“戰(zhàn)斗豬”100x型閃亮登場
一直以來美國十分重視無人機的發(fā)展,目前美軍裝備的無人機型號眾多,大到可持續(xù)飛行上萬千米的“全球鷹”戰(zhàn)略無人偵察機,小到單兵就可以攜帶、可通過手?jǐn)S發(fā)射的“黃蜂”無人機,都引領(lǐng)著世界無人機的發(fā)展走向。在2009年舉辦的國際無人系統(tǒng)協(xié)會(AUVSI)北美內(nèi)部會議上,美國動力公司設(shè)計的“戰(zhàn)斗豬”(BattleHog)系列垂直起降無人攻擊機中的“戰(zhàn)斗豬”100X型閃亮登場。“‘戰(zhàn)斗豬’無人機計劃”曾在2006年被北約作戰(zhàn)飛機聯(lián)合中心稱為最有前途的無人機發(fā)展計劃,代表著美國無人機發(fā)展的一個新方向和目標(biāo)。
美國動力公司從2001年起就開始了“戰(zhàn)斗豬”100X型無人攻擊機的論證和研制工作,并于2005年1月進行了首次試飛。目前,“戰(zhàn)斗豬”100X型無人機已通過了各種嚴(yán)格測試,由其升級而來的較大型的“戰(zhàn)斗豬”350X型垂直起降無人攻擊機也即將出爐。
為復(fù)雜環(huán)境作戰(zhàn)而設(shè)計
隨著美軍全球作戰(zhàn)范圍的不斷拓展,其面臨的作戰(zhàn)環(huán)境也日趨復(fù)雜化。如何在高樓林立的城市或灌木叢生的叢林地帶開展有效的戰(zhàn)斗行動,減少不必要的人員傷亡,已成為美軍重點研究和發(fā)展的課題?!皯?zhàn)斗豬”系列垂直起降無人攻擊機就是在這樣的大背景下誕生的。
將無人攻擊機技術(shù)與垂直起降方式完美地整合在一起的好處是——可使大、中型無人攻擊機擺脫過去那種需要大面積平坦開闊地才可實施起飛、降落的不足,同時也不需要使用笨重的車載滑軌。這一點對于美軍進行巷戰(zhàn)和叢林作戰(zhàn)時提高空中支援能力無疑是一種革命性的技術(shù)創(chuàng)新。
經(jīng)有關(guān)部門測試,美國動力公司設(shè)計制造的“戰(zhàn)斗豬”100X型無人攻擊機在城市、森林等復(fù)雜地形的飛行中,展示出了良好的飛行能力,從而能保障其戰(zhàn)斗使用過程中較強的“隱形”能力。
同時,100X型無人攻擊機還可以在建筑與樹木之間做規(guī)避飛行??山柚鸁o人機上的機載雷達(dá)自主進行環(huán)繞地形的飛行,并可利用機載武器對設(shè)定目標(biāo)進行攻擊,成為復(fù)雜地形下作戰(zhàn)的利器。
奇特的外形和動力設(shè)計
“戰(zhàn)斗豬”系列無人攻擊機為無人駕駛固定翼式飛行器,出色的外形設(shè)計可以使其既能像傳統(tǒng)固定翼式飛行器一樣進行滑行起降,也能夠在無外力輔助下進行垂直起飛和降落。該機與世界上已服役的一般無人機不同,它沒有修長的機身,采用的是一種短而渾圓的機身。該無人機全長僅為3.8m,翼展為5.2m,高1.5m,無人機的自身質(zhì)量為540kg,最大起飛質(zhì)量可達(dá)1 450kg,巡航速度約為340千米/小時,而最大飛行速度可達(dá)500千米/小時。
“戰(zhàn)斗豬”系列無人攻擊機采用了一種具有獨特推進系統(tǒng)和增強機翼的升力系統(tǒng)。該升力系統(tǒng)采用具有方向矢量控制的涵道風(fēng)扇[涵道風(fēng)扇是裝在套筒(涵道)中的多葉片風(fēng)扇,又稱升力風(fēng)扇。它可裝在單獨的短艙中或直接裝在機翼或機身中——編者注]設(shè)計,通過改變涵道中風(fēng)扇的角度,可以獲得矢量氣流。同時,這種升力系統(tǒng)沒有安裝矢量噴管系統(tǒng)。當(dāng)今無人機系統(tǒng)一般裝有發(fā)動機噴管或矢量噴管。發(fā)動機噴管的噴射方向是固定的,也就是說噴管噴出的氣流只能改變流量大小,無法改變方向,這是標(biāo)量;矢量噴管不僅可以改變氣流流量,也可以改變噴射方向,這就是矢量。而“戰(zhàn)斗豬”100X型在不安裝矢量噴管系統(tǒng)的情況下卻可以獲得矢量氣流。美國動力公司已經(jīng)為該設(shè)計申請了專利,命名為“高扭轉(zhuǎn)空中升力系統(tǒng)”(HTAL)。
