文/溫杰
殊途同歸
——?dú)W洲合作發(fā)展未來空戰(zhàn)系統(tǒng)的來龍去脈(中)
文/溫杰
(接上期)
21世紀(jì)初,歐洲各國分別在無人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)(UCAV)技術(shù)驗(yàn)證方面取得了顯著進(jìn)展后,站在了一個(gè)至關(guān)重要的十字路口:是繼續(xù)各自為政,還是推進(jìn)聯(lián)手合作。面對這個(gè)非?,F(xiàn)實(shí)而且頗為棘手的問題,大多數(shù)歐洲國家選擇了竭誠合作,聯(lián)手打造一種具有歐洲血統(tǒng)的UCAV驗(yàn)證機(jī)。
6月4日,歐洲六國聯(lián)合研制的“神經(jīng)元”無人駕駛技術(shù)驗(yàn)證機(jī)在法國空軍組織的“空中聚會”(Air Meeting)航展上首次公開亮相。隨著“獵鷹”8X公務(wù)機(jī)和“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)先后升空,“神經(jīng)元”(Neuron)驗(yàn)證機(jī)在地面人員控制下平穩(wěn)起飛,在表演空域內(nèi)組成獨(dú)特的3機(jī)編隊(duì),以350千米/時(shí)速度、150米高度在伊斯特爾空軍基地上空飛過,距地面觀眾的斜距不到400米。這次飛行表演在如此有限的空域內(nèi)順利進(jìn)行,不僅展示了達(dá)索飛機(jī)公司在工程技術(shù)和飛行性能方面取得的巨大成就,更是充分顯示出“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)的可靠性和安全性,令現(xiàn)場觀眾贊嘆不已。
“神經(jīng)元”計(jì)劃的問世在很大程度上取決于法國的不懈努力。當(dāng)法國國防部在2003年巴黎航展上正式宣布了UCAV驗(yàn)證計(jì)劃后,瑞典、希臘和意大利等國很快對此產(chǎn)生濃厚的興趣,各方開始就有關(guān)事宜進(jìn)行了初步協(xié)商。此時(shí),法國國防部經(jīng)過全面考慮,在2004年初做出了一個(gè)重要決定,將本國的“地平線”計(jì)劃正式更名為“神經(jīng)元”計(jì)劃,希望能有效地集中各國的資金和技術(shù),真正打造出歐洲的第一種全尺寸UCAV隱身技術(shù)驗(yàn)證平臺,并有可能成為世界上第一種投入生產(chǎn)的UCAV。
2003年12月22日,薩伯公司與達(dá)索飛機(jī)公司簽署了一份諒解備忘錄,正式確定參與“神經(jīng)元”計(jì)劃。2004年1月底,希臘國防部與法國防務(wù)采購局(DGA)簽署了一份意向書,確定希臘航宇公司(HAI)參與“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)的研制工作。隨后,意大利的阿萊尼亞公司、西班牙的航空制造公司(EADS-CASA)和瑞士的魯格公司(RUAG)先后加入到“神經(jīng)元”計(jì)劃中。最終,6個(gè)歐洲國家基本確定了聯(lián)合實(shí)施“神經(jīng)元”計(jì)劃的總體框架和基本模式,希望通過合作達(dá)到3個(gè)主要目標(biāo)。
第一個(gè)目標(biāo)是保持和發(fā)展參與這個(gè)項(xiàng)目的歐洲航宇公司的設(shè)計(jì)能力。隨著“陣風(fēng)”和“臺風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目逐步接近尾聲,這些公司的相關(guān)部門在2030年前將不再有機(jī)會承擔(dān)任何新型戰(zhàn)斗機(jī)研制工作,因此有必要提供一個(gè)發(fā)展方向來推動歐洲在航空技術(shù)領(lǐng)域的的研究與探索,從而保持與美國競爭的能力。
瑞士魯格公司承擔(dān)了高速風(fēng)洞試驗(yàn)
第二個(gè)目標(biāo)是為歐洲在2015年前設(shè)計(jì)新一代戰(zhàn)斗機(jī)儲備所需的關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)集中于氣動布局、自主決策、低可探測性等技術(shù)領(lǐng)域,充分驗(yàn)證在材料、計(jì)算機(jī)和航空電子等方面的技術(shù)能力,并力爭研制出適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的無人機(jī)系統(tǒng)。這項(xiàng)計(jì)劃面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)不僅包括外形設(shè)計(jì)、多電系統(tǒng)、先進(jìn)控制系統(tǒng)、自主性,還涉及到人的因素在任務(wù)環(huán)中的作用、與國家空域系統(tǒng)綜合等方面。
