舰载无人机未来可期

2024-04-15 16:55:23 来源: 《环球》杂志

美国X-47B无人机在航空母舰上进行起降测试

文/张学峰

编辑/黄红华

  在无人机诞生后,舰载无人机一直是热点话题之一。近期关于舰载无人机的各种试验飞行的消息也不时传出。比如,英国皇家海军在“威尔士亲王”号航母上首次测试了美国研制的“莫哈维”察打一体无人机;在此之前,土耳其研制的可由大型两栖攻击舰搭载的TB-3无人机完成首飞。这些活动是各国对无人机(本文特指中大型无人机)上舰的最新尝试。随着无人机技术的不断完善,舰载无人机的发展或将迎来一轮新高潮。

“察打一体”无人机准备上舰

  2023年11月,美国通用原子公司的“莫哈维”无人机在英国皇家海军“威尔士亲王”号航母上进行起降测试。此举被英国海军视为“海军航空部队未来曙光”。测试期间,“莫哈维”无人机由地勤人员拖上飞行甲板,到达起飞位置后,由位于舰上操作站的机组人员控制,以极短的距离升空起飞,然后在“威尔士亲王”号周边飞行,最后根据指令进场落舰,完成测试。值得注意的是,当时这架无人机并未使用航母的滑跃甲板。

  负责规划此次测试的英国皇家海军研发部门表示,这是史上首次中大型无人机在美国以外的航母上进行作业测试,也是皇家海军航母打击群走向有人机与无人机结合的重要里程碑事件,展现了海军航空部队的未来可能性。通用原子公司认为,“莫哈维”未来或配备短距起降机翼套件的MQ-9B“天空卫士”,可执行海上监控、反潜作战、空中预警与水面打击等任务。

  “莫哈维”无人机原本并非专门的舰载无人机。莫哈维是地处美国加利福尼亚东南部的一片沙漠。用莫哈维给这款无人机命名,意在表明该机能够在最恶劣的环境下起降和作战。由于采用了先进的机翼,它可以在前线机场或者未铺设的跑道、土路甚至是航母甲板上实现短距起飞,相对更快地抵达作战区域上空。它携带12枚“地狱火”导弹时,起飞距离只有304米,而如果只携带侦察载荷,122米就能达到起飞距离。该机使用展弦比稍小一些的机翼,不像“死神”或者“灰鹰”的机翼那么细长,这也是它和上述两种无人机外观上最大的不同之一,这为它上舰奠定了基础。

  无独有偶,土耳其也在打造舰载版察打一体无人机。2023年10月27日,TB-3无人机完成首飞。TB-3无人机是大名鼎鼎的TB-2无人机的放大版。TB-2无人机最大起飞重量700公斤,相当于一辆微型轿车。而TB-3增加到了1.45吨,和美国的“捕食者”-1无人机是一个量级。

  TB-3无人机的另外一个重大改进,是它具备“订制”能力,特别是它采用折叠机翼,可上舰执行任务。该机的翼展达到14米,有效载荷280公斤。TB-3的短距起降能力使其成为航空母舰和大甲板两栖攻击舰的选择。而且由于起降性能较好,它不需要弹射器或者滑跃甲板。

  目前TB-3还没有验证其短距起降能力。根据计划,该机将在2024年登上土耳其的“阿纳多卢”号两栖攻击舰,将后者打造成为“无人机航母”。

美国曾作失败尝试

  实际上,美国之前对更为高端的舰载察打一体机进行过尝试。

  早在2007年,美国海军就和诺思罗普·格鲁曼公司签署一份价值6.36亿美元的“无人空中作战系统演示计划”(UCAS-D)项目合同。这个计划实际上就是为研制一种对地打击无人机进行技术验证。在该项目支持下,诺·格公司的X-47B无人机最终成功上舰试验。

  X-47B是一种飞翼布局的无人机,使用双后掠形式,美国人称之为曲柄风筝构型。不过,这个项目在完成上舰试验后就终止了,毕竟它只是一个技术演示项目。理论上讲,基于该技术可以研制一种不加油作战半径远远大于F-35、F/A-18战斗机的高隐身对地攻击机。