“戰(zhàn)斗豬”1 00X型無人攻擊機是在機身中部安裝了一部中央涵道風(fēng)扇為無人機提供垂直起降時的升力,風(fēng)扇的動力則由裝在機身后部的一臺由英國羅爾斯·羅伊斯公司生產(chǎn)的T63-720型渦輪發(fā)動機提供。該發(fā)動機同時為無人機飛行提供前進的動力。更為特殊的是,該無人機沒有布置任何傳統(tǒng)操縱舵面結(jié)構(gòu),其在飛行時的航向控制是利用機身中央的涵道風(fēng)扇速率及俯仰變化來實現(xiàn)的。也就是說,這種無人機無需使用那種在有人垂直起降飛行器上采用的復(fù)雜的推力矢量控制系統(tǒng),就可實現(xiàn)有人垂直起降飛行器能做到的絕大部分飛行科目,攻克了無人機在城市作戰(zhàn)條件下的使用難度。
在測試中,“戰(zhàn)斗豬”100X型無人機不僅具有很高的負(fù)荷能力,而且還能靈活選擇升力的輸出模式,使無人機可以輕松地進行垂直起降、空中懸停和低速巡航飛行等。
美國動力公司目前正在研制的“戰(zhàn)斗豬”350X型無人攻擊機將在左右主機翼上各安裝一部涵道風(fēng)扇,兩部風(fēng)扇共同為無人機提供垂直起降時的升力。和“戰(zhàn)斗豬”100X型一樣,這兩部風(fēng)扇也是由裝在無人機機身后部的一臺帶加力燃燒室的渦輪發(fā)動機來提供動力。設(shè)計中的該機預(yù)計機身長度為12m,翼展也為12m,飛機的高度與“戰(zhàn)斗豬”100X型一樣同為1.5m,自身質(zhì)量約6 800kg,最大起飛質(zhì)量增加到16 800kg,可搭載質(zhì)量為4500kg的有效戰(zhàn)斗載荷。該機配用的發(fā)動機型號待定,同“戰(zhàn)斗豬”100X型一樣將使用美軍現(xiàn)役的JET-A、JP-4、JP-5、JP-8等型號的制式航空燃料。與“戰(zhàn)斗豬”100X型無人攻擊機的無尾翼設(shè)計不同,“戰(zhàn)斗豬”350X型無人攻擊機尾部設(shè)計有一對V形小尾翼,該無人機同樣沒有任何控制舵面結(jié)構(gòu),飛行時的航向控制、上升下降同樣也是由兩部涵道風(fēng)扇的速率和俯仰變化來控制。
強大的雷達(dá)和武器系統(tǒng)
“戰(zhàn)斗豬”100X型無人攻擊機的機頭部位具有較大空間,可以安裝體積較大的機載雷達(dá)和其他各種電子設(shè)備。目前該機型安裝了雷神公司最新研制的雷神先進作戰(zhàn)雷達(dá)(RACR)的改進型,該雷達(dá)目前已被運用在美制F-16戰(zhàn)斗機的最新升級型上。在這種機載雷達(dá)的作用下,“戰(zhàn)斗豬”100X型無人攻擊機可以實現(xiàn)地形跟蹤飛行,也可以一樹之高的高度在城市的建筑或樹木之間穿梭飛行,并可同時執(zhí)行對地攻擊任務(wù)。另外,“戰(zhàn)斗豬”100X型無人機的機載雷達(dá)一側(cè)還裝有紅外探測器,以及探測化學(xué)武器和生物武器的傳感器。該機設(shè)計由1~3人進行地面操控,最遠(yuǎn)可攻擊位于基站250km遠(yuǎn)的地面目標(biāo)。
“戰(zhàn)斗豬”100X型無人機的機翼下有兩個外掛的武器掛架,其對地攻擊的主要武器是2枚AGM-114“地獄火”空對地導(dǎo)彈和1挺安裝在機身上的Ml 347.62mm口徑機槍。當(dāng)然也可以根據(jù)任務(wù)需要掛載Hydra-70型無制導(dǎo)火箭彈。
“戰(zhàn)斗豬”350X型除了可以掛載上述裝備外,在執(zhí)行對地攻擊任務(wù)時,還可以掛載美軍GBU-28激光制導(dǎo)炸彈及“聯(lián)合制導(dǎo)攻擊武器”JDAM。機身則裝有一門20mm口徑航炮。另外,“戰(zhàn)斗豬”350X型還可以掛載AIM-120先進中程空對空導(dǎo)彈,以進行有限的對空作戰(zhàn)和自衛(wèi)。
較強的防護能力
“戰(zhàn)斗豬”系列無人攻擊機的機身大部分由碳纖維和凱夫拉纖維復(fù)合材料制造,在機身中部安裝風(fēng)扇傳動設(shè)備和燃料箱的部位還用鈦合金進行了結(jié)構(gòu)加強。經(jīng)測試,該系列無人攻擊機使用的復(fù)合材料可以抵擋住7.62mm步槍彈在50m距離之外的直射,也能夠經(jīng)受在其附近爆炸的火箭彈破片的襲擊。另外,美國動力公司在設(shè)計時,將“高扭轉(zhuǎn)空中升力系統(tǒng)”的主要傳動結(jié)構(gòu)及涵道式風(fēng)扇都深埋于無人機的機身內(nèi)部,可有效降低它們受炮火破壞的風(fēng)險。
美國的“戰(zhàn)斗豬”系列垂直起降無人攻擊機無疑代表了未來無人機的發(fā)展趨勢。目前,美國陸軍及美國海軍陸戰(zhàn)隊正在對該項目進行深入評估和測試??梢韵胂?,當(dāng)“戰(zhàn)斗豬”系列垂直起降無人攻擊機正式裝備美軍基層部隊后,美軍在城市巷戰(zhàn)中又增加了一種作戰(zhàn)利器。