俄版“忠誠僚機”

宋心榮

美國 XQ-58A無人機

俄版“忠誠僚機”

2015年，美軍提出“忠誠僚機”概念。“忠誠僚機”旨在使無人機作為第五代隱身戰(zhàn)斗機（有人機）的僚機，有人機長機飛行員可以指揮無人僚機，同時無人僚機也可以向長機傳輸信息，實現(xiàn)有人-無人機編隊作戰(zhàn)，提高整體戰(zhàn)斗力。根據(jù)美軍的設(shè)想，在危險空域，作為“忠誠僚機”的無人機將飛在有人機的前方突防，誘導敵方目標開火，并加以追蹤定位，甚至打擊，從而使有人機遠離危險。無人機也能在長機的指揮下打擊敵方目標。此后，先后有多款“忠誠僚機”問世。2019年3月，美國空軍研究實驗室與克雷托斯無人機系統(tǒng)公司合作研發(fā)的XQ-58A驗證機完成首飛。2020年5月，首架“航空力量協(xié)同系統(tǒng)”（ATS）作戰(zhàn)無人機原型機交付澳大利亞空軍，該機將作為“忠誠僚機”，與澳大利亞空軍的四代機、五代機協(xié)同作戰(zhàn)。

2019年8月3日，俄羅斯的“獵人”B無人機首飛成功。根據(jù)俄新社的報道，“獵人”B無人機既可以單獨作戰(zhàn)，也具備與蘇-57戰(zhàn)斗機協(xié)同作戰(zhàn)的能力，類似美國的“忠誠僚機”?？捎蓡渭芑蚨嗉堋矮C人”B負擔起蘇-57僚機角色，提升整個編隊的戰(zhàn)場信息感知能力和生存性。2019年8月7日，俄羅斯國防部在社交媒體上發(fā)布了“獵人”B首飛的視頻，其中還展示了“獵人”B無人機與蘇-30SM編隊飛行的畫面。

“軍隊-2020”上展出的“雷霆”無人機全尺寸模型及所使用的彈藥

不過相比美國的“忠誠僚機”，“獵人”B成本顯得過高了?！爸艺\僚機”的主要任務(wù)是在戰(zhàn)場上分攤有人機的風險，其本身面臨的風險很高，易損失。因此“忠誠僚機”必須具有相對較低的成本，且易于大量生產(chǎn)，如此才能確保在戰(zhàn)時環(huán)境下的及時補充，以維持無人機-有人機編隊的戰(zhàn)斗力。XQ-58A“女武神”最大起飛重量僅為2.72噸，載彈量僅為0.54噸。而“獵人”B最大起飛重量為25噸，載彈量2.8噸，最大航程可以達到6000千米。與“女武神”相比，“獵人”B更接近于綜合作戰(zhàn)能力強大的獨立作戰(zhàn)平臺，僅用作僚機有些“大材小用”，且一旦戰(zhàn)損無法快速大量補充。在這種情況下，即便“獵人”B已經(jīng)問世，俄羅斯空天軍仍然需要成本更低的專門用作“忠誠僚機”的無人機。這一需求就催生了“雷霆”無人機。

在2020年8月舉辦的莫斯科國際軍事技術(shù)論壇“軍隊-2020”上，圣彼得堡喀瑯施塔得公司首次展出了其所研制的“雷霆”無人機。根據(jù)該公司的介紹，“雷霆”的主要使命就是作為有人機的“僚機”，與有人機協(xié)同作戰(zhàn)。

技術(shù)特點

“雷霆”無人機采用三角翼加V型尾翼布局。進氣道位于機身上方。從外形來看，該無人機應(yīng)該采用了隱身設(shè)計?！败婈?2020”展示的僅為“雷霆”無人機的全尺寸模型，未來隨著“雷霆”的研發(fā)進一步開展，其最終外觀估計還會有所變化。

“雷霆”無人機全長13.8米，翼展10米，機高3.9米。最大起飛重量7噸，最大載彈量1.3噸。最大平飛速度1000千米/小時，巡航速度800千米/小時。最大飛行高度12000米，作戰(zhàn)半徑700千米。

