隱身“捕食者”

張　建　牟　夏

2009年4月4日，通用原子航空公司的“復(fù)仇者”(Avenger)無人機(jī)(初始代號(hào)“捕食者C”)完成首次試飛，接下來又在4月13日和14日進(jìn)行了兩次飛行測試。從此。備受關(guān)注的“捕食者”無人機(jī)家族的新成員終于浮出水面。

“復(fù)仇者”無人機(jī)是在MQ-9“死神”無人機(jī)的基礎(chǔ)上，為滿足美軍未來空戰(zhàn)需求而后續(xù)開發(fā)的新機(jī)型，系“捕食者”系列無人機(jī)的第三個(gè)發(fā)展型號(hào)?！皬?fù)仇者”無人機(jī)是具備隱身能力，噴氣推進(jìn)的遠(yuǎn)程無人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)(UCAM)，與通用原子公司開發(fā)的前兩種型號(hào)的“捕食者”系列無人機(jī)相比：活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的MQ－1，”捕食者A“型有很強(qiáng)的持續(xù)飛行和武器發(fā)射能力：渦輪螺旋槳的MQ－9，“捕食者B”型大大提升了武器攜帶能力，速度和執(zhí)行任務(wù)的高度：使用噴氣動(dòng)力的“捕食者c”型。則進(jìn)一步提高了速度、隱身生存能力、戰(zhàn)術(shù)反應(yīng)能力和任務(wù)靈活性。

發(fā)展歷程

為了回應(yīng)美軍大幅增加無人機(jī)的作戰(zhàn)需求，通用原子航空公司于2005年首次承認(rèn)“捕食者C”型無人機(jī)的存在，并稱這是其自主投資開展的項(xiàng)目，并定于2005年底完成首飛。隨后，由于公司新業(yè)務(wù)的發(fā)展，尤其是贏得美陸軍增程多功能無人機(jī)競標(biāo)項(xiàng)目(后來發(fā)展成“勇士”無人機(jī)，“死神”的衍生型)和美國本土安全部亞利桑那州邊境無人巡邏機(jī)競標(biāo)項(xiàng)目，以及包括“捕食者S”、“捕食者B”、“水手”和“牽牛星”在內(nèi)的多種機(jī)型的生產(chǎn)與研發(fā)工作，公司決定放慢“捕食者C”型無人機(jī)的研發(fā)進(jìn)程，并將首飛時(shí)間由2005年底推遲到2006年初。

后來，很少有“捕食者c”型無人機(jī)的消息。直到2006年11月，英國《飛行國際》報(bào)道：美國通用原子航空系統(tǒng)公司“捕食者”系列長航時(shí)多用途無人機(jī)的最新改型——“捕食者C”的首架原型機(jī)正在進(jìn)行最后的裝配和綜合工作，預(yù)定將在2007年首飛。通用原子航空系統(tǒng)公司也承認(rèn)他們正在研制該型飛機(jī)，預(yù)計(jì)于2007年底飛行，并坦誠是由于其他的項(xiàng)目合同減緩了他們完成研究和開發(fā)的能力，他們使用的是自己的研發(fā)資金。雖然曾承諾過2006年進(jìn)行首飛，但2006年該項(xiàng)研制計(jì)劃只進(jìn)行了一半。這種新型飛機(jī)將應(yīng)用公司正在使用的已證實(shí)的飛機(jī)動(dòng)力裝置——某型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。并透露無人機(jī)將具有更長的續(xù)航時(shí)間，改進(jìn)的生存性和可靠性，可用于戰(zhàn)斗和國土安全行動(dòng)。通用原子航空公司飛機(jī)系統(tǒng)集團(tuán)總裁表示：“公司獨(dú)家成功預(yù)測了近期的軍事需要，并已經(jīng)為軍方下一階段的應(yīng)用準(zhǔn)備好了超強(qiáng)能力的無人飛機(jī)。與前兩個(gè)“捕食者”系列一樣，發(fā)展并投資“復(fù)仇者”無人機(jī)是公司的高瞻遠(yuǎn)矚并有重大意義。

此后，“捕食者C”型無人機(jī)又一次沉寂了3年之久。但從后來的發(fā)展來看，在這3年中，通用原子航空公司絲毫沒有放松“捕食者c”型無人機(jī)的研發(fā)進(jìn)度，但對于該型機(jī)的研發(fā)細(xì)節(jié)問題，公司一直對外守口如瓶。公司方面只是聲稱，與目前美軍在戰(zhàn)場使用的“捕食者B”型無人機(jī)相比，c型無人機(jī)會(huì)飛得更高，速度更快，并具備一定的隱身效果。在“捕食者B”型的基礎(chǔ)上，“復(fù)仇者”為“捕食者”系列增加了靈活及多任務(wù)執(zhí)行能力。

