未來空戰(zhàn)主角——X-47B隱形無人戰(zhàn)機(jī)

正在準(zhǔn)備彈射起飛的X-47B
5月14日,美國海軍一架X-47B隱形無人作戰(zhàn)飛機(jī)從“喬治·布什”號航母上成功彈射起飛,在完成一系列預(yù)定飛行動作后降落于馬里蘭州的一個海軍航空站。本月初的5月4日,另一架X-47B無人戰(zhàn)機(jī)在美國帕圖森河海軍航空站完成了首次阻攔著陸試驗。X-47B無人機(jī)是美軍的第一款艦載無人戰(zhàn)斗機(jī),能在航母上自主完成起飛和降落,并且具備雷達(dá)隱形能力。此次彈射試驗是按計劃上艦試飛的重要部分。目前,美國海軍的多架X-47B無人機(jī)都在緊張試驗。早在去年11月27日至12月17日,由美國海軍和諾斯羅普·格魯曼公司組成的“無人作戰(zhàn)航空系統(tǒng)驗證”(UCAS-D)項目團(tuán)隊,在“杜魯門”號核動力航空母艦上已成功完成了X-47B艦載無人作戰(zhàn)飛機(jī)驗證機(jī)的首次海上測試。美國頻繁進(jìn)行X-47B試驗,表明美國正在加速“無人作戰(zhàn)航空系統(tǒng)驗證”的進(jìn)程,凸顯無人作戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)戰(zhàn)已為期不遠(yuǎn),并預(yù)示未來作戰(zhàn)方式將發(fā)生重大改變。
研制試驗進(jìn)程加快
X-47B項目始于2007年,但諾斯羅普·格魯曼公司早在2000年中期就開始研制艦載無人機(jī)了。當(dāng)時波音公司和諾斯羅普·格魯曼公司都接到了美國海軍制定打擊無人機(jī)構(gòu)想的合同,交易總額為40億美元。合同要求兩家公司應(yīng)于2001年底至2003年初提交自己的原型機(jī)。在計劃框架內(nèi),波音公司研制了X-45無人機(jī),并于2002年5月進(jìn)行了首飛;諾斯羅普·格魯曼公司研制了X-47A無人機(jī),于2003年2月進(jìn)行了首飛。
但由于美國陸軍也參與該項目并計劃裝備隱身無人打擊飛機(jī),卻未能和海軍就統(tǒng)一的無人打擊飛機(jī)構(gòu)想達(dá)成一致,致使艦載無人機(jī)研制計劃在2006年被停止。直到2007年,諾斯羅普·格魯曼公司得到研制艦載無人機(jī)的新合同后,才使該項目正式開始實(shí)施。不過該公司采用了許多已有的成果,包括內(nèi)部武器艙和導(dǎo)航設(shè)備等,對實(shí)際研制進(jìn)度影響不大。
為了占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢,研制商諾斯羅普·格魯曼公司加快了該項目的研制進(jìn)度,并于2011年2月4日,在美國加里福尼亞的愛德華茲空軍基地完成X-47B首飛。在飛行試驗過程中,X-47B未收起落架爬升到1500米高度,測試了導(dǎo)航設(shè)備和飛機(jī)控制系統(tǒng)的工作情況,留空29分鐘,試驗情況達(dá)到預(yù)想效果。與此同時,又制造出第二架X-47B,加緊試飛試驗。2012年7月29日,美國海軍X-47B無人空戰(zhàn)系統(tǒng)(UCAS)演示樣機(jī)成功完成了在帕圖森河海軍航空站的歷史性首飛。這次試飛的目的是為了驗證X-47B無人機(jī)與航空母艦飛行程序和起飛/回收設(shè)備之間的兼容性,帕圖森河海軍航空站獨(dú)有的航空區(qū)域和艦載設(shè)備為這次試飛提供了保障。陸基測試使X-47B在上真實(shí)航母作業(yè)之前,建立起執(zhí)行精準(zhǔn)進(jìn)場、阻攔降落以及彈射起飛等方面的能力,并為X-47B在航母上試飛奠定基礎(chǔ)。
