美军“火力侦察兵”无人直升机发展历程与思考

2024-08-15 00:00陈俊锋周磊郑震山尹俊杰
无人机 2024年1期

为提升水面舰艇反潜、信息感知等能力,美国海军先后发展了QH-50、CL-227“哨兵”、RQ-2“先锋”、“火力侦察兵”等驱逐舰、护卫舰舰载无人机。经过大量试验和实战检验,美国海军最终选用了基于成熟平台发展而成的“火力侦察兵”,以满足水面舰艇多样化作战需求。

发展历程、技术特点和技术指标

“火力侦察兵”系列无人直升机由美国诺斯罗普-格鲁门公司(下称诺格公司)研制,共有RQ-8A、MQ-8B、MQ-8C三种型号。其中,RQ-8A主要用于验证试验;MQ-8B于2014年形成初始作战能力,2022年10月全部退役;MQ-8C于2019年形成初始作战能力,2021年开始部署于濒海战斗舰。

RQ-8A无人直升机

1.发展历程

在“先锋”无人机因回收困难、对舰面保障要求高等问题退役后,为满足水面舰艇情报监视侦察需求,美国海军于1998年启动了“垂直起降战术无人机”(VTUAV)项目,同时要求无人机能够在地面、舰船自主垂直起降,具有空中悬停能力,任务载荷重量90kg,航程200km,在6100m高度作业的续航时间不少于3h,在46km/h的风速下能在舰船上降落。

2000年,诺格公司RQ-8A无人直升机设计方案中标“垂直起降战术无人机”项目。该机沿用“施韦策”330(Schweizer 330)直升机的大量成熟技术,保留了“施韦策”330直升机的主体结构、发动机和传动系统,换装了新的燃油系统。诺格公司对“施韦策”330的机身进行优化,并为RQ-8A配装机载传感器等设备,实现了有人直升机改型为无人直升机的技术创新。

2002年6月,美国海军接收第一架RQ-8A无人直升机。几个月后,该机航程、续航时间、任务载荷重量均未达到要求,而且美国海军因国防经费不足,停止对“火力侦察兵”项目拨款。但是,诺格公司仍然继续开展相关研制工作。

2003年,诺格公司RQ-8A直升机搭载“山猫”(Lynx)合成孔径雷达、光电/红外系统完成技术验证试验;同年6月10日,RQ-8A完成通信系统中断后自主返回预定地点、降落后关闭发动机的能力验证;8月,RQ-8A在“丹佛”号巡洋舰上完成舰载综合试验第一阶段试验。

2.技术特点

RQ-8A无人直升机主旋翼可折叠,由三片桨叶组成,机身采用流线型设计。该机具备自主降落能力,安装了滑橇式起落架,使用了RQ-4“全球鹰”无人机的通信系统、机载设备和软件,以色列航宇工业公司(Israel Aerospace Industries)研制的光电设备,罗罗公司M250-C20W涡轴发动机。

RQ-8B无人直升机

2001年,随着美国大国竞争时代的远海战略转向反恐时代的“前沿存在”“由海向陆”等近海战略,美国海军提出濒海战斗舰发展规划,以适应低强度、小规模反恐作战。

2003年,为满足濒海战斗舰近海海域反舰、反潜、反水雷的需求,美国海军重新启动“火力侦察兵”无人直升机项目。同年4月,经过升级的RQ-8A完成飞行试验后,成功中标RQ-8B项目。

2004年4月,诺格公司与美国海军签订合同,正式为濒海战斗舰研制RQ-8B无人直升机。同年9月,RQ-8B开始在“雨燕”号高速双体船上进行海上试验。

MQ-8B无人直升机

1.发展历程

2005年8月,美军将“火力侦察兵”RQ-8B无人直升机的型号改为MQ-8B,“火力侦察兵”所执行的情报监视侦察单一任务转变为多种任务。美国海军计划采购168架MQ-8B,日后将这些无人直升机部署在“佩里”级护卫舰和濒海战斗舰上。

2014年5月,美国海军在“自由”号濒海战斗舰上开展MQ-8B无人直升机/MH-60R“海鹰”有人直升机协同作战试验,验证有人直升机/无人直升机协同作战是否能提高濒海战斗舰的情报获取能力。同年11月,美国海军“沃斯堡”号濒海战斗舰搭载MQ-8B无人直升机进行首次航行。这一年,美国海军接收最后2架MQ-8B无人直升机,并表示今后会停止采购MQ-8B,转而采购性能更为先进的MQ-8C。至此,共28架MQ-8B无人直升机在美国海军服役。

2016年,美国海军完成MQ-8B引导MH-60R直升机发射空地导弹试验。

2022年10月,美国海军28架MQ-8B无人直升机全部退役。

2.技术特点

MQ-8B无人直升机主旋翼系统由四片桨叶组成。相较于RQ-8A,MQ-8B机身后部的任务载荷舱容积增大,燃油箱容量增大,机身下部加装短翼。该机采用模块化设计技术,可根据任务灵活选用任务载荷,位于机头的整流罩、天线罩可根据任务载荷需求进行调整。

MQ-8C无人直升机

1.发展历程

美国海军在实战中发现,MQ-8B无人直升机的航程和任务载荷重量不能满足新型近岸作战任务和紧急特种作战对海基中程监视平台的需求。因此,美国海军于2011年提出发展尺寸更大、能携带更多任务载荷、执行更广泛任务的无人直升机需求。诺格公司基于“贝尔”407直升机平台和MQ-8B无人直升机航电系统而研制的MQ-8C无人直升机在竞标中胜出。MQ-8C主要部署在“独立”级濒海战斗舰上,承担海上情报、监视、侦察和目标指示任务,并积极开展反水雷等试验。

