小步快跑

温杰

2016年10月27日，美國通用原子航空系统公司（简称通用原子公司）自行研制的“复仇者”增程型（Avenger Extended Range）无人机在位于加利福尼亚州的格雷·比尤特飞行试验基地成功地完成了首次飞行。据介绍，该机在原型机的基础上进一步优化了外部构型和总体尺寸，不仅延长了续航时间，同时还增加了任务载荷，可以执行持久态势感知与攻击任务，为潜在用户提供更强的作战能力。

尽管脱胎于“捕食者”家族，但新一代“复仇者”无人机通过“小步快跑”，在总体设计和作战效能上已经今非昔比。面对日益激烈的市场竞争，通用原子公司正在积极推销这种具备一定隐身能力的无人驾驶作战平台，希望在中空长航时无人机市场上继续独占鳌头。

潜心设计改进

作为一家小型私营公司，通用原子公司在航空领域的技术储备和研发实力上并不占据优势，只能借助于多年改进和生产“捕食者”系列无人机所积累的丰富经验，寻求能够与各大防务巨头短兵相接的快捷途径。

21世纪初，通用原子公司就研制和生产出以活塞式发动机为动力的MQ-1“捕食者”A无人机，首次将中空长航时侦察和精确武器打击能力集于一身。接着，该公司又针对美国空军的需求，通过增大机身尺寸、换装涡桨发动机和重新设计尾翼，改进发展出“捕食者”B/ MQ-9“死神”无人机，增大了飞行速度、作战高度和起飞重量等性能都有提高，同时可以携带更多类型的任务载荷。

遵循这一思路，通用原子公司在2005年就利用内部研究与发展（IRAD）资金，启动了“捕食者”C研制计划，在“捕食者”系列无人机的基础上着手研制第三种重大升级型号。最初，研制人员还只是考虑在现役“死神”无人机的基础上加长机翼和换装更大功率发动机，以提高飞行速度和延长续航时间，并乐观地将首次试飞的时间定在了2006年底。

然而，研制团队在设计过程中，密切关注着美国空军有关MQ-X计划的潜在需求，多次更改设计方案，在喷气动力选型和隐身细节设计等陌生领域中苦苦摸索，导致了研制进度不断延期，因此几度推迟了原型机的升空时间。

2009年4月15日，通用原子公司首次宣布，“捕食者”C原型机在4月4日实现了首次飞行，随后又在13日和14日完成了两次试飞。同时，该公司还对外公布了有关首飞的图片，并将其重新命名为“复仇者”，凸显新型无人机系统将具备优异快速反应、武装打击与监视侦察能力。

尽管一直被看作“捕食者”家族的新成员，但“复仇者”无人机实际上在总体构型上已经脱胎换骨，与现役的MQ-1和MQ-9无人机可谓大相径庭。从当年的原型机公开亮相到目前的增程型首次升空，“复仇者”系列无人机正在从研制与试飞的幕后走向投标和竞争的前台，并逐步公开了诸多设计细节。

采用隐身构型

“复仇者”无人机从原型机到增程型的一个共同特征是采用了多种隐身措施来降低雷达反射截面积，包括优化外部构型、遮蔽发动机进气道和排气管、采用内置式武器舱并使用了多种隐身材料。无疑，该机具备了一定程度的隐身能力，意味着在执行任务时有效增强了突防能力和生存能力，可以更好地适应高威胁环境下作战需要。

直观可见，“复仇者”无人机从机头到机尾，两面斜削的拱形上表面与平坦的独木舟式下表面形成了一条连续的脊线，从而有效避免了侧面弯曲所引发的雷达波侧面反射。从俯视图看，它的机翼前缘和机翼外段后缘相互平行，后掠角均为17度，而机翼内段的后缘前掠角也为17度，与另一侧机翼前缘保持平行，这种设计可以将机翼的雷达反射波控制在两个方向。

