美國新型察打一體無人機“莫哈韋”(Mojave)可在簡易跑道短距起降,目前已進入最后測試階段,多項創(chuàng)新的配置使“莫哈韋”成為優(yōu)秀的執(zhí)行武裝監(jiān)視、偵察、打擊任務(wù)的無人機。
由美國通用原子航空系統(tǒng)(GA-ASI)公司設(shè)計開發(fā)的“莫哈韋”是一型察打一體短距起降(STOL)無人機,也是“捕食者”(Predator)系列無人機的最新型。“捕食者”系列無人機以情報、監(jiān)視和偵察 (ISR) 能力以及動能和非動能火力支援優(yōu)勢而著稱?!澳f”無人機一直處于秘密研發(fā)狀態(tài),直到2021年12月由GAASI公司正式對外披露,并且宣稱該無人機已于當(dāng)年夏天進行了首飛。目前,該無人機還在做最后的完善和測試,預(yù)計2023年年底前可以服役?!澳f”無人機選用了運行時間超過千萬飛行小時的成熟型M250渦槳發(fā)動機,有助于快速形成戰(zhàn)斗力并進入市場。
“莫哈韋”無人機以“灰鷹”增程型無人機為基礎(chǔ)改進設(shè)計,側(cè)重提高短距起飛著陸能力和載彈能力,主要用來執(zhí)行武裝監(jiān)視、偵察和打擊任務(wù),無人機的快速武器裝載能力能夠有效支持地面部隊,還可支持多領(lǐng)域作戰(zhàn)。較少的后勤保障需求、短距起降能力、高升力寬大機翼和成熟型發(fā)動機等諸多特點,增加了“莫哈韋”無人機對遠征和分布式作戰(zhàn)概念的適應(yīng)性。
“莫哈韋” 無人機
“莫哈韋”無人機繼承了“灰鷹”無人機的機體,但改進了機翼,采用了傳統(tǒng)無人機鮮有的前緣縫翼和雙縫襟翼,具有特別的增升設(shè)計,同時選用了功率更大的發(fā)動機,從而實現(xiàn)縮短起飛和著陸距離的目的。執(zhí)行偵察任務(wù)的最短起降距離僅為122m,在掛載12枚“地獄火”空地導(dǎo)彈的情況下起飛距離也只有304m,這一特點賦予了“莫哈韋”無人機更大的作戰(zhàn)靈活性。為了能在粗糙跑道起降,該機將“灰鷹”無人機的下反式尾翼改成了“死神”無人機的V形尾翼,并且對起落架進行了特別加固。這些改進使得“莫哈韋”無人機具有在簡易機場、前線基地、簡易公路、粗糙地面、航母和其他非典型跑道短距起降的能力,顯著地擴大了應(yīng)用范圍。
根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)需求,飛行員可以使用衛(wèi)星系統(tǒng)在作戰(zhàn)區(qū)操縱無人機的起飛和著陸,或由機組人員操控從另一個遙遠的基站起飛,還可通過C-130“大力神”或C-17“環(huán)球霸主”運輸機帶入作戰(zhàn)環(huán)境中,隨后在現(xiàn)場部署作戰(zhàn)。如果通過運輸方式部署,一個4人小組可在1.5h內(nèi)完成無人機組裝并起飛執(zhí)行任務(wù)。由于可在靠近沖突地區(qū)的簡陋地點快速裝載武器,這將使其成為真正的“游戲規(guī)則改變者”。
“莫哈韋”無人機的最大起飛重量為3175kg,有效載荷為1633kg,大幅削減了傳感器和其他任務(wù)載荷所需的空間、供電和制冷需求,但將外掛的“地獄火”空地導(dǎo)彈數(shù)量增至16枚,載彈量是“灰鷹”無人機的4倍,“死神”無人機的2倍。采用的開放式架構(gòu)設(shè)計可實現(xiàn)有效載荷的靈活集成,特別設(shè)計了由AI算法操作的自動滑行、起飛與降落程序,可快速起降、重新武裝和重新發(fā)射,具有自主和機器學(xué)習(xí)處理能力??膳鋫鋫鞲衅魈准?,包括高清光電/紅外攝像機、合成孔徑雷達、地面移動目標(biāo)指示器和通信情報系統(tǒng),這些有效載荷使無人機支持多域作戰(zhàn),可執(zhí)行陸地或海上偵察監(jiān)視和火力打擊等多重任務(wù)。
“莫哈韋”無人機滯空時間可達25h,最大飛行距離為4630km,能發(fā)揮超越其他小型有人渦槳飛機在武裝監(jiān)視任務(wù)中的作用,還配備了全球定位系統(tǒng)(GPS)和衛(wèi)星通信(SATCOM)數(shù)據(jù)鏈,采用抗干擾技術(shù)以減輕干擾和干擾威脅,先進的數(shù)據(jù)鏈提供了視距(LOS)和超視距(BLOS)功能。美國空軍可在行動開始前利用無人機對有關(guān)區(qū)域進行持續(xù)監(jiān)視,在行動期間提供武裝支持?!澳f”無人機還采用了一種基于筆記本電腦和遙控手柄的可擴展指揮和控制(SC2)系統(tǒng),不再使用龐大的車載控制方艙,指揮控制操作便捷,利用筆記本電腦就可以控制其瞄準(zhǔn)傳感器,并將彈藥精確地引導(dǎo)到需要的地方。新網(wǎng)絡(luò)和硬件也給軍隊帶來前所未有的控制能力,包括聯(lián)合終端攻擊控制器與特種部隊聯(lián)合執(zhí)行任務(wù)。
