美軍新型Ⅰ級無人空中系統(tǒng)演進歷程

子越 編譯

美國無人空中系統(tǒng)發(fā)展如火如荼，各軍種、各部門都在牽頭研制無人機。Ⅰ級無人空中系統(tǒng)則是美國未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)的重要組成部分，由美陸軍牽頭，霍尼韋爾公司主導研發(fā)。該系統(tǒng)自2002年起步以來，經(jīng)歷了試驗型微型無人機、采用汽油發(fā)動機的微型無人機階段，如今，Ⅰ級無人機正在以其發(fā)展軌跡走來——

前言

美軍新型Ⅰ級無人空中系統(tǒng)是排級裝備，可提供基本的實時偵察、監(jiān)視與目標捕獲(RSTA：Reconnaisance Sur-veillance Target Acquisition)能力，是美國未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)(FCS)的重要組成部分。Ⅰ級無人空中系統(tǒng)包括無人機主體、集中控制器和小型輔助、保障裝置，采用重燃料發(fā)動機、光電／紅外／激光指示器／激光測距儀傳感器。

Ⅰ級無人空中系統(tǒng)(UAVS，Un manned Aerial Vehicles)由霍尼韋爾公司以其研制的微型無人機(MAV，Mi-cro Air Vehicle)為基礎發(fā)展而來。Ⅰ級無人空中系統(tǒng)為士兵提供RSTA能力，可以在未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)的網(wǎng)絡下自主飛行和導航；單兵可以動態(tài)更新路線和目標信息；在不適合較大裝備的環(huán)境中，能夠為旅級戰(zhàn)斗隊士兵提供專門的偵察支持和預警。此外，它還具有懸停和定點觀察能力，可以在城市和復雜地形進行監(jiān)視及偵察。在城市街巷作戰(zhàn)中，其可在樓宇間、房頂上、窗臺上觀察隱蔽在街角或房間內(nèi)的襲擊者，從而為在街區(qū)執(zhí)行任務的士兵預警，避免更多士兵遭襲傷亡。

該系統(tǒng)可以分成兩個模塊化輕型運載裝備包進行運輸。在152m的高度，肉眼將無法看到Ⅰ級無人空中系統(tǒng)，其持續(xù)飛行時間達60分鐘，僅需5分鐘準備即可投入使用。

下面就介紹Ⅰ級無人空中系統(tǒng)的主體——Ⅰ級無人機(UAV)的演進歷程。

發(fā)展階段

MAV ACTD計劃

早在2002年5月，美國陸軍、國防高級研究規(guī)劃局(DARPA)及國防部長辦公室就共同投資，進行微型無人機先進概念技術演示(MAV ACTD)計劃。該計劃的目標是研制一種排級士兵可以使用的無人機，大幅提升感知能力和排級作戰(zhàn)能力。該計劃由飛機計劃執(zhí)行辦公室的無人空中系統(tǒng)計劃管理人負責。

MAV ACTD計劃的主要目標包括：通過試驗確定一種有效的平時可背負運輸?shù)能娪眯蛡刹?、監(jiān)視系統(tǒng)，要求該系統(tǒng)價格合理、操作簡便、反應迅速；研制一種采用光電／紅外傳感器的小型涵道風扇無人機，利用其垂直飛行能力為復雜地形中的士兵提供態(tài)勢感知能力。

2004年12月，霍尼韋爾公司獲得波音公司(FCS項目系統(tǒng)綜合商之一)授予的一份系統(tǒng)工程合同，進行FCS Ⅰ級無人空中系統(tǒng)的研制。

試驗型微型無人機(MAV)進行試驗

2005年，霍尼韋爾公司主導研制的試驗型微型無人機在喬治亞州本寧堡的美國陸軍步兵中心進行測試，同時，駐夏威夷群島斯科菲爾德兵營的第25步兵師也對試驗型微型無人機的軍事用途進行了初期評估。

試驗清楚地展示了微型無人機系統(tǒng)的潛力，評估驗明了微型無人機系統(tǒng)的優(yōu)點以及需要改進之處。其優(yōu)點包括：排長可通過微型無人機系統(tǒng)獲得戰(zhàn)場感知，得以確定敵方目標；通過微型無人機獲得的信息可以改變行動過程。試驗還演示了一個兩人小組迅速配置兩套微型無人機系統(tǒng)的方式。士兵反映需要改進的地方包括：無人機的持續(xù)飛行時間應該更長；增強數(shù)據(jù)傳輸信號；增強成像／變焦能力。這次試驗促使了新一代微型無人機—采用汽油發(fā)動機的微型無人機的問世。