第三個(gè)目標(biāo)是通過建立一個(gè)研制新一代作戰(zhàn)飛機(jī)的歐洲工業(yè)團(tuán)隊(duì),推出一種可以信賴的協(xié)作創(chuàng)新模式。與以前共同組建一個(gè)合資企業(yè)的方式有所不同,6國政府出于項(xiàng)目發(fā)展效率的考慮,同意將工業(yè)和管理方面的控制權(quán)交給DGA負(fù)責(zé),由它負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)參與國的利益,做出各項(xiàng)決定和實(shí)施整個(gè)計(jì)劃。
作為歐洲6國聯(lián)合發(fā)展的一個(gè)技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目,“神經(jīng)元”計(jì)劃牽動著正在研制新一代空戰(zhàn)平臺的各國神經(jīng),將集各國先進(jìn)航空技術(shù)之大成,制造出一種具有隱身能力的無人駕駛平臺,通過試飛來驗(yàn)證
一些關(guān)鍵技術(shù),從而滿足不同作戰(zhàn)任務(wù)需要。
法國航宇實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)低速風(fēng)洞試驗(yàn)
具體而言,“神經(jīng)元”計(jì)劃的運(yùn)作模式就是以達(dá)索飛機(jī)公司為主承包商,參與研制工作的各國承包商充分利用和發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢,分工負(fù)責(zé)一部分設(shè)計(jì)和研制工作,最終在位于法國南部伊斯特爾空軍基地的總裝車間內(nèi)完成裝配和測試。正因如此,“神經(jīng)元”計(jì)劃的合作并非一蹴而就,各國一直在有關(guān)資金投入和工作份額的分配上討價(jià)還價(jià),直到2005年12月才初步達(dá)成了框架協(xié)議。
“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)在伊斯特爾空軍基地首次公開亮相
2006年2月9日,DGA簽署了一項(xiàng)價(jià)值4.82億美元的合同,正式將“神經(jīng)元”計(jì)劃授予了主承包商達(dá)索飛機(jī)公司,標(biāo)志著醞釀多年的無人戰(zhàn)斗機(jī)技術(shù)驗(yàn)證平臺終于駛?cè)胝?,設(shè)計(jì)與研制工作正式啟動。
達(dá)索飛機(jī)公司在全面實(shí)施“神經(jīng)元”計(jì)劃之前,面臨的一個(gè)主要問題是如何將最終目標(biāo)明確分解為一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)概念,排列出所要驗(yàn)證的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),從而指明解決問題的方向。對此,達(dá)索飛機(jī)公司負(fù)責(zé)國際間合作的副總經(jīng)理伊維斯·羅賓斯曾經(jīng)表示:每個(gè)人都知道答案是UCAV,但是沒有人知道問題是什么。
5月22日,“神經(jīng)元”設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)向DGA遞交了第一份項(xiàng)目研究報(bào)告,提前完成了初步技術(shù)定義階段,其后開始了為期3年的系統(tǒng)定義與設(shè)計(jì)階段。同年9月7日,“神經(jīng)元”計(jì)劃完成了中期評審。在這次評審中,各家公司向來自6國國防采辦機(jī)構(gòu)的代表們提交了各自在為期6個(gè)月的可行性研究中取得的成果,主要包括飛機(jī)的總體布局、低可探測性目標(biāo)、為滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)而必需的子系統(tǒng)和從地面站控制驗(yàn)證機(jī)所必需的性能。中期評審的結(jié)果令人滿意,于是,“神經(jīng)元”計(jì)劃推進(jìn)到詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。
