■ 肖蔓/ 中國航發(fā)動(dòng)研所
美國海軍正在加快無人偵察機(jī)在太平洋、印度洋及亞洲島嶼國家和地區(qū)海域的軍事部署,其中MQ-4C“人魚海神”(Triton)、MQ-8B/C“火力偵察兵”(Fire Scout)、MQ-9B“海上衛(wèi)士”(Sea Guardian)等3型無人機(jī)將成為美國海軍在印太地區(qū)踐行“偵察威懾”戰(zhàn)略的主要組成部分,這對美國海軍持續(xù)獲得廣域海上態(tài)勢感知,威懾、對抗和取勝對手,以及建立海上情報(bào)、監(jiān)視與偵察(ISR)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)至關(guān)重要。
美國海軍自2022年開始將所有MQ-8C無人機(jī)(UAV)部署到太平洋、印度洋,作為獨(dú)立級(jí)瀕海戰(zhàn)斗艦“杰克遜”號(hào)的載機(jī),以提供更加強(qiáng)大的海上ISR能力和目標(biāo)鎖定能力。同時(shí),MQ-4C無人機(jī)于2023年通過了初始作戰(zhàn)能力(IOC)鑒定,具備了進(jìn)一步大規(guī)模部署的條件,美國海軍計(jì)劃采購68架這種無人機(jī),以支持其建設(shè)“分布式海軍”、實(shí)現(xiàn)“分布式海上作戰(zhàn)”目標(biāo)。此外,日本于2023年開始投入運(yùn)用3架MQ-9B無人機(jī),由此構(gòu)建365(天)×24(h)的海洋監(jiān)視體制。中國臺(tái)灣地區(qū)也將采購4架MQ-9B無人機(jī),與日本和美國共享海域即時(shí)數(shù)據(jù)。美國意圖通過上述3型無人機(jī)來基本完成印太海域戰(zhàn)略部署。
美國海軍的MQ-4C、MQ-8B/C和MQ-9B等無人機(jī)(主要性能參數(shù)見表1)從2020年起開始頻繁在印太地區(qū)進(jìn)行戰(zhàn)略部署,執(zhí)行全方位廣域海上實(shí)時(shí)ISR任務(wù),以及參與海空一體軍事演習(xí),如圖1所示。在“印太海域態(tài)勢感知伙伴關(guān)系”機(jī)制下,美國、日本、澳大利亞和印度等國聯(lián)手開展海域態(tài)勢感知,獲取預(yù)警性情報(bào)以威懾對手。
圖1 “無縫整合”聯(lián)合測試演習(xí)示意
表1 美國海軍無人機(jī)主要性能參數(shù)
2016年,美國海軍成立首個(gè)MQ-4C無人機(jī)巡邏作戰(zhàn)中隊(duì),并于2017年部署至太平洋地區(qū)。2020年,美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)首次裝備MQ-4C,部署在關(guān)島空軍基地,無人機(jī)升級(jí)后進(jìn)行了第二次部署。2021年,MQ-4C無人機(jī)部署在日本三澤空軍基地。澳大利亞購買6架MQ-4C無人機(jī),將于2025年前部署在澳大利亞沿海。2023年9月,MQ-4C無人機(jī)通過了美國海軍初始作戰(zhàn)能力鑒定,具備了大規(guī)模部署的條件。美國海軍計(jì)劃采購68架該型無人機(jī),組建5個(gè)MQ-4C無人機(jī)中隊(duì),部署在全球5個(gè)軍事基地,執(zhí)行覆蓋全球的海上偵察監(jiān)視任務(wù)。
MQ-8B無人機(jī)于2009年部署在美國護(hù)衛(wèi)艦上,2014年開始在美國瀕海戰(zhàn)斗艦上部署,2016年在新加坡的瀕海戰(zhàn)斗艦上部署。MQ-8C無人機(jī)由MQ-8B無人機(jī)衍生發(fā)展,2014年列裝美國海軍,2019年形成初始作戰(zhàn)能力,2021年在瀕海戰(zhàn)斗艦上進(jìn)行了首次艦載作戰(zhàn)部署,2022年美國海軍將所有MQ-8C部署到西海岸及瀕海戰(zhàn)斗艦上,2023年在印太地區(qū)部署期間首次成功與MH-60“海鷹”直升機(jī)執(zhí)行多域作戰(zhàn)。
