美海军陆战队拟发展大型垂直起降无人机

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中国航空报讯:2018年3月8日,美海军陆战队正式发布了大型无人垂直起降飞行器项目——“海军陆战队空地特遣部队无人机系统远征装备”(MUX)的信息征询书。这意味着美海军陆战队对该项目的需求已基本明确,并正式与工业界探索技术解决方案。该机将成为美海军陆战队首型大型无人机,届时形成美四大军种均列装大型无人机的态势,并给美海上航空力量构成和运用带来重大变化。

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贝尔直升机德事隆公司打算用V-247方案竞标MUX项目

发展背景

MUX项目由美海军部多任务战术无人机系统项目办公室执行,初始能力文件(ICD)于2016年8月获联合需求监督委员会批准,预计于2028年形成初始作战能力,2034年形成完全作战能力。为满足进度要求,部分成熟技术将通过快速采办的方式获取。

MUX是美海军陆战队基于其过去十多年来的地面战争和非对称军事行动的经验教训,以及能力需求缺口评估结论提出的。评估结论为:无人机是填补当前能力缺口的最优选择,并能更好地为未来以MV-22、F-35B和“未来垂直起降飞行器”(FVL)为主的航空装备体系提供能力补充。

美海军陆战队2018财年航空规划中将MUX描述为:具备电子战,指挥、控制、通信中继,情报/监视/侦察,后勤运输和打击能力的多传感器无人机,作为MV-22和F-35之间的连接过渡装备,为海军陆战队空地特遣部队提供灵活、持久、致命的能力,可为不同规模的作战单元如特遣队、中队直到陆战队远征旅等作战单位提供全方位的能力。

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波音公司可能用图中模型所示的为做事垂直起降方案竞标MUX项目 图中前方为波音公司此前制造过的小尺寸验证机模型

能力及性能要求

美海军陆战队在信息征询书中列出了MUX的7项能力要求,并根据这些能力要求确定了主要性能/能力指标。

1.按三个优先级提出7项能力要求

第一优先级是核心且不可取代的4项能力:预警;情报/监视/侦察;电子战;通信中继;第二优先级是由MUX和其他装备共同提供且互为补充的1项能力:进攻性空中支援;第三优先级是重要但可分配给其他系统的2项能力:空中护航;物资运输。前者可由联合多用途旋翼机或“未来垂直起降飞行器”承担,后者可由有人驾驶飞机或专用物资运输无人机等承担。

2.根据能力要求确定了完备的性能要求

MUX可在现有直升机平台或技术验证机的基础上研发,也可开发全新验证机,但都应能满足以下指标要求。

自主性:在监督控制下能全自主完成:启动、从L级两栖舰船(如两栖突击舰等)上起飞、按设定航线飞行并执行任务、返回,在L级舰船或未经勘测和人工处理的46米×46米野外着陆区降落等。

飞行性能:①满载时,巡航速度达到370~556千米/时;②搭载有效载荷且不进行空中加油时,作战半径达到648~1296千米;③能飞抵648千米外,且最短在用时间达到8~12小时;④在高功率、低速状态下具备机动灵活性,在任务半径内具备在1829米飞行高度、35℃环境下的无地效悬停能力。

有效载荷:①内部有效载荷(货运)至少达1362千克(一个“联合模块化联运集装箱”),理想目标达2724千克(两个集装箱);②1362~4086千克的外部有效载荷能力(货运),并可同时搭载至少227千克的内部有效载荷。

其他要求:能在水陆两栖舰船上长期部署使用,能进行空中加油,能在恶劣环境下全天候/全时域使用等。此外,海军陆战队还提出了MUX的7个典型任务剖面要求,包括空中预警、空中侦察、电子战、两栖突袭时C4I,两栖突击作战及支援,侦察部队再补给等。

在信息征询书发布后不久,美海军陆战队就得到了反馈意见,工业界抱怨提出了太多能力要求,将导致最终产品的技术难度和经济性无法控制。因此,在军方与工业界举行了数次讨论会后,MUX项目负责人表示,海军陆战队规划的未来装备体系中已包含了充足的运输类装备,因此未来可能将物资运输任务的性能要求进一步降低,而将关注点放在长航程/航时方面。

性能特点及装备定位

根据海军陆战队提出的要求,可以描绘出MUX大致的性能特点,及其在未来装备体系中的定位。

1.突出航程航时

由于不用考虑飞行员载荷等问题,无人机能追求更大的航时和航程指标。MUX性能指标中,航程/航时是一个与其他项目差异较大的重要指标,与联合多用途旋翼机、V-22“鱼鹰”等相比都有较大幅度的提升,突出其作为无人机的性能优势。军方与工业界讨论后,正考虑对项目需求进行调整,放弃一定的运输能力需求,来确保其航程、航时指标的实现或进一步提升。