该机采用了S形进气道，可以有效地限制雷达波直接探测到发动机。同时，曲柄状的机翼具有较大的结构表面，有助于遮挡发动机进气道，避免来自下方的雷达波的探测。利用X-47B验证机的技术，普惠公司研制出一种S形排气装置，可以有效避免雷达探测，并且通过冷却来减少红外信号特征。

发动机舱的驼背式设计为采用蛇形排气装置提供了足够的空间，可以更好地消除发动机所产生的雷达反射信号，同时增强了排气流的冷却效应，以减少红外特征。在外部，“复仇者”的V形尾翼能有效偏转雷达反射波，同时又能遮挡发动机燃气的红外特征。

为了更好地实现隐身能力，通用原子公司还仿效了F-22和F-35战斗机的设计，正在为“复仇者”无人机研制一种可以选择性透过不同频率功能的雷达罩，可以保证机载卫星通信所采用的Ku波段信号正常使用，但是能够有效屏蔽现役战斗机和导弹上的雷达所使用的较低频率信号。

与“捕食者”系列无人机明显不同之处在于，“复仇者”无人机在机身腹部设计了一个内置式武器舱。在中、高威胁环境下，该机将采用所有武器全部内埋挂载，保持外部平顺光滑，降低雷达反射截面积。在低威胁环境中，该机可以在武器舱内和机翼挂点上挂载各型武器。

从模块化设计角度来看，“复仇者”无人机可以快速重新配置任务载荷，增加了执行任务的灵活性。根据ISR任务需要，该机还可以在武器舱内临时加装辅助油箱，从而增加两小时的续航时间。同时，该机可以拆除武器舱的舱门，换装一种半埋式的广域监视吊舱。

提升总体性能

从外形来看，这架原型机基本沿用了“死神”无人机的机体构型，但机身加长了1.46米，达到12.49米，同时还加宽了机身，显著扩大了机体空间，为内部燃油箱、武器舱和推进系统提供了足够的空间，可以搭载1362千克的任务载荷。该机采用了双余度飞行控制系统，利用两套伺服系统来控制全动式双垂尾。

为了满足以高空、高速执行战术任务的需要，研制人员重点优化了机翼外形，将原来的平直机翼修改为后掠翼。从翼根到翼尖，机翼分为内、外两段，曲柄状的后缘在充分利用结构效益的基础上，增大了气动表面，获得更大的空气动力。从空气动力角度来看，机翼内侧具有较大的结构厚度和表面曲率，表明研制人员在机翼上实现了层流设计。机翼内段不仅能够容纳主起落架的收放机构，还可以在内部分别安装一个油箱，可以储存50%的机内燃油。

值得注意的是，“复仇者”原型机在设计过程中采用了可以折叠的外段机翼，一方面能直接停放在美国空军的现有无人机机库内，另一方面还考虑到如果获得美国海军的青睐，有利于在航空母舰上停放。而且，该机还在后机身下部配备了尾钩，表明将承担一些航母起降模拟试验。

在动力装置方面，“复仇者”无人机换装了一台普惠加拿大公司生产的PW545B涡扇发动机，推力为21.4千牛，耗油率较预期低10%。为此，“复仇者”采用了明显加长的进气道，使进气口位置大大前移，位于机身背部的中部，并且设计有附面层隔板，为发动机提供稳定的气流。

凭借着全新的动力装置，该机的最大飞行速度可以超过740千米/时，约为“死神”无人机的两倍，飞行高度超过15000米。但是，该机在续航时间方面相对“死神”无人机减少了近10小时，有可能成为战术使用中的一个“短板”，在投标竞争中可能会处于劣势。为此，通用原子公司开始秘密发展“复仇者”ER无人机，旨在进一步增强这种平台的长航时能力。

与原型机相比，“复仇者”ER无人机承袭了13.4米的机身和1360千克的任务载荷能力，但是将机翼长度增加了3.2米，同时将翼尖略微上翘，使翼展增加到23.2米。利用内段机翼的增大的空间，该机的机内燃油增加了1000千克，可以将航程增大到12900千米，将续航时间延长5小时，总共增加到20小时。