考慮到近年來在一些局部沖突中察打一體無人機比較容易遭受襲擊,“莫哈韋”無人機還可以掛載帶有導(dǎo)彈逼近告警系統(tǒng)和紅外干擾彈、干擾機的吊艙。此外,采用渦槳發(fā)動機代替活塞式發(fā)動機也能帶來更高的飛行高度,使無人機遠離肩扛式低空導(dǎo)彈的威脅。
“莫哈韋”無人機相較于其他小型察打一體無人機,具有短距起降、超視距、大載荷、察打一體能力,采用飛行時間超千萬飛行小時的M250渦槳發(fā)動機,有助于其快速形成戰(zhàn)斗力、降低研制成本和控制裝備研制風(fēng)險。
“莫哈韋”無人機采用羅羅公司的M250系列發(fā)動機的最新型。M250發(fā)動機是結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的渦軸/渦槳型發(fā)動機,渦軸型(M250-C系列)功率范圍為186 ~533kW,渦槳型(M250-B系列)功率范圍236 ~335kW。M250發(fā)動機自20世紀(jì)60年代以來得到廣泛應(yīng)用,一直是全球輕型直升機和小型固定翼通用飛機動力市場的主流產(chǎn)品,共生產(chǎn)約35000臺,在通用航空動力市場占據(jù)重要位置。
羅羅公司不斷對產(chǎn)品進行改進、改型,滿足飛機、直升機性能提高和載荷增加的要求,渦軸型發(fā)動機共研發(fā)了4個系列20余個型號(見表1),渦槳型發(fā)動機在渦軸型基礎(chǔ)上發(fā)展,共研發(fā)了3個系列10余個型號(見表2)
表1 渦軸型( M250-C系列 ) 發(fā)動機基本情況
表2 渦槳型( M250-B系列 ) 發(fā)動機基本情況
“莫哈韋”無人機選用的是M250系列中功率最大、耗油率最低的M250-B17F渦槳發(fā)動機,給無人機最大續(xù)航25h、有效載荷1633kg的能力提供了動力保障。性能優(yōu)良的發(fā)動機結(jié)合無人機少有的前緣縫翼和雙縫襟翼,使無人機具備在前線基地、航母和其他非典型跑道的短距起降能力,同時提升了無人機機體生存能力;發(fā)動機的成熟可靠、低成本以及發(fā)達的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)助力“莫哈韋”無人機快速形成戰(zhàn)斗力,多領(lǐng)域執(zhí)行監(jiān)視、偵察和攻擊任務(wù),且僅需較少的后勤保障需求。
M250渦槳發(fā)動機
新型無人機“莫哈韋”配裝成熟可靠的M250發(fā)動機大幅降低了裝備研制的系統(tǒng)性風(fēng)險,并憑借低成本和低風(fēng)險的特點迅速占領(lǐng)市場,這一點非常值得我國借鑒。國內(nèi)也應(yīng)對于相對成熟可靠的發(fā)動機開展延長壽命、降低油耗、提高保障性和維修性等改進工作,降低發(fā)動機全生命周期使用成本,提高市場競爭力;另外,要加速改進型發(fā)動機的成熟,滿足無人機升級換代、提升戰(zhàn)斗力的需求。
M250發(fā)動機小步快跑式系列化發(fā)展與其市場地位的鞏固相輔相成,發(fā)動機緊隨市場變化,不斷改進改型,提高性能和可靠性,共發(fā)展了40多個型號,快速取證,迅速占領(lǐng)輕型直升機和小型軍民用渦槳發(fā)動機飛機市場。當(dāng)前,我國航空發(fā)動機也普遍開展了系列化發(fā)展工作,但投入使用的系列化產(chǎn)品并不多,應(yīng)加大型號系列化發(fā)展的資源投入,尤其要深入挖掘先進發(fā)動機平臺的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
M250發(fā)動機技術(shù)發(fā)展特點主要體現(xiàn)在軍/民雙線、渦軸/渦槳雙向發(fā)展,通過這種雙線雙向的系列化發(fā)展,持續(xù)促進技術(shù)改進和創(chuàng)新發(fā)展,加速產(chǎn)品的推陳出新,不斷擴大應(yīng)用范圍,進而打造成熟可靠的發(fā)動機品牌。國內(nèi)渦軸、渦槳發(fā)動機目前在功率譜上有很多空白,進一步開展發(fā)動機軍民用渦軸/渦槳雙向系列化發(fā)展,將快速形成可用、好用的發(fā)動機產(chǎn)品,有助于國產(chǎn)渦槳飛機和直升機平臺快速得到理想動力。
察打一體無人機已成為當(dāng)代信息化戰(zhàn)場上一支越來越重要的作戰(zhàn)力量,其發(fā)展受到很多國家高度重視。GAASI公司開發(fā)的可以部署前線野戰(zhàn)簡易機場甚至是航母的超強火力察打一體無人機,其設(shè)計理念和特點值得關(guān)注。我國近年來無人機發(fā)展迅速,但是發(fā)動機的發(fā)展卻遠滯后于無人機,需要認清差距、深入研究、借鑒成功經(jīng)驗,開發(fā)性能先進、價格低廉的系列發(fā)動機,助力我國無人機競爭力的提升。