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中国隐身无人机发展迅速,何时会上舰?

发布时间: 2019-11-19 12:03    查看:2543

11月17日,我国第二艘航母顺利通过台湾海峡,赴南海相关海域开展科研试验和例行训练。从海军公布的视频可以看出,此次航母携带了多架歼-15舰载战斗机。


歼-15无疑是我国现役航母攻防的核心力量,是外界关注和讨论的热点。在今年国庆阅兵展示了攻击-11、攻击-2等先进无人机背景下,中国航母未来是否会配备隐身无人机也成为热点讨论话题。


前段时间,美国波音公司的mq-25a “黄貂鱼”无人机完成首飞。和之前x-47b的验证机项目不同,“黄貂鱼”是一个在发展之初就打算装备美国海军的工程型号。这也使得在航母上运行的固定翼舰载无人机的应用迈出了关键的一步。在无人机大发展的情况下,舰载航空兵同样对无人机有着强烈的需求。但航母的特殊性,又使得其对舰载无人机的要求平添了很多限制,也使得在航母上运行的舰载无人机成为无人机家族中的“小众精英”。



国庆阅兵中展示的攻击-11隐身无人机 央视截图


航母舰载无人机,美国已经起跑


美国是发展无人机最积极的国家,可以说是无人机领域的“执牛耳者”。其发展的无人机全方位覆盖,从大型的rq-170隐身无人机,到小型的侦察校射无人机,从高空长航时的“全球鹰”,到中空长航时的“收割者”“捕食者”“察打一体”无人机,可谓样样俱全。甚至很多类型的无人机,都是美国“发明”或者定义的。


在空军大量装备无人机的时候,美国海军其实也对无人机也有旺盛的需求。传统上无人机完成的3d(dall、dirty、dangerous,即脏活、险活、无聊的活)环境下的任务,海军也不想让人干。因此,美国海军装备了不少小型无人机,用于装备除航母外的水面舰艇。比如说 “扫描鹰”、mq-8“火力侦察兵”等等。



从海军公布的视频可以看出,我国第二艘航母跨海区训练携带了多架歼-15舰载战斗机


专门装备航母的固定翼无人机也在本世纪的前十年展开研制。2007年8月,美国海军与诺思罗普?格鲁曼公司签署一份价值6.36亿美元、为期6年的“无人空中作战系统演示计划”(ucas-d)项目合同。这个演示计划实际上就是为了研制一种对地打击无人机进行技术验证。在该项目支持下, x-47b无人机最终成功上舰试验。这是一种飞翼布局的无人机,使用了双后掠形式,机长11.65米,翼展18.9米,机体高3.17米,最大起飞总重约20吨,武器载荷2041千克,极限过载6g,最高速度为高亚音速。该机翼展长于f/a-18e/f,最大起飞重量接近f/a-18c。不过,最后这个项目在完成上舰试验后就取消了。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。


ucas-d项目之后,美国海军把航母载无人机的发展重点转到支援保障类型上。mq-25“黄貂鱼”舰载无人机加油机计划就是在这个背景下发展的。mq-25可将大约13.6吨燃油运送至距航母约926千米的空域,可将己方战机的打击半径增大740千米,而目前f/a-18e/f的典型作战半径只有833千米,这相当于让其作战半径延长一倍,达到1574千米。它还将解放“超级大黄蜂”,后者20%-30%的任务被用来进行空中加油。波音公司、洛克希德?马丁公司和通用原子能公司都推出了自己的方案,最终波音公司的全新方案胜出,并于9月19日顺利完成首飞。虽然“黄貂鱼”只是一个加油机,但是它却解决了x-47b未完成的夙愿——提高航母舰载机的打击半径。而且作为加油机,“黄貂鱼”还有利于其他舰载机的回收。



美国x-47b隐身舰载无人机在航母上弹射起飞


尽管mq-25完成首飞,算是海军的舰载无人机向前迈出的重要一步,但是包括美国海军在内的世界各国海军在舰载固定翼无人机的发展上要比空军落后一拍是不争的事实,当然这也是有原因的。发展适合航母使用的舰载无人机,受到的限制比较多。


首先,航母甲板尺寸和机库面积有限,太大的无人机不好装。而且一些大型平台用不着航母携带。比如说rq-4a“全球鹰”,美军通过卫星控制可以洲际飞行,用航母携带的必要性大大折扣。所以美国海军也采购了其改进型rq-4b“海神”无人机,同样是陆地起降。


其次,航母空间有限,可以说是寸土寸金。增加一种新机型或者机种,那就意味着减少其他机种和机型,这一点和空军不同。航母要是装无人机,必须替代现有飞机,总的能力必须有大的提高,而空军装备无人机可以是补充。所以类似“收割者”这类适合低强度作战的“察打一体”无人机也没必要上舰。如果它上舰,替代了“大黄蜂”,航母将成为治安战母舰,航母攻击群的总体战斗力会大大降低。所以航母增加无人机确实要通盘考虑,总能力要有明显增量,更符合其执行的任务。而现有的舰载机联队的搭配实际上已经比较稳定了。



mq-25主要用于空中加油


这次美国发展mq-25也是经过了周密计算的。mq-25上舰后,虽然可能会减少部分“大黄蜂”战斗机,但实际上“超级大黄蜂”20%-30%的任务被用来进行空中加油,用mq-25代替后总的能力会得到加强。如果用专门对地攻击的x-47b代替f-35或者f/a-18,那么该用来进行空中加油的f/a-18还是要用来进行空中加油,而能够投入防空作战的飞机的数量将大打折扣。当然,理论上讲,执行空中加油任务的f/a-18也能携带导弹参加战斗,但这也仅限于理论上。