2007年4月10日,“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)的縮比模型分別在法國航宇實(shí)驗(yàn)室的低速風(fēng)洞內(nèi)和瑞典斯德哥爾摩防務(wù)研究所的高速風(fēng)洞內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。這些風(fēng)洞試驗(yàn)主要模擬“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)在真實(shí)飛行條件下的飛行情況,旨在確認(rèn)其整個(gè)飛行包線內(nèi)是否可控,為順利進(jìn)入下一階段的研制工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)采用了飛翼布局
在長達(dá)近5年的設(shè)計(jì)和研制后,各承包商在2011年初把各自負(fù)責(zé)研制的主要部件陸續(xù)運(yùn)抵伊斯特爾空軍基地。達(dá)索飛機(jī)公司按照共同研制的數(shù)字樣機(jī),在總裝車間內(nèi)開始安裝燃油管路、電子線路和設(shè)備,并完成了驗(yàn)證機(jī)的總裝工作。12月,研制人員完成了“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)的首輪靜態(tài)測試。
2012年1月19日,達(dá)索飛機(jī)公司在伊斯特爾空軍基地舉行了一個(gè)簡約而隆重的儀式,公開展示了6國聯(lián)合研制的“神經(jīng)元”技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。公司首席執(zhí)行官查爾斯·埃德爾斯坦尼主持了揭幕儀式,名譽(yù)主席塞爾吉·達(dá)索先生、工業(yè)團(tuán)隊(duì)的代表和參與國的國防部官員蒞臨現(xiàn)場,見證了“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)首次公開亮相的歷史時(shí)刻。
“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)正在進(jìn)行最后的總裝過程
“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)留給外界的第一印象是似曾相識。的確,近年來隨著X-47B和“鬼怪鰩”等驗(yàn)證機(jī)的陸續(xù)試飛,飛翼布局已經(jīng)成為各家公司設(shè)計(jì)UCAV的一個(gè)共識。這種布局可以順其自然地充分利用空氣動力,從而實(shí)現(xiàn)氣動性能和隱身性能的最佳優(yōu)化,是一個(gè)非常接近于完善設(shè)計(jì)的形狀。而且,飛翼布局不僅可以明顯降低飛行阻力,在所裝燃油量一定的條件下,能大大增加飛機(jī)的航程,而且省去了相關(guān)的結(jié)構(gòu)材料和操縱機(jī)構(gòu),使結(jié)構(gòu)重量顯著減輕。
“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)的后緣呈M形狀,通過電傳飛控系統(tǒng)對機(jī)翼后緣的4個(gè)操縱面進(jìn)行綜合控制,以實(shí)現(xiàn)航向穩(wěn)定性和偏航控制。據(jù)DGA公布的數(shù)據(jù),該機(jī)的機(jī)長約9.3米,翼展約12.5米,全機(jī)重量約6噸,最大飛行速度可以達(dá)到馬赫數(shù)0.8。粗略來看,“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)的尺寸與F-16戰(zhàn)斗機(jī)相當(dāng),但是小于F-117A戰(zhàn)斗轟炸機(jī)。
