“火鳥”無人機(jī)系統(tǒng)即將參與中空長航時(shí)市場競爭

梁劍

今年上半年，諾斯羅普·格魯門公司將向首批用戶交付“火鳥”無人機(jī)系統(tǒng)，標(biāo)志著該項(xiàng)目已經(jīng)從研制轉(zhuǎn)向了市場開拓。諾格公司在“火鳥”無人機(jī)的研制過程中進(jìn)行了諸多創(chuàng)新，比如采用了前所未有的有人/無人可選駕駛模式、高度兼容的任務(wù)架構(gòu)等，這使該機(jī)具有非常高的任務(wù)靈活性，并適用于傳統(tǒng)防務(wù)市場，以及民用、執(zhí)法等領(lǐng)域。更為重要的是，技術(shù)方面的創(chuàng)新，讓諾格堅(jiān)信“火鳥”能夠取得市場上的成功。

2018年底，全球知名無人機(jī)系統(tǒng)制造商諾斯羅普·格魯門公司對(duì)外發(fā)布消息，消息稱將在不久之后向市場推出一款新的可用于情報(bào)收集的無人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品。該公司所說的這款新產(chǎn)品就是技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟，并完成了全部測(cè)試的“火鳥”（Firebird）無人機(jī)系統(tǒng)。

發(fā)展回顧

“火鳥”是一種單發(fā)、可選駕駛模式（通過更換部分機(jī)載電子組件，可以在有人駕駛和無人模式之間切換）無人機(jī)系統(tǒng)，2011年5月9日首次公開亮相，負(fù)責(zé)研制的是2007年被諾斯羅普?格魯門公司收購的縮比復(fù)合材料公司（Scaled Composites）。

2009年2月，縮比復(fù)合材料公司內(nèi)部開始探討研制有人/無人可選駕駛模式飛機(jī)的可行性，并得到了公司高層的同意，僅僅一年之后原型機(jī)就完成了首飛。2010年10月，“火鳥”在加利福尼亞州薩克拉門托的一次試飛中，第一次測(cè)試了從公共信息源搜集和處理情報(bào)的能力。2011年5月9日，“火鳥”第一次公開亮相，并在其后的“2011帝國挑戰(zhàn)”演習(xí)中，展示了任務(wù)載荷能力。2012年11月，“火鳥”開始進(jìn)入任務(wù)系統(tǒng)飛行測(cè)試階段，并且獲得批準(zhǔn)制造。據(jù)公開的資料顯示，“火鳥”采用了獨(dú)特的雙尾撐、雙垂尾機(jī)身結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)師正是大名鼎鼎的博特·魯坦（Burt Rutan），其公司內(nèi)部代號(hào)為“355型”產(chǎn)品?！盎瘌B”無人機(jī)也是博特?魯坦設(shè)計(jì)的最后一款產(chǎn)品，2011年4月，他正式宣告退休。

大約三十年前，以色列發(fā)明家阿比?卡瑞姆（Abe Karem）向美國空軍提供了一架自制的無人機(jī)系統(tǒng)，他希望用這架名為Amber的無人機(jī)開辟一個(gè)陸基、長航時(shí)無人偵察機(jī)市場。當(dāng)時(shí)已經(jīng)對(duì)國產(chǎn)無人機(jī)大失所望的美國空軍被Amber項(xiàng)目所吸引，并決定投資該無人機(jī)的研制，而Amber也成為后來大名鼎鼎的“捕食者”系列無人機(jī)的原型機(jī)（在研制Amber期間，阿比?卡姆瑞成立了Leading Systems公司，該公司后來被當(dāng)時(shí)的休斯公司收購，不就之后又被休斯專賣給了通用原子航空公司）。諾斯羅普·格魯門公司希望他們的“火鳥”能像Amber一樣，開辟出一個(gè)全新的市場，甚至創(chuàng)造和引領(lǐng)一個(gè)時(shí)代。

美國軍用、民用中空長航時(shí)（MALE）無人機(jī)市場潛力巨大，通用原子能公司每年僅從五角大樓獲得的訂單就近10億美元，這讓諾斯羅普·格魯門公司一直尋求機(jī)會(huì)能夠進(jìn)入該市場。當(dāng)前，美國空軍除裝備“捕食者”/“收割者”系列無人機(jī)之外，還采購了超過30架MC-12W（基于“空中國王”350/350ER改進(jìn)而來）偵察機(jī)用于情報(bào)收集、偵察等任務(wù)，并主要將其不屬于阿富汗、伊拉克反恐戰(zhàn)場前線。但是，MC-12W的任務(wù)續(xù)航時(shí)間只有4~6h，而在攜帶相同功能任務(wù)載荷的情況下，“火鳥”的續(xù)航時(shí)間可以達(dá)到40h。

