雷神，英國的“振奮劑”

姍姍來遲的首飛

“雷神”項目可以追溯到上世紀80年代。當時，為了發(fā)展“狂風”攻擊機的換代機型，英國國防部與英國航太公司聯(lián)合展開了一項名為“未來攻擊機（FOA）”的計劃，其目標是研制一種具備縱深攻擊能力的多用途戰(zhàn)斗機。上世紀90年代，英國航太公司獨立開展了多項具有隱身特性的無人機研究項目。大概是看到了隱身攻擊機的可行性，1995年，英國國防部啟動了一項隱身技術(shù)驗證機計劃，以驗證FOA所需要的隱身技術(shù)。1997年，F(xiàn)OA系統(tǒng)調(diào)整為未來空中攻擊系統(tǒng)FOAS。

進入新世紀，英國航太公司在無人機核心技術(shù)方面取得突破，與此同時英國國防部開始了一項新的“戰(zhàn)略無人機試驗計劃”，并于2005年對外公布，同時終止FOAS計劃。這一計劃表明英國遠期的空中進攻力量將建立在無人機之上，同時表明英國在無人作戰(zhàn)系統(tǒng)領(lǐng)域取得了快速發(fā)展。

英國一直希望發(fā)展一種在航程上接近“火神”轟炸機的全新無人攻擊機平臺。這種無人機的航程要足夠遠。因為未來英國皇家空軍將裝備F-35聯(lián)合戰(zhàn)斗機，它能擔負絕大多數(shù)戰(zhàn)術(shù)隱身攻擊任務(wù)，甚至是跨洋飛行的任務(wù)，而且這種武器是很難從美國那里得到。由此，“雷神”全尺寸技術(shù)驗證機計劃正式啟動。2007年11月20日，英國航太公司在沃頓工廠舉行機體加工啟動儀式，標志著“雷神”驗證機正式進入制造階段。之后，“雷神”計劃進展比較順利。2010年7月12日，英國航太公司在沃頓工廠巨大的微波暗室內(nèi)舉行了“雷神”出廠儀式，該機真容首次現(xiàn)身。2013年8月，“雷神”在出廠3年后實現(xiàn)了首飛。

全球“排行”老三

世界上已經(jīng)有四型類似的無人攻擊機驗證機進行了首飛，即美國的X-47B、法國的“神經(jīng)元”、英國的“雷神”和中國的“利劍”。除了X-47B是一種艦載型號以外，其他均為陸基型，除了中國的“利劍”還不能明確外，其他三種型號均為驗證機。

從布局上看，上述四種無人機都采用了飛翼布局，在升阻比、機動性等方面都非常相似。但從個頭上看，X-47B最大，“利劍”次之，之后是“雷神”和“神經(jīng)元”。從它們的大小，也能看出各自的能力。最大X-47B使用了F-16發(fā)動機的無加力版，作戰(zhàn)半徑超過2 000千米。而“利劍”的發(fā)動機可能使用了RB-93發(fā)動機。如果根據(jù)RB-93發(fā)動機的已知數(shù)據(jù)來計算“利劍”尺寸的話，該機尺寸是“雷神”的兩倍，起飛重最約達13～15噸。

“雷神”翼展約為11.35米，機長約為9.94米，起飛重量超過8噸。該機和“神經(jīng)元”接近。“神經(jīng)元”機長約9.3米，翼展約12.5米，全機重量約7噸，最大飛行速度可以達到馬赫數(shù)0.8。從作戰(zhàn)角度看，“雷神”8噸左右的起飛重量偏小，這將導(dǎo)致該機在航程、載彈量方面受到很大限制，而且從進攻角色扮演來看，與即將服役的F-35有相當大的重疊。

