MQ—25無人機(jī)項(xiàng)目將花落誰家？

詹姆斯·德魯

通用原子航空系統(tǒng)公司近日公布MQ-25無人機(jī)項(xiàng)目競標(biāo)方案。至此，將參與該項(xiàng)目的三家公司方案全部推出，且各有優(yōu)劣。該項(xiàng)目究竟花落誰家？讓我們拭目以待。

美國海軍此前一直在實(shí)施“無人駕駛艦載發(fā)射機(jī)載監(jiān)視和打擊”（Uclass）計(jì)劃，希望研制一種遠(yuǎn)程、可生存的監(jiān)視和打擊無人機(jī)，但是美國海軍在2016年取消了該計(jì)劃，而是代之以一個(gè)新的“基于航空母艦的空中加油系統(tǒng)”（CBARS）計(jì)劃，要求工業(yè)界能提供一種首先具有空中加油能力，其次才具有情報(bào)、監(jiān)視及偵察（ISR）能力的艦載無人機(jī)，并把這種飛機(jī)命名為MQ-25“黃貂魚”（Stingray），因?yàn)镸Q-25“黃貂魚”要在航空母艦使用，所以不能像常規(guī)飛機(jī)一樣，從900 - 1800m陸基跑道上起飛，而是必須能在航空母艦甲板上用彈射發(fā)射器彈射起飛，并能在甲板上攔阻著陸，同時(shí)不再強(qiáng)調(diào)無人機(jī)的隱身生存能力，以加快研制進(jìn)度，計(jì)劃價(jià)值估計(jì)數(shù)十億美元。

因?yàn)槟壳懊绹＼娙狈Ｓ玫呐炤d加油機(jī)，只能由F/A-18E/F“超級大黃蜂”搭載加油吊艙進(jìn)行“伙伴”加油。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前有約20%～30%的F/A-18E/F負(fù)責(zé)執(zhí)行空中加油任務(wù)，從而嚴(yán)重限制了航母艦載機(jī)群的任務(wù)半徑、出動(dòng)頻率和攻防能力。而根據(jù)美國海軍發(fā)布的招標(biāo)書表明，要求這種MQ-25“黃貂魚”能攜帶不少于約6350kg的燃油，在距航空母艦920km （500n miles）外對4～6架艦載機(jī)實(shí)施空中加油，從而將F/A-18E/F“超級大黃蜂”，從“伙伴加油”任務(wù)中解脫出來。

美國海軍航空系統(tǒng)司令部稱，如果MQ-25能夠滿足上述要求，將使艦載機(jī)的作戰(zhàn)半徑能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上擴(kuò)大480～640km（約300～400n miles），滯空時(shí)間和活動(dòng)范圍也將成倍提高，配合已列裝的和正在研制的多種高精度遠(yuǎn)程打擊武器，將使艦載機(jī)有能力深入對手的內(nèi)陸發(fā)動(dòng)打擊，或大大擴(kuò)展航母編隊(duì)的防空警戒、截?fù)艉头礉搮^(qū)域，如使F/A-18E/F戰(zhàn)斗機(jī)的任務(wù)半徑從目前的725km延伸至1300km以上。

同時(shí)，MQ-25“黃貂魚”也能裝備用于情報(bào)、監(jiān)視與偵察（ISR）的傳感器轉(zhuǎn)塔和海事監(jiān)視雷達(dá)，并且滿足適用于在航空母艦上使用的尺寸、重量、功率和系統(tǒng)冷卻要求。

美國海軍航空系統(tǒng)司令部（ Navair）于2017年10月4日正式發(fā)出了MQ-25“黃貂魚”計(jì)劃的正式招標(biāo)書，波音幻影工廠、洛克希德·馬丁臭鼬工廠和通用原子航空系統(tǒng)公司（ GA-ASI）三家公司，分別向美國海軍航空系統(tǒng)司令部提出了各自的截然不同的MQ-25“黃貂魚”設(shè)計(jì)方案，美國海軍預(yù)計(jì)將在2018年8月最終確定一個(gè)合同商，以固定價(jià)格研制合同制造最初的4架工程和研制原型機(jī)（EMD1-4），但如果過渡到生產(chǎn)階段，美國海軍的采購量可能為72架。