2013年7月,诺格公司向美国海军交付首架MQ-8C无人直升机;10月,MQ-8C完成首飞。

2014年5月,美国海军授予诺格公司合同,旨在为MQ-8C研发“多功能吊舱”(MCAP),使MQ-8C具有电子战能力;8月,诺格公司成功完成MQ-8C无人直升机着舰模拟试验;12月,MQ-8C无人直升机部署到“贾森-邓纳姆”号导弹驱逐舰,并于同月在该舰上完成首次舰载飞行试验。

2017年2月,美国海军水面战中心为阿雷特合伙公司(Arete Associates)“沿海战场侦察和分析”系统研制提供支持,“火力侦察兵”搭载该系统可执行反水雷作战任务。

2019年6月,MQ-8C形成初始作战能力。

2021年12月,MQ-8C开始实战化部署。

2022年3月,美国海军披露,为升级MQ-8C无人直升机水雷探测能力,海军正在开展“单系统多任务机载水雷探测”(SMAMD)系统研制工作。

2023年1月31日,据《海上力量》(SEAPOWER)杂志官站报道,美国海军计划保留10架MQ-8C“火力侦察兵”无人直升机,对其余无人直升机进行二级封存,以保证无人直升机在需要时能快速恢复至可用状态。

2.技术特点

MQ-8C无人直升机安装了滑橇式起落架,由1台罗罗公司功率为552kW的M250-C47E型涡轴发动机提供动力,主旋翼系统由四片桨叶组成。相较于“贝尔”407直升机,MQ-8C无人直升机燃油箱的容积增大,该机沿用了MQ-8B无人直升机的大量航电设备和软件系统。

技术指标

“火力侦察兵”系列无人直升机均由成熟的有人直升机改型而成。由于基础平台能力和改进思路不同,各机型技术指标有较大差异,详见表1。

发展特点

美军“火力侦察兵”系列无人直升机发展至今已有二十多年历史。结合美国国防战略以及美军水面舰艇发展规划等调整,其发展历程凸显了两方面特点。

一是无人直升机与国防战略、舰载平台的发展紧密耦合。由于RQ-8A存在任务载荷重量有限、任务能力单一等缺陷,美军暂停项目拨款,而后再次启动“火力侦察兵”无人直升机研制,初衷是希望无人直升机部署于“佩里”级护卫舰和濒海战斗舰上,满足反恐时代“前沿存在”“由海向陆”等近海战略中濒海战斗舰对战术无人机的需求。随着美国国防战略从反恐转向大国竞争,濒海战斗舰已经难以满足大国竞争环境下中高烈度对抗的需求,且存在性能不及护卫舰、扫雷艇,模块化任务转换时间长,难以有效防御反舰导弹,动力系统故障频发等问题。因此,美军大幅削减了濒海战斗舰的采购数量,将55艘削减至35艘,并开展“星座”级(FFG62)护卫舰研制工作,计划于2026年完成首舰制造。预计2030年之前,该舰形成初始作战能力。由于美国海军“佩里”级护卫舰已全部退役,濒海战斗舰数量也被削减,下一代护卫舰正在研发中,在一段时间内,美国海军缺少可搭载“火力侦察兵”无人直升机的水面舰艇平台。因此,美国海军28架MQ-8B无人直升机于2022年10月全部退役。2023年1月,美军宣布仅保留10架MQ-8C无人直升机,对剩余的28架MQ-8C无人直升机进行二级封存。美军这样做法既能让MQ-8C快速恢复战斗力,也能降低维修保障成本。

二是美国海军采用成熟有人直升机改型和验证试验等方法,快速升级无人直升机技术,促进作战能力形成。RQ-8A、MQ-8B、MQ-8C分别基于“施韦策”330、“施韦策”333和“贝尔”407等成熟有人直升机改型而成,特别是MQ-8C,除采用成熟平台外,还采用了MQ-8B无人直升机的航电系统、飞行控制系统、舰面控制系统等大量成熟技术和设备。从2010年诺格公司自筹资金研制无人直升机,到2012年8月美国海军授出合同,再到2013年7月诺格公司交付首架MQ-8C,研制周期大幅缩短。此外,在MQ-8B、MQ-8C无人直升机研制和采购过程中,美国海军多次授出合同,积极利用“火力侦察兵”无人直升机平台进行有人-无人协同作战、反水雷等试验,为强敌对抗、体系对抗奠定基础。

有关思考

美军“火力侦察兵”系列无人直升机发展与国防战略调整、舰载平台发展紧密耦合,技术快速升级,作战能力快速形成等特点,为我军舰载无人机发展、舰载无人机体系建设、效费比提升等方面提供了借鉴。

一是我国舰载无人机发展应以国防战略、舰载平台为牵引,军方需加强无人机和水面舰艇的统筹规划,充分考虑现役及拟发展的水面舰艇任务需求和舰机适配性要求,提前筹划舰载无人机预研、研制、改进等相关工作,确保无人机与水面舰艇等舰载平台同步发展。

二是我军舰载无人机应向系列化、模块化方向发展,研发需充分利用成熟技术,加强通用化设计。机体、动力系统、航电系统、飞控系统、舰面控制系统等成熟技术和设备的快速集成可大幅缩短舰载无人机的研制周期。

三是我军可借鉴美军在MQ-8B、MQ-8C无人直升机研制过程中快速迭代升级技术,开展大量验证试验的做法。针对作战急需,在经过充分验证试验后,舰载无人机即开展新技术、新设备等集成验证试验,快速提升作战能力。