美國正以軍售方式加快向日本、澳大利亞、印度和中國臺(tái)灣地區(qū)部署MQ-9B無人機(jī)。2023年,美國MQ-9B無人機(jī)參與美軍反潛演習(xí),與MH-60“海鷹”直升機(jī)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)。日本2022年啟用2架MQ-9B無人機(jī)監(jiān)視釣魚島及日本周邊海域,2023年將以該無人機(jī)實(shí)施365(天)×24(h)海洋監(jiān)視機(jī)制。中國臺(tái)灣地區(qū)采購4架該型無人機(jī),將與日本和美國共享即時(shí)數(shù)據(jù)。近兩年,MQ-9B無人機(jī)在印度海軍服役超過1.2萬h。
美國海軍MQ-4C“人魚海神”(見圖2)是RQ-4“全球鷹”無人機(jī)的海軍型,是一種高空、高速、長航時(shí)海用無人偵察機(jī),不僅能監(jiān)視水面艦艇,還能從高空分辨水下潛艇升出海面的潛望鏡。同時(shí),MQ-4C無人機(jī)可協(xié)同支援P-8“海神”海上巡邏機(jī)執(zhí)行海上巡邏任務(wù),并補(bǔ)充其反應(yīng)能力。2008年,美國海軍啟動(dòng)廣域海上監(jiān)視系統(tǒng)(BAMS)采購計(jì)劃,美國諾格公司贏得價(jià)值11.6億美元的MQ-4C研發(fā)合同。隨后美軍提出“空海一體戰(zhàn)”構(gòu)想,BAMS成為該戰(zhàn)略的關(guān)鍵支撐,被美國國會(huì)視為提升美軍全球遠(yuǎn)程打擊能力、保持美軍全球控制能力的優(yōu)先重要項(xiàng)目。
圖2 MQ-4C無人機(jī)及AE3007H渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
MQ-4C無人機(jī)具有在廣域海洋和沿海地區(qū)提供實(shí)時(shí)ISR的能力。無人機(jī)裝備的雷達(dá)可對相關(guān)目標(biāo)提供360°全方位和全天候的持續(xù)遠(yuǎn)程監(jiān)視。無人機(jī)裝備的光電/紅外傳感器能清晰辨別海上一個(gè)高爾夫球大小的物體,即便是在夜間也可以完成巡航任務(wù),可自動(dòng)繪制作戰(zhàn)海圖,實(shí)時(shí)發(fā)送目標(biāo)圖像和動(dòng)態(tài)視頻等。MQ-4C無人機(jī)為美國海軍提供前所未有的海域感知能力,一個(gè)飛行架次對海面的監(jiān)視面積高達(dá)700萬km2,這將有助于戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略層面的實(shí)時(shí)決策。
MQ-4C無人機(jī)高度通用,可以無縫集成廣域海上雷達(dá)、自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、電子支持措施和獨(dú)立的反潛戰(zhàn)任務(wù)包。無人機(jī)適合在敏感區(qū)域進(jìn)行遠(yuǎn)距離持續(xù)作戰(zhàn),可以部署在一系列任務(wù)中。它還將支持其他海軍航空兵部隊(duì)執(zhí)行海上攔截、反水面作戰(zhàn)、作戰(zhàn)空間管理和目標(biāo)選擇任務(wù)。MQ-4C無人機(jī)安裝有防雷擊系統(tǒng),機(jī)翼上有防冰裝置。
MQ-4C無人機(jī)由羅羅公司AE3007H渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,發(fā)動(dòng)機(jī)起飛推力為37.8kN,可使無人機(jī)最高時(shí)速達(dá)到592km/h,飛行范圍直徑為15186km。AE3007H渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)由14級(jí)高壓壓氣機(jī)、環(huán)形燃燒室、2級(jí)高壓渦輪和3級(jí)低壓渦輪組成。AE3007發(fā)動(dòng)機(jī)1996年投入使用,衍生發(fā)展了多種型號(hào),應(yīng)用于“全球鷹”和“黃貂魚”等無人機(jī)。