飛翼布局有利隱身

“雷神”無人機能實現(xiàn)隱身性能和較高的氣動性能，飛翼布局是關(guān)鍵。目前，航空界普遍認為，無尾飛翼布局是無人機實現(xiàn)隱身和啟動一體化設(shè)計的最佳選擇。一般而言，飛翼布局符合全升力體飛行器的設(shè)計思想，在氣動方面優(yōu)勢明顯。拿“雷神”來說，由于沒有垂尾，結(jié)構(gòu)簡單，大大降低了該機的濕面積，飛機的摩擦阻力較小。由于采用了典型的翼身融合設(shè)計，減少了頭部的迎風面積，也減少了機翼與機身的干擾，大幅度降低干擾阻力和誘導(dǎo)阻力。而飛翼的機身剖面也近似于翼型剖面，可以將整架飛機視為一個升力面，極大提高了升阻比，因此航程性能較好。由于采用了翼身融合設(shè)計，沒有尾翼沒有機身，從機體內(nèi)部看，空間得到了最大限度利用，翼身融合部分空間都被充分利用，包括可以增加更多的燃油和載荷。較多的內(nèi)部燃油加上飛翼較高的升阻比，意味著該機能以很小的重量達到很遠的航程，甚至能用戰(zhàn)術(shù)級飛機的重量達到原來戰(zhàn)略轟炸機的航程。當然，現(xiàn)在的“雷神”做不到，但是將起飛重量放大到30噸，或許會具有這種能力。

“雷神”的飛翼布局也非常有利于隱身。通常而言，飛機最強烈的雷達反射源包括一些腔體反射（例如進氣道、尾噴管、座艙、雷達罩），二面角（例如機翼與機身，機翼與掛架，垂尾與水平尾翼等）機身、機翼前緣形成的曲面或鏡面反射以及機翼、尾翼前后緣的邊緣繞射。由于“雷神”采用了無尾飛翼布局，上下翼面與機身融合度高，再加上采用背負式進氣道，外形光滑，無座艙，它幾乎沒有較大的雷達散射源。如果采用先進的復(fù)合材料和吸波涂層，背負進氣道再配合S形處理和進氣道格柵等技術(shù)，可以進一步提高飛機的隱身能力。也正是由于飛翼式布局和背負式進氣道有這些突出優(yōu)點，所以它才成為隱身轟炸機及無人攻擊的一個“標準布局”。

飛翼雖然有眾多優(yōu)點，但是直到上世紀80年代才在B-2上得以真正實現(xiàn)，這說明其在設(shè)計上也有先天不足。一個最大的難點在于不易控制，由于取消了機身和尾翼，飛機的穩(wěn)定性和操縱性都與常規(guī)布局飛機有顯著不同，早期的飛翼都無一例外的受阻于飛機不穩(wěn)定、控制閑難，特別是“荷蘭滾”等問題。盡管德國在上世紀40年代、美國波音公司在上世紀50年代都曾嘗試過飛翼設(shè)計，但最后都無果而終。

“雷神”的未來

根據(jù)英國國防部早前提出的空軍“縱深持續(xù)攻擊能力”計劃，其將在2020年前后正式裝備一種作戰(zhàn)平臺，該平臺不僅可以提供戰(zhàn)爭首日對敵防空系統(tǒng)和嚴密設(shè)防目標文施縱深打擊的能力，還可以在數(shù)十套地對空導(dǎo)彈系統(tǒng)組成的嚴密防御空間內(nèi)生存下來。顯然“雷神”驗證的技術(shù)，完全可以用來研發(fā)類似的攻擊平臺。

總體來說，英國并不急于獨立研發(fā)無人機。對于一個購買主力戰(zhàn)斗機（F-35）、重型運輸機、預(yù)警機，甚至可以購買潛射洲際彈道導(dǎo)彈的國家而言，其國防安全對航空工業(yè)的需求顯然并不大，且其航空工業(yè)也不可能只為本國軍隊研制武器。相反，對于英國航空工業(yè)來說，賺錢是第一要務(wù)。在無人機領(lǐng)域同樣貫徹這一原則。比如，目前英國對于自研中小型察打一體無人機并不積極，因為這一市場的端領(lǐng)域幾乎被美國和以色列占領(lǐng)，而低端領(lǐng)域也在價格上拼不過第三世界國家。但是，英國人在無人機的其他領(lǐng)域卻很下功夫。比如發(fā)動機，以色列的“哈比”“搜索者”“赫爾姆斯450”“影子600”無人機均使用英國諾頓的發(fā)動機。所以，英國之所以要研制“雷神”，在某種程度上也許主要是為了保持在航空科技最前沿的一席之地。