隨后,兩架X-47B(AV-1、AV-2)驗證機(jī)緊鑼密鼓進(jìn)行不同狀態(tài)科目試飛測試。按原計劃X-47B將在2013年進(jìn)行海上測試,實(shí)際海上測試計劃又被提前。2012年11月29日,美國海軍在Patuxent River基地完成了一架X-47B無人戰(zhàn)斗機(jī)的首次陸地彈射起飛實(shí)驗,而在進(jìn)行陸地彈射實(shí)驗的同時,另外一架同型號戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)被運(yùn)送到美國海軍杜魯門號航母上進(jìn)行測試。美國海軍計劃在2013年完成X-47B戰(zhàn)斗機(jī)在航母上的首次彈射起飛和攔阻著陸試驗。2012年12月首次進(jìn)行的海上測試,由編號為AV-2的X-47B驗證機(jī)承擔(dān)。這期間,另一架編號為AV-1的驗證機(jī),繼續(xù)在帕圖克森特河海軍航空站擔(dān)負(fù)陸上測試任務(wù)。在海上測試期間,參試人員使用一種名為“控制顯示單元”(CDU)的手持式遙控設(shè)備對AV-2進(jìn)行了一系列甲板操作試驗,主要內(nèi)容包括:升降機(jī)運(yùn)載、進(jìn)出航母機(jī)庫、在飛行甲板上滑行、與攔阻索脫離、移動至彈射起飛位置等。在進(jìn)行上述甲板操作試驗時,杜魯門號航母分別處于停泊狀態(tài)(在諾??撕\娀馗蹆?nèi))和航行狀態(tài)(在弗吉尼亞州海岸附近的大西洋海域航行)。據(jù)UCAS-D項目團(tuán)隊官員透露,這次X-47B海上測試相當(dāng)順利,AV-2號機(jī)及參與試驗的杜魯門航母艦員在測試期間的表現(xiàn)非常令人滿意。最近連續(xù)進(jìn)行的陸地阻攔著陸試驗和彈射起飛試驗無疑為加快無人作戰(zhàn)飛機(jī)上艦創(chuàng)造了條件。
除此之外,諾斯羅普·格魯曼公司還在加緊研制無人機(jī)自主高空加油系統(tǒng),在計劃框架內(nèi)研制無人機(jī)受油系統(tǒng)以及帶軟管的自動加油系統(tǒng),該系統(tǒng)能讓無人機(jī)在空中相互加油。無人機(jī)自主高空加油系統(tǒng)在“全球鷹Block 1”無人機(jī)上試驗成功后,將移植在X-47B上,這無疑又使X-47B作戰(zhàn)距離成倍延伸。
性能優(yōu)異一機(jī)多用
X-47B是世界上第一架完全由電腦控制的艦載無人駕駛飛機(jī)。X-47B具有優(yōu)異的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能,該機(jī)空氣動力性能優(yōu)異,無尾翼布局,并具有先進(jìn)的隱形性能。其主要性能:采用流線型設(shè)計,最大翼展18.92米(折疊后9.41米),機(jī)長11.63米,機(jī)高3.10米,空重6350公斤,最大起飛重量20215公斤, 采用一臺普-惠F100-220U渦扇發(fā)動機(jī),升限1219米,最大飛行速度達(dá)800~1000千米/小時,航程3889公里。盡管X-47B( UCAS-D)是技術(shù)演示機(jī),但作為一種全新的無人機(jī)作戰(zhàn)平臺,在設(shè)計之初就從性能多樣化著眼,并使其能擔(dān)負(fù)多種作戰(zhàn)任務(wù),實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。
X-47B是根據(jù)美國海軍的訂貨進(jìn)行研制的,美國海軍計劃把X-47B部署到航母上。這種無人機(jī),是美國海軍第一種能夠上航母且具有隱身性能的作戰(zhàn)飛機(jī),自動化程度很高,渦扇發(fā)動機(jī)的速度遠(yuǎn)勝于螺旋槳動力的無人機(jī),并能執(zhí)行多種作戰(zhàn)任務(wù)。這種飛機(jī)設(shè)計之初并非用于空戰(zhàn),主要是用于對水面目標(biāo)、海岸目標(biāo)及陸上目標(biāo)進(jìn)行空對艦或空對地攻擊。