“雷霆”無人機機頭特寫

“雷霆”無人機尾噴口進行了隱身化處理

“雷霆”無人機采用2臺AI-222-25渦扇發(fā)動機作為動力。從展出的模型看，其發(fā)動機尾噴口采用了隱身處理，以降低雷達反射截面積和紅外特征。AI-222-25是雙涵道、雙轉(zhuǎn)子、混合排氣式渦扇發(fā)動機，帶機匣長1960毫米，寬860毫米，直徑1084毫米，重440千克，渦輪前溫度1207℃。發(fā)動機海平面靜止最大推力2516千克力。

“雷霆”無人機采用AI-222-25發(fā)動機作為動力主要有幾點考量。

首先是技術(shù)成熟，自主可控。AI-222-25發(fā)動機此前已經(jīng)成功應(yīng)用在雅克-130教練機上，技術(shù)較為成熟，俄羅斯空天軍也有成熟的發(fā)動機維護經(jīng)驗。AI-222-25發(fā)動機采用模塊化設(shè)計，可以快速替換故障模塊，養(yǎng)護維修極為方便。此外，該發(fā)動機也已實現(xiàn)了俄羅斯完全國產(chǎn)化，供應(yīng)上不會受到制約。AI-225-25原本是烏克蘭“進步”設(shè)計局研制的發(fā)動機。2004年，俄羅斯“禮炮”科研生產(chǎn)聯(lián)合體與“進步”設(shè)計局簽署協(xié)議，聯(lián)合生產(chǎn)該發(fā)動機。2009年，“禮炮”科研生產(chǎn)聯(lián)合體向俄羅斯空軍交付了首批12臺AI-225-25。2014年烏克蘭危機之后，俄羅斯無法再從烏克蘭獲得發(fā)動機零部件，因而開始大力推動該發(fā)動機的國產(chǎn)化進程。2015年4月，“禮炮”科研生產(chǎn)聯(lián)合體宣布已經(jīng)實現(xiàn)了AI-225-25發(fā)動機的全部國產(chǎn)化。目前，該發(fā)動機主要由“禮炮”科研生產(chǎn)聯(lián)合體位于莫斯科和鄂木斯克的工廠負責生產(chǎn)。

其次是安全性。AI-222-25發(fā)動機最大的特色是其控制系統(tǒng)采用自帶診斷功能的FADEC系統(tǒng)，可以實時對發(fā)動機狀態(tài)進行檢測與診斷，及時提示故障，因此發(fā)動機安全性較好。而且“雷霆”采用雙發(fā)布局，本身又增加了一層冗余，無人機的安全性和戰(zhàn)場生存能力得以進一步提升。

最后是改進潛力。雖然根據(jù)目前公開的信息，“雷霆”將采用不帶加力燃燒室的AI-222-25基本型發(fā)動機，但該發(fā)動機目前已經(jīng)有很多改型，其中包括帶加力燃燒室的AI-222-25F、AI-222-25KFK，以及帶推力矢量噴管的AI-222-25UVT。未來，如果俄羅斯空天軍對“雷霆”的速度和機動性提出更高要求，喀瑯施塔得公司完全可以通過換裝帶加力燃燒室和推力矢量噴管的AI-222-25改型來實現(xiàn)。

目前喀瑯施塔得公司尚未公開“雷霆”的起降方式。在“軍隊-2020”上展出的“雷霆”全尺寸模型采用金屬支架支撐。此前蘇俄也有很多無人機采用托架發(fā)射-降落傘回收模式。例如圖-123戰(zhàn)略偵察無人機，雖然起飛重量高達36噸，仍然采用托架發(fā)射，并通過抓鉤-阻攔索系統(tǒng)回收。如果“雷霆”模型所展示的金屬支架即為最終版本起降支架的話，那么“雷霆”很可能采用托架發(fā)射-降落傘回收模式。這樣的好處是減少對機場的依賴，即便在戰(zhàn)時機場被摧毀的情況下仍然可以正常起降。不過，在“軍隊-2020”展覽中，喀瑯施塔得公司還展出了一種帶起落架的“雷霆”縮比模型。因此，目前全尺寸模型采用金屬支架更可能是一種權(quán)宜之計，真正實用化的“雷霆”無人機很可能自帶起落架，或者具有多種起降方式。

