【简介:】太平洋冲突的可能正在使美军空中机动司令部重新考虑其未来的机队,可能包括增加无人机等其他各种飞行器。 美国空军的下一代空运能力计划已开始成形,空中机动司令部 (AMC) 表示
太平洋冲突的可能正在使美军空中机动司令部重新考虑其未来的机队,可能包括增加无人机等其他各种飞行器。
美国空军的下一代空运能力计划已开始成形,空中机动司令部 (AMC) 表示,它更倾向于使用一系列飞机,而不是单一的解决方案。“我认为绝对有必要从系统的角度来看待问题,而不是只用一件事来解决所有问题,”AMC 老板迈克·米尼汉在最近的一次采访中告诉《航空周刊》 。米尼汉对未来空运机队的愿景将不仅仅集中于更换重要的 C-5 和 C-17,还包括仍在生产的 C-130 Hercules。未来的美国空军要使用包括小型飞机在内的机队满足更广泛的航空运输要求。
飞行员将陆军直升机训练模拟器装载到 C-5 Galaxy 上。米尼汉还表示,空中机动司令部正在寻找未来的解决方案,这些解决方案将不会局限于目前使用的传统固定翼载人运输机,载人和无人平台都在其考虑之中,但更激进的解决方案也在考虑之中,例如能够垂直起降的飞机、类似 Ekranoplan 的设计和飞艇。无人驾驶运输的想法最近得到了更多的关注。去年 3 月,太平洋空军司令肯尼思·S·威尔斯巴赫 (Kenneth S. Wilsbach) 将军表示,一种比 C-130 更小、更接近二战时期C-47 空中列车的无人运输机,可能会列装美国空军。
2020 年 7 月 9 日,日本陆上自卫队伞兵在日本百里空军基地登上一架分配给第 36 空运中队的 C-130J 。“可能有……数千架 C-47,它们遍布太平洋,”威尔斯巴克说道。“它们速度不快,但可以运载很多东西来解决太平洋的后勤问题。” 尽管“它以 120 节,也许 150 节的速度到达那里……但它起作用了。我们可以为ACE提供类似的东西,你不必让它以 500 节的速度行驶,”以便后勤部门能够将少量的设备和零件运送到目的地。更广泛地说,处理太平洋战区突发事件的能力是空中机动司令部现在关注的重点,包括上周五结束的为期两周的机动卫士演习。演习中测试了一些特定要素如延长持续时间的加油机任务,这些飞机充当燃料分配和数据分配的“前沿节点”、紧急疏散飞机、处理“飞机战伤能力”。米尼汉告诉《航空周刊》 ,军事航空运输的一个关键问题是“我能否将货物运送到高威胁环境中?” ,或者具体的描述为“我可以将货物运送到没有跑道的机动部队吗?”还可以考虑“必须有人值班吗?可以无人驾驶吗?是否必须为 10,000 磅或 5,000 磅(有效载荷容量)?可以垂直起飞吗?可以用缓慢移动的低空飞艇完成吗?当谈到上述问题时,会有很多答案”。就现有AMC运输机的有效载荷能力而言,C-130J可以载重42,000磅,C-17A可以载重170,900磅,C-5M可以载重281,001磅。这以及米尼汉对 C-47 的评论表明,他所考虑的适合在高威胁环境中执行更有限的空运任务的运输工具将比 C-130J 小得多。很多时候往往只需要运送一个使另一架飞机正常飞行或武器或通信系统正常工作的零部件就足够了所以使用小型飞机,甚至是无人驾驶飞机,对于满足这些按需物流要求可能更为合适。这样的愿景美国海军过去也表示,当舰船因后勤遇到相关问题时,导致任务无法执行时,90% 的情况可以通过交付重达50磅或者更轻的组件就可以解决。无人驾驶选项也是美国空军考虑的一个重点,因为 AMC 已经在为其一些空中加油机探索在紧急情况下采用单飞行员操作。如果在太平洋地区发生持续的冲突肯定需要此类行动,因此通过无人驾驶满足高频次和轻量化的小型货运任务,应该是一个最佳方案。要实现多样化的下一代空中运输机队还有很长的路要走,特别是空军目前优先考虑下一代空中加油系统(NGAS)。这将从 2030 年代开始部署新型空中加油机,继正在生产的 KC-46 飞机之后,最终取代老旧的 KC-135 Stratotanker 机队。