早在“火鳥”第一次亮相時(shí)，諾斯羅普·格魯門就表示這是一款面向未來的，具有高度任務(wù)靈活性的無人機(jī)系統(tǒng)，該機(jī)最吸引客戶的地方還不是機(jī)體設(shè)計(jì)和可選駕駛模式，而是其任務(wù)架構(gòu)的高度兼容性和模塊化?！盎瘌B”在設(shè)計(jì)之初，就突出了多任務(wù)能力，其在飛行過程中能夠同時(shí)使用四種不同的任務(wù)載荷執(zhí)行信息搜集任務(wù)。

市場定位

按照諾斯羅普?格魯門公司的最新計(jì)劃，“火鳥”的生產(chǎn)將由位于加利福尼亞州圣迭戈的諾斯羅普·格魯門公司自動(dòng)化系統(tǒng)分部負(fù)責(zé)，并在2019年上半年交付用戶。在諾斯羅普?格魯門公司的市場戰(zhàn)略中，“火鳥”無人機(jī)并不是一款拿來和其他無人機(jī)爭奪現(xiàn)有市場的產(chǎn)品，諾斯羅普·格魯門公司希望依靠該無人機(jī)的強(qiáng)大綜合性能，為客戶提供更為多樣化的任務(wù)選擇，進(jìn)而刺激和制造新的市場需求。用諾斯羅普·格魯門公司官方高層的話說，“火鳥”不是一款針對(duì)特定競爭對(duì)手而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，“我們將這款產(chǎn)品設(shè)計(jì)的非常靈活，所以它具有很強(qiáng)的任務(wù)靈活性，只需要很小的內(nèi)部改動(dòng)而不是重新設(shè)計(jì)，就能夠滿足客戶非常廣泛的任務(wù)需求?！?/p>

據(jù)諾斯羅普·格魯門公司公布的最新數(shù)據(jù)顯示，“火鳥”采用大展弦比機(jī)翼設(shè)計(jì)，翼展為24m，這個(gè)數(shù)字比2011年5月該機(jī)第一次亮相時(shí)公布的尺寸增加了2m，并且尾撐外端的機(jī)翼段有小角度上反，但是之前曾出現(xiàn)過的翼尖下反角被取消了，這樣的設(shè)計(jì)在保證了該機(jī)具有良好的升力性能，進(jìn)而提升了續(xù)航能力，同時(shí)也提高了飛行過程中的穩(wěn)定性；動(dòng)力系統(tǒng)為一臺(tái)萊康明T540型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，并配備一副五槳葉推進(jìn)式螺旋槳。機(jī)組乘員為2人（可選），載荷能力560kg，機(jī)長10m，高2.96m，最大起飛重量2268kg。為了攜帶多樣化的任務(wù)載荷，“火鳥”無人機(jī)的機(jī)腹設(shè)計(jì)有一個(gè)體積1.3m3的載荷艙。自去年三月開始攜帶任務(wù)載荷進(jìn)行飛行測(cè)試以來，“火鳥”的表現(xiàn)大大超出了設(shè)計(jì)目標(biāo)，這也是諾斯羅普·格魯門公司宣布其將于今年交付客戶的信心所在。雖然該公司并沒有對(duì)外公布該無人機(jī)其他性能指標(biāo)，但是從2011年5月公布的相關(guān)數(shù)據(jù)來看，其最大飛行高度為9000m，續(xù)航時(shí)間超過40h。

圖1 “火鳥”即將進(jìn)軍美國軍用、民用中空長航時(shí)無人機(jī)市場

2018年3月，改進(jìn)設(shè)計(jì)的“火鳥”進(jìn)行了首飛，2018年5月，一位美國網(wǎng)友在網(wǎng)上發(fā)布了一張“火鳥”無人機(jī)照片，機(jī)身編號(hào)N326JG，并聲稱這是一架完整狀態(tài)的“火鳥”。不過，諾格公司對(duì)此并沒有發(fā)表任何意見，也沒有透露關(guān)于該項(xiàng)目進(jìn)展的任何信息。幾個(gè)月之后，諾斯羅普·格魯門公司官方于去年12月初在網(wǎng)上發(fā)布了一張新的“火鳥”無人機(jī)照片，這是第二架全狀態(tài)的“火鳥”無人機(jī)，只不過機(jī)身架編號(hào)是N518DF。