采用汽油發(fā)動機的微型無人機(gMAV)問世

2006年10月，經(jīng)過升級和改進的采用汽油發(fā)動機的微型無人機發(fā)放給斯科菲爾德兵營，從士兵的反饋意見來看，評估結(jié)果很好。這些反饋信息包括：

為基層士兵提供了重要的RSTA能力；操作非常簡便；與斯特賴克旅的其他車輛配合使用時，MAV非常有助于持續(xù)性監(jiān)視。

采用汽油發(fā)動機的微型無人機已經(jīng)收到了聯(lián)邦航空局頒發(fā)的試驗飛行證明，可以在國家領空(NAS：national airspace)內(nèi)飛行。

美國海軍爆炸器材處理分隊使用該微型無人機進行了戰(zhàn)區(qū)評估，初期結(jié)果顯示，該系統(tǒng)性能良好。幾個執(zhí)法機構(gòu)也正在對該微型無人機進行試驗。從微型無人機到Ⅰ級無人機

從軍事用途評估得出的經(jīng)驗被用于最新改進型——Ⅰ級無人機和Ⅰ級Block 0型無人機的研制，并提供給陸軍評估任務部隊(AETF：Army Evaluation Task Force)。

Ⅰ級無人機

Ⅰ級無人機最初只打算配備光學／紅外傳感器，后來轉(zhuǎn)而重新設計配裝光電／紅外／激光指示器／激光測距儀傳感器，并提升了飛行高度。其推進系統(tǒng)也正在重新進行設計，使用功率較大的重燃料發(fā)動機。

2007年3月，Ⅰ級無人系統(tǒng)進行了未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)旅級戰(zhàn)斗隊的測試，設計工程師與部署到伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場的老兵均到場參加。在研制階段讓士兵參與實地訓練可以在設計初期了解重要的反饋意見。

試驗對象除了Ⅰ級無人機外，還包括未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)網(wǎng)絡、市區(qū)和戰(zhàn)術地面?zhèn)鞲衅?、小型無人地面車。無人機被用在未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)網(wǎng)絡中執(zhí)行偵察和目標識別任務，包括向未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)地面車和“阿帕奇”直升機有人／無人小隊發(fā)送信息。

士兵們對無人機系統(tǒng)非常歡迎，他們反饋的信息有：

即使太陽下山了，無人機系統(tǒng)的紅外傳感器也可以精確地定位敵人；

在訓練中，無人機能夠幫助識別武器，如果是在實戰(zhàn)中就可以用來救命；

無人機可以透視墻壁內(nèi)的情況，戰(zhàn)爭中可以救助被困的士兵。

Ⅰ級Block 0型無人機

Ⅰ級Block 0型無人機以采用汽油發(fā)動機的微型無人機的架構(gòu)為基礎作大量改進，其中包括傳感器萬向接頭、聯(lián)網(wǎng)電臺、改進型用戶界面、遠程啟動和電動加油。額外的國會資金已經(jīng)補充給未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)旅級戰(zhàn)斗隊計劃管理部門以及美國海軍，用來進行這些重要的改進。

國防高級研究規(guī)劃局為Ⅰ級無人機的5馬力重燃料發(fā)動機提供資金，該發(fā)動機已經(jīng)完成了超過62個小時的試驗臺操作。2008年1月，4臺發(fā)動機樣品完成交付。這種4沖程的發(fā)動機提高了操作的安全性，噪音減小，使用普通燃料，持續(xù)飛行的時間卻更長。陸軍評估任務部隊于2008年1月中旬在德克薩斯州布利斯堡進行了一次演示，首次完成了結(jié)合Ⅰ級無人機傳感器所傳圖像的戰(zhàn)術場景的繪制，從2008年2月開始接受Ⅰ級Block 0型無人機的訓練。

通過這次試驗了解到士兵對系統(tǒng)操作和功能的看法。試驗中，給士兵們留下深刻印象的是下車前的戰(zhàn)場感知能力大幅提升。

未來進程

Ⅰ級無人機計劃2008年末進行初步設計評估，2009年末進行關鍵設計與低風險飛行評估，2011年進行整套1級無人機的首次飛行，2015年形成初始作戰(zhàn)能力，2017年形成完全作戰(zhàn)能力。

編輯 劉蘭芳