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让无人机和有人机做个伴

2018-01-16王亚男

航空知识 2017年10期
关键词:武神托斯美国空军

王亚男

未来的美国空军究竟会是怎样一番图景?军用飞机究竟是有人化还是无人化?在技术派们的争论尘埃落定之前,有人机与无人机混编的作战机群可能更为现实。在美国军界的展望中,未来的美国空军的前线作战编成,很可能是一架有人操控的,价值1亿美元的隐身战斗机,指挥一群单价300万美元的涡扇动力无人机,悄然进入战区。现如今,美国空军研究实验室和无人机厂商奎托斯公司(Kratos)正在测试这种有人机与无人机混编模式。

目前阶段,无人机要想取代有人机还相当困难。人类飞行员的判断、思考以及针对不可预测威胁的反应能力,都是无人机目前的智能水平无法企及的。但不是每架飞机都需要飞行员。有人飞机需要搭载起码的生命保障系统,而这些系统也会出问题。今年6月,美国空军F-35A就因飞行员氧气供应系统问题被迫趴窝。F-22也因为供氧问题踯躅多年。此外,人类飞行员在高机动飞行中能够承受的过载是有限的,如果要求有人驾驶战斗机做出“响尾蛇”导弹那样的机动,飞行员可能会直接昏厥甚至死亡。最后,人类飞行员实在太“贵”——培训他们不仅耗钱还相当耗时。如果非要面临死亡,无人机器要比他们更合适。

根据美国空军两年前发出的“低成本攻击无人机系统演示计划”需求,奎托斯公司决定选择原有的一款成功产品BQM-167靶机 (单价75万~90万美元)作为开发平台,据此研制成功UTAP-22“马科”(Mako)无人机。“马科”飞行高度范围从6米直到15 000米,最高速度可达1 100千米/小时,最大航程为1 400海里,单价约为150万~200万美元。

“马科”使用火箭助推起飞,这样它就不需要跑道。在一小块空地上就能实现多架连续发射。“马科”采用涡喷发动机作为动力,拥有内部弹舱,翼下和翼尖也能携带任务载荷——增程燃料箱、炸弹甚至空空导弹都可以挂上去。机动飞行时,“马科”最大可用过载可达12g,远远超出人类飞行员能够承受的极限。

奎托斯公司还为美军准备了另一种更大的作战无人机XQ-222,它与当年XB-70超级战略轰炸机同名,也叫“女武神”(Valkyrie),预计2018年春首飞。“女武神”单价为200万~300万美元,它的飞行速度比“马科”稍慢,约为1 040千米/小时,但在标准载荷下航程超过3 000海里,足以从洛杉矶飞到波士顿。“女武神”翼展为6.7米,长8.8米。它采用燃油经济性更好的涡扇发动机作为动力,飞行高度从15米到13 700米。“女武神”和“马科”在完成任务后都能通过降落伞进行回收,检查修理后可以重复执行任务。除了价格更便宜,美国空军还要求“女武神”能够在难以建立前沿基地的遥远地带具备远程高速攻击能力。美国空军显然考虑到,也许未来某时某地,他们不得不在没有办法建立机场跑道的地方,为前方的部队提供空中支援。

2016年,奎托斯公司从美国空军拿下了这笔4 080万美元的合同。按照合同要求,奎托斯公司拿出的无人机“应能针对敌方的防御和攻击行动能够作出机动飞行,能够压制敌方防空火力,摧毁敌方防空设施”,还要能完成过去由战斗轰炸机完成的那些七七八八的多样化任务。在这一大背景下,奎托斯公司的目标似乎很能契合空军未来的预判,他们希望开发价格适中且足够坚固,可作为易耗品使用的无人飞行器。按照奎托斯的理念,这样的无人机的功能系统必须容易更换,在战场上哪里故障或损坏就更换哪个部分,这样不用费很多时间和金钱,飞机就能重上蓝天。

奎托斯希望,未来在“马科”和“女武神”的内部弹仓内能容纳和投放更小的蜂群式无人机,它们可以作为母机的僚机行动,也可以独立投入任务。小型无人机的好处是成本低,可以大量制造,它们的劣势在于飞行时间短,航程有限,如果用大型无人机来投放小型无人机,就能弥补这一劣势。这样的构想,对于正四下琢磨用更廉价的方式来应对更高威胁的美国空军而言,显然具有不错的吸引力——小型无人机外形虽小,却完全可能拦截飞行的导弹,也能发起空中打击。

2015年,美国国防部先进研究计划局(DARPA)发布过一段概念视频,其中展现了无人机、隐身战斗机和运输机协同攻击敌军设施的设想。视频中无人机充当先导,将侦察所获目标信息传递给后面的隐身战斗机,后者再把信息传给一架运输机,由它释放出多架无人机和导弹对目标发动攻击。虽然视频中没有说明无人机的型号,但从外形上能清楚发现,其中前导无人机就是“女武神”,隐身战斗机是F-35,而运输机是C-130。如果“女武神”能自己释放蜂群式无人机,那么那些主要针对大型空中目标的防空系统,就很难及时发起有效防御。

攻击其他飞机已经超出了美国空军目前对无人机的应用范畴,但DARPA还是一直在努力希望无人机能够具备赢得空战的全新能力。这种探索直接导致一个基本问题的提出,即必须通过应用高水准的自主或半自主系统,让无人机明确知道自己该飞往哪里,并知道何时向谁发起攻击。

在奎托斯公司看来,让无人机协同有人机作战,其实不需要太科幻的自主化系统。奎托斯公司认为,多数时候无人机执行的是与有人机一样的确定性任务,只要在几个关键授权节点上做好处理,无人机能够很快成为有人机的得力助手。至于飞行问题,现在早已不再是重要障碍。2016年,奎托斯公司曾安排无人机与一架“鹞”式飞机编队飞行,地面控制站完全不介入控制,无人机上的飞行控制系统独立与“鹞”上的战术网络进行通讯,自主确定相互距离保持飞行。

假若奎托斯公司的無人机有人机混编协同构想实现,美国空军就能以低廉的成本倍增现有战斗机的作战能力。如果换一个角度,你也可以把无人机理解为不用挂架就能随有人机出击的“新概念机载设备”,作为武器投放平台,它们航程更远,性能更全面,更智能化;作为眼睛,它们更灵敏便捷,能独立游走四方。虽然目前300万美元的“女武神”虽然还算不得便宜,但相比起比它贵30倍的F-35A,还是把“女武神”派往纷乱局势地区的决心更好下。

责任编辑:吴佩新endprint

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