值得注意的是,X-47B不僅可以作為無人攻擊機(jī),而且根據(jù)航母作戰(zhàn)需求還可將其改裝為無人電子干擾機(jī)、無人預(yù)警機(jī)等專用飛機(jī)。這些不同用途的無人機(jī),可以分別編入航母現(xiàn)有的攻擊戰(zhàn)斗機(jī)中隊、電子戰(zhàn)中隊和預(yù)警機(jī)中隊,初期可以同有人飛機(jī)混編擔(dān)負(fù)航母編隊作戰(zhàn)任務(wù),待技術(shù)成熟后將有可能取代現(xiàn)有的F/A-18E/F、F-35攻擊機(jī)、“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機(jī)、艦載空中預(yù)警機(jī)。
艦載機(jī)的作戰(zhàn)能力是航母戰(zhàn)略威懾力的重要指標(biāo)。目前,美海軍艦栽機(jī)的打擊半徑約為1000公里,相比而言,X-47B的打擊半徑長達(dá)1500公里.X-47B是世界上第一款能夠在航母起降的無人駕駛戰(zhàn)機(jī)。搭載X-47B后,美航母編隊可以在遠(yuǎn)距離更安全的位置對敵實(shí)施縱深打擊。與此同時,美國海軍還在繼續(xù)推動無人機(jī)智能化,這樣在地面遙控指揮信道滿負(fù)荷的情況下, 只需預(yù)先輸入程序,X-47B無需依靠指揮塔就可以自行完成自主起降、升空作戰(zhàn)、打擊目標(biāo)等一系列動作。這就意味著未來航母的上層建筑可以取消,騰出的空間可以用于部署更多的無人作戰(zhàn)飛機(jī),或開辟新的起降跑道。由于X-47B設(shè)計比較精巧,機(jī)長只有 F/A-18E/F的67%,翼展折疊后只有后者的69%。這樣一來,航母搭載X-47B后總載機(jī)數(shù)可以達(dá)到150架左右,再加上其長航程、長時間滯空、隱身、無人駕駛等特點(diǎn),從而可以大大提升美軍航母編隊的作戰(zhàn)能力和戰(zhàn)略威懾力。

機(jī)庫中的X-47B
重新構(gòu)建航母作戰(zhàn)結(jié)構(gòu)
航母的出現(xiàn)不僅延長了作戰(zhàn)飛機(jī)的作戰(zhàn)半徑,而且也延長了兵力投送距離,同時也具備了擴(kuò)大軍事行動范圍的手段,包括艦隊防御、對岸攻擊、對陸近距離空中支援和反潛作戰(zhàn)等。因此,通過航母及艦載飛機(jī)不斷擴(kuò)大作戰(zhàn)范圍,便成了各國所追求戰(zhàn)略優(yōu)勢的重要手段。
目前,航母作戰(zhàn)結(jié)構(gòu)基本上是延續(xù)二戰(zhàn)以來形成的架構(gòu)。由于航母在二戰(zhàn)中發(fā)揮了極為重要的作用,在二戰(zhàn)期間美國大力發(fā)展各種航母。到二戰(zhàn)末期,美國已擁有99艘航母,其中包括28個航母艦隊和71艘護(hù)航航母(CVE)。但隨著二戰(zhàn)結(jié)束,美國大大減少了航母的數(shù)量,到上世紀(jì)50年代,美國僅保留了11艘航母和4艘護(hù)航航母,這使美國海軍的作戰(zhàn)距離出現(xiàn)了明顯差距,于是美國開始研制飛行距離更遠(yuǎn)的艦載戰(zhàn)斗機(jī),其中包括攔截飛機(jī)和遠(yuǎn)程攻擊飛機(jī)。在朝鮮戰(zhàn)爭和越戰(zhàn)期間,美國需要發(fā)展艦載戰(zhàn)斗機(jī)聯(lián)隊來滿足航母作戰(zhàn)需求,但由于彈射器和超音速等原因,加之航母甲板和重量限制,對戰(zhàn)斗機(jī)和攻擊機(jī)的作戰(zhàn)能力形成了限制。