该公司过去展示过的洛克希德·马丁公司翼身混合式空中加油机模型,可能是为了满足未来空军加油机的需求。米尼汉表示,下一代空运或下一代空运系统将利用B-21 Raider隐形轰炸机以及空军第六代空中优势计划“下一代空中优势”的技术。涉及“系统的系统”方法。“我希望建立一个能够考虑下一代系统的总部,而不仅仅是当前一代系统出现故障时才临时考虑”,米尼汉谈到未来的空运计划时说道。目前美国空军正在对替代方案进行分析,以更好地了解需求以及如何满足这些需求。空军和工业界已经在研究一系列不同的空运概念和技术,米尼汉证实,AMC 正在研究其中一些概念和技术,以便利用它们来满足未来的空中运输需求。
迈克·米尼汉,美军空中机动司令部司令。米尼汉命名的项目包括由五角大楼国防创新部门(DIU)运行的翼身混合(BWB)演示器,以及国防高级研究项目的速度和跑道独立技术(SPRINT)和自由升降机演示器机构(DARPA)。其中,SPRINT 专注于一种能够以超过 400 节的速度巡航、盘旋进出缺乏跑道的恶劣区域的空中平台。与此同时,根据 DARPA 的说法,Liberty Lifter 的目标是设计、建造、经济实惠、创新且具有颠覆性的水上飞机,并且能够在地面效应下高效运行。有趣的是,众所周知,DIU 去年曾发出信息请求,寻找能够为先进 BWB 飞机提供“数字设计概念”的公司,“该飞机的空气动力效率比波音 767 以及空客 A330 系列商用和军用飞机至少提高 30%”。” 该公告中还希望在 2026 年之前准备好飞行演示机。今年7月上旬,DIU 证实正在考虑对全尺寸 BWB 多用途演示机进行两次投标,以评估其作为未来潜在的美国空军加油机和运输机的能力。总部位于加利福尼亚州的初创公司JetZero是其中的竞标者之一 ,该公司与诺斯罗普·格鲁曼公司合作开发全新的 BWB 概念。
JetZero Z-5 大型加油机概念机AMC老板还表示,该司令部正在与空军研究实验室就尚未公开披露的各种其他设计进行谈判。近年来,BWB 设计引起了越来越多的兴趣,特别是在货机方面。例如,今年早些时候,波音公司推出了一款采用翼身混合设计的隐形战术货机概念。
波音公司今年早些时候推出的隐形 BWB 设计概念模型BWB 设计采用了类似飞翼的平面形状,这使得人们不难发现在总体外观设计中贯彻了隐身的要求,虽然具体如何总体配置外界难以知晓,但翼身一体设计的最大优点就是低可探测性。今年早些时候推出的 波音 BWB概念飞机确实具有额外的隐形设计特征,包括至少有一些尖角边缘的机身和更像喙的机鼻,以及一对完全内置的喷气发动机。它的张开尾部也是一个显著特征,采用了有助于减少红外和雷达信号反射的顶部安装排气装置。
波音公司最近的隐形 BWB 设计概念的小型模型的后视图,显示了发动机排气装置除了关于隐形技术设计理念之外,BWB 设计还提供了 AMC 非常感兴趣的几个主要优点,一是提高空气动力学效率,从而提高燃油经济性和整体航程。二是扩大的内部容积和提升运载能力。比 BWB 设计更激进的是《华尔街日报》本周提到的一项提议,其中提到“太空火箭可以在几分钟内将货物炸到世界任何地方”。虽然尚不清楚这一想法在多大程度上融入了当前关于下一代空运的想法,但毫无疑问,这个想法过去引起了五角大楼的兴趣。虽然未来空运计划中可能解决的问题和平台类型仍存在许多未知数,但至少在现阶段最核心的一件事是与传统空运平台相比,需要更高程度的生存能力。美国空军部长弗兰克·肯德尔不止一次强调需要生存能力更强的运输机和空中加油机,空军表示,较强的生存能力对于未来与实力相当对手的高端冲突至关重要。
美国空军部长弗兰克·肯德尔具体到未来的运输机,空军部长在去年 9 月的讲话中解释道:“这些未来的机动性概念可能与我们的传统概念有很大不同。我们需要能够抵御远程空对空导弹威胁的能力。您必须能够将物资运送到激烈的战场环境中。”这种思维不仅对于开发未来在战场环境中的作战飞机变得越来越重要,而且对于未来的支援飞机(包括加油机和运输机)也变得越来越重要。因为这些飞机都将会越来越多地面临远程地面防空系统和射程和能力不断增强的空射导弹的威胁。空中机动司令部负责人表示,加油机的第一层生存能力将涵盖在非常宽松的环境中进行的操作,包括在和平时期为飞机加油,例如在美国的日常操作或演习期间。对于此类任务,像传统的 KC-135 和 KC-46 这样的飞机将是合适的。第二级包括需要在太平洋战区作战行动边缘执行任务的加油机。在这里,空中加油机需要更高程度的生存能力,以及增强的态势感知能力和通信能力,以便与战场的作战飞机进行通信,以便获得它们的保护及为他们提供支援。为了达到这种生存能力可以通过现有飞机的升级来实现。如配备忠诚僚机型无人机,它可以通过发射空对空导弹护航加油机,还可以采用驾驶舱实时信息(RTIC)等技术,该技术允许KC-135作为其他平台的通信节点。另外基于激光的防御和电子战吊舱也可以帮助这些接近战斗区域的笨重飞机进行防御。