“雷霆”無人機縮比模型，顯示有起落架

喀瑯施塔得公司的宣傳材料稱，“雷霆”有4個掛點，兩個在翼下，兩個在機身內(nèi)部，最大載彈量達到1.3噸。據(jù)俄新社報道，“雷霆”配套的彈藥有KAB-250、KAB-500系列制導炸彈，Kh-58空地導彈以及新研制的“產(chǎn)品-85”空地導彈。在“軍隊-2020”展覽上，“雷霆”模型旁展示了其配套的武器彈藥，分別是KAB-250LG-E、KAB-500S-E制導炸彈，Kh-38MLE和“產(chǎn)品-85”空地導彈，驗證了此前的報道。其中，KAB-500S-E是衛(wèi)星制導炸彈，全重560千克，高爆破片戰(zhàn)斗部重460千克，主要用于打擊靜止的地面或水面目標，如倉庫、兵工廠、港口內(nèi)停泊的船只等。KAB-250LG-E是激光制導炸彈，全重256千克，高爆破片戰(zhàn)斗部重165千克，主要用于殺傷敵方人員，摧毀掩體、鐵路交匯點、彈藥庫等任務(wù)。

Kh-38是2012年服役的新型空地導彈，全長4.2米，彈徑0.31米，翼展1.14米;發(fā)射全重520千克，戰(zhàn)斗部重250千克;射程3～40千米，最大速度2.2馬赫。發(fā)射時載機允許高度200～12000米，載機速度15～450米/秒?？紤]到Kh-38導彈的尺寸，“雷霆”很可能采用翼下掛點掛載該彈，一共可掛2枚。Kh-38可配備激光制導、衛(wèi)星制導、熱成像制導、雷達制導等不同導引頭。根據(jù)任務(wù)需求的不同，該導彈可以配備高爆破片、鉆地、破甲或集束戰(zhàn)斗部。

“產(chǎn)品-85”是戰(zhàn)術(shù)導彈武器公司研制的新型空地導彈，全重120千克，長2400毫米，彈徑200毫米，戰(zhàn)斗部重30千克。導彈采用高爆破片戰(zhàn)斗部，制導方式為慣性/衛(wèi)星導航復合制導?！爱a(chǎn)品-85”導彈的主要打擊目標是敵方戰(zhàn)斗人員和裝甲車輛。2020年9月，在納西莫夫海軍學校的一個展覽中，戰(zhàn)術(shù)導彈武器公司再次展示了一種與“產(chǎn)品-85”極為相似的導彈，宣傳板顯示該導彈具有反艦?zāi)芰Α?p>

“雷霆”無人機采用AI-225-25 發(fā)動機作為動力

Kh-38 導彈示意圖

除了導彈，“雷霆”還能控制“閃電”無人機集群。一個“閃電”無人機集群由10架無人機組成。依靠人工智能技術(shù)，每架“閃電”無人機也可以單獨執(zhí)行任務(wù)?！伴W電”無人機的主要用途是誘導敵方防空系統(tǒng)開火，再由“雷霆”無人機發(fā)射導彈將其摧毀?！伴W電”無人機集群也可以執(zhí)行電子戰(zhàn)任務(wù)，壓制敵方防空雷達。

2021年2月26日，俄羅斯國防部代表團參觀了喀瑯施塔得公司在莫斯科的生產(chǎn)基地，“閃電”無人機的模型首次亮相?！伴W電”的外觀類似巡航導彈，呈現(xiàn)出隱身布局。進氣道位于機身上方，采用V形尾翼和低紅外特征的扁平尾噴口。“閃電”裝備先進的電子設(shè)備，能夠自主或遙控飛行，與其它飛行器進行信息交互，并完成指定任務(wù)。據(jù)俄新社報道，“閃電”無人機全長1.5米，翼展1.2米，通過吸波涂料和隱身設(shè)計以降低雷達反射截面積和紅外特征?！伴W電”有效載荷在5～7千克左右。由于有效載荷較小，該無人機很可能主要用于執(zhí)行偵察、電子戰(zhàn)等任務(wù)，但也不排除其加裝戰(zhàn)斗部后變?yōu)檠诧w彈的可能。

“閃電”無人機可以由不同載機搭載，還能裝入蘇-57的內(nèi)部彈艙中。該無人機采用渦輪噴氣發(fā)動機為動力，最大飛行速度可達700～800千米/小時，航程達數(shù)百千米?！伴W電”無人機由載機空中發(fā)射，目前尚未見關(guān)于其著陸方式的報道。

