功成身退X—47B即将退役

杨岚

4月22日，美国海军海上航空系统司令部发言人杰米对外界宣布，继一周前成功完成了对接试验之后，美国海军的X-47B无人验证机首次成功实现了自主空中加油，这不但标志着美国海军无人机发展史上的又一次重大突破，也给海军“无人作战演示验证”（UCAS-D）画上了一个完美的句点。根据预定的计划安排，随着空中加油试验的完成，现有的两架X-47B无人机（“咸狗”501和502）将退役，并由合适的航空博物馆收藏，或移交给戴维斯-蒙森空军基地的航空维修和改造中心——也就是著名的飞机坟场。

三个里程碑

X-47B无人机的历史可以回溯到本世纪初，在2000年，诺斯罗普·格鲁曼公司赢得了由美国海军和美国国防高级研究计划局共同推出的“航母搭载无人战斗机”（UCAV-N）研究项目，并在2003年成功试飞了X-47A“飞马”无人机。然而好景不长，美国国防部为了节约资金，再次犯下了追求空海军通用战斗机的老毛病，强行将海军和空军的无人战斗机项目合并，启动了“联合无人战斗机”（J-UCAS）计划，意图发展可同时满足美国海空军需求的新一代无人战斗机。但是，当时空军希望将无人机用于防空压制，以减小突击机群的压力；而海军则打算把无人机作为侦察平台，兼顾打击任务。由于两大用户目标迥异，在项目主导权、资金分配和发展方向上无法达成一致，“联合无人战斗机”落得了个黯然收场的结局。美国海军随后启动了“无人作战演示验证”项目（UCAS-D），2007年5月，诺斯罗普·格鲁曼公司击败波音公司，以X-47A的发展型——X-47B获得了美国海军授予的研制合同，开展为期6年的航母搭载无人战斗机可行性研究。

与X-47A无人机相比，X-47B的最大改变在于气动布局，在X-47A的无尾菱形飞翼布局基础上放大了尺寸，并在两侧增加了后掠角减小的延伸短翼，长11.64米，翼展18.93米，乍一看就像是一架缩水版的B-2隐身轰炸机。由于尺寸的大幅增加，X-47B的左右两个弹仓升格为可以挂载2000磅JDAM制导炸弹，比起X-47A的两个500磅炸弹挂载量有了显著的提升。作为一架无人战斗机，由于去除了显著挤占有效载重的人员及相关附属设备，X-47B的空重只有6吨多，最大起飞重量却可达到20吨，为此获得了超高的载油系数，载油量高达7.7吨，在仅使用内部燃油的情况下，可以获得不少于1 500千米的作战半径，续航时间最长可达12小时以上。

X-47B无人机的昵称为“咸狗”（Saltly Dog，美国俚语，指有经验的水手），暗示了海军的主导地位，共生产了两架。2011年2月4日，第一架X-47B无人机成功首飞，时值美国海军航空兵诞生一百周年，X-47B作为美国海军探索新一代航母舰载机的划时代尖兵，也收获了世人的瞩目，并在随后的征程中，逐步创下了舰载无人战斗机的多个具有历史意义的里程碑。

里程碑之一：

首次航母弹射起飞

2012年底，X-47B无人机首先在陆上试验场进行了首次陆上弹射起飞试验，并获得了成功。2013年5月6日，“布什”号航空母舰（CVN-77）在诺福克海军航空站搭载了X-47B，5月14日上午11时18分，X-47B从航行中的母舰上成功完成了首次弹射起飞，创造了海军航空史上的新纪录。弹射时，X-47B的起飞质量为18.6吨，远小于航母弹射器的最大弹射质量，只需要较小的弹射功率就能完成弹射，在弹射行程的终点，X-47B获得了高达317千米/小时的起飞速度。

事实上，在本次弹射起飞时，由于X-47B装备的是无加力的发动机，起飞重量并没有达到最大，发动机推力也没有达到最大，母舰连喷气偏流板都没有升起，其整个弹射过程比正常的无人机弹射还要简单。

成功弹射起飞之后，X-47B进行了多次航母通场飞行，最低飞行高度达到了离飞行甲板15米高，以模拟着舰进场，验证了在航母周边空域内对X-47B 的飞行实施精确引导的能力，为即将到来的着舰试验获取初步的配合数据。最后，经过65分钟飞行之后，X-47B飞越附近的切萨皮克湾，于中午 12 点 24分在帕特森河海军航空站着陆。

