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若隐若现

2014-09-22

现代兵器 2014年8期
关键词:侦察机美国空军轰炸机

2014年6月25日,美国空军正式发布了远程打击轰炸机(LRS-B)项目的招标需求,预计采购100架新型远程隐身轰炸机,满足未来全球打击的作战需求。值得注意的是,美国空军还专门提到了新型轰炸机将与正在研发的隐身无人机协同作战,充分借助后者的战略侦察能力,获得更加全面和准确的目标数据。

颇为巧合的是,此前一周,美国战略之页网站在独家报道中称,美国空军最近承认传闻中的RQ-180无人侦察机的确存在,目前仍然处在研发阶段。该报道分析称,RQ-180隐身无人机在总体构型上类似于此前广泛曝光的RQ-170无人侦察机,但是尺寸和重量更大,设计目标是可以在严密防御的敌方空域中存活下来。

由此可见,近期接二连三出现的消息表明RQ-180战略无人侦察机处于研制和测试中,证实了美国《航空周刊》记者在半年多前的诸多猜测并非空穴来风。

战略需求由来已久

RQ-180无人机首次引起关注是在2013年12月9日。当时,最新出版的美国《航空周刊》刊登了艾米·巴特勒和比尔·斯威特曼撰写的《突防者归来》(Return of the Penetrator),基于近年来“黑世界”陆续出现的一些蛛丝马迹,大胆推测了诺·格公司正在为美国空军研制和试飞一种新型隐身无人驾驶平台,并自行将其称之为RQ-180无人侦察机。尽管美国空军和诺·格公司都对此三缄其口,但这篇报道还是引发了世界各国对于美国新型无人机的高度关注。

自从SR-71“黑鸟”战略侦察机在20世纪90年代后期正式退役后,美国空军基本上依靠U-2高空侦察机和“全球鹰”无人侦察机执行战略侦察任务,一直没有推出新的高空战略侦察机项目。然而,这两种平台缺少隐身能力,只能在敌方的防区外执行情报搜集任务,无法满足未来战争的作战需求。

进入21世纪,美国空军开始着手论证新一代轰炸机,同时考虑在此基础上衍生发展一种可以突破严密防空系统,在充满危险的空域内执行情报、监视与侦察(ISR)任务的战略无人侦察机。与太空中密布的侦察卫星相比,这种高空ISR系统在搜集情报信息方面具有很强的灵活性,不可或缺。

无疑,基于新一代轰炸机派生的战略无人侦察机将具有高度隐身能力,能够飞越目标区域的上空,对各种目标实施秘密侦察后安全返回基地。这种无人侦察机的最大优势是承袭了新一代轰炸机的续航能力,可以飞抵全球任何热点地区上空执行秘密侦察任务。从当时提出的时间表来看,新型战略无人侦察机预计在2018年具备初始作战能力。

美国空军发展这种先进装备的思路与美国国防部近期提出的“尖端战争”概念不谋而合。“尖端战争”是指美国能够打赢实力接近的对手或者那些拥有强大且配备高技术装备的国家。对于美国空军来说,这意味着作战平台不仅可以利用隐身、速度等优势突破对方防御,还能够执行超远程任务。

2013年年底,美国空军参谋长马克·威尔士将军表示,美国空军在资金削减的情况下,力求打赢全领域的尖端战争。他强调,美国空军必须集中技术力量,首要任务是获得应对“尖端威胁”的装备,然后再使用那些相对放心的平台。值得注意的是,威尔士将军还表示正在关注一个重点发展情报、生存、巡逻能力的项目,可能将U-2侦察机、“死神”无人机和其他平台的特点集于一身,并强调了这项研究可能在维持现状的基础上继续增加投入。

从美国空军高层字里行间透露出的信息可见看出,一种具备隐身能力的战略侦察平台正在呼之欲出。

研制发展顺理成章

RQ-180无人机的问世可以追溯到十年前启动的联合无人空战系统(J-UCAS)项目。当时,美国五角大楼主观地将美国空军和海军各自投资的无人作战飞机(UCAV)计划合并为J-UCAS计划,目标是研制一种能同时满足空军和海军不同作战需要的无人驾驶平台。然而,美国空军和海军在无人机性能需求方面存在的分歧,直接导致这一项目在两年多后就被迫取消。

与美国海军稳步发展X-47B验证机相比,美国空军则寻求发展一种具有更大尺寸和更远航程的“全球打击平台”,秘密投资洛·马公司臭鼬工厂,利用快速原型模式发展了RQ-170“哨兵”(Sentinel)无人侦察机并派往阿富汗基地,旨在全面考察其在搜集情报过程中的效费比。与此同时,美国空军也在全面评估诺·格公司提供的一系列加长机翼的X-47C设计方案,以便与“全球鹰”无人机进行比较,从而确定是否继续推进研制计划。