除了采用飛翼布局外,達(dá)索飛機(jī)公司在實(shí)施“神經(jīng)元”計(jì)劃過程中,也注重了相關(guān)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。為了更好地降低雷達(dá)反射截面積,“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)采用了雷達(dá)吸波材料制成的埋入式進(jìn)氣道,機(jī)身前部正上方設(shè)計(jì)有一個(gè)寬大的進(jìn)氣口,空氣通過S形進(jìn)氣道流入到機(jī)身內(nèi)部。進(jìn)氣口上緣采用鋸齒形結(jié)構(gòu),可以破壞雷達(dá)回波,下緣內(nèi)部采用了附面層隔板,能夠有效吸除機(jī)身前部產(chǎn)生的附面層氣流,避免影響發(fā)動機(jī)的性能。
研制人員正在安裝“阿杜爾”Mk951發(fā)動機(jī)
從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖中可以看到S形進(jìn)氣道的輪廓(藍(lán)色)
抑制紅外輻射也成為一個(gè)主要技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目。該機(jī)在尾部采用了埋入式排氣裝置,通過專門的燃?xì)饫鋮s裝置來降低紅外輻射。由于復(fù)合材料的制造成本過于昂貴,HAI公司制造了一個(gè)全尺寸合金排氣部件,從圓環(huán)形進(jìn)口逐漸過渡到底部平坦的半橢圓形出口,前面連接發(fā)動機(jī)的尾噴口,后面適合于驗(yàn)證機(jī)的“海貍尾”式排氣口。
“神經(jīng)元”計(jì)劃并未專門研制新的傳感器、武器或動力裝置,而是圍繞可以使用的商業(yè)機(jī)載計(jì)算機(jī),通過嵌入關(guān)鍵任務(wù)軟件,集中設(shè)計(jì)一種模塊化航空電子系統(tǒng)。除了設(shè)計(jì)成為一種全尺寸隱身平臺外,“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)還試驗(yàn)了各種系統(tǒng),重點(diǎn)測試自主導(dǎo)航和決策的軟件性能。程序可以在執(zhí)行任務(wù)期間動態(tài)地重新調(diào)整系統(tǒng),如果戰(zhàn)術(shù)環(huán)境改變,將能夠選擇相應(yīng)的任務(wù)計(jì)劃,并且設(shè)計(jì)人員還將確定作戰(zhàn)/決策回路中操縱員介入的最佳時(shí)機(jī)。
“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)的自主性還反映出從設(shè)計(jì)到使用成本的長遠(yuǎn)考慮。與目前一些UAV計(jì)劃不同,“神經(jīng)元”實(shí)際上只需要少量地面操作人員。操作員們僅提供航路點(diǎn)的更改信息,允許飛行器根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的威脅信息,自動地重新規(guī)劃其飛行路線。研制人員認(rèn)為這種方法將允許兩個(gè)人來控制無人機(jī),甚至有可能讓同一支隊(duì)伍操縱多架無人機(jī)。
HAI公司制造的排氣部件正在安裝到驗(yàn)證機(jī)上
BAE系統(tǒng)公司針對FOAS計(jì)劃曾經(jīng)提出了一種UCAV方案
在“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)的展示現(xiàn)場,埃德爾斯坦尼呼吁各國政府現(xiàn)在應(yīng)該充分利用在過去5年研制工作中取得的豐富經(jīng)驗(yàn),開始考慮下一步的發(fā)展方向。這一呼吁并非空穴來風(fēng),很大程度上源于BAE系統(tǒng)公司在2010年7月率先推出的“雷神”(Taranis)技術(shù)驗(yàn)證機(jī),暗示著歐洲各國有可能摒棄前嫌,聯(lián)合啟動一項(xiàng)UCAV計(jì)劃。
10年前,BAE系統(tǒng)公司通過實(shí)施一系列技術(shù)驗(yàn)證計(jì)劃,在氣動、隱身和飛行控制等核心技術(shù)領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步,并在此基礎(chǔ)上正式啟動了“雷神”計(jì)劃,通過研制和試飛一架UCAV全尺寸技術(shù)驗(yàn)證機(jī),評估低可探測性縱深攻擊平臺所需要的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。隨著研制工作不斷進(jìn)展,英國憑借著自身的技術(shù)實(shí)力,在國際合作中擁有了話語權(quán),并且在未來空戰(zhàn)系統(tǒng)(FCAS)發(fā)展計(jì)劃中扮演了至關(guān)重要的關(guān)鍵角色。
