美海军陆战队大型垂直起降无人机项目启动

2018-09-10 09:06李昊
无人机 2018年8期

李昊

美国海军陆战队远征无人机(MUX)项目的信息征询书发布,该征询书为美国旋翼机工业提供了研发另一款大型垂直起降无人机的指导性意见。而MUX项目也将意图以一种先进的、可提供多种能力的垂直起降飞行器,满足未来舰载和岸基战斗以及通用任务需求。

2018年3月8日,美海军陆战队正式发布了其大型无人垂直起降飞行器项目“海军陆战队空地特遣部队(MAGTF)无人机系统远征装备”(MUX)的信息征询书。这意味着美海军陆战队对该项目的需求已基本明确,并正式开始与工业界探索项目需求的技术解决方案。该机预计在2028年形成作战能力,将成为美海军陆战队首型大型无人机,届时将形成美军四大军种均列装大型无人机的态势,并给美军海上航空力量的构成和运用带来重大变化。

发展背景

该项目由美国海军部一海上航空系统司令部一无人航空系统和打击武器项目执行办公室(PEO(U&W))-多任务战术无人机系统项目办公室(PMA-266)执行。项目的初始能力文件(ICD)于2016年8月10日获得联合需求监督委员会( JROC)批准,确定了海军陆战队对舰载长航程/航时多任务无人机系统的需求。

根据初步计划,MUX将在2028年形成初始作战能力,2034年形成完全作战能力。为满足时间进度要求,部分成熟的技术将通过快速采办的方式获取,以便能够快速形成能力并投入使用。

MUX的立项研制是海军陆战队基于其过去十多年来的地面战争和非对称军事行动的经验教训,以及在国家军事战略(NMS)下开展的海军陆战队能力需求缺口评估提出的。评估得出,无人机是填补当前能力缺口的最优选择,并且能够更好地为未来以MV-22、F-35B和“未来垂直起降飞行器”(FVL)为主的海军航空兵装备体系提供能力补充。

海军陆战队2018财年航空规划中,MUX被描述为具备电子战、C4中继、情报/侦察/监视(ISR)、后勤运输和打击能力的多传感器无人机,作为连接MV-22和F-35之间的桥梁,为MAGTF提供灵活、持久的战区覆盖,并能够为不同规模的作战单元,如特遣队、中队直到陆战队远征旅(MEB)和远征军(MEF)等各级别的作战单位所使用。

能力及性能要求

信息征询书中,美海军陆战队列出了MUX的7项能力要求,并根据这些能力要求确定了主要性能/能力指标。三个优先级下的7项能力

第一优先级是MUX的核心能力,是不可由其他装备替代的,包括预警、情报/监视/侦察(ISR)、电子战和通信中继4项内容。第二优先级的能力可由MUX和其他装备共同提供且互为补充,只有一项能力需求,即进攻性空中支援。第三优先级的能力有两项,属于“重要但可能分配给其他系统的能力”,分别为空中护航和物资运输;其前者可由JMR/FVL承担,后者可由有人航空器、“联合精确空投”或某些物资的专用运输无人机承担。

能力下的性能需求

根据上述7个方面的能力需求,海军陆战队确定了MUX的主要性能/能力指标。其中有的指标用于支撑所有任务能力,有的则是支撑部分能力需求,还有的只是支撑某一特定需求。MUX可在现有直升机平台、现有的技术验证机基础上研发,也可以开发全新的验证机,但都要能够满足这些指标。

自主性方面的要求是在监督控制下可全自主完成以下行动:包括自动完成启动、从L级两栖类舰船(如两栖船坞登陆舰、两栖突击舰等)上起飞、按照设定航线飞行并执行任务要求、返回基地,而且可在L级舰船或未经勘测和人工处理的46m×46m野外着陆区自主降落等。

飞行性能方面,主要要求包括在有效载荷满载时,巡航速度达到370~556km/h;搭载有效载荷且不进行空中加油条件下,作战半径达到648~1296km;在飞抵648km外时的最短留空时间(TOS)达到8~12h;在高功率、低速状态下具备机动灵活性,在任务半径内具备在1829m飞行高度、35℃环境下的无地效悬停能力。

重量载荷方面,执行货运任务时内部有效载荷至少达到1362kg(即一个“联合模块化联运集装箱”JMIC),理想目标达到2724kg(即可运两个JMIC);执行货运任务时,外部有效载荷能力1362~4086kg,还可同时搭载至少227kg的内部载荷。

其他方面要求包括能够在水陆两栖舰船上长期部署使用、能够进行空中加油、能够全天候/全时域/在恶劣环境下使用、能够在野外场地起降等。此外,海军陆战队还提出了MUX的7个典型任务剖面要求,包括空中预警、空中侦察、电子战、两栖突袭(Assault)C41、两栖突击(Raid)作战及支援、TRAP/CSAR任务侦察、侦察部队再补给。

未来将根据现实情况对能力进行取舍

在信息征询书发布后不久,海军陆战队就得到工业界的反馈,抱怨其提出的能力要求太多,易导致最终产品的技术难度和经济性无法控制。因此在数次军方与工业界举行的讨论会后,MUX项目负责人表示,海军陆战队规划的未来装备体系中已含有了充足的运输类装备,因此未来MUX的物资运输任务能力需求有望降低,而对MUX的长航程/航时方面将更加关注。