里程碑之二：

首次航母拦阻着舰

2013 年5月4日，在经历了包括陆上精确进近、陆上触舰复飞和陆上精确降落等陆上机舰适配性测试之后，X-47B无人机在帕特森河海军航空站顺利完成了首次岸基拦阻降落试验。但是，陆上模拟飞行甲板是静止不动的，而海上的航母飞行甲板则一直处于不断的周期性起伏摇荡运动中，无人机必须要能够克服甲板运动的干扰，才能实现顺利着舰。为此，5月17日，X-47B无人机在“布什”号航母的飞行甲板上进行了触舰复飞试验，并获得成功，为即将到来的拦阻着舰试验奠定了坚实的基础。7月10日，在经过多次陆上拦阻试验和触舰复飞试验之后，X-47B终于迎来了首次海上拦阻着舰试验。在试验中，X-47B从帕特森河海军航空站起飞，沿着规划好的航线顺利飞抵“布什”号航母上空，按照航母甲板上着舰指挥官发出的指令开始平稳下滑，进入着舰航线，拦阻钩在接触到航母飞行甲板后，顺利钩住了甲板着舰区上的第三根拦阻索，在拦阻索的牵制下，X-47B的速度从着舰初的约269千米/小时迅速降到了零，在甲板上滑行了约107米，首次航母拦阻着舰试验获得完美成功。这也是海军航空史上首次成功实现无人机航母拦阻着舰。

在首次成功着舰后的不到一小时，X-47B无人机被弹射升空，在航母上空盘旋一周后，顺利完成了第二次拦阻着舰试验，并按计划准确钩住了甲板着舰区上的第二根拦阻索。随后，X-47B再一次被弹射升空，准备进行第三次、也是当天最后一次着舰试验，但在下滑进场过程中，由于机载导航计算机出现异常，导致机上程序自主决定中止降落，舰上操作人员随即决定中断试验，指令X-47B飞往附近隶属于美国国家航空航天局的机场，并安全降落。

7月25日，X-47B在预定执行第二轮弹射/着舰试验时，在由帕特森河海军航空站飞向航母途中发生故障，最终取消了试验。

X-47B无人机的拦阻着舰试验虽然只成功了前两次，但却达到了至少成功一次的最低要求，所以整个试验是成功的。特别是差分GPS系统成功用于海上运动舰船和无人机之间的精确定位，破除了长久以来差分GPS基站必须用在固定点以确保参考精度的迷信。该成果的意义并不仅仅限于无人机，实际上更大的受益者是有人舰载机，众所周知，着舰是舰载航空兵运用中的最大难关，在经历了飞行任务的消耗后，精力衰减的飞行员很容易在着舰时发生事故，而自动化着舰系统可以将这块导致最多舰载机事故的绊脚石轻易搬开，有效的帮助飞行员通过这最后一道难关。

里程碑之三：

首次实现自主空中加油

与舰上弹射起飞和拦阻着舰试验相比，X-47B无人机的自主空中加油试验项目经历了相当大的波折。早在2006年8月，波音公司和德莱顿飞行研究中心分别使用改装的“里尔喷气”公务机和F/A-18战斗机，成功实施了硬管-插口空中加油和软管-锥套空中加油的模拟试验，验证了自主空中加油技术的可行性。2011年1月底，诺斯罗普 ·格鲁曼公司与NASA使用两架RQ-4“全球鹰”无人机，在13 700米高空完成了完全自主的软管-锥套空中加油演示，但未进行燃油输送。而X-47B无人机在“无人作战演示验证”项目的一开始，就已经确定了要进行自主空中加油试验，并在设备和结构上进行了专门的布置。然而，由于预算吃紧，美国海军砍掉了X-47B原定于2014年进行自主空中加油试验的测试，改为继续使用“利尔喷气”改装验证机与波音K-707加油机进行试验，主要对保证加油机和受油机之间精确定位的相对导航系统进行测试。海军航空系统司令部一度曾计划退役X-47B，改用其他机型进行自主空中加油试验，但经过权衡后，最终决定继续使用X-47B进行自主空中加油试验。

2015年4月15日，在光学传感器的控制下，X-47B成功与波音K-707加油机的软管-锥套加油设备实现了自主对接，但并没有加油，并且在此次试验中，由于加油机尾流的影响，至少有一次对接试验被迫放弃。一周之后，在4月22日的试验中，X-47B成功从波音K-707加油机接受了超过4 000磅（1 816千克）燃油，从而再次创下了无人机完成第一次自主空中加油的记录。