“閃電”無人機可以由蘇-57戰(zhàn)斗機、“獵人”無人機或“雷霆”無人機發(fā)射。不過，不同的載機搭載的“閃電”無人機數(shù)量不同，這就意味著不同的載機平臺與“閃電”無人機有著不同的編隊方式。

“閃電”無人機主要以“蜂群”形式作戰(zhàn)。在“蜂群”戰(zhàn)術(shù)下，每個“閃電”無人機都與指揮機保持著實時交互，以便于指揮整個“蜂群”。如果戰(zhàn)況發(fā)生變化或者有無人機損失，指揮機可以在“蜂群”之中重新分配作戰(zhàn)任務(wù)。這一指揮過程可以由人工智能自主完成，無需無人機操作員的參與。

戰(zhàn)術(shù)使用

“雷霆”主要是作為有人機的無人“僚機”而設(shè)計的。根據(jù)喀瑯施塔得公司的宣傳材料，“雷霆”無人機的主要任務(wù)是：作為有人機的“僚機”協(xié)同作戰(zhàn);摧毀敵方防空系統(tǒng);使用高精度制導武器打擊敵方地面目標;打擊海上目標;情報偵察。其中最重要的任務(wù)是作為有人機的“僚機”?！袄做睙o人機將指揮“閃電”無人機誘導敵方防空系統(tǒng)開火，并加以壓制，為隨后的有人機執(zhí)行任務(wù)鋪平道路，大大降低了有人機在敵方高防空火力密度區(qū)域執(zhí)行任務(wù)的風險。

喀瑯施塔得公司高級工程師馬克西姆·戈達舍夫斯基稱，“雷霆”無人機的主要任務(wù)是壓制敵方防空體系，為有人機行動鋪平道路?！袄做焙汀伴W電”組成的無人機編隊將分三個梯隊投入戰(zhàn)斗。第一梯隊對指定地域內(nèi)敵方防空體系進行偵察，第二梯隊通過電子戰(zhàn)壓制敵方防空雷達，第三梯隊使用導彈和炸彈摧毀敵方防空系統(tǒng)。在摧毀敵方防空體系后，蘇-34、蘇-57等有人機就可以對目標區(qū)域?qū)嵤┐驌簟?p>

“產(chǎn)品-85”導彈

俄國防部長紹伊古參觀“閃電”無人機

相比于“獵人”B，“雷霆”作為“忠誠僚機”具有更大的成本優(yōu)勢。“雷霆”的最大起飛重量僅為7噸，而“獵人”B最大起飛重量高達25噸?！袄做彼玫腁I-222-25發(fā)動機單臺價格約為6500萬盧布（約合90萬美元），兩臺發(fā)動機總計成本為180萬美元，而“獵人”B所用的AL-41F-1發(fā)動機單臺價格為1.64億盧布（約合227萬美元）。僅發(fā)動機一項，“雷霆”的成本就要比“獵人”B低20%以上。而且“雷霆”采用雅克-130的發(fā)動機，武器彈藥如KAB-250、KAB-500制導炸彈和Kh-38導彈等，都已成功用于蘇-34、蘇-35等飛機，維護成本較低。此外，由于機體更小，“雷霆”的隱身性也更好。而且從全尺寸模型看，“雷霆”采用了隱身尾噴口，而“獵人”B原型機則未采用隱身尾噴口。

“雷霆”無人機的通信系統(tǒng)具體情況尚未完全披露，但據(jù)喀瑯施塔得公司代表的說法，該無人機與指揮機的通信是在一個超狹窄的通信信道內(nèi)實現(xiàn)的，信號傳輸速率為10Mb/s，足以傳輸目標數(shù)據(jù)。

蘇-57 戰(zhàn)斗機和“獵人”B無人機協(xié)同演練

總體來看，“雷霆”的性能還有一定的提升潛力。如果換裝具有加力燃燒室的AI-222-25F渦扇發(fā)動機，其最大平飛速度將進一步提升。雖然目前“雷霆”的作戰(zhàn)半徑僅為700千米，但如果引入保形油箱，其作戰(zhàn)半徑將有望增加到1000千米以上。

目前“雷霆”無人機仍然處于早期設(shè)計階段，其最終設(shè)計定型及首飛尚需時日。根據(jù)喀瑯施塔得公司代表的說法，俄羅斯國防部要求該公司在2024～2025年交付首批兩架“雷霆”無人機原型機以供測試之用。