美國(guó)陸軍無(wú)人機(jī)事故分析

徐 浩，王小剛，霍 鵬/ 中國(guó)人民解放軍95894部隊(duì)，北京市 昌平區(qū) 102211

隨著美陸軍無(wú)人機(jī)裝備數(shù)量和作戰(zhàn)運(yùn)用的顯著增加，無(wú)人機(jī)事故多發(fā)頻發(fā)。本文分析了美陸軍“影子”和“灰鷹”等主力無(wú)人機(jī)系統(tǒng)近年來(lái)事故發(fā)生率，總結(jié)了事故原因。

近年來(lái)，美陸軍無(wú)人機(jī)裝備數(shù)量和作戰(zhàn)運(yùn)用顯著增加，成為改變作戰(zhàn)方式的關(guān)鍵因素和力量倍增器。美陸軍各個(gè)層級(jí)部隊(duì)均編配有無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)力量，主要執(zhí)行偵察監(jiān)視、通信控制、火力打擊等任務(wù)。營(yíng)級(jí)以下部隊(duì)主要配備電動(dòng)手拋式“大烏鴉”小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，作為建制裝備部署至所有排甚至班；旅級(jí)及以上部隊(duì)主要配備彈射起飛的“影子”無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和依托機(jī)場(chǎng)起降的“灰鷹”大型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，為戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)行動(dòng)提供直接支援。隨著無(wú)人機(jī)裝備數(shù)量和使用頻率的增加，美陸軍無(wú)人機(jī)飛行事故多發(fā)頻發(fā)。在美陸軍無(wú)人機(jī)系統(tǒng)事故率方面，“灰鷹”和“影子”無(wú)人機(jī)系統(tǒng)發(fā)生事故率最高。

“影子”無(wú)人機(jī)事故統(tǒng)計(jì)分析

從2011年至2017年，“影子”無(wú)人機(jī)發(fā)生事故多達(dá)271起，包含1起A級(jí)事故。根據(jù)美軍飛機(jī)事故標(biāo)準(zhǔn)，A級(jí)事故是最嚴(yán)重的事故，涉及人員死亡、永久性完全殘廢，飛機(jī)損毀和(或)財(cái)產(chǎn)破壞或損失超過(guò)100萬(wàn)美元。B級(jí)是第二嚴(yán)重的級(jí)別。對(duì)于無(wú)人機(jī)而言，A級(jí)無(wú)人機(jī)事故指事故造成的損失在100萬(wàn)美元左右。“影子”無(wú)人機(jī)價(jià)值低，即使一次墜機(jī)，也達(dá)不到損失超過(guò)100萬(wàn)美元的A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。這次A級(jí)事故發(fā)生在2011年阿富汗，當(dāng)時(shí)一架處于等待航線(xiàn)的“影子”無(wú)人機(jī)與一架C-130運(yùn)輸機(jī)在半空中相撞。兩架飛機(jī)均受損。

2011年，美陸軍“影子”無(wú)人機(jī)主要執(zhí)行伊拉克和阿富汗部署任務(wù)，同時(shí)也在美本土開(kāi)展訓(xùn)練?？傦w行126874h，共損失69架，平均每1839h發(fā)生1起事故，在阿富汗遭遇的事故最多。2011年是“影子”無(wú)人機(jī)損失最多的年份，但并不是事故率最高的年份。2014年，“影子”無(wú)人機(jī)發(fā)生42起事故，但僅飛行了55537h，因此事故率攀升至每1322h一起。這些事故大多發(fā)生在阿富汗。自2015年，“影子”無(wú)人機(jī)事故率持續(xù)降低。2015年，“影子”無(wú)人機(jī)飛行44241.5h，發(fā)生16起事故。2016年，“影子”無(wú)人機(jī)飛行68778.2h，發(fā)生30起事故。2017年，“影子”無(wú)人機(jī)飛行77015h，發(fā)生29起事故。

事故原因主要包括機(jī)械故障。根據(jù)事故審查報(bào)告，有12起明確的發(fā)動(dòng)機(jī)故障，還包括推進(jìn)故障、燃油系統(tǒng)故障、過(guò)熱和發(fā)電機(jī)點(diǎn)火故障等?？蓺w因于外部因素或操控錯(cuò)誤的其他事故包括未能在攔阻網(wǎng)中捕獲到飛機(jī)、失控、大風(fēng)和等待航線(xiàn)時(shí)燃油耗盡。

美陸軍正在用升級(jí)版“影子”無(wú)人機(jī)V2型替換舊版的V1型，V2型“影子”無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)升級(jí)、翼展加長(zhǎng)，升級(jí)后飛機(jī)航時(shí)增加3h。此外，V2型“影子”無(wú)人機(jī)從模擬系統(tǒng)轉(zhuǎn)為數(shù)字系統(tǒng)，因此可以集成戰(zhàn)術(shù)通用數(shù)據(jù)鏈。戰(zhàn)術(shù)通用數(shù)據(jù)鏈能夠使“影子”無(wú)人機(jī)與載人直升機(jī)飛行員進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別控制，促成有人-無(wú)人編組。