2008年年初,美国空军开始利用机密预算投资发展新型UAS计划,在全面评估了波音公司、洛·马公司和诺·格公司等承包商提交的竞标方案后,将合同授予了诺格公司,用于研制和生产RQ-180无人机。该机将执行情报、监视与侦察(ISR)任务,填补SR-71侦察机在1998年正式退役后留下的空白,这是美国空军在历时多年的激烈辩论后,经过深思熟虑做出的决定。

目前,美国空军ISR无人机的作战环境正在从伊拉克和阿富汗上空的“许可”环境转向存在“争议”或“拒止”空域。在这种情况下,“全球鹰”和“死神”等非隐身无人机已经力不从心,甚至连“哨兵”隐身无人机也一度在伊朗上空失手,暴露出了尺寸较小、航程较短和隐身较差的缺陷。因此,RQ-180无人机的设计和研制至关重要。

2011年12月4日,伊朗高调宣布俘获了一架RQ-170无人机,相比之下,美国五角大楼淡化了尴尬局面。现在看来,显而易见的一个原因是“哨兵”不过是一个投入实战验证的无人机系统,原本是针对特定任务实施的一个快速反应项目,并未着眼于长期装备和使用。而美国空军已经将这个位置保留给了秘密研制的RQ-180无人机。

《航空周刊》的报道称,诺·格公司秘密研制的RQ-180无人机正在接受飞行测试,已经按计划投入生产,预计在2015年交付美国空军,投入作战使用。目前,RQ-180无人机项目由美国空军快速能力办公室负责管理,如果沿用以前部署使用秘密间谍飞机的模式,新型无人机将由美国空军和中央情报局联合控制,美国空军具体负责各项飞行作战行动。endprint

总体设计强调隐身

RQ-180无人机在设计上的主要特点是全方位降低了雷达反射截面积,远远超过了F-117、F-22和F-35战斗机。该机通过优化设计,有效抵御了来自各个方向的低频和高频雷达波。这种设计还将出色的隐身与卓越的气动效率融于一身,从而增加了高度、航程和执行任务时间。

类似于X-47B验证机的总体布局,该机采用了诺·格公司的“曲柄状风筝”隐身设计的一种变形,具有大后掠的中央体和纤细修长的外段机翼。诺·格公司的工程师在机密计划正式启动前曾经公开宣称,与B-2隐身轰炸机采用连续前缘的形状相比,曲柄状风筝具备可扩展性和更好的适应性。相比于总体尺寸,RQ-180无人机采用中央体设计可以加大机身长度,获得更大的内部空间。

与此前提出的X-47C概念相比,RQ-180无人机的尺寸较小,基本接近于“全球鹰”无人机,估计可以在距离驻扎基地2220千米的指定空域持续飞行24小时,而相对较小的RQ-170无人机在预定空域内的监视时间只有5~6小时。

就隐身飞机而言,气动和隐身通常不可兼得。以B-2轰炸机为例,该机采用了机头和翼尖部位较为尖锐、而中间相对较钝的“牙签”式前缘,这是设计队伍不断优化隐身性能与气动效率的一个折中结果。从气动技术角度来看,在后掠翼表面保持稳定的层流可称得上一项成就,因为沿着翼展方向流动的空气趋向于诱发湍流,而且机翼上方进气道可能出现的溢流也难于控制。

计算流体力学允许新型隐身飞机实现“滑翔机般”的气动效率。复杂的三维气流控制是在机翼大部分表面上实现层流、并设计出兼具隐身性能的排气和近期系统的关键。

追求层流和气动效率也会推动新结构和制造技术的发展。诺·格公司在2007年收购的缩比复合材料公司是一家制造大型复合材料部件的世界级承包商,在利用阴模成型工艺制造机体方面处于世界领先地位,因此可以生产出一种光滑和无紧固件的表面。

与B-2轰炸机的推进系统相比,RQ-180无人机的进、排气系统的重量更轻、效率更高。从工作机理来看,推进系统集成总是面临隐身设计的各种挑战,蛇形进气道和排气系统的长度和容积都与发动机的直径成比例,因为进气道的弯曲半径必须伴随着流通面积增大而相应增加,以避免发生畸变。

此外,与低涵道比发动机相比,具有更大进口直径的高涵道比发动机通常具有较小的进口流场畸变容限,稳定工作裕度较低。这就是B-2轰炸机等亚音速隐身飞机采用非加力式战斗机发动机的原因,也因此不得不忍受燃油经济性方面的缺点。