“雷神”計(jì)劃的浮出水面得益于英國發(fā)展未來攻擊平臺的潛在需求和技術(shù)積累。早在20世紀(jì)80年代末,英國國防部就著眼于未來替換“狂風(fēng)”攻擊機(jī)的潛在需求,與BAE系統(tǒng)公司聯(lián)合啟動了一項(xiàng)“未來攻擊機(jī)”(FOA)計(jì)劃,旨在研制一種具備縱深攻擊能力的多用途戰(zhàn)斗機(jī)。經(jīng)過幾年分析和研究,英國國防部根據(jù)重新制訂的《戰(zhàn)略防務(wù)評估》報(bào)告,在1997年將這項(xiàng)計(jì)劃重新調(diào)整為“未來空中攻擊系統(tǒng)”(FOAS)計(jì)劃,以便適應(yīng)剛剛出臺的遠(yuǎn)征戰(zhàn)略,滿足英國皇家空軍的未來作戰(zhàn)需求。
在FOAS計(jì)劃中,英國國防部首次提出了UCAV發(fā)展遠(yuǎn)景,在裝備發(fā)展方面重點(diǎn)關(guān)注各種用途無人機(jī)所需的關(guān)鍵技術(shù),并參照美國發(fā)展UCAV的模式,鼓勵(lì)BAE系統(tǒng)公司著手從事與之相關(guān)的預(yù)先研究。按照FOAS計(jì)劃的要求,BAE系統(tǒng)公司對一系列先進(jìn)布局概念進(jìn)行了預(yù)先研究,力圖尋求到將低可觀測性和高敏捷性集于一身的一種可行方案,并大力探索自主飛行技術(shù)。然而,BAE系統(tǒng)公司卻刻意保持低調(diào),對于內(nèi)部從事的UCAV關(guān)鍵技術(shù)研究一直秘而不宣。
21世紀(jì)初,隨著BAE系統(tǒng)公司在一些核心技術(shù)方面取得較大突破,英國國防部著手制訂了一項(xiàng)極其保密的研制計(jì)劃,力求滿足皇家空軍對于縱深打擊和高空監(jiān)視的未來作戰(zhàn)需求。直到2005年5月,英國國防部才首次公開了這項(xiàng)稱為“戰(zhàn)略無人機(jī)試驗(yàn)”(SUAVE)計(jì)劃,并正式宣布了終止FOAS計(jì)劃的決定。SUAVE計(jì)劃的公之于眾充分表明了英國在UCAV技術(shù)領(lǐng)域的信心,并在2009年順利完成。
在FOAS項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,SUAVE計(jì)劃的主要目標(biāo)是集中于降低關(guān)鍵技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn),為英國國防部在未來無人機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略上提供決策依據(jù)。這項(xiàng)計(jì)劃涉及的研究領(lǐng)域包括自主式指揮控制、超續(xù)航動力裝置、自主式空中加油系統(tǒng)和定向能武器載荷等方面,分別由英國的各家公司負(fù)責(zé)。由于整個(gè)研制過程極其保密,這項(xiàng)計(jì)劃也被外界稱之為“藍(lán)箱”計(jì)劃。據(jù)推測,“藍(lán)箱”計(jì)劃秘密研究了幾種UCAV概念的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),均具有長達(dá)24小時(shí)的續(xù)航時(shí)間。
SUAVE計(jì)劃的公之于眾,不僅表明英國的長期空中力量路線圖將建立在UCAV基礎(chǔ)之上,還暗示著英國在UCAV技術(shù)領(lǐng)域取得了飛速進(jìn)展。憑借著獨(dú)樹一幟的設(shè)計(jì)思想,BAE系統(tǒng)公司很快自行設(shè)計(jì)和研制出英國的第一種隱身無人機(jī),從而在UCAV領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。
BAE系統(tǒng)公司研制的“渡鴉”驗(yàn)證機(jī)首次采用了模塊化設(shè)計(jì)
“雷神”驗(yàn)證機(jī)在澳大利亞武麥拉試驗(yàn)場已經(jīng)完成了3輪試飛