直至2009年4月15日，美國《航空周刊》首次報(bào)道：通用原子航空公司的新一代“復(fù)仇者”無人機(jī)分別在4月4日、13日和14日完成三次首飛測試。并披露了幾張?jiān)蜋C(jī)的飛行圖片。備受關(guān)注與期待的“捕食者”家族的新成員終于露出水面。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)

“復(fù)仇者”無人機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使無人機(jī)在更危險(xiǎn)的環(huán)境下?lián)碛懈叩纳鏅C(jī)率，給美國空軍和其他潛在的客戶提供一個(gè)具備增強(qiáng)型的快速反應(yīng)、武裝偵察能力的飛行平臺(tái)。雖然它還不能被稱作隱身飛機(jī)，但是由于采用了降低雷達(dá)散射的技術(shù)，增強(qiáng)了對雷達(dá)隱形的功能，使其比“捕食者”A型和B型的隱身性能更高，反應(yīng)更加迅速，戰(zhàn)場生存能力更強(qiáng)。

復(fù)仇者提出了一種無風(fēng)險(xiǎn)／低成本的采購選擇辦法，打算啟動(dòng)通用原子航空系統(tǒng)公司的現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)，使用與“捕食者B一同樣的材料和航電設(shè)備，其地面控制站標(biāo)準(zhǔn)也將與”捕食者系列飛機(jī)完全一致。

“復(fù)仇者”無人機(jī)機(jī)長12.5米(正在生產(chǎn)的第2架無人機(jī)機(jī)身增加0.61米，使整機(jī)長度超過13.1米)，與“捕食者A型和B型相比，機(jī)身更加扁平，寬大。機(jī)翼前緣后掠17°，翼展20.12米，從體積上看，“復(fù)仇者”無人機(jī)稍大于“捕食者B”型機(jī)。大展弦比機(jī)翼分成內(nèi)外兩段，這樣的設(shè)計(jì)使得內(nèi)段機(jī)翼較厚，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利，機(jī)翼上表面傾斜與機(jī)身和發(fā)動(dòng)機(jī)艙在機(jī)身側(cè)面相交形成一條脊線，從機(jī)頭延伸至機(jī)尾，有助于減小飛機(jī)的截面的雷達(dá)信號(hào)特征。機(jī)翼內(nèi)段的厚度與曲率變化并不明顯，目的是盡可能延長機(jī)翼的層流面積，減小阻力。在原型機(jī)上，工程師還在在機(jī)翼與機(jī)身結(jié)合的區(qū)域安裝了一些簇狀柔線用于觀察翼身融合處的流動(dòng)狀態(tài)。

“復(fù)仇者”無人機(jī)的尾翼采用V字型布局，兩片前后緣平行的尾翼相互垂直，不僅將雷達(dá)探測信號(hào)偏轉(zhuǎn)反射出去，也能對發(fā)動(dòng)機(jī)噴口進(jìn)行遮蔽，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的紅外信號(hào)特征。尾翼可全向轉(zhuǎn)動(dòng)，每片尾翼都安有兩個(gè)伺服控制系統(tǒng)，互為裕度。無人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)采用背負(fù)式安裝在機(jī)身上方，s形進(jìn)氣道大大降低了發(fā)動(dòng)機(jī)雷達(dá)信號(hào)特征。普惠公司已經(jīng)研制出s形噴管，這種噴管能夠有效降低雷達(dá)的截獲概率，并能對噴氣進(jìn)行有效冷卻，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的紅外信號(hào)特征。從飛機(jī)的平面形狀來看，尾翼的邊緣與機(jī)翼邊緣平行，這種外形設(shè)計(jì)在經(jīng)典的隱形飛機(jī)如B－2和F－22上都曾采用過。

發(fā)動(dòng)機(jī)采用普·惠公司PW545B渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)被賽斯納“獎(jiǎng)狀”X Ls公務(wù)機(jī)所使用，額定推力2177.3千克。使用該發(fā)動(dòng)機(jī)后，“復(fù)仇者”無人機(jī)的速度有望超過740千米/小時(shí)，但通用原子公司的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人稱：在接下來確定飛行包線的飛行試驗(yàn)中，無人機(jī)的飛行速度很有可能大大超過這個(gè)數(shù)字。強(qiáng)勁的動(dòng)力和高效的氣動(dòng)設(shè)計(jì)也使飛機(jī)的飛行高度超過18288米，大大超過“捕食者B”復(fù)仇者無人機(jī)的起落架與捕食者系列的前兩種型號(hào)具有很大的不同，為了減少研發(fā)時(shí)間，“復(fù)仇者”無人機(jī)采用了F－5戰(zhàn)斗機(jī)的起落架，主輪安裝在機(jī)翼內(nèi)段，前輪安裝在機(jī)頭，該起落架還具有防滑剎車功能。