通用原子航空系統(tǒng)公司的設(shè)計(jì)方案

與其他兩家公司采用的較為激進(jìn)的無尾翼身融合氣動(dòng)布局不同，通用原子航空系統(tǒng)公司的原型機(jī)將基于該公司的“掠奪者”C（Predator）衍生的“復(fù)仇者”（Avenger）渦輪風(fēng)扇動(dòng)力無人機(jī)進(jìn)行研制，仍然采用了傳統(tǒng)的機(jī)翼一機(jī)身布局，包括帶有上反翼梢小翼的小后掠機(jī)翼、V型外傾雙尾翼、進(jìn)氣道背負(fù)在機(jī)身上方的氣動(dòng)布局。通用原子航空系統(tǒng)公司認(rèn)為，這種氣動(dòng)布局的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較小，且燃油經(jīng)濟(jì)性和飛行穩(wěn)定性較好。

但是通用原子航空系統(tǒng)公司強(qiáng)調(diào)，雖然公司MQ-25“黃貂魚”的外觀上類似于“復(fù)仇者”，但是實(shí)際上進(jìn)行了幾乎全新的設(shè)計(jì)，為了增加了燃油容量，加長加寬了機(jī)翼，顯著擴(kuò)大了機(jī)體空間，為內(nèi)部燃油箱、武器艙和推進(jìn)系統(tǒng)提供了足夠的空間，并對相應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加強(qiáng)，還將原來在“復(fù)仇者”使用的普惠加拿大PW545B發(fā)動(dòng)機(jī)換成大功率的PW815發(fā)動(dòng)機(jī)，推力從17.75kn增加至71.lkn，幾乎提高了四倍。

通用原子航空系統(tǒng)公司MQ-25“黃貂魚”原型機(jī)的另一大特點(diǎn)是，將采用美國海軍的英國科巴姆公司的錐套式外掛加油吊艙，每側(cè)翼下1個(gè)，所以可同時(shí)為2架艦載機(jī)加油。通用原子航空系統(tǒng)公司認(rèn)為，使用這種加油系統(tǒng)，相比使用內(nèi)埋式加油系統(tǒng)更為高效，而且無需重新研制，進(jìn)一步降低了研制成本。此外，該原型機(jī)在機(jī)頭下方保留了“捕食者”系列標(biāo)志性的光電傳感器轉(zhuǎn)塔，而且機(jī)翼可折疊以便于在航空母艦甲板上停放，還裝備有可根據(jù)艦上航空管制人員手勢在甲板進(jìn)行調(diào)度的人工智能系統(tǒng)。

通用原子航空系統(tǒng)公司表示，公司MQ-25“黃貂魚”，不僅能夠滿足美國海軍的航空母艦適用性和空中加油的苛刻要求，而且燃料卸載能力和航程比美國海軍的基本要求更高。

為此，通用原子航空系統(tǒng)公司在2月份發(fā)布了以一系列頂級供應(yīng)商組成的強(qiáng)大的合作團(tuán)隊(duì)，其中最為引人注目的是由波音幻影工程部提供無人機(jī)自主系統(tǒng)。通用原子航空系統(tǒng)公司表示，完全信任波音公司內(nèi)部的“防火墻”，以保持合作團(tuán)隊(duì)與波音公司的其他工作隔離。

其他合作伙伴包括普惠公司及其加拿大渦輪風(fēng)扇集團(tuán)，提供PW815發(fā)動(dòng)機(jī)及有關(guān)設(shè)備；UTC的古德里奇集團(tuán)將提供起落架；而GKN航宇公司旗下的Fokker將提供尾部掛鉤架；L3公司提供寬帶衛(wèi)星和視距通信技術(shù)；BAE提供任務(wù)計(jì)劃和網(wǎng)絡(luò)安全的軟件；羅克韋爾·柯林斯提供先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)，包括新一代ARC-210 RT-2036（C）網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)載無線電，所以如果通用原子航空系統(tǒng)公司能夠最終獲得美國海軍的合同，MQ-25“黃貂魚”將成為通用原子航空系統(tǒng)公司有史以來最先進(jìn)最復(fù)雜電子系統(tǒng)的無人機(jī)。

目前，通用原子航空系統(tǒng)公司已經(jīng)在地面試驗(yàn)臺進(jìn)行全尺寸PW815渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的性能試驗(yàn)。同時(shí)，一直在使用一架“復(fù)仇者”代用飛機(jī)進(jìn)行航空母艦的飛行甲板使用試驗(yàn)，并在陸地上試驗(yàn)手勢識別技術(shù)，通過手勢或指揮棒信號，使飛機(jī)能順利的在進(jìn)行飛行甲板攔阻著陸。

優(yōu)劣分析

MQ-25的使命是彌補(bǔ)美國艦載航空聯(lián)隊(duì)空中加油能力差距，延長現(xiàn)役F/A-18E/F“超級大黃蜂”（Super Hornet）的疲勞壽命，現(xiàn)已被分配執(zhí)行加油任務(wù)起到空空加油的作用。