性能特點及装备定位

根据海军陆战队在信息征询书中提出的要求,可以大致描绘出MUX的性能特点,及其在未来装备体系中的定位。

突出航程航时

由于不用考虑飞行员载荷等问题,无人机能够追求更大的航时和航程指标。在MUX性能指标中,航程/航时是MUX与其他项目差异较大的重要指标之一,与JMR、VXP、V-22“鱼鹰”等相比这一指标有较大幅度的提升,这也突出了其作为无人机的性能优势。并且MUX项目在与工业界讨论后,正在考虑对项目进行需求调整其中包括放弃一定的运输能力需求,以确保其航程、航时指标的实现或进一步提升。这也再次印证了航时、航程是MUX项目中优先级最高的指标。

具备高速飞行能力

飞行速度同样是MUX项目中非常重视的一个指标,其飞行速度比目前陆军正在推进的JMR项目提高了约30%,最高达到556km/h,与V-22的巡航速度相当。除了提高任务效能方面的考虑外,一个很重要的原因是MUX未来将与V-22搭配使用,為其提供预警、护航等方面的能力支持,因此其必须保证其具备与V-22相当的飞行速度,从而避免成为飞行编队中的短板。

强调有人监管的高自主飞行能力

高自主飞行能力是MUX的主要特征,要求其能够在有人监管的状态下自主完成从起飞、巡航、作业到返航着陆在内的几乎全部任务阶段。其自主飞行能力的提高带来的是对人力资源需求的降低,使其能够更大范围部署和使用,提高海军陆战队作战部队,特别是小规模作战部队的综合任务能力和自动化水平。MUX的指标与海军陆战队正在进行的另一个项目“空中自主货运/通用系统”(AACUS)有很多相似之处,如全自主飞行、能够自动在未经准备的野外场地起降等。目前AACUS项目已取得了令人满意的技术成果,并可被MUX借鉴和应用,从而保证了项目的技术可行性,降低了项目的技术风险。

覆盖目前的H-1系列装备任务谱系,承担舰载通用,攻击任务

从信息征询书提出的指标来看,MUX对内载、外载能力、舰载适配性和外形尺寸等要求都和AH-1Z/UH-1Y大致相当;任务能力方面,RFI还提出了7个典型任务剖面,包括空中预警、空中侦察、电子战、两栖突袭的C41、两栖突击作战及支援、TRAP/CSAR任务侦察、侦察部队再补给,这些任务也是目前舰载通用/攻击直升机的任务范围。因此可以判断,MUX将用于承担目前由AH-12、UH-1Y承担的两栖攻击、舰载通用任务,作为海军陆战队未来主要的舰载多功能垂直起降保障装备。

作为分布式作战概念的基层支持装备

与更专注于货运任务的AACUS不同,MUX将是一个多任务垂直起降无人机,其能够承担的任务包括了火力支援、电子战、物资运输、战场装备回收、人员搜救/后送等,能够满足营、中队一级的作战单元的绝大多数常见任务需求,从而填补其任务能力缺口、提升现有任务效能,此外MUX还具备更强的舰载兼容性,能够在所有两栖作战舰船上部署使用,与UH-1Y、V-22等相比部署使用范围更大,将成为海军陆战队更好地推行分布式作战概念的基层支持装备。

几点看法

海军陆战队未来航空装备体系已初步显现。随着多个重点装备研制开发工作的推进,美国海军陆战队未来的航空装备体系已逐渐露出水面。海军陆战队未来航空装备体系将由MV-22B、F-35B、MUX、FVL及KC-130J等主要组成,其中MV-22B承担两栖突击运输、远程兵力/装备投送,FVL承担通用运输、近距空中支援,F-35B承担争夺制空权、对地攻击等,KC-130J提供空中加油、远程突袭支援,而MUX则将首先用于空中预警、通信中继、情报/监视侦察任务,随后将扩展到进攻性空中火力支援等任务,成为海军陆战队装备体系中全面、灵活、快速响应的舰载航空支援装备。

美军装备发展已开始应用“自顶向下”的体系化发展思路。从发布的信息征询书中可以看出,海军陆战队对MUX的需求非常明确,给出了性能指标、能力需求、主要任务、典型任务剖面等详细的设定和要求,这在以往的信息征询书中并不十分常见。这其中体现出了海军陆战队对垂直起降无人机的装备发展设计不是简单的机型替换,而是从航空机队体系功能角度考虑,通过“能力需求一装备体系一无人机装备”这种自顶向下的思路对MUX进行了定义,体现了体系“功能重组”和“功能填补”的发展思路。此外,MUX项目还体现出了以先行的分布式作战概念牵引装备发展的整体思路,使其能够良好地匹配分布式作战概念的整体思想和未来装备体系,从而避免了用全新装备打传统战争的问题。

MUX项目将是推动美国新一代垂直起降技术体系完善和成熟的一个契机。近几年来,在DARPA和美军几个军种的推动下,多种全新的垂直起降技术得到发展。但这些全新的构型和技术的成熟度仍有待提高,距离工程应用还有很多工作要做,而MUX作为海军陆战队主导的型号开发项目,将成为这些新兴的先进技术完成验证并趋于成熟的一个契机,为其技术发展提供明确的需求指引、经费支持和工程验证。因此包括贝尔公司、极光公司、波音公司、皮亚斯基( Piasecki)公司等都对该项目表现出了强烈的意愿,并推出了基于其最新的高速旋翼机技术成果的方案。这将推动美国建立更为坚实的新一代垂直起降技术体系,为美军未来的装备发展提供技术更成熟、性能更先进、选择更多样的解决方案,继续保持美军在垂直起降力量上的军事优势。