MQ-8B/C“火力偵察兵”(見圖3)是美國海軍唯一輕型艦載無人垂直起降旋翼無人機(jī),可在艦艇或陸地上部署,可承擔(dān)海上巡邏偵察任務(wù)和進(jìn)行反潛、反艦和反水雷作戰(zhàn),滿足實(shí)時(shí)ISR、目標(biāo)瞄準(zhǔn)及戰(zhàn)場管理等綜合需求,是美國海軍實(shí)施空地聯(lián)合作戰(zhàn)等目標(biāo)的選擇。該無人機(jī)對態(tài)勢感知和關(guān)鍵決策的支持作用至關(guān)重要,是美國海軍艦載武器中的利器。美國海軍將采用MQ-8C無人機(jī)為瀕海戰(zhàn)斗艦執(zhí)行更復(fù)雜的作戰(zhàn)任務(wù),由保護(hù)瀕海戰(zhàn)斗艦免受快速攻擊艇襲擊轉(zhuǎn)變?yōu)闉闉l海戰(zhàn)斗艦發(fā)射的導(dǎo)彈提供目標(biāo)信息。
圖3 MQ-8C無人機(jī)及M250-C渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)
MQ-8B/C 無人機(jī)已部署在美軍多艘護(hù)衛(wèi)艦和瀕海戰(zhàn)斗艦上,未來計(jì)劃部署在星座級(jí)導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦上。MQ-8B 和MQ-8C 兩型無人機(jī)基于有人機(jī)研發(fā),集成了多模式海上雷達(dá)、光電/紅外傳感器和激光指示器,可為美國海軍提供更強(qiáng)大的實(shí)時(shí)ISR 與目標(biāo)定位能力,準(zhǔn)確地向打擊平臺(tái)提供瞄準(zhǔn)數(shù)據(jù),并進(jìn)行戰(zhàn)斗損傷評(píng)估,極大地提高了海上監(jiān)視能力。
MQ-8C無人機(jī)可在艦艇上以及著陸區(qū)自主起降,可以在水面艦艇上操作,通過艦載傳感器和載人裝備的集成,有效提高目標(biāo)探測與跟蹤能力。MQ-8C無人機(jī)上集成多模式海上雷達(dá),能夠在能見度極低的情況下,甚至在暴風(fēng)雨天氣條件下搜索并自動(dòng)跟蹤目標(biāo)。同時(shí),還測試了先進(jìn)精確殺傷武器系統(tǒng),已演示驗(yàn)證了海上作戰(zhàn)時(shí)與其他有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的能力。
MQ-8C 無人機(jī)作為美國海軍最早投入實(shí)戰(zhàn)的無人直升機(jī)之一,曾先后部署于導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦和獨(dú)立級(jí)瀕海戰(zhàn)斗艦上。美國海軍正在為MQ-8C 無人機(jī)開發(fā)一種掃雷傳感器套件,使無人機(jī)能夠探測和定位地雷、水雷及障礙物。
MQ-8B無人機(jī)采用M250-C20W渦軸發(fā)動(dòng)機(jī);MQ-8C采用M250-C47B/E發(fā)動(dòng)機(jī)。M250-C發(fā)動(dòng)機(jī)是艾利遜公司(現(xiàn)羅羅北美公司)在20世紀(jì)50年代末期為輕型民用和軍用直升機(jī)研制的單轉(zhuǎn)子渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),1959年首次運(yùn)轉(zhuǎn)。1970年,M250-C20發(fā)動(dòng)機(jī)取得適航證并投入批產(chǎn)。M250-C20W發(fā)動(dòng)機(jī)和M250-C47B發(fā)動(dòng)機(jī)分別是M250 II和III系列發(fā)展型。發(fā)動(dòng)機(jī)由6級(jí)軸流加1級(jí)離心組合式壓氣機(jī)、單管燃燒室、2級(jí)燃?xì)鉁u輪和2級(jí)動(dòng)力渦輪組成。
MQ-9B“海上衛(wèi)士”(見圖4)是美國通用原子航空系統(tǒng)公司研制的“捕食者”無人機(jī)系統(tǒng)中一種中空長航時(shí)察打一體無人機(jī),是在MQ-9“死神”無人機(jī)的基礎(chǔ)上為適應(yīng)海上任務(wù)需求改進(jìn)而來的型號(hào),用于海上監(jiān)視和偵察任務(wù),可在規(guī)定水域長時(shí)間巡邏并搜索各類目標(biāo)。MQ-9B無人機(jī)可以在兩棲攻擊艦上短距起降,采取可折疊機(jī)翼,和艦?zāi)概炤d機(jī)一樣以最小空間存放。該機(jī)裝備了“地獄火”導(dǎo)彈、“寶石路”炸彈和攻擊彈藥等武器系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對地、對海打擊,還配備了光電、雷達(dá)和衛(wèi)星通信設(shè)備,具有較強(qiáng)的海上廣域監(jiān)視能力。