2014年，美陸軍決定停用其OH-58“基奧瓦勇士”直升機(jī)，用AH-64“阿帕奇”攻擊直升機(jī)與“影子”無(wú)人機(jī)編組替代，使“影子”無(wú)人機(jī)有機(jī)會(huì)發(fā)揮更大作用。“影子”無(wú)人機(jī)制造商德事隆公司也在研制“影子”無(wú)人機(jī)M2型，它能夠提供超視距連接，航時(shí)增加7h。同時(shí)該公司還一直在尋求替換“影子”無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。

“灰鷹”無(wú)人機(jī)事故統(tǒng)計(jì)分析

從2011年至2017年，大型“灰鷹”無(wú)人機(jī)發(fā)生54起事故，其中35起是A級(jí)事故，在阿富汗發(fā)生的事故最多，總共27起?！盎寅棥睙o(wú)人機(jī)2013年在阿富汗發(fā)生的事故最多6起事故，其中4起是A級(jí)事故，2014年有5起，其中4起是A級(jí)事故。在美國(guó)國(guó)內(nèi)，2016年，“灰鷹”無(wú)人機(jī)發(fā)生5起事故，其中4起是A級(jí)事故，數(shù)起事故似乎是由發(fā)動(dòng)機(jī)故障引起。2011年，“灰鷹”無(wú)人機(jī)飛行54735.2h，發(fā)生2起事故，表現(xiàn)最好。隨著該機(jī)作戰(zhàn)節(jié)奏增加，事故數(shù)量也在增加。2012年，“灰鷹”無(wú)人機(jī)飛行48691.6h，事故率攀升至5起。隨后這一數(shù)字持續(xù)攀升，從2013年的6起和2014年的6起，上升到2015年的8起，2016年的15起。2016年，“灰鷹”無(wú)人機(jī)平均每5108h就發(fā)生1起事故。2017年略有改善，77389.3h飛行時(shí)間內(nèi)發(fā)生了12起事故。

“灰鷹”無(wú)人機(jī)35起A級(jí)事故中至少有11起似乎是由于發(fā)動(dòng)機(jī)故障造成的。4起與指令不暢有關(guān)，3起墜山，7起數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)?lián)，2起在等待航線(xiàn)時(shí)耗盡燃料。一些事故原因待查，目前還不清楚是否為飛行員錯(cuò)誤或由于撞上電線(xiàn)，例如飛機(jī)撞到機(jī)庫(kù)、著陸墜毀。

事故分析及解決方案

美陸軍認(rèn)為，陸軍無(wú)人機(jī)事故率在降低，事故原因多種多種，在裝備“影子”和“灰鷹”無(wú)人機(jī)的旅級(jí)戰(zhàn)斗隊(duì)，無(wú)人機(jī)事故的主要驅(qū)動(dòng)因素是裝備故障和無(wú)人機(jī)本身問(wèn)題，裝備故障主要是發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器問(wèn)題，將與無(wú)人機(jī)生產(chǎn)商協(xié)調(diào)解決。同時(shí)，為降低無(wú)人機(jī)事故發(fā)生率，美陸軍將加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化、風(fēng)險(xiǎn)緩解、安全和培訓(xùn)等方面的工作。

美陸軍認(rèn)為，“影子”和“灰鷹”無(wú)人機(jī)的飛行剖面在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上無(wú)法生存，因此，計(jì)劃研發(fā)下一代戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)，即未來(lái)戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)(FTUAS)，替代目前使用的“影子”和“灰鷹”無(wú)人機(jī)。美陸軍指出，未來(lái)的戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)將與目前的“影子”和“灰鷹”無(wú)人機(jī)在功能和設(shè)計(jì)上存在顯著不同。美陸軍希望未來(lái)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)具有更強(qiáng)的自主性，不要采用預(yù)設(shè)程序飛行，能夠?qū)崿F(xiàn)單人控制8到12架不同無(wú)人機(jī)，作為旋翼飛機(jī)系統(tǒng)或地面系統(tǒng)的僚機(jī)，成為其真正的伙伴，降低人類(lèi)操控員負(fù)擔(dān)。這種無(wú)人機(jī)要比目前的戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)航程和航時(shí)更長(zhǎng)、更安靜、更可靠，生存能力更強(qiáng)。未來(lái)戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)必須不依賴(lài)跑道，有效載荷需要更加靈活多樣。未來(lái)，戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)預(yù)計(jì)在2030年開(kāi)始部署。 ■