對法國Aarok無人機的初步分析

2023年6月法國巴黎航展期間，Turgis＆Gaillard公司首次公開其研制的Aarok無人機。該公司于2024年4月發(fā)布聲明稱，Aarok無人機已經(jīng)于4月10日首次成功進行發(fā)動機測試。該無人機是近年西歐不多的全新研制型號，其研制途徑和總體設計均有獨特之處。在此筆者嘗試進行初步分析。

Turgisamp;Gaillard公司創(chuàng)建于2011年，最初業(yè)務是和陸軍相關的數(shù)字化火力支援系統(tǒng)。2015年之后，通過一系列并購，公司規(guī)模逐漸擴大，并開始進入航空航天領域。在研制Aarok無人機之前，該公司的航空航天業(yè)務尚未涉及整機研制生產(chǎn)，僅限于法國空軍DHC-6雙水獺、法國陸軍PiatusPC-6等輕型運輸機的后勤保障、工具/零件的小批量訂制，以及為運輸機集成機翼外掛精確制導彈藥、外掛ISR系統(tǒng)、機載通訊節(jié)點等。公司目前規(guī)模為300人。

Aarok無人機項目概況

Aarok無人機是Turgisamp;Gaillard公司自費研制項目，在研發(fā)此無人機之前，該公司從未進行過航空航天領域整機的研發(fā)生產(chǎn)。

Aarok無人機據(jù)稱是迄今為止法國設計和生產(chǎn)的最大的無人機，該公司早在2020年就啟動該無人機項目，2023年6月巴黎航展期間首次公開原型機，并宣稱將在2023年第4季度或2024年初首飛，2025年可實現(xiàn)交付。公司當時宣布該無人機的主要設計用途是海洋專屬經(jīng)濟區(qū)監(jiān)視和控制、ISR/打擊、通訊中繼。設計重點是能適應簡易機場使用、低的采購和運營費用。

2024年4月，公司宣布Aarok無人機已經(jīng)于4月10日首次進行發(fā)動機測試，并完成最初的穩(wěn)定性測試和飛控測試，項目進展符合預期。2024年12月，有消息稱法國軍方已經(jīng)與公司簽訂第1份采購合同，但金額、采購數(shù)量、交付日期均未公開。

Aarok無人機總體指標對比分析

目前與Aarok無人機規(guī)格較為接近的機型包括美國MQ-9A和韓國KUS-FS，三型無人機的數(shù)據(jù)對比如表1所示。

從數(shù)據(jù)對比可以初步看出：

Aarok的尺寸和重量均比MQ-9A高約 10% ，略低于KUS-FS，幾何參數(shù)仍在同一量級；

·Aarok的最大可用載油量顯著高于MQ-9A，但續(xù)航力仍然僅相當，可能是因為發(fā)動機更大功率導致的耗油量更高，無人機的氣動升阻比也可能偏低；

Aarok的發(fā)動機功率明顯高于

MQ-9A，但速度僅略高于后者，可能是重量更高、更多外掛帶來的更大阻力所導致；

●Aarok的續(xù)航力與MQ-9A相當，有效載荷搭載能力明顯高于后者。

總體看來，從設計性能指標看可認為Aarok已經(jīng)是合格的中空長航時察打一體無人機。

Aarok無人機設計特點分析

通用原子MQ-9系列所采用的總體布局形式已經(jīng)過一系列型號的發(fā)展優(yōu)化，已經(jīng)相當成熟。例如用于獲取高升阻比和長航時的大展弦比平直機翼；細長機身前端布置大型衛(wèi)通天線及其整流罩、下方布置光電轉(zhuǎn)塔，后端布置發(fā)動機和推進式螺旋槳；機身后端區(qū)域布置外張大展弦比雙V尾等。這種總體布局較好地兼顧了飛行性能和任務性能，比較適合這個尺寸級別的察打一體無人機。所以之后的俄羅斯“獵戶座”、朝鮮“新星”-9、以色列“赫爾墨斯”900、韓國KUS-FS、伊朗“加沙”等型號都沿用了這個總體布局。

然而，Aarok無人機在按照相似的性能要求設計時，卻采用了截然不同的總體布局。這其中的設計取舍值得進一步分析。

發(fā)動機/螺旋槳前置

如果只考慮發(fā)動機/螺旋槳自身，那么布置在機身后端并非完全有利。前方機體產(chǎn)生的附面層，需要進氣口遠離機身表面，進氣口布置在機腹還有吸入外來物的風險，因此進氣口幾乎只能布置在機身頂部且遠離機身表面；前方機身/機翼帶來的氣流擾動，降低了螺旋槳前方氣流的品質(zhì)。此外，螺旋槳后置，導致起降時螺旋槳與地面距離縮小、有觸地的風險，限制了起降時全機可用的迎角。