此外,世界上拥有航母的国家本来就不多。其他国家的航母数量都集中在个位数,不少国家的航母都是“孤品”,为那么一两艘航母专门发展一种无人机从经济上讲太不划算。即便是一支试图保持11艘航母美国,对舰载固定翼无人机的需求量仍然不大——毕竟这类无人机主要用于支援保障任务,这样的话势必增加单机成本。


中国隐身无人机发展迅速,上舰“有基础”


近些年,中国在无人机领域的发展突飞猛进,从“高空高速”,到“中空中速”,从飞翼到旋翼,从三角翼到连接翼,从单机身到双机身,各种设计之大胆,之前卫,在世界范围内都是很少见。中国无人机可能在一些领域还不够精致,比如说发动机,比如说一些传感器,但是在总体技术上既有高度,也有广度,各种新概念也层出不穷。在无人机研发的种类上,中国几乎可以和美国并驾齐驱。外媒甚至认为,无人机已经是是中国战略拼图的一部分。


伴随中国航母的服役,人们自然也会发问,中国能不能、要不要、急不急发展航母载无人机。


我们先来看能不能的问题。近年来,中国各大厂商展出了大量的无人机平台。除去一些太小的、能力偏弱的,以及太大的、上不了航母的,其实有几款飞机是具有上舰潜力的。除了国庆阅兵展示的攻击-11无人机,还有航天科技公司展出的彩虹-7隐身无人机,其最大起飞重量达到13吨,中国航天科工公司也曾展示的“天鹰”隐身无人机。



攻击-11非常重视隐身设计 china military 图


这些无人机的共同特性是采用飞翼布局方式,隐身性能好,航程较远,航时较长,适合执行侦察、打击等任务。根据现有的技术,甚至在这些无人机的基础上,发展航母舰载无人机从技术上说也是顺理成章。


一般来说,同类型的舰载无人机和陆基无人机从技术上讲有三个特殊点。首先,和舰载战斗机机一样,舰载无人机必须有良好的起降性能。简单来说,就是要滑跑距离更短,离地速度更低,起降迎角更小,操控的响应特征好。目前的大型无人机主要以侦察、监视、对地打击为主,这类平台突出亚声速巡航效率,展弦比大,后掠角小,这就自然而然的带来了起降性能好的优势。中国的机种飞翼布局无人机,尽在控制上的难度比较大,但是从x-47b发展来看,舰上起降是没有问题的。退一步讲,即便飞翼布局无人机上舰有困难,也完全可以发展其他布局形式的隐身无人机。


其次,机身、起落架要有足够的强度。能够经受住弹射起飞和降落时对起落架、机身的冲击。像“捕食者”这类无人机,如果不进行结构加强,经过几轮的弹射起飞拦阻降落后恐怕就要散架了。即便是使用滑跃起飞方式,对前起落架的冲击力也是很大的。当然,这总体上不是一个大问题,加强机体结构和起落架强度即可,和舰载战斗机加强结构强度的方法没有本质区别。



珠海航展上展示的“天鹰”隐身无人机 房大川 摄


第三是控制系统要求更可靠。航母对无人机起降安全的要求要远比空军的地面机场高,因为一旦比较大的飞机在起降阶段特别是降落过程中出现意外,将给航母带来巨大灾难。轻则脱离战斗,重则入坞维修。美国空军的实践表明,至少 “捕食者”这种型号无人机的事故率是非常高的。如何让舰载固定翼飞机可靠、安全着陆,这实际上是中国研发固定翼舰载无人机在技术上面临的最主要的问题。需要看到的是,即便中国现在开始在舰载固定翼无人机上发力,可以视为和世界水平在差不多同一个起跑线上,但跑道必然更曲折,毕竟美国人之前铺垫了好多年。


我们再来看要不要的问题。其实,使用航母最娴熟的美国人已经给出了答案——为什么不。中国早晚也要考虑航母载无人加油机的问题。当然,中国和美国国情不同意味着中国海军对无人机的需求更强烈。美国航母战斗群出去,可以依托大量天基系统提供情报支撑,还能依托海外基地起飞的固定翼情报飞机提供支援。中国的天基系统对航母的支援大概率比不上美国,更没有海外基地的支援(至少短期内如此),实际上对航母舰载的保障类隐身无人机的需求更为旺盛。这类专门设计的无人机可以实现更远的飞行距离更长的留空时间。



以后中国航母甲板上会不会出现隐身无人机的身影,值得关注


当然,因为中国海军的航母数量在很长时间内都要小于美国,对无人机的数量要求不高,这势必会增大成本。不过,在军事需求面前,经济性不应该是主要的考虑。况且,也有办法降低单个平台的成本。比如,通过舰载和陆基并行发展的方式,共享平台、载荷,通过增加陆基型号数量来平摊成本。或者研制多用途的无人机。可以通过模块化设计,研制一个集加油、对地攻击、侦察监视能力于一体隐身无人机的“系统家族”,他们对平台的要求大体上是一致的。


我们最后来看急不急的问题。如果说从美国mq-25已经完成首飞的角度看是挺急的,但恐怕还不是最急的。其实,对于中国海军来说,当务之急应该是发展一种歼-15战斗机的隐身后继型号。在f-35系列战机广泛装备周边各国、特别是周边国家甚至还决定引进f-35b的情况下。单靠歼-15已经无法应对未来空中作战需求了。在这种情况下,发展具有第四代战斗机水平的舰载战斗机应该是第一要务。舰载固定翼无人机的优先度,可能不会比它高。本文来源:澎湃新闻



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