“死神”無人機系統(tǒng)經(jīng)費與成本分析

張海濤

今年3月，美國空軍的“捕食者”無人機全部退役。“死神”（“收割者”）無人機將全面接棒。作為美國空軍的主戰(zhàn)裝備，“死神”的技術(shù)性能、作戰(zhàn)使用和研發(fā)費用與成本成為外界關(guān)注的焦點之一。

研制概況

1994年1月7日，通用原子航空系統(tǒng)公司（ GA-ASI）獲得一份為期30個月、總金額3170萬美元的先進概念技術(shù)驗證（ACTD）項目合同，研制第二等級（Tier2）中空長航時偵察無人機驗證機。首架于1994年7月3日完成首飛，同年10月即完成了首套系統(tǒng)（3架機和1個地面站）。美國國防部在ACTD項目中共購買了27架“捕食者”。1996年6月30日，ACTD項目結(jié)束。1997年該項目被移交給美國空軍，后者在同年將初始生產(chǎn)型“捕食者”系統(tǒng)編號為RQ-1A，并于同年8月19日首批訂購了2套初始小批量生產(chǎn)型系統(tǒng)。

“捕食者”系統(tǒng)中出現(xiàn)的編號較為繁雜，其中RQ-1A和RQ-1B均指整套無人機系統(tǒng)，而RQ-1K和RQ-1L均指無人機平臺。到2002年年底，美國空軍所有的RQ-1A基本已升級為RQ-1B，所有的RQ-1K基本已升級為RQ-1L。在2006年之前，RQ-1B又被升級為MQ-1B，RQ-1L又被升級為MQ-1L，因此美國空軍目前列裝的“捕食者”無人機系統(tǒng)均為MQ-1B，無人機均為MQ-1L。

“捕食者”無人機系統(tǒng)已發(fā)展成一個系列，其主要型號包括MQ-1B“捕食者”、MQ-1C“天空勇士”和MQ-9“死神”等。

（1）MQ-1B：采用MQ-1L無人機，可外掛2枚AGM-114空地導彈。該系統(tǒng)有時被稱為“捕食者”A系統(tǒng)。

（2）MQ-9“死神”：MQ-1B的改進型，屬于“捕食者”B系列。MQ-1L的放大型，2001年10月，為準備全球反恐戰(zhàn)，美國空軍提出了發(fā)展這種改型的建議。在此之前，通用原子航空系統(tǒng)公司已研制并首飛了“捕食者”B原型機。2003年6月，美國空軍作戰(zhàn)司令部確定了該機的作戰(zhàn)概念。美國空軍于2002年12月訂購了首批2架預生產(chǎn)型機和4架初始小批量生產(chǎn)型機。其中首架于2003年10月17日首飛。

（3）“復仇者”：MQ-9的改進型，最初曾稱為“捕食者”C。通用原子航空系統(tǒng)公司一直在秘密研制，2009年4月4日首飛。

（4）MQ-1C“天空勇士”：MQ-1C是美國陸軍“增程/多用途”（ ER/MP）無人機項目的產(chǎn)物。該項目2002年立項，旨在研制、采辦和部署一種RQ-5A/MQ-5B“獵人”無人機系統(tǒng)的后繼系統(tǒng)。通用原子航空系統(tǒng)公司領(lǐng)導的廠商團隊用MQ-1“捕食者”的改型投標該計劃，并提供2架原型機進行演示驗證，其中一架換裝了蒂勒爾特飛機發(fā)動機公司的“百夫長”1.7重油發(fā)動機，于2004年10月完成首飛，另一架保留了原來的汽油發(fā)動機。最終，該系統(tǒng)擊敗了諾斯羅普·格魯門公司領(lǐng)導的廠商團隊的“獵人”Ⅱ系統(tǒng)。2005年8月8日，美國陸軍授予通用原子航空系統(tǒng)公司一份為期2年、總金額2.143億美元的系統(tǒng)研制與驗證（SDD）合同，并在2006年年底正式賦予該機MQ-1C“天空勇士”的名稱。

“捕食者”系列無人機系統(tǒng)的平臺型別很多，也較為復雜。目前美國空軍已經(jīng)停止采購MQ-1（“捕食者”A），最后一架于2011年3月3日交付?！安妒痴摺盉（MQ-9）是在“捕食者”A的基礎(chǔ)上改型而來，增大了外形尺寸，垂尾由倒V形改為V形，換裝了霍尼韋爾TPE331-10T渦槳發(fā)動機，飛行包線全面擴展，任務載荷載重和續(xù)航能力顯著提高。該機采用螺旋式（ Spiral）的研制途徑，SpiralO是“捕食者”B的最初基本型，主要用于飛行特性評估。S pirall主要用于驗證攜帶AGM-114“地獄火”（Hellfire）激光制導導彈對地攻擊的能力。Spira12增加了無人機的最大起飛重量，集成了更多的電子設(shè)備。