圖4 MQ-9B無人機(jī)及TPE331-10 (左) 和PT6E (右) 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)
與MQ-9B“天空衛(wèi)士”版本不同,“海上衛(wèi)士”裝備多模式360°海面監(jiān)視搜索雷達(dá),搜索水面目標(biāo)。無人機(jī)底部安裝了雷達(dá)吊艙,能夠遠(yuǎn)距離鎖定各類水面艦艇。MQ-9B裝備有全天候影像傳輸?shù)亩喙δ芄怆娹D(zhuǎn)塔和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。
MQ-9B無人機(jī)可以攜帶20~80枚聲吶浮標(biāo),在規(guī)定水域完成長時(shí)間巡邏,等待潛艇的出現(xiàn)。通過幾架無人機(jī)交替工作,延長搜索的總時(shí)間,包括在寬闊的水域,巡邏時(shí)間只有有人巡邏機(jī)的幾分之一。
MQ-9B無人機(jī)配備1臺(tái)霍尼韋爾公司研制的TPE331-10型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。TPE331發(fā)動(dòng)機(jī)是霍尼韋爾公司研制的第一型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),主要用于雙發(fā)公務(wù)機(jī)、支線客機(jī)以及軍用無人機(jī),1965年通過認(rèn)證。TPE331-10是TPE331系列中重要的增大功率型,功率為710kW,1979年取得適航證。該發(fā)動(dòng)機(jī)由2級(jí)離心式壓氣機(jī)、回流環(huán)形燃燒室和3級(jí)燃?xì)鉁u輪組成。目前,TPE331系列發(fā)動(dòng)機(jī)共有18種型號(hào)和106 種結(jié)構(gòu),已交付13000臺(tái),累計(jì)飛行超過1.22億h,是一型可靠和成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)。
2022年,通用原子航空系統(tǒng)公司與普惠加拿大公司合作,在MQ-9B無人機(jī)上測試整合具備更強(qiáng)功率的PT6E渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。PT6渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)自20世紀(jì)60年代中期開始服役,廣泛用于各類民用飛機(jī)和初級(jí)教練機(jī),生產(chǎn)數(shù)量很大,性能可靠,久經(jīng)考驗(yàn)。PT6E發(fā)動(dòng)機(jī)是在PT6A基礎(chǔ)上配裝數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的放大型。新發(fā)動(dòng)機(jī)的引入將顯著優(yōu)化MQ-9B無人機(jī)的動(dòng)力配置,PT6E發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率可達(dá)到890kW,新的動(dòng)力系統(tǒng)可讓MQ-9B無人機(jī)在未來擁有更快的飛行速度和更強(qiáng)的武器掛載能力。
美國海軍無人偵察機(jī)部署在全球一些重要海域,特別是部署在關(guān)島、西太平洋和印度洋等處,目的是不間斷遂行海域感知和目標(biāo)監(jiān)視任務(wù)。無人偵察機(jī)在美國海軍分布式海上作戰(zhàn)中發(fā)揮著重要作用,美國海軍計(jì)劃未來在全球5 個(gè)軍事基地部署68 架MQ-4C 無人機(jī),執(zhí)行覆蓋全球的持續(xù)海域偵察監(jiān)視任務(wù)。同時(shí),美國加快了對日本、澳大利亞、印度和中國臺(tái)灣地區(qū)的MQ-9B 無人偵察機(jī)軍售,形成對海域有效的監(jiān)控,提升了海洋信息控制能力和海洋態(tài)勢感知水平,逐步完成全面戰(zhàn)略部署。