空军库存中的第一架 KC-135 于 2020 年 7 月接收了 Link 16,作为其 RTIC 升级的一部分。加油机的第三层生存能力要求加油机具有足够的生存能力,能够在或非常接近或与作战飞机相同的作战环境中正常运行。为此需要更先进的解决方案,如隐身技术。米尼汉概述道:“这必须是一支由能力非常强的飞机组成的小机队才能取得成功。” 他还指出,海军的MQ-25 Stingray舰载加油无人机就是可以完成此类任务的平台,但要求它不仅能够空中加油,还要能够空中受油。
MQ-25 正在与 F/A-18F 超级大黄蜂进行加油测试未来的空运机队可以以类似的方式进行分层,不同的平台根据其操作要求纳入不同级别的生存能力。但美国空军意识到未来必须有一些空中运输平台将能够将货物甚至部队运送到对于当今的 C-130 和 C-17 等飞机来说过于危险的环境中。除了前面提到的具有低可观测特性的波音 BWB 运输机研究外,该公司此前还实施过隐形Speed Agile 计划,该计划的重点是为空军开发“下一代战术机动飞机”的概念。“速度敏捷”的构想是出现在十多年前,并不是完全的 BWB 设计,但这些概念仍然与当前对未来空运的思考密切相关。
波音公司的大型混合翼身飞机概念的风洞模型,作为 2010 年代初期空军主导的 Speed Agile 项目的一部分进行了测试
洛克希德特种作战部队运输机 (SOFA) 的概念图,可追溯至 20 世纪 80 年代。未来空运机队的另一个主要要求是要改进提升的通信性能,这将为空中平台提供更好的生存所需的态势感知能力,并确保与其他平台(包括战斗机以及预警机)进行无缝实时的通信。除了上述 RTIC 计划外,空军还在探索其他用于运输机和加油机的网络连接工具。其中包括内华达山脉公司的空运和加油机开放任务系统,该系统通过相当简单的修改为飞机提供多个数据链和其他安全通信。还有加油机智能网关(TIG)系统,也在 KC-135 上进行测试,该系统提供与 E-11A 战场机载通信节点(BACN)类似的功能。它还提供多个数据链路波形的融合和重播,允许跨具有不同数据链路架构的平台发送和接收数据。这样它就能在战场上创建了一个“主动网络”,在高空飞行中与低空飞行平台保持连接。
最终,预计 TIG 可以承担目前由机载预警和控制 (AEW&C) 飞机提供的一些角色。这表明未来的运输机也可能具有指挥和控制功能,这在很大程度上符合空军对未来预警和控制能力的愿望,通过包括位于太空的飞行器一起组成分布式系统网络,使得整个指控网更具弹性。未来的运输机还可能会利用定位、导航和授时(PNT)以及人工智能领域的研究成果。例如,由空军研究实验室和麻省理工学院林肯实验室开发的 MagNav 系统从地球磁场中获取导航线索,并利用人工智能消除干扰的影响。因为在未来激烈的战场环境中,敌军预计会采用阻塞或干扰的方式影响 GPS 信号,像 MagNav 这样的系统可以确保运输工具到达目的地。
MagNav 设备装载在 C-17A 机舱内,准备在 2023 年 5 月 11 日至 15 日的金凤凰演习期间在美国军用飞机上进行首次实时演示最后,从性能角度来看,与目前的运输机相比,至少美国空军未来的运输机很可能需要满足更大的航程和载重量。随着美国军方把广阔的太平洋地区作为其未来有可能的战场。所以增加航程的要求变得至关重要。因为美军在太平洋地区的基地有限,并且有限的空军基地在战争中很容易遭受敌人的远程打击,所以航程是一个必须考虑的问题。
目前还不清楚 AMC 何时会开始推出新的运输机,更不用说它们可能采用哪些新技术了。前面提到的波音 BWB 概念,该公司表示这种类型的飞机“可能在未来 10 到 15 年内开发为亚音速运输工具,重点是军事运输。” 显而易见的是,人们越来越认识到,取代 C-5 和 C-17 等现役飞机的下一代运输机必须具有更高的生存能力,否则它们将无法满足未来战争的要求。