研制經(jīng)費投入分析

參與投資的有DARPA（投資編號為0305205D）和美國空軍（投資編號為0305205F和0305219F）。

根據(jù)美國國防部關(guān)于“捕食者”無人機項目的決算報告，該項目研制經(jīng)費投入合計為28.72億美元（2015年幣值）。

由于MQ-1“捕食者”A已停產(chǎn)，本文重點研究MQ-9“捕食者”B項目。通用原子航空系統(tǒng)公司從1999年開始自籌資金研制MQ-9，2000年NASA也參與到投資中。2001年10月，美國空軍提出了對該型機的需求，在此之前通用原子航空系統(tǒng)公司已經(jīng)試飛了“捕食者”B的原型機。2002年，MQ-9的研制工作轉(zhuǎn)由空軍負責投資。美國空軍于2002年12月訂購了首批2架預生產(chǎn)型機和4架初始小批量生產(chǎn)型機。2003年6月，空軍作戰(zhàn)司令部確定了該機的作戰(zhàn)概念。首架樣機于2003年10月17日首飛。2004年9月，Spiral0研制完成。2005年5月，系統(tǒng)開發(fā)與驗證（SDD）開始，2007年9月，Spiral1研制完成，MQ-9具備了初始作戰(zhàn)能力。一套MQ-9系統(tǒng)包括4架無人機、1個地面控制站和一套衛(wèi)星通信組件。

到MQ-9 Spiral1研制結(jié)束為止，美軍對其研制費投入為2.95億美元（2011年幣值），主要用于6架樣機、機載傳感器、武器系統(tǒng)的設(shè)計、制造、地面試驗和試飛。

通過對MQ-9研制里程碑節(jié)點的深入研究，將其研制節(jié)點細分為非詳細設(shè)計、詳細設(shè)計、首架樣機首飛、設(shè)計定型、SDD開始和研制結(jié)束（具備初始作戰(zhàn)能力）等6個重要節(jié)點。各階段的研制費投資比例如圖2所示。

采購經(jīng)費投入分析

由于MQ-1“捕食者”A已停產(chǎn)，本文重點研究MQ-9“捕食者”B的采購情況。

2002年，美國空軍發(fā)布了“捕食者”B無人機系統(tǒng)的采購計劃，使用漸進式的采購策略，正式開始“捕食者”B的采購工作。目前最新的采購計劃為379架，總采購費用預算為77.9642，美元（2017年幣值）。

2002-2007年空軍對MQ-9的采購費投資與“捕食者”A放入一起，投資編號為飛機采購-0305219F“捕食者”無人機。2008年以后，空軍為MQ-9的采購工作單獨設(shè)立了賬號，投資編號為飛機采購-0205219F“MQ-9”。

截止2016年底，美國空軍共采購了323架MQ-9“捕食者”B無人機平臺，89個固定式地面控制系統(tǒng)，17移動式地面控制系統(tǒng)，11個復合式地面控制系統(tǒng)，144個地面數(shù)據(jù)終端、120個衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈和34套訓練模擬器，已支采購費為57.41億美元（2017年幣值），包括飛機平臺（包含飛機機體、多光譜定位傳感器、合成孔徑雷達）、ASIP-2C先進信號情報傳感器、地面控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、初始備件、保障設(shè)備和訓練模擬器等。采購經(jīng)費的詳細情況見表1。

影響MQ-9平臺單機成本的主要因素包括浮動利率、采購數(shù)量、進度、設(shè)計更改、估算方法和使用維護需求。通過對美國空軍采辦報告的詳細分析，各影響因素的權(quán)重如圖3所示。

從影響因素權(quán)重圖可以看出，與“全球鷹”無人機系統(tǒng)不同的是，對MQ-9單機采購成本影響較大的是使用維護需求的變化、采用的費用估算方法和采購數(shù)量，而設(shè)計更改、進度和經(jīng)濟性因素對單機采購成本的影響較小。主要的原因是“捕食者”系列無人機系統(tǒng)是不斷改進改型而來的，且2008年以后每年的采購數(shù)量都在20架以上，2011年甚至達到了最高速率48架。另外，MQ-9投入實戰(zhàn)已有多年，隨著實戰(zhàn)的不斷深入，其作戰(zhàn)使用和維修保障的需求也不斷更新，因此對其平臺采購成本影響較大的因素是使用維護需求的變化和采購數(shù)量。但相同的是，采用的費用估算方法對兩型無人機的單機成本的影響均較大，今后還需對美軍在費用估算上所采用的方法做進一步的研究。