為了最大限度地發(fā)揮航母的作戰(zhàn)能力,提高艦載機(jī)的性能便成為加強(qiáng)戰(zhàn)斗力的一個重要手段。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,航母逐漸形成了由攻擊戰(zhàn)斗機(jī)中隊、電子戰(zhàn)中隊、空中預(yù)警機(jī)中隊組成作戰(zhàn)架構(gòu),該架構(gòu)在戰(zhàn)后的歷次局部戰(zhàn)中,(如海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭)都發(fā)揮了重要作用。
隨著美國戰(zhàn)略調(diào)整,特別是謀求實(shí)現(xiàn)“空海一體”、“全球一小時打擊”、“重返亞太”等戰(zhàn)略目標(biāo),美國一方面利用現(xiàn)有裝備進(jìn)行重新布局,另一方面則加快各種新武器裝備的研制,其中X-47B就是具有戰(zhàn)略意義的裝備之一。從目前的試飛測試內(nèi)容來看,X-47B絕不僅僅是一種新的作戰(zhàn)平臺,如果它試驗成功,不僅可以打破現(xiàn)有航母艦載機(jī)的體系,而且還會形成全新的作戰(zhàn)架構(gòu)。不難看出,X-47B無人戰(zhàn)斗航空系統(tǒng)一旦編入航母戰(zhàn)斗序列,將會首先改變現(xiàn)有戰(zhàn)力的組成架構(gòu)。盡管當(dāng)下受技術(shù)等方面原因的限制,在短時間內(nèi)還不能完全實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)無人化,但第一步實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與有人機(jī)聯(lián)合編隊,無疑會使航母的作戰(zhàn)能力產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

美軍操控人員正在使用X-47B的單手遙控設(shè)備。
作戰(zhàn)方式將發(fā)生重大改變
X-47B融入了當(dāng)今世界最先進(jìn)的技術(shù),先進(jìn)的設(shè)計理念,優(yōu)良的氣動布局,高度的隱身性和自動化程度,具有多種用途,航行時間是有人戰(zhàn)機(jī)的3倍以上,并具備空中加油能力,是一款介于四代和五代之間的高性能無人戰(zhàn)機(jī)。因此,X-47B格外引人關(guān)注。
美國海軍對X-47B更是充滿信心。早在福特級航母鋪設(shè)龍骨之初,美國海軍便揚(yáng)言,要讓X-47B無人機(jī)在2015年和首制艦福特號一同加入海軍現(xiàn)役。不過X-47B在研制和試驗過程中遇到不少困難,后來美國海軍加大了與諾斯羅普·格魯曼公司的合作力度,使其試驗進(jìn)度明顯加快。按照計劃,它有望于2013年完成后續(xù)航母艦載試驗。
X-47B艦載無人機(jī)正式上艦并順利完成測試科目,其意義絕非僅是開創(chuàng)無人機(jī)首次上艦的先河,更深層的意義在于將有可能徹底改變未來??兆鲬?zhàn)方式。艦載無人戰(zhàn)斗航空系統(tǒng)編入航母戰(zhàn)斗序列,標(biāo)志著無人作戰(zhàn)開始啟動。預(yù)示傳統(tǒng)的有人駕駛的戰(zhàn)機(jī)將逐漸讓位于無人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng),從而導(dǎo)致作戰(zhàn)方式發(fā)生重大改變。