美國海軍被指定為牽頭研制MQ-25，涵蓋了70多個(gè)子系統(tǒng)項(xiàng)目?！包S貂魚”（Stingray）項(xiàng)目具體由美國海軍快速采購海上加速能力辦公室（MaritimeAccelerated Capabilities Office）負(fù)責(zé)，該機(jī)構(gòu)還負(fù)責(zé)研發(fā)大排量無人潛航器。

MQ-25項(xiàng)目有三個(gè)主要的項(xiàng)目因素：控制系統(tǒng)和連接艙、艦載CVN艙和空中飛行平臺。有兩個(gè)關(guān)鍵性能參數(shù)：空中加油任務(wù)和艦載適用性。其他都是關(guān)鍵的系統(tǒng)屬性。

被選中的MQ-25必須規(guī)具備從其他飛機(jī)接收燃料的能力。它將配備一個(gè)“輕型ISR”（情報(bào)，監(jiān)視和偵察）傳感器球，并具有大小、重量、功率和冷卻裕度以攜帶一臺海上監(jiān)視雷達(dá)。

美國海軍并沒有明確航母上一次配裝幾架MQ-25，而是明確了加油軟管最低數(shù)量，并必須與最大加油飛機(jī)需求相匹配，飛機(jī)物理空間大小，以及在飛行甲板或者機(jī)庫甲板上任何定制或特殊支持設(shè)備的數(shù)量。

綜合波音幻影工廠、洛克希德·馬丁公司臭鼬工廠和通用原子航空系統(tǒng)公司（GA-ASI）三家公司設(shè)計(jì)方案，其優(yōu)劣勢分析如下：

通用原子航空系統(tǒng)公司

優(yōu)勢

通用原子航空系統(tǒng)公司比任何其他公司為美國軍方設(shè)計(jì)和提供了更多可具操作性的無人機(jī)。其電磁系統(tǒng)子公司研發(fā)的電磁飛行彈射系統(tǒng)和先進(jìn)攔阻裝置可用于MQ-25項(xiàng)目。設(shè)汁方案采用的是普惠加拿大公司PW815發(fā)動(dòng)機(jī)，是同級別中最新和最高效的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

劣勢

MQ-25將是通用原子航空系統(tǒng)公司研制的尺寸最大、功能最強(qiáng)、系統(tǒng)最復(fù)雜的飛機(jī)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)方案利用陸地起飛和著陸的MQ-9“捕食者”和“復(fù)仇者”技術(shù)，但MQ-25將是最龐大的海上系統(tǒng)裝備的一個(gè)子系統(tǒng)。MQ-25首先要集成到“尼米茲”級航母上，而通用原子航空系統(tǒng)公司此前只擁有研發(fā)“福特”級航空母艦裝備的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

洛克希德馬丁公司

優(yōu)勢

洛克希德·馬丁公司在研發(fā)艦載飛機(jī)，例如美國海軍的未來的F-35C戰(zhàn)斗機(jī)，擁有幾十年的飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)。其設(shè)計(jì)方案采用飛翼布局，其空間利用率較高，其機(jī)內(nèi)燃油箱的容積更大。其臭鼬工廠的項(xiàng)目管理模式將大大減小外界和公司官僚機(jī)構(gòu)的干預(yù)。

劣勢

沒有進(jìn)行過試飛的原型機(jī)。臭鼬工廠第一次設(shè)計(jì)和制造這類飛機(jī)，很可能會(huì)出現(xiàn)過設(shè)計(jì)等問題。美國海軍最近列裝使用飛翼布局飛機(jī)的經(jīng)驗(yàn)可追溯到麥克唐奈道格拉斯研制的A-12“復(fù)仇者”II （Avenger II），該型號發(fā)展并不順利，且1991年就被取消了。

波音公司

優(yōu)勢

波音公司在研發(fā)艦載機(jī)方面有豐富經(jīng)驗(yàn)，例如“大黃蜂”（Hornet）、“超級大黃蜂”（SuperHornet）和“咆哮者”（Growler）等都是美國海軍現(xiàn)役的艦載型主力裝備。該設(shè)計(jì)方案采用大翼展、大容量機(jī)身，應(yīng)能滿足美國海軍的航程和空中加油的技術(shù)指標(biāo)要求。目前，波音公司兩架可用的原型機(jī)，飛行測試可以更早開始。

劣勢

原型機(jī)可由UCLASS項(xiàng)目改制，該機(jī)已經(jīng)完成裝配，但沒有試飛。在美國海軍無人艦載飛機(jī)要求之前，波音公司已經(jīng)提前投資。