RQ-180无人机可能采用中等涵道比发动机,类似于经过改进的CF34涡扇发动机,曾经考虑用于早期的X-47验证机概念。这种发动机可能比“全球鹰”无人机的AE3700H发动机具有更大的推力,以提供更好的高度性能,并可满足任务载荷不断增加所需的电源功率。

从任务载荷来看,RQ-180无人机主要携带的传感器包括有源电子扫描阵列(AESA)雷达和一些无源电子监测设备等。更重要的是,它还能够执行电子攻击任务。近期消息表明,随着美国国防部在机载数据链技术方面取得进展,该机还有可能携带“目标网关”设备,在战场上充当数据信号搜集、转换和分发的中继角色。

各种迹象神秘莫测

对于《航空周刊》的推测和分析,美国空军和诺·格公司都守口如瓶,并未承认这种机密无人机的存在。美国空军发言人詹妮弗·卡西迪在回答有关这一项目的问题时,表示“空军方面对这一项目不予置评”。事实上,《航空周刊》的独家报道并非空穴来风,而是依据了近年来陆续出现的一些线索。

从研制过程来看,诺·格公司在2008年年底发布的财务报告表明,可能在当年获得了一项秘密无人机系统的合同。当时,该公司披露了下属的综合系统分部曾经出现过一项价值20亿美元的积压订单。时隔5年,诺·格公司的2013年财务报告确认了一项未命名的无人机计划进入低速初始生产阶段,五角大楼称之为小批量交付,。这是一项计划在接近完成飞行测试、并将获准进入全速生产之前的一个重要里程碑。

除了财务报告披露的信息外,公开的卫星照片还显示,诺·格公司在加利福尼亚州的帕姆代尔生产厂新建的掩体和美国空军位于内华达州格鲁姆湖安全飞行试验中心(即51区)新建的机库都足以容纳一种翼展超过39.62米的飞机。

从使用方面来看,RQ-180无人机的存在可以很好地解释美国空军对于“全球鹰”无人机前后矛盾的态度。2011年,美国空军将“全球鹰”视为国家安全的重要装备,明确表示即使预算超支也需要为其提供资金。但不到一年后,美国空军部长迈克·唐纳在2013年预算申请中决定封存18架全新的“全球鹰”Block 30无人机,理由竟然是一度极力为之辩护的高昂成本,转而选择继续使用老旧的U-2侦察机。

对此,美国众议院军事委员会表示严重关切,并在2013年国防授权法案中增加2.6亿美元,要求美国空军在2014年年底前继续使用这一批次“全球鹰”。即便如此,美国空军仍然希望“将这笔钱用于更优先的项目”。2013年4月,负责装备采购的查尔斯·戴维斯中将在众议院军事委员会听证会上表示,空军在2014年没有采购更多“全球鹰”的需求,削减“全球鹰”不是草率行动,而是认真地审视如何利用U-2或其他一些机密平台执行这些任务。

几乎在同一时间,负责ISR的副总参谋长拉里·詹姆斯中将承认,美国空军已经吸取了以往过度保守“黑世界”秘密的教训,需要更广泛地传播一些机密计划的信息,以确保负责军事行动的指挥官们能充分意识到未来可能获得的一些作战能力。据介绍,美国空军已经制订了完整的计划,可以覆盖所有不同的环境,确保在发展新的能力时,能够与具备合适级别的人直接对话,在作战行动开始前及时提供所需的新型装备。

模糊照片引发猜想

正当RQ-180无人机逐渐淡出人们的视野之际,比尔·斯威特曼又在3月31日出版的《航空周刊》上发表了一篇《美国空军拒绝回答德州上空的不明飞行物》的报道,让人们再次联想起RQ-180无人机。endprint

文章称,3月10日,航空摄影爱好者史蒂夫·道格拉斯和迪恩·马斯基特在美国西南部德克萨斯州阿马里洛国际机场首次拍摄到一架翼身融合飞行器在空中飞行的照片。在拍摄这张照片之前数秒钟,道格拉斯曾通过电台截获了与飞行相关的无线电通信,通话内容显示这架飞翼式隐身飞机是有人驾驶的。他对略显模糊的照片对比分析后认为,这种飞行器的尺寸大于美国现役的所有隐身无人机,气动构型与此前已知的多种型号飞机不同,并排除了这种飞行器是B-2轰炸机的可能性。

比尔·斯威特曼在获得一手信息后,向美国空军发言人求证此事时,发言人拒绝对此做出任何评论。美军惟一一支装备B-2轰战机的联队驻扎在密苏里州的怀特曼空军基地新闻官对外表示,在3月10日没有B-2轰炸机在阿马里洛进行飞行训练。