  在“无人空中作战系统演示”计划实施过程中,美国海军提出了“无人舰载空中侦察与打击”(UCLASS)计划。2010年3月,该项目的首份信息征询书发布,向工业界征询相关技术信息。该计划堪称是海军隐身版察打一体无人机计划。2011年6月,美国海军发布的一份备忘录首次描述了该无人机的基本能力,将该机定位为一种可长时间作战的舰载无人机,具备在高威胁性空域执行情报收集、侦察监视与精确打击等任务的能力。

  不过,美国海军对该项目的要求出现摇摆。2012年12月发布的文件大幅改变了UCLASS计划的需求,使UCLASS变为一种在低威胁空域执行情报收集与侦察任务的无人机。例如,最初的概念要求该系统可以在飞行中加油,同时具备大的有效载荷,但修改后的版本要求适度隐身,强调情报、监视和侦察(ISR)能力,在中低威胁环境下执行“轻型二次打击”任务,且无需空中加油,以提高经济可负担性,设计重点不再是生存能力和续航时间。

  2013年8月14日,美国海军与4家公司分别签署4份初步设计审查(PDR)合约。合约中,诺思罗普·格鲁曼公司提出基于X-47B无人机的设计,洛克希德·马丁公司提出基于RQ-170“哨兵”的“海幽灵”设计,波音公司则提出基于“幻影射线”的设计,通用原子公司提供了“海上复仇者”,这是它最初的陆基“复仇者”的海军版本。但是,由于定位不断摇摆以及成本等问题,UCLASS计划未能诞生任何一款攻击型无人机。

  最终,UCLASS计划于2019年2月1日被改为“舰载无人加油系统”(CBARS)计划,旨在研制一种与F/A-18战斗机大小相当的无人空中加油机,并预计通过后续升级可获得情侦、通信中继与对地攻击的能力。该项目最后的胜出者是美国的MQ-25“黄貂鱼”舰载无人加油机。

舰载无人机未来发展方向

  未来可在航母等大型战舰上配备的无人机,预计将遵循高低搭配的形式。

  对于起飞重量更小的微小型无人机,它们在海战中的作用可能会边缘化。虽然商用多旋翼无人机、改装的FPV自杀式无人机在陆地战场上可以大行其道、大杀四方,但战舰却较少装备。即便装备,也会使用更加专业的版本,且仅仅用于侦察任务。一个重要原因是,它的航程和控制距离都太近。此外,由于它们占用无线电频率资源,有可能干扰舰上的其他电子装备工作,所以各国海军对于装备这类微小型无人机都比较谨慎。

  类似TB-3、“莫哈维”这类无人机虽然能够完成基本的侦察监视、情报收集和对地、对海打击任务,但在高强度作战中的生存能力总体上仍不强。而且,这类无人机有效载荷有限。TB-3无人机总重不到两吨,“莫哈维”不到4吨,尚不及舰载战斗机的载弹量。如果用于高强度海战,对对方海上目标并不具备大杀伤能力。这类无人机,包括更小的微小型无人机,未来更适合执行协助水面战舰进行对地对海侦察监视、反潜等任务,因此至少在强国海军中它还够不上充当主力。

  对于舰载无人机,高端型号必然是具备隐身能力、起飞重量超过10吨的大型无人机。这类无人机至少可以执行侦察、监视、空中加油、对地对海打击等任务,且不排除执行制空任务的无人机未来上舰的可能。以美国海军即将装备的MQ-25“黄貂鱼”舰载无人加油机为例,它采用典型的隐身布局形式,可将约6.8吨燃油运送至距航母约500海里的空域,由此将己方战机的打击半径增大400海里,而目前F/A-18E/F的典型作战半径只有450海里,这相当于让其作战半径延长一倍,达到850海里。按照美军规划,未来,这类平台还可用于雷达、红外、光学侦察和电子侦察,或担负通信中继任务。

  此外,基于飞翼构型的对地攻击无人机,具备飞行距离远、隐身能力强、载弹量多等特征,将成为未来舰载大型无人机的另一个重点发展方向。这其中,隐身版察打一体无人机可能会再上舰。相比之下,用于空战的舰载无人战斗机、与战斗机协同空战的舰载无人僚机,可能会晚于上述执行支援保障和对地攻击任务无人机上舰。最大原因是,空战无人机的技术要求更高,研制的难度也更大。

  (作者系军事观察员)

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