相反，Aarok無人機將1200shp渦槳發(fā)動機和5葉螺旋槳布置在機頭，可能是為了獲得以下某個或某些收益：

? 在這個位置，發(fā)動機進氣口可以做到最短最簡單，螺旋槳也處于最“干凈”的氣流中，有利于提高螺旋槳的推進效率；

●動力裝置前置于機頭，是小型民用飛機的常用布局，有更多成熟型號可供借鑒；

? 螺旋槳位于機頭，在起降時與地面間距更大，也幾乎沒有觸地的風險，允許無人機以更大迎角起降，從而縮短起降距離，也更適應不平整的簡易機場。

機身

Aarok無人機機身的設計也相當獨特。

參照以上照片可以看到，其機身截面接近方形，且截面尺寸很大。截面尺寸最大的翼身對接段區(qū)域，截面尺寸高達約 1.2×1.3m ；而發(fā)動機段之后的機身段，截面尺寸也能達到約 1.2×1m₀ 因此，至少就尺寸而言，確實能夠在發(fā)動機段之后的機身內(nèi)布置出1個單人駕駛艙，這從側(cè)面印證了公司“前起落架側(cè)向偏置是為了給駕駛艙留出空間”的說法。

在動力裝置和螺旋槳布置到機頭后，后機身可以顯著上翹，與地面保持很大間距。因此，允許在起降時有更大的迎角，有助于降低起降距離。

起落架

類似的，Aarok無人機的主起落架設計，也是有其特定考慮。

根據(jù)公司發(fā)布的內(nèi)容，該機的設計特點是充許同時搭載1套大型光電轉(zhuǎn)塔 +1 套大型對面雷達 +1 套ELINT有效載荷等傳感器。這就要求在機腹盡量提供開敞無遮擋的空間，用于同時布置至少兩套成像傳感器。而且設計時考慮的光電轉(zhuǎn)塔是尺寸相當大的WescamM×25或Euroflir610。WescamMX25轉(zhuǎn)塔全高767mm，球體直徑653mm，轉(zhuǎn)塔本體重量不大于118kg，全套轉(zhuǎn)塔重量約130kg；因此，僅就其尺寸和重量而言，也確實不適合布置在機頭前端這樣遠離全

40|無人機2025No.3/總第128期

Aarok無人機機腹設計為能同時搭載2套大型傳感器。

機重心的位置，唯一可用的位置，就是翼身對接區(qū)域之后的機腹。因此客觀上，機身底部已經(jīng)沒有空間來布置主起落架。

如前所述，Aarok的氣動布局，與同類無人機型號的常用氣動布局區(qū)別很大，實際產(chǎn)品是否能達到公司所宣稱的性能、尤其是長航時性能，決定了該型號是否能最終批生產(chǎn)交付。

現(xiàn)有氣動布局達到設計指標的可行性初步分析

為此，原型機將主起落架布置在機翼上，且設計為機翼短艙形式，起落架收回后位于短艙內(nèi)而不是機翼內(nèi)，能夠盡量保證機翼主承力結構的完整。

力。但在公司發(fā)布的公開信息中并無相關內(nèi)容。筆者猜測：原型機位于發(fā)動機艙和機身油箱艙之間、用于布置駕駛艙的區(qū)域，如果將突出的座艙蓋改為鼓包，其內(nèi)部尺寸充許布置活動式衛(wèi)通天線

此外，筆者認為采用這種方式布置主起落架還有另外一個考慮。公司明確宣稱：原型機當前采用的起落架，是直接借用了現(xiàn)有的小型民用飛機的現(xiàn)成產(chǎn)品；在批生產(chǎn)型無人機上，將使用專門針對無人機使用場景優(yōu)化的、能適應簡易機場嚴酷使用條件的專用起落架。換言之，最終生產(chǎn)狀態(tài)的主起落架，可能和現(xiàn)狀有明顯變化。因此，采用這種方式布置主起落架，允許機翼與主起落架“解耦”一主起落架的尺寸、結構變化不需要導致機翼結構相應修改，機翼的厚度也無需去強行適應起落架收回后所需的高度；因此，在研制階段如果起落架結構形式、尺寸發(fā)生明顯變化，主要影響的僅僅是起落架短艙，而基本不影響機翼的基本結構。

衛(wèi)星通訊天線的布置

現(xiàn)役各種長航時察打一體無人機，幾乎都將衛(wèi)星通訊天線布置在機頭頂部，且配裝尺寸很大的天線罩，以允許衛(wèi)通天線有足夠的俯仰范圍去對準衛(wèi)星。