在多年探索的基礎(chǔ)上,BAE系統(tǒng)公司厚積薄發(fā),將醞釀已久的UCAV設(shè)計(jì)方案和研制計(jì)劃推到前臺,等待英國國防部的正式批準(zhǔn)。2006年12月7日,英國國防部在對這個(gè)全尺寸驗(yàn)證機(jī)的總體方案進(jìn)行了全面細(xì)致的評審后,將一項(xiàng)價(jià)值1.24億英鎊的合同正式授予BAE系統(tǒng)公司領(lǐng)導(dǎo)的研制團(tuán)隊(duì)。參與這項(xiàng)計(jì)劃的其他成員還包括羅羅公司、奎奈蒂克公司、GE航空公司以及英國國防部的防務(wù)科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。
為了凸顯這項(xiàng)計(jì)劃的地位和作用,英國國防部借用了凱爾特神話中的Taranis一詞,將這項(xiàng)計(jì)劃命名為“雷神”計(jì)劃,期望未來發(fā)展出一種堪比“火神”轟炸機(jī)的全新無人攻擊平臺。由此,英國UCAV全尺寸驗(yàn)證機(jī)計(jì)劃正式啟動,準(zhǔn)備在4年時(shí)間里制造和試飛一種無人駕駛平臺,重點(diǎn)評估有關(guān)自主作戰(zhàn)能力所要求的關(guān)鍵技術(shù),為英國空軍未來進(jìn)攻性力量的組成提供決策依據(jù)。
從整個(gè)計(jì)劃進(jìn)展來看,“雷神”驗(yàn)證機(jī)的研制過程還比較順利。2010年7月12日,BAE系統(tǒng)公司在英國蘭開夏郡的沃頓工廠內(nèi)隆重舉行了一個(gè)出廠儀式,隨著激昂澎湃的音樂在巨大的消聲室內(nèi)逐漸響起,“雷神”驗(yàn)證機(jī)首次現(xiàn)身,標(biāo)志著裝配生產(chǎn)階段已經(jīng)順利結(jié)束。
從作戰(zhàn)使用方面考慮,BAE系統(tǒng)公司一再強(qiáng)調(diào)英國空軍的UCAV應(yīng)具備跨大洲攻擊的能力。因此,“雷神”驗(yàn)證機(jī)采用了飛翼式布局,不僅具有較快的飛行速度,承擔(dān)突破防空系統(tǒng)的任務(wù),同時(shí)可以充分利用機(jī)內(nèi)空間來裝載大量的燃料,實(shí)現(xiàn)洲際間飛行。該機(jī)采用了大后掠前緣的翼身融合體布局,有利于實(shí)現(xiàn)氣動性能和隱身性能的最佳優(yōu)化。它的總體尺寸與BAE系統(tǒng)公司生產(chǎn)的“鷹”高級教練機(jī)相當(dāng),翼展約為10米,機(jī)長約為12米,起飛重量超過8噸。
在總體構(gòu)型設(shè)計(jì)上,“雷神”驗(yàn)證機(jī)重點(diǎn)突出了隱身性能。它的前機(jī)身為菱形截面,自然流暢地過渡到后機(jī)身的扁平截面,機(jī)身和機(jī)翼的后緣分別對應(yīng)平行于前緣,在確保氣動性能的前提下,更好地滿足了低可探測性的需要。BAE系統(tǒng)公司更加注重細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),很好地滿足了隱身性能,同時(shí)也面臨著相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。
首先,研制人員解決了進(jìn)氣道/發(fā)動機(jī)一體化的信號特征問題。在推進(jìn)系統(tǒng)方面,“雷神”驗(yàn)證機(jī)沿用了三角形進(jìn)氣口,進(jìn)氣道明顯隆起,目的是有效地保證動力裝置所需的空氣流量。它采用了“海貍尾”式的排氣裝置,把發(fā)動機(jī)的尾噴管完全包裹在機(jī)體內(nèi),達(dá)到同時(shí)減小雷達(dá)與紅外信號的目的。
其次,生產(chǎn)裝配必須滿足精確的制造要求。由于總體尺寸相對較小,“雷神”驗(yàn)證機(jī)的大多數(shù)系統(tǒng)在集成過程中也引發(fā)了一個(gè)挑戰(zhàn),同時(shí),在裝配采用了低可探測性材料的機(jī)身時(shí),設(shè)計(jì)公差已經(jīng)設(shè)定在一根頭發(fā)直徑的量級,只有達(dá)到這一苛刻的制造標(biāo)準(zhǔn),才能實(shí)現(xiàn)所希望的信號降低。
“雷神”驗(yàn)證機(jī)采用了數(shù)字式飛行控制系統(tǒng)。此前,BAE系統(tǒng)公司通過“渡鴉”驗(yàn)證機(jī),已經(jīng)出色地解決了數(shù)字式電傳飛控系統(tǒng)面臨的諸多關(guān)鍵問題,為發(fā)展一種靜不定的無尾布局平臺所采用的控制律提供了頗有價(jià)值的試飛數(shù)據(jù)。數(shù)字式電傳飛控系統(tǒng)能夠較好地實(shí)現(xiàn)大量操縱面的耦合控制,從而確保全尺寸驗(yàn)證機(jī)具有靜不定的飛行特性,可以在各種條件下可靠地自主飛行。