考慮到隱身的需要，“復(fù)仇者”擁有一個(gè)內(nèi)埋式武器艙，武器艙長3米，最大可攜帶重1360.8千克的武器和傳感器系統(tǒng)。在低風(fēng)險(xiǎn)的作戰(zhàn)環(huán)境下執(zhí)行非隱身任務(wù)時(shí)還可以直接在機(jī)身和機(jī)翼下掛載武器。而在執(zhí)行偵察監(jiān)視任務(wù)時(shí)，“復(fù)仇者”的武器艙也可以去掉，換裝一個(gè)半埋式的廣域監(jiān)視吊艙。為了延長飛行時(shí)間，可以由炸彈艙攜帶額外的燃料箱來實(shí)現(xiàn)(可延長2小時(shí))，“復(fù)仇者”無人機(jī)正常的燃料存儲(chǔ)是機(jī)翼和機(jī)身各攜帶總?cè)加偷?0％。

“復(fù)仇者”無人機(jī)的機(jī)翼將可以折疊，便于在機(jī)庫存放和維修，如果能夠?qū)ふ业胶＼姷馁I家，這樣的設(shè)計(jì)也利于在航空母艦的甲板上停放。從公開的一張“復(fù)仇者”無人機(jī)圖片上可以明顯看到其尾部有個(gè)著艦鉤，這暗示我們：與航母艦載的相關(guān)驗(yàn)證已經(jīng)安排在飛行試驗(yàn)的計(jì)劃中。不過，美空軍與英空軍是最有希望的用戶?！皬?fù)仇者”攜帶的電源將不低于“捕食者B”型無人機(jī)的45千瓦。為了攜帶像全天候主動(dòng)電掃描相控陣?yán)走_(dá)(AESA)這樣的廣域偵察監(jiān)視

設(shè)備，無人機(jī)的機(jī)腹扁平，外形的流線型遭輕微的破壞?！吧截垺焙铣煽讖嚼?/p>

達(dá)(Lynx SAR)將裝在機(jī)頭的下半部分。與其他“捕食者”家族的成員相比，“復(fù)仇者”的原型機(jī)沒有安裝光電，紅外傳感器轉(zhuǎn)塔，但通用原子公司已證實(shí)正為該機(jī)研發(fā)一種新式全動(dòng)視頻傳感器，該傳感器是F一35的前視紅外傳感器改型。該機(jī)也可能安裝Ku波段的衛(wèi)星通信天線罩。

從公開的資料來看，“復(fù)仇者”無人機(jī)有兩種作戰(zhàn)使命：一是和具有“捕食者B，MQ－9“死神”相同的巡邏一攻擊任務(wù)，由于速度快，它反應(yīng)時(shí)間顯著縮短；二是純粹的戰(zhàn)場偵察，監(jiān)視與情報(bào)獲取任務(wù)，此時(shí)將在無人機(jī)的武器艙安裝大范圍監(jiān)視系統(tǒng)，包括大視角監(jiān)視吊艙系統(tǒng)(美國空軍負(fù)責(zé)提供大視角監(jiān)視系統(tǒng))、全天候有源相控陣?yán)走_(dá)AESA，據(jù)稱該系統(tǒng)將用于全監(jiān)視型的“復(fù)仇者”。

后續(xù)發(fā)展

通用原子公司負(fù)責(zé)人稱：“復(fù)仇者”于2009年4月14號(hào)進(jìn)行首飛，相關(guān)的試驗(yàn)籌備工作持續(xù)了2-3個(gè)月。按照用戶要求，在10～12個(gè)月的飛行測試后，無人機(jī)將進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)階段。在4周前加利福尼亞州的Poway的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。

“復(fù)仇者”無人機(jī)將使用與捕食者無人機(jī)相同的載荷，飛行高度可與“全球鷹”無人機(jī)相媲美，但通用原子公司表示，發(fā)展“捕食者C”型無人機(jī)不是要與“全球鷹”無人機(jī)進(jìn)行競爭。國防部長蓋茨曾宣布美國空軍將形成F-22，F(xiàn)-35和無人機(jī)組成的高、中、低檔格局，而隱形無人機(jī)，如“復(fù)仇者”和X-47B的量產(chǎn)，無形中又在擠兌有人隱形戰(zhàn)機(jī)的市場。但是，美軍內(nèi)部—直存在有人和“無人的爭論。所以，復(fù)仇者無人機(jī)的發(fā)展前景與命運(yùn)究竟如何，我們還需要拭目以待。