量級。

  TB-3無人機的另外一個重大改進,是它具備“訂制”能力,特別是它采用折疊機翼,可上艦執行任務。該機的翼展達到14米,有效載荷280公斤。TB-3的短距起降能力使其成為航空母艦和大甲板兩棲攻擊艦的選擇。而且由于起降性能較好,它不需要彈射器或者滑躍甲板。

  目前TB-3還沒有驗證其短距起降能力。根據計劃,該機將在2024年登上土耳其的“阿納多盧”號兩棲攻擊艦,將后者打造成為“無人機航母”。

美國曾作失敗嘗試

  實際上,美國之前對更為高端的艦載察打一體機進行過嘗試。

  早在2007年,美國海軍就和諾思羅普·格魯曼公司簽署一份價值6.36億美元的“無人空中作戰系統演示計劃”(UCAS-D)項目合同。這個計劃實際上就是為研制一種對地打擊無人機進行技術驗證。在該項目支持下,諾·格公司的X-47B無人機最終成功上艦試驗。

  X-47B是一種飛翼布局的無人機,使用雙后掠形式,美國人稱之為曲柄風箏構型。不過,這個項目在完成上艦試驗后就終止了,畢竟它只是一個技術演示項目。理論上講,基于該技術可以研制一種不加油作戰半徑遠遠大于F-35、F/A-18戰斗機的高隱身對地攻擊機。

  在“無人空中作戰系統演示”計劃實施過程中,美國海軍提出了“無人艦載空中偵察與打擊”(UCLASS)計劃。2010年3月,該項目的首份信息征詢書發布,向工業界征詢相關技術信息。該計劃堪稱是海軍隱身版察打一體無人機計劃。2011年6月,美國海軍發布的一份備忘錄首次描述了該無人機的基本能力,將該機定位為一種可長時間作戰的艦載無人機,具備在高威脅性空域執行情報收集、偵察監視與精確打擊等任務的能力。

  不過,美國海軍對該項目的要求出現搖擺。2012年12月發布的文件大幅改變了UCLASS計劃的需求,使UCLASS變為一種在低威脅空域執行情報收集與偵察任務的無人機。例如,最初的概念要求該系統可以在飛行中加油,同時具備大的有效載荷,但修改后的版本要求適度隱身,強調情報、監視和偵察(ISR)能力,在中低威脅環境下執行“輕型二次打擊”任務,且無需空中加油,以提高經濟可負擔性,設計重點不再是生存能力和續航時間。

  2013年8月14日,美國海軍與4家公司分別簽署4份初步設計審查(PDR)合約。合約中,諾思羅普·格魯曼公司提出基于X-47B無人機的設計,洛克希德·馬丁公司提出基于RQ-170“哨兵”的“海幽靈”設計,波音公司則提出基于“幻影射線”的設計,通用原子公司提供了“海上復仇者”,這是它最初的陸基“復仇者”的海軍版本。但是,由于定位不斷搖擺以及成本等問題,UCLASS計劃未能誕生任何一款攻擊型無人機。

  最終,UCLASS計劃于2019年2月1日被改為“艦載無人加油系統”(CBARS)計劃,旨在研制一種與F/A-18戰斗機大小相當的無人空中加油機,并預計通過后續升級可獲得情偵、通信中繼與對地攻擊的能力。該項目最后的勝出者是美國的MQ-25“黃貂魚”艦載無人加油機。

艦載無人機未來發展方向

  未來可在航母等大型戰艦上配備的無人機,預計將遵循高低搭配的形式。

  對于起飛重量更小的微小型無人機,它們在海戰中的作用可能會邊緣化。雖然商用多旋翼無人機、改裝的FPV自殺式無人機在陸地戰場上可以大行其道、大殺四方,但戰艦卻較少裝備。即便裝備,也會使用更加專業的版本,且僅僅用于偵察任務。一個重要原因是,它的航程和控制距離都太近。此外,由于它們占用無線電頻率資源,有可能干擾艦上的其他電子裝備工作,所以各國海軍對于裝備這類微小型無人機都比較謹慎。

  類似TB-3、“莫哈維”這類無人機雖然能夠完成基本的偵察監視、情報收集和對地、對海打擊任務,但在高強度作戰中的生存能力總體上仍不強。而且,這類無人機有效載荷有限。TB-3無人機總重不到兩噸,“莫哈維”不到4噸,尚不及艦載戰斗機的載彈量。如果用于高強度海戰,對對方海上目標并不具備大殺傷能力。這類無人機,包括更小的微小型無人機,未來更適合執行協助水面戰艦進行對地對海偵察監視、反潛等任務,因此至少在強國海軍中它還夠不上充當主力。

  對于艦載無人機,高端型號必然是具備隱身能力、起飛重量超過10噸的大型無人機。這類無人機至少可以執行偵察、監視、空中加油、對地對海打擊等任務,且不排除執行制空任務的無人機未來上艦的可能。以美國海軍即將裝備的MQ-25“黃貂魚”艦載無人加油機為例,它采用典型的隱身布局形式,可將約6.8噸燃油運送至距航母約500海里的空域,由此將己方戰機的打擊半徑增大400海里,而目前F/A-18E/F的典型作戰半徑只有450海里,這相當于讓其作戰半徑延長一倍,達到850海里。按照美軍規劃,未來,這類平臺還可用于雷達、紅外、光學偵察和電子偵察,或擔負通信中繼任務。

  此外,基于飛翼構型的對地攻擊無人機,具備飛行距離遠、隱身能力強、載彈量多等特征,將成為未來艦載大型無人機的另一個重點發展方向。這其中,隱身版察打一體無人機可能會再上艦。相比之下,用于空戰的艦載無人戰斗機、與戰斗機協同空戰的艦載無人僚機,可能會晚于上述執行支援保障和對地攻擊任務無人機上艦。最大原因是,空戰無人機的技術要求更高,研制的難度也更大。

  (作者系軍事觀察員)

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