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波音MQ-25黄貂鱼终首飞,为啥是无人加油机而非无人战机?

作者:Anita 发布时间: 2022-06-05 15:22:36

简介:】很简单,无人战机太复杂,技术难度大,不是一时半会能搞好的。美国海军在刚刚进入21世纪初就发展了X-47A隐身无人机,随后又开始制造改进型X-47B,称为联合无人空战系统(J-UCAS)。2008

很简单,无人战机太复杂,技术难度大,不是一时半会能搞好的。美国海军在刚刚进入21世纪初就发展了X-47A隐身无人机,随后又开始制造改进型X-47B,称为联合无人空战系统(J-UCAS)。2008年底,诺斯罗普·格鲁曼公司展示了其美国海军设计的X-47B舰载无人空战系统验证机(UCAS-D)。2012年11月26日,X-47B被送到了“杜鲁门”号航母上开始测试。

2014年,美国海军提出“舰载空中监视与打击无人机”(UCLASS)项目并开始招标,要求在2020年之前服役。美国海军对UCLASS的指标要求是能够携带500磅的JDAM,总携弹量1360公斤(其中三分之一是空地武器),最小作战半径600海里,通过空中加油可将作战半径延伸至1200海里,可在航母周边600海里执行24小时不间断巡逻任务。

在此期间,美国海军在多艘航母上试验了X-47B无人机,包括弹射起飞、拦阻降落、空中加油等等都试验了,但是没有进行任何武器搭载和发射试验。

2016年,UCLASS项目被撤销,虽然给出的理由是美国国防部、国会都认为其任务需求不够明确,但实际上是美国海军对其发展并没有十足把握。在这之后,美国海军提出发展MQ-25“黄貂鱼”舰载无人加油机,要求其能够携带15000磅(约13.6吨)燃油从航母上起飞,在距航母500海里的地方为舰载有人战机F/A-18E/F、F-35C等进行加油。尽管没有强调“黄貂鱼”具备攻击能力,但是美国海军一直不否认在未来适当的时候让“黄貂鱼”具备这样的能力。

由此可见,美国海军采取的由易到难的做法,一点点来,反正现在有大量的有人舰载战机能够执行空战和攻击任务,不用着急,有充足的的时间让无人战机逐步成熟。(S)

原因很多,技术难度、战略因素、外界影响都有。

无人机的概念其实很早就出现了,在一战时期就有人想研制无人机用来投放炸弹。到二战时期,无人机作为靶机用于防空武器的射击训练。笔者个人把无人机的发展大致划分为了三个阶段,第一个阶段是地面控制;第二个阶段是自主飞行;第三个阶段是自主决策。

地面控制无人机

早期的无人机最开始作为靶机使用,后来为了减少人员伤亡,开始用来执行一些较为危险的战场侦察任务。这个时期的无人机并不是真正意义上的无人化飞行,只不过驾驶员并不在飞机上,而是在地面控制站通过飞机回传的图像和信息来操作无人机的飞行和设备工作。

这样的无人机应用非常广泛。在越南战争时期,美国就将BQM34型无人靶机进行专门改装,用于越南地区。这种被称为“火蜂”的无人机,在地面站的控制线下执行包括高低空战场侦察、监视、电子干扰等在内较为危险的飞行任务,减少了美军的装备损失和人员伤亡。90年代后,美国又陆续发展了多种无人机,如全球鹰大型无人侦察机、捕食者无人机、哨兵隐形侦察机等。这些飞机均通过地面的操作人员控制,然后根据指令执行任务。

中国利用俘获的“火蜂”无人机研制了国产的无侦5型无人机。

地面控制无人机的优点是技术难度较小,任务灵活多变,协同性好,能有效识别各种伪装,还可根据不同的要求进行多种改装。比如捕食者无人机就可按要求加装对地武器摇身变成“死神”无人攻击机,控制站内的操作人员通过回传的图像能够迅速判别真伪,还能及时与附近的地面人员交流,防止发生误伤。

随着无人机技术的发展,目前地面控制下的现代无人机可执行的战场任务越来越多,比如战略战术侦察、战场情报与监视、对地支援和攻击、炮兵射击校正和评估、电子干扰等。目前世界各国已经装备了大量的无人机,并在几场局部战争中频频亮相,颇受世人关注。

无人机的地面控制站

通过地面控制的无人机优点多,但缺点也不少,最突出的就是无法执行空战任务。

这种无人机实质上还是通过人员控制,因此需要将获得的飞行数据与传感器信息不断地传输到地面,操作人员根据这些数据和信息做出调整后再将控制信息发回给无人机。这种一来一去的工作流程,必定会产生延迟时间,导致无人机无法立即做出反应,即使运用更先进更高速的数据链也无法保证实时的信息传输。在执行侦察、对地攻击等任务时,无人机的反应即使慢上一两秒也没什么问题,但在瞬息万变的空战中尤其是近距空中格斗,哪怕反应只慢了一拍,带来的可能就是灭顶之灾。