自主空中加油的难点在于受油机必须在加油机的尾流中飞行，并保持准确的方位和距离，这就对无人机的飞控系统响应速度和控制精度都提出了更高的要求，当使用软管-锥套加油设备时，由于软管和锥套在气流中的紊乱抖动更为严重，只有高定位精度的光学传感器才能准确判断出锥套与受油管的相对位置，并指导接合飞行。与自动着舰技术一样，自主空中加油技术不但有助于无人机扩大航程和续航时间，而且更大程度上有助于有人机实现自动化空中加油，使飞行员的负担减轻，帮助飞行员将更多的精力用于完成作战任务上。

X-47B匆匆退场

X-47B无人机所从属的“无人作战演示验证”项目实际上早在2013年就已经到期，只是由于在与航母合练的过程中，发现可以进行更多的深入研究，而下一代“舰载监视和攻击无人机系统”（UCLASS）仍然处于摇摆不定的前期探索之中，许多不确定因素还有待“无人作战演示验证”项目加以验证，是以延期至今才宣告结束。

实际上，目前两架X-47B无人机都远未到其设计使用寿命，主管“无人作战演示验证”项目的美国海军航空系统司令部航母无人机项目经理杜阿特上校认为，其飞行小时只消耗了20%，参议院武装力量委员会主席麦凯恩为此向国防部长卡特建言，希望继续X-47B的飞行试验，以避免在X-47B退役后的空窗期。如果未来几年航母甲板上都没有新一代的无人机，这会使得海军丧失在该作战领域继续研究的机遇。

然而，杜阿特上校同时也是下一代UCLASS项目的主管，他认为X-47B与海军目前UCLASS概念的差异较大，有可能使进一步的试验代价高昂，这导致保留X-47B的用途不大。如果没有意外，杜阿特上校的看法已经判定了“咸狗”必须尽快退场，以便为后来者腾出位置，当然，最主要的目的还是腾出经费额度来。

关于UCLASS

由于“无人作战演示验证”项目原定于2013年结束，紧接其后安排的UCLASS也随之在2013年开始了。2013年8月，波音公司、通用原子、洛克希德·马丁公司以及诺斯罗普·格鲁曼公司都得到了各1 500万美元的初步设计合同，用于舰载无人机系统的开发和初步设计。2014年5月，美海军对各公司的研究成果进行了初步评估，随后的7月，美国海军计划发布一份投标申请，以确定各公司的舰载无人机系统竞争方案，为下一步的授出舰载无人机系统开发合同做好准备。按照美国海军为UCLASS提出的最初目标，是为航母打击群提供全天候的监视能力以及有限打击能力，无需具备空中加油能力。然而，审查者对项目的功能定位表示了明确的质疑，2015财年的国防授权法案明确指出，“过分强调续航能力，会导致无人机生存能力、武器载荷与灵活性方面的不足。” 为此，国防部高层推迟了招标文件的发布，以便各方进行更深入的研究。

目前，对于UCLASS的争论还在继续，是主要定位于“打击+有限监视”能力还是“监视+有限打击”能力还未确定，若该项目定位于“打击+有限监视”，其所需的资源和成本更高一些。但从近期海军部长雷马布斯宣称海军的F-35C“几乎肯定是海军将要购买或使用的最后一型有人攻击战斗机”之后，局势已经相当明朗，海军的下一代战斗机仍然需要飞行员控制，以进行可能的空中格斗，但攻击任务将由无人机来承担。无疑，未来的“舰载监视和攻击无人机系统”将在X-47B的成功基础上，改进有效载荷能力，特别是与新一代的小型灵巧弹药相结合，在“网络中心战”能力的支持下，成为有人战机前方的清道夫。

在2015年国防预算申请中，美国海军要求在2015～2019财年间为UCLASS项目的开发拨款27亿美元，涉及的领域包括舰载无人机系统、航母、控制系统和通信系统等。鉴于海军部长对未来无人战机的定位作出了决断，美国海军已经准备于2016财年开始该项目的竞标，以避免因为拖延造成项目进度的大幅度延迟。杜阿特上校宣称：“我们计划2022年初步形成作战能力”，这比原计划的2020年形成作战能力推迟了两年。然而，考虑到X-47B上的许多技术尚未完全成熟，未来无人战机在接下来几年内要走完选定竞标方案、确定中标者、原型机制造试飞、投入量产的一整套流程，其中任何一个环节出漏子，都会导致项目继续拖延下去，杜阿特上校定下的期限，难保在某天也会被再次修正。

责任编辑：王鑫邦