“雷神”驗(yàn)證機(jī)采用了飛翼式布局,突出了隱身性能
BAE系統(tǒng)公司試飛了一架“惡魔”驗(yàn)證機(jī),用于研究射流控制技術(shù)
從SUAVE計(jì)劃的技術(shù)層面來看,“雷神”計(jì)劃的一個(gè)核心任務(wù)是評估UCAV自主作戰(zhàn)能力是否能夠達(dá)到預(yù)期的戰(zhàn)場使用要求。為此,BAE系統(tǒng)公司正在借助于近年來在系統(tǒng)智能方面所取得的進(jìn)展,緊鑼密鼓地設(shè)計(jì)“雷神”驗(yàn)證機(jī)的自主控制系統(tǒng),目的是提供高級別的自主性,有效地改進(jìn)作戰(zhàn)效能。
據(jù)介紹,這種系統(tǒng)能夠自主控制無人機(jī)的滑行、起飛并沿著搜索空域航行,同時(shí)可以及時(shí)地對任何威脅或其他意外情況做出反應(yīng)。接著,它圍繞搜索區(qū)域確定最佳的航線,鎖定目標(biāo),然后利用傳感器系統(tǒng)來傳輸一系列圖像和觀察結(jié)果反饋給操作員,以確定這是預(yù)計(jì)攻擊的目標(biāo)。最后,一旦該機(jī)獲得授權(quán),它自主地攻擊目標(biāo),然后沿著預(yù)定航線返回基地、著陸和滑行。
從中看出,英國國防部仍然傾向于在UCAV中保留人在回路的控制方式,從而保證操縱人員掌握有確認(rèn)敵方目標(biāo)和投放武器攻擊等關(guān)鍵任務(wù)決策方面的權(quán)限。操縱人員可以在地面站內(nèi)進(jìn)行控制,也能在雙座戰(zhàn)斗機(jī)的后座上發(fā)出指令。為此,英國國防部自2006年以來,已經(jīng)按照SUAVE計(jì)劃實(shí)施了“自主式指揮控制”項(xiàng)目,先后在地面和空中驗(yàn)證了在一架噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)上控制多架UCAV的基本概念是可行的,但這種技術(shù)在投入使用之前還需要進(jìn)一步成熟。
基于長期積累的經(jīng)驗(yàn),BAE系統(tǒng)公司在“雷神”驗(yàn)證機(jī)的機(jī)載任務(wù)系統(tǒng)中采用了一種先進(jìn)的和高度靈活的開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在驗(yàn)證階段,該機(jī)還配置了傳統(tǒng)的光電和雷達(dá)傳感器作為基本的機(jī)載探測設(shè)備,遠(yuǎn)期有可能采用BAE系統(tǒng)公司正在研制的保形雷達(dá)。這樣,“雷神”驗(yàn)證機(jī)不僅可以滿足當(dāng)前以縱深打擊為主的任務(wù)構(gòu)想,同時(shí)還能根據(jù)需要執(zhí)行遠(yuǎn)程偵察和監(jiān)視任務(wù)。
毫無疑問,作為專門用于驗(yàn)證低空突防任務(wù)的攻擊平臺,該驗(yàn)證機(jī)設(shè)計(jì)了兩個(gè)內(nèi)置武器艙,以便能夠攜帶對地攻擊武器,并保持較強(qiáng)的生存能力。但是,BAE系統(tǒng)公司表示,只是安排了“雷神”驗(yàn)證機(jī)模擬武器投放的試驗(yàn),并未計(jì)劃實(shí)施武器投放的試驗(yàn)。
據(jù)透露,BAE系統(tǒng)公司還考慮在“雷神”計(jì)劃中應(yīng)用“圖像采集和開發(fā)”(ICE)系統(tǒng),承擔(dān)空中監(jiān)視和偵察任務(wù)。ICE系統(tǒng)由兩臺廣角照相機(jī)組成,并且可以選擇在轉(zhuǎn)塔內(nèi)安裝一種窄視角照相機(jī),兩種照相機(jī)都具有紅外成像能力。ICE系統(tǒng)具有機(jī)載存儲和操作能力,可以用于飛行后分析,同時(shí)也能通過一個(gè)低波段數(shù)據(jù)鏈向地面?zhèn)鬏攭嚎s圖像,或者通過衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)洲際間傳輸。ICE系統(tǒng)可以與驗(yàn)證機(jī)控制系統(tǒng)有機(jī)綜合,提供了更大的自主性和靈活性,可以產(chǎn)生一幅完整精確的平面景象。(未完待續(xù))
編輯:石堅(jiān)
早在2006年,英國國防部曾經(jīng)利用兩架試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了“自主式指揮控制”項(xiàng)目的試飛評估