作為一款有人/無人可選駕駛模式飛行器，“火鳥”可以自主飛行，也可以機(jī)組人員操縱飛行。在有人駕駛模式下，其座艙可以容納1名飛行員和1名任務(wù)系統(tǒng)操作員；而通過換裝座艙蓋，移除機(jī)組人員座椅，并安裝超視距通信天線，“火鳥”可以在4h內(nèi)轉(zhuǎn)換為一架可以完全自主飛行的中高空長航時(shí)無人機(jī)。除此之外，“火鳥”還有一種操作模式，即機(jī)組人員在操縱任務(wù)系統(tǒng)的時(shí)候，飛機(jī)會(huì)切換到全自動(dòng)飛行模式。去年11月底，諾格的研究人員完成了“火鳥”無人機(jī)上述操控模式的飛行測(cè)試。

未來前景

“火鳥”的設(shè)計(jì)目的就是為用戶提供更強(qiáng)的信息獲取能力，所以其機(jī)身能夠攜帶的任務(wù)載荷非常多樣，其任務(wù)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)可以加載和容納超過20種不同類型的情報(bào)收集和監(jiān)視設(shè)備，包括戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)、光電探測(cè)系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、射頻信號(hào)搜集系統(tǒng)等等。

圖2 技術(shù)已經(jīng)成熟的“火鳥”無人機(jī)潛在的客戶除了傳統(tǒng)的軍方用戶之外，還將包括執(zhí)法、科考、商用等多個(gè)領(lǐng)域的用戶，除了滿足美國國內(nèi)用戶之外，該機(jī)未來也將被推向國際

編號(hào)N518DF的測(cè)試機(jī)在進(jìn)行任務(wù)載荷試驗(yàn)時(shí)搭載了一套菲利爾系統(tǒng)公司（Flir System）研制的Star Safire 380-HD型高清光電探測(cè)系統(tǒng)和一個(gè)紅外相機(jī)。Star Safire 380-HD是一款全數(shù)字的高清光電探測(cè)系統(tǒng)，其內(nèi)部整合了日間彩色攝像機(jī)、彩色微光/近紅外相機(jī)以及高精度的激光測(cè)距/指示儀，整套系統(tǒng)具有尺寸小、重量輕、能耗低的特點(diǎn)。諾斯羅普·格魯門公司官方的測(cè)試結(jié)果顯示，N518DF號(hào)測(cè)試機(jī)在飛行過程中，能夠同時(shí)使用4種不同的任務(wù)載荷執(zhí)行情報(bào)收集、偵察等任務(wù)。此外，該機(jī)的機(jī)翼下面還設(shè)計(jì)有2個(gè)外掛點(diǎn)，既可以攜帶空地武器系統(tǒng)，也可以攜帶更多的任務(wù)吊艙。

既有強(qiáng)大和多樣化的任務(wù)載荷能力，又能夠在有人、無人駕駛模式間快速切換，使得諾斯羅普?格魯門公司對(duì)“火鳥”無人機(jī)的未來充滿信心，并希望在防務(wù)承包商傳統(tǒng)客戶群之外開辟新的市場?！盎瘌B”既不同于通用原子能公司的MQ-9無人機(jī)，也不同于比奇飛機(jī)公司“空中國王”350ER型有人駕駛偵察機(jī)，諾斯羅普·格魯門公司堅(jiān)信他們產(chǎn)品與目前市場其他同類產(chǎn)品相比具有更高的性價(jià)比。

諾斯羅普·格魯門公司認(rèn)為，技術(shù)已經(jīng)成熟的“火鳥”無人機(jī)潛在的客戶除了傳統(tǒng)的軍方用戶之外，還將包括執(zhí)法、科考、商用等多個(gè)領(lǐng)域的用戶，除了滿足美國國內(nèi)用戶之外，該機(jī)未來也將被推向國際市場。不過，面對(duì)國際市場，諾斯羅普·格魯門公司也存在一定的擔(dān)憂，因?yàn)橛腥?無人可選駕駛模式的飛行器在出口時(shí)將面臨更多的技術(shù)管制。因此，為了減小出口時(shí)面臨的阻力，諾斯羅普·格魯門公司有可能會(huì)先將純無人駕駛模式的“火鳥”推向國際市場。

今年上半年，諾斯羅普·格魯門公司將率先向幾個(gè)沒有公開身份的政府客戶提供“火鳥”無人機(jī)系統(tǒng)，及相關(guān)的一些保障服務(wù)，諾斯羅普·格魯門公司已經(jīng)按照客戶的要求為“火鳥”加裝了相應(yīng)的任務(wù)系統(tǒng)。此外，諾斯羅普?格魯門公司還在同密西西比州的Tenax航宇公司就銷售“火鳥”事宜進(jìn)行談判，作為一家信息服務(wù)商，后者主要為美國空軍、陸軍、海軍、司法部、FAA以及林業(yè)部門提供情報(bào)搜集服務(wù)。■