首先,X-47B艦載無人機(jī)入列航母后,它基本可以不考慮航時的限制,尤其是具備空中加油能力后,可以飛到遠(yuǎn)離航母的海空域作戰(zhàn),既能最大限度地保護(hù)航母編隊安全,又可使作戰(zhàn)范圍大幅度延伸,重要的是X-47B無人機(jī)可以進(jìn)一步提升航母的戰(zhàn)略打擊能力,從而進(jìn)一步增強(qiáng)美國的戰(zhàn)略威懾能力。
其次,盡管目前還不能完全實(shí)現(xiàn)無人機(jī)作戰(zhàn),但是在一段時間內(nèi)會出現(xiàn)無人機(jī)與有人駕駛戰(zhàn)機(jī)聯(lián)合編隊的全新作戰(zhàn)模式。X-47B入列上艦后,可以和F/A-18或F-35C戰(zhàn)斗/攻擊機(jī)組成合理、有效的搭配,實(shí)施兩個機(jī)種優(yōu)勢互補(bǔ)、聯(lián)合作戰(zhàn)。未來??諔?zhàn)場,將會首先出動無人機(jī),對敵方的指揮中樞、海上、海岸及陸地重要目標(biāo)實(shí)施打擊,而不必?fù)?dān)心人員傷亡。有人機(jī)編隊則主要用于空戰(zhàn),負(fù)責(zé)攔截對方空中支援的戰(zhàn)斗機(jī)。兩種飛機(jī)編隊形成交相呼應(yīng)的密切配合,可以以最小的代價換取最大戰(zhàn)果。
三是,根據(jù)戰(zhàn)場需要,X-47B艦載無人機(jī)既可以做成威力強(qiáng)大的攻擊機(jī),又可以改裝成為長航時、中低空的遠(yuǎn)程偵察機(jī),也可以改裝成電子對抗干擾機(jī),還可以改裝成空中預(yù)警機(jī),在實(shí)戰(zhàn)中一機(jī)多用并擔(dān)負(fù)多種任務(wù),從而使航母作戰(zhàn)單元和戰(zhàn)力組成架構(gòu)發(fā)生根本改變。
四是,以X-47B為代表的無人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,將是一個必然發(fā)展趨勢。無人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng)最大的優(yōu)勢是自動化程度高,與有人駕駛的作戰(zhàn)飛機(jī)相比相對成本較低,重要的是由于無人機(jī)不必再考慮人的生理承受能力,從而最大限度地發(fā)揮其作戰(zhàn)效能。如有人艦載機(jī)的飛行時間一般控制在10小時左右,而X-47B飛行時間可長達(dá)30多小時;有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)飛行員所能承受的最大過載一般不超過10個G,而無人機(jī)卻可以超過20個G,甚至更高;由于無人機(jī)減掉了飛行員的保障系統(tǒng),可以利用騰出來的空間加載更大的作戰(zhàn)載荷;無人機(jī)一個最大優(yōu)勢是可以擔(dān)負(fù)戰(zhàn)場最為艱難危險的任務(wù),并最大限度地實(shí)現(xiàn)“零傷亡”,即便是出現(xiàn)戰(zhàn)傷和損毀,也比有人飛機(jī)損失的代價要小得多。
盡管X-47B無人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng)目前尚處在實(shí)驗測試階段,在試驗階段還有許多問題需要解決,但隨著科技進(jìn)步和研制進(jìn)程的加快,它已距應(yīng)用于實(shí)戰(zhàn)為期不遠(yuǎn)了。從X-47B測試顯現(xiàn)的優(yōu)勢來看,無人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用將是一個必然發(fā)展趨勢,從而導(dǎo)致未來作戰(zhàn)方式將發(fā)生根本改變。
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