无人机携带空空导弹也仅仅是自卫,绝大多数情况下使用的都是对地攻击弹药。

自主飞行无人机

具备自主飞行能力的无人机其实也很早就出现了,这种无人机可在无人控制的情况下依据事先编写好的程序自主飞行。这对无人机的小型化、大航程十分有利,能够替代飞行员进行长航时飞行或在恶劣气象条件等危险区域执行任务。

美国在20世纪60年代就研制的一款高空高速无人机—D21,用于穿越别国领空执行战略侦察任务,以减轻国际政治压力。这种无人机由B-52轰炸机从高空投放,之后自动程序启动,在剩余的飞行过程中D21依靠预先编制好的程序工作和飞行,全程无人操作,最后人工回收。由于早期的技术限制,D21的使用并不成功,因为可靠性问题任务多次失败,最后美国人终止了D21的任务。

以色列人发展的“哈比”反辐射无人攻击机则相当成功。这种小型无人机不需要地面控制,飞行中通过GPS系统可实现自动导航。只需要将预先的目标数据装订入无人机中,就能按照程序直接飞向目标位置,并在其附近盘旋。当搜索到雷达辐射源后,哈比无人机即可发起攻击,彻底摧毁目标。因为其优异的性能,中国就曾从以色列进口过一批“哈比”反辐射无人攻击机。

以色列哈比无人机

上世纪90年代以后发展的先进无人机基本都具备自主飞行能力,一来可以减轻操作人员的工作负担,比如长时间的直线飞行;二来防止意外情况发生,例如因干扰或设备故障导致地面控制失灵时,无人机可按照预定程序自动返回基地,防止坠毁。不过,目前具备自主飞行能力的无人机必须依靠程序设定,飞行线路和航向比较刻板和机械,缺乏自主判断和决策能力,更无法及时应对突发的情况。2011年,伊朗就俘获了一架RQ170“哨兵”隐身无人侦察机。根据伊朗官方报道,其使用GPS干扰技术,使得RQ170在飞行中对坐标产生了错误判断,结果降落伊朗国土。从这也说明,无人机的抗干扰能力还有待提升。

虽然美国一再强调是RQ170是因为机械故障坠落,但在伊朗报道中RQ170机身基本完整,并不像是坠落后再被伊朗人“捡”到的。

自主决策无人机

由于其天生的缺陷难以克服,世界各国又开始发展更加智能化的新型无人机。这种无人机在执行任务时通过自身搭载的人工智能化系统以及为其搭建的信息网来实现飞行过程中的自主判断和自主决策,尽量减少人工控制。只有能够实现自主决策的无人机,才有可能在让未来的无人机执行各种复杂的战斗任务。

但是,这种技术平台的搭建和使用相当困难。相对于简单的侦察监视和对地攻击,无人战斗机需要根据具体情况的变化进行自动调整,其所需要的数据运算和反应速度远高于侦察和对地攻击任务。尤其是面对情况各异的空战时,不仅运算量猛增,而且无人机的控制系统必须短时间内做出决策。因此,对无人机软件的设计有着极高的要求,必须模拟出空战中所有可能的发生的情况并写入程序,才能让其在战斗中做出及时的判断和调整。否则,一旦出现纰漏,无人战斗机将在空战中变成一只“傻鸟”,任人宰割。

2011年美国开始研制新型的X47B无人机,准备将其作为舰载无人战机使用。在最初的设定中,美国人想把X47B打造成一架无需人工操纵,完全由电脑操纵的无人战机。通过多次试飞验证,2013年X47B在航母上成功地进行了无人干预下的起飞和着陆测试。但是,在这之后X47B的消息就甚少出现,估计是其技术跨度过大,导致X47B的成本激增,加之现有技术的不成熟并不让军方满意,因此招致了整个项目的失败。

X47B无人机

而MQ25“黄貂鱼”的出现,其实也是美军应对反介入/区域拒止战略所做出的应对之策。目前东亚某国的反舰武器投射距离大大增加,严重威胁到第一岛链内的美军航母,因此提升战机作战半径成为美军的首要任务。如此一来,舰载无人加油机项目成为了美军提升航母生存能力的首选。再加上无人加油机的任务难度下降,飞机布局不再要求隐身,整体的技术风险和项目成本可控。

于是,“黄貂鱼”就在这个背景下诞生了。

MQ25 “黄貂鱼”加油机

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