作為續(xù)航力超過24小時的無人機，Aarok幾乎可以肯定需要具備衛(wèi)星通訊能

為此，筆者將其與德國Grob飛機公司的G520NG進行了對比。G520NG同樣采用大展弦比配置機翼、前置渦槳發(fā)動機/螺旋槳、機翼短艙內(nèi)布置收放式主起落架、常規(guī)平尾 + 單垂尾，也是針對高空長航時設計；有單座型、串列雙座型和可選有人駕駛型。其最大起飛重量、全機尺寸（除翼展外）也比較相近，因此有參考對比意義。

對比數(shù)據(jù)可以看到：Aarok的最大載油量幾乎是G520NG的3倍；且G520NG的續(xù)航時間指標是搭載1名飛行員時。因此，只要兩種飛行器的升阻比差別不大，依靠幾乎3倍的最大載油，Aarok達到大于24h的續(xù)航力設計指標是可行的。

對Aarok無人機后續(xù)發(fā)展的初步研判

法國很可能采購一定數(shù)量

法國與其非洲前殖民地各國有很密切的經(jīng)濟和軍事聯(lián)系，因此法軍長期在這些國家執(zhí)行低烈度作戰(zhàn)，客觀上存在“中空長航時查打一體”的作戰(zhàn)需求。為此法國早在2013年就從美國購買了MQ-9系列無人機在非洲使用。在世界局勢劇烈變動的現(xiàn)在，法國如果列裝本國的同類無人機系統(tǒng)，能一定程度避免國際局勢變化時所需的察打一體能力不被嚴重影響。

類似的，Aarok無人機與歐洲國家聯(lián)合研制的Eurodrone無人機系統(tǒng)在功能、能力、交付時間等都有較大的重合。因此，前者可以視為法國在后者上的備份，如果后者的發(fā)展和批生產(chǎn)出現(xiàn)拖延、甚至項目解體，前者就能作為后者的替補，確保法國不徹底喪失相關研制生產(chǎn)能力，也保留了出口的可能性。

此外，Eurodrone無人機系統(tǒng)過于昂貴，也給予了Aarok無人機很大的機會。有互聯(lián)網(wǎng)消息稱：Eurodrone無人機目前估計的價格是采購6套系統(tǒng)（每套含3架無人機 +2 套地面站）的費用約20億歐元，相當于每套系統(tǒng)超過3億歐元。相應的，Aarok當前的機體報價是600萬到1000萬歐元范圍，也就是說，在相同的3架無人機 +2 套地面站的配置下，單套系統(tǒng)采購價不會超過1億歐元。這種程度的價格優(yōu)勢，是法國政府和法國軍方在采購無人機系統(tǒng)時無法忽視的。

基于上述考慮，筆者推測：除非Aarok無人機項目出現(xiàn)非常嚴重的進度推遲和實際性能大幅度低于設計指標，法國政府都將采購一定數(shù)量。

批生產(chǎn)和交付等時間節(jié)點很可能繼續(xù)推遲

參見前文，它的發(fā)展商Turgisamp;Gaillard此前從未涉足過大中型飛行器，尤其是無人機整機的設計生產(chǎn)領域。甚至從某種角度來說，以公司現(xiàn)有的“為法國空天軍和陸軍的小型運輸機機隊提供后勤服務”業(yè)務而言，公司對有人機的熟悉程度和經(jīng)驗甚至高于無人機。所以，Aarok無人機的總體布局明顯不同于無人機常用布局、反而更類似常規(guī)輕型有人民用飛機，可以理解為公司的發(fā)展思路是“盡可能借鑒輕型有人飛機的成熟特點，以降低發(fā)展風險”。從這個角度看，公司“在原型機上借用其他飛機的現(xiàn)成起落架”、“計劃用有人駕駛模式（但不打算發(fā)展可選有人駕駛構型）完成最初部分試飛架次”等手段，也可以理解為盡量降低發(fā)展奉獻、確保項目能持續(xù)推進。

很可能同樣也是因為缺乏整機發(fā)展經(jīng)驗、對發(fā)展難度估計不足，事實證明公司最初的發(fā)展規(guī)劃是過于樂觀的。2023年巴黎航展期間，公司宣稱將在2023年第4季度或2024年初完成首飛，實際上直到2024年4月才完成首次發(fā)動機開車，且截止2024年年底時都尚未有已經(jīng)首飛的公開報道?？紤]到批生產(chǎn)之前還要實施更換發(fā)動機、前起落架重新布置回中心線、起落架重新設計生產(chǎn)等一系列重要設計修改，其批生產(chǎn)/交付日期很可能還將進一步推遲。