文章称,从外形来看,这架飞机确实与B-2轰炸机有区别,它更像是一架X-47B验证机的尺寸放大型。对此,斯威特曼分析认为,阿马里洛机场上空出现的3架不明飞机是在测试编队飞行,据此判断不会是RQ-180无人侦察机,因为战略无人侦察机无需编队飞行的能力。但是,他又表示,道格拉斯捕捉到的语音通信显示,有驾驶员在后台操纵这些飞机,因此有可能这是3架绝密无人机。

无独有偶,时隔不到一个月,人们又看到了类似的两张照片。4月16日,业余摄影师杰夫·坦普林在堪萨斯州再次拍摄到类似美国军用飞机的神秘飞行器。鉴于飞机尾部的凝结尾流,可以断定该机采用了双发动力,飞行高度大约为8000米。

面对外界的“密切关注”,美国空军不得不出来打圆场。4月28日,美国空军向媒体表示,上个月照片中的飞行器是正在执行训练任务的B-2轰炸机,该机途经犹他州测试与训练场,实施投弹训练。当天,B-2轰炸机离开怀特曼空军基地后,取道阿马里洛,飞往梅尔罗斯训练场。

然而,美国空军的这个声明似乎有些欲盖弥彰。新的照片显示,神秘飞行器的外形更类似于美国海军在20世纪90年代初研制的A-12舰载攻击机,与B-2轰炸机的布局大相径庭。尽管尚无确切证据将神秘飞行器与RQ-180无人机联系到一起,但不到半年之内数次出现的神秘试飞,足以令人产生丰富的联想。

战略构想浮出水面

RQ-180无人机的浮出水面符合美国国防部正在实施的一个战略转变,即从镇压叛乱转向面对高威胁的作战环境,重点加强隐身能力、无人机系统和技术。2012年,美国总统奥巴马发布了《国防战略纲要》,要求美国国防部从今天的战争转向为未来的挑战做好准备,包括准备好在亚太地区实施再平衡。

2013年9月,接任詹姆斯的副总参谋长罗伯特·奥托中将表示,美国空军在情报、监视与侦察领域的“第一优先是平衡和优化当前的集成ISR能力”。他认为,简单地混合不是期望达到的目的,美国空军已经过多投资于“许可”环境下的ISR平台,现在必须将力量转向对抗环境内的作战,并最终赢得胜利。今后,美国空军将寻求一支更加平衡的有人和无人驾驶平台组成的机队,能够突破拒止空域,提供前所未有的持续存在能力。

对此,奥托补充说,2014年后,美国空军可能无法承担购买和维持65个MQ-9“死神”和MQ-1“捕食者”无人机作战空域巡逻编队,或许表明了正在将重点转向采购RQ-180无人机系统。

这些公开声明都是美国空军在采购新型秘密无人机系统时所引发的内部争论而公开的一些观点。虽然就组建一支小型“银弹”部队来承担特殊的军事和中情局任务的需求方面基本达成一致意见,但是大型机队可能有助于战斗机和轰炸机攻击更大范围的目标。

作为颇具影响力的智库,美国战略和预算评估中心(CSBA)在2009年出版的报告中建议美国空军组建5支中队,每支中队配备10架具有隐身的高空突防ISR无人机。但是,这样一个庞大机队的成本非常高昂,有可能与联合攻击战斗机、远程打击轰炸机和其他一些优先项目争夺有限的资金。

2013年岁末,美国空军发布了一份《空军ISR 2023》战略构想,设想无缝地从各种传感器获得数据,然后迅速实施全源分析,为作战人员提供决策优势。该愿景阐述了ISR装备的重要性,介绍了必须遵循的3个核心原则和5个优先任务领域,进一步强调需要能够突破禁入领空、执行作战任务的先进无人机。

在将隐身和气动方面的诸多先进技术融于一身后,RQ-180无人机表明了低可探测性技术仍然可以应对米波雷达等各种新威胁。与“全球鹰”相比,RQ-180无人机确保了隐身在未来战争准备的重要地位,在这种情况下,现役各种非常昂贵的单一任务平台将在一种具备网络化和协同能力的系列化系统问世后黯然失色。

可见,若隐若现的RQ-180无人机完全体现了美国空军发展一个“系统家族”指导思想。在这一背景下,美国空军经过全面评估,决定减少“下一代轰炸机”(NGB)的作战需求,刻意回避了昂贵的研制成本,转而提出了相对低廉的远程打击轰炸机(LRS-B)发展计划,未来将更多地依靠“系统家族”间的协同作战能力,深入敌方空域施行情报侦察和纵深打击。

(编辑/草莽)endprint

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