2.具备高速飞行能力

飞行速度同样是个非常重要的指标,MUX飞行速度比目前美陆军正在推进的联合多用途旋翼机项目提高了约30%,最高达到556千米/时,与V-22的巡航速度相当。除了提高任务效能方面的考虑外,一个很重要的原因是MUX未来将与V-22搭配使用,为其提供预警、护航等能力支持,必须保证具备与V-22相当的飞行速度,避免成为飞行编队中的短板。

3.强调有人监管的高自主飞行能力

高自主飞行能力是MUX的主要特征,要求能在有人监管下自主完成从起飞、巡航、作业到返航着陆在内的几乎全部航段,以提高海军陆战队作战部队,特别是小规模作战部队的综合任务能力和自动化水平。MUX的自主飞行能力指标与海军陆战队正在进行的另一个项目“空中自主货运/通用系统”有很多相似之处,如全自主飞行、能自动在未经准备的野外场地起降等。目前该项目已取得了令人满意的技术成果,并可被MUX借鉴和应用,降低项目技术风险。

4.覆盖H-1系列任务,并承担分布式作战概念的基层作战支持

从指标来看,MUX对内载、外载能力、舰载适配性和外形尺寸等要求都和目前的AH-1Z/UH-1Y大致相当。可以判断,MUX将作为美海军陆战队未来主要的舰载多功能垂直起降装备,用于承担目前由AH-1Z、UH-1Y承担的两栖攻击、舰载通用等任务。与UH-1Y、V-22等相比,MUX部署使用范围更大,将成为美海军陆战队更好地推行分布式作战概念的基层支持装备。

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皮亚斯基飞机公司的MUX方案舰上起降想象图

几点看法

1.美海军陆战队未来航空装备体系已初步显现

随着多个重点装备研制项目的推进,美海军陆战队未来航空装备体系已逐渐露出水面,将由MV-22B、F-35B、MUX、“未来垂直起降飞行器”及KC-130J等构建。其中,MV-22B承担两栖突击运输、远程兵力/装备投送任务;FVL承担通用运输、近距空中支援任务;F-35B承担争夺制空权、对地攻击任务;KC-130J提供空中加油、远程突袭支援任务;MUX首先用于空中预警、通信中继、情报/监视/侦察任务,随后扩展到空中火力支援等任务,作为美海军陆战队装备体系中全面、灵活、快速响应的舰载航空装备。

2.美军装备发展已开始应用“自顶向下”的体系化发展思路

从发布的信息征询书可以看出,美海军陆战队对MUX的需求非常明确,给出了性能指标、能力需求、主要任务、典型任务剖面等详细的设定和要求,其描述方式体现出美海军陆战队对垂直起降无人机装备发展的设计不是简单的机型替换,而是从体系功能角度考虑,通过“能力需求-装备体系-无人机装备”这种自顶向下的思路进行了定义,是体系“功能重组”和“功能填补”思路的体现。此外,MUX项目还体现出了以先行的分布式作战概念牵引装备发展的整体思路,使其能与分布式作战概念的整体思想和未来装备体系发展较好地匹配,避免用全新装备打过时战争的问题。

3.项目将推动美国新一代垂直起降技术体系完善和成熟

近几年来,在美国防部国防预先研究计划局(DARPA)和美军推动下,多种全新的垂直起降构型和技术得到发展,但成熟度仍有待提高,距工程应用还有距离。MUX作为美海军陆战队主导的型号开发项目,提供了明确的需求指引、经费支持和工程验证,将成为完成这些新兴的先进技术验证并推动其成熟的一个契机。因此,贝尔、波音等公司都对该项目表现出了强烈的意愿,并推出了基于各自最新的高速旋翼机技术成果的方案。这将推动美国建立更为坚实的新一代垂直起降技术体系,为美军未来的装备发展提供技术更成熟、性能更先进、选择更多样的解决方案,继续保持美军在垂直起降力量上的军事优势。

4.我国应加速高速旋翼机技术的研究

近几年来,国外对高速旋翼机将改变未来的作战样式有了更深的认识,并通过各个渠道安排多个有人、无人高速旋翼机技术验证、型号研制项目加快发展,以取得未来战争的优势。我国在这方面与美国等差距巨大,迫切需要加强技术研究,技术验证及装备研制,否则将很快面对新的装备代差。

责任编辑:实习编辑 王芮

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