格雷厄姆·沃里克

美國海軍陸戰(zhàn)隊一直在摸索無人后勤領(lǐng)域的發(fā)展，而近幾年火熱的eVTOL飛行器勾起了海軍陸戰(zhàn)隊的興趣，開始著眼于商業(yè)城市空中出租車市場，并評估eVTOL在軍用無人后勤上的潛力。

城市空中交通市場的快速發(fā)展，為美軍長期以來對無人后勤的興趣帶來了新的活力和機(jī)遇。出于對正如火如荼的空中出租車感到鼓舞和好奇，美國海軍陸戰(zhàn)隊加入了美國空軍的“敏捷載具”項目（Agility Prime），以加速電動垂直起降（eVTOL）飛行器的商業(yè)開發(fā)。

美國空軍在2020年2月發(fā)布了“敏捷載具”項目，旨在通過提供政府測試資源，幫助商業(yè)制造商獲得其空中出租車的FAA認(rèn)證。還致力于培育潛在的政府市場，以早日采用商用eVTOL執(zhí)行分布式后勤、醫(yī)療后送、消防、搜救、救災(zāi)和基地安全等任務(wù)。

eVTOL的發(fā)展規(guī)劃

美國海軍陸戰(zhàn)隊對三類垂直起降（VTOL）貨運(yùn)飛行器，或稱無人后勤空運(yùn)（ULS-A）平臺感興趣。其中，小型無人后勤空運(yùn)平臺可在9～18km的半徑范圍內(nèi)運(yùn)送27～68kg的物資用于小隊補(bǔ)給；中型無人后勤空運(yùn)平臺可在28～200km半徑內(nèi)運(yùn)送136～227kg物資，用于排級單元補(bǔ)給和在遠(yuǎn)征基地之間的貨運(yùn)飛行。

eVTOL在大型無人后勤空運(yùn)平臺也有用武之地，可在280～555km半徑內(nèi)攜帶450～1360kg的任務(wù)載荷飛行，能從艦船到小型的簡陋岸上著陸區(qū)，以及從分發(fā)站點(diǎn)到遠(yuǎn)征基地。除載貨外，這種空中自動駕駛飛行器還可以搭載人員。

美國海軍陸戰(zhàn)隊作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室（MCWL） 后勤創(chuàng)新辦公室副主任卡明·博雷利（Carmine Borrelli）表示，各層級無人后勤空運(yùn)平臺的配合使用將有助于補(bǔ)給車隊遠(yuǎn)離危險道路，并把有人直升機(jī)從補(bǔ)給任務(wù)中解放出來去執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。小型平臺足夠簡單，只需按下操控鈕即可規(guī)劃任務(wù)，進(jìn)行起飛、降落或空投貨物，并能夠簡單地返回基地或繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)即可。

戰(zhàn)術(shù)再補(bǔ)給無人機(jī)系統(tǒng)（TRUAS）的競爭性飛行已于2020年1月27日至31日在亞利桑那州尤馬試驗(yàn)場完成，目的是評估現(xiàn)有小型無人機(jī)的自主空中送貨能力，有6家公司參加了比賽。

服務(wù)工程公司（Survice Engine ering） 憑借與英國馬洛伊航空公司（Malloy Aeronautics）合作開發(fā)的多旋翼貨運(yùn)無人機(jī)TRV-150贏得了10萬美元的一等獎。TRV-150最多能攜帶70kg的重物，可攜帶22.5kg的任務(wù)載荷時可飛行50km。查蒂斯聯(lián)邦航空公司（Chartis Federal）憑借潛望鏡航空公司（Periscope Aviation）的Mk.4重型無人機(jī)位居第二。

海軍陸戰(zhàn)隊作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室將繼續(xù)開發(fā)獲得前二至三名獎項的原型機(jī)，這些原型機(jī)將以一種稍不同于以往采購系統(tǒng)的方式投放到艦隊中。海軍陸戰(zhàn)隊有望最早在2021財年對原型機(jī)開展現(xiàn)場用戶評估，之后可能進(jìn)入采購程序。海軍陸戰(zhàn)隊的目標(biāo)是到2023年實(shí)現(xiàn)初始作戰(zhàn)能力，到2026年實(shí)現(xiàn)完全作戰(zhàn)能力。

中型平臺方面，美國海軍陸戰(zhàn)隊正在ULS-A聯(lián)合能力技術(shù)演示（JCTD）計劃下與美國陸軍一起開發(fā)該平臺，將于2021年結(jié)束。該計劃著眼于自主后勤保障，并有潛力實(shí)現(xiàn)有限的人員疏散和緊急撤離。海軍陸戰(zhàn)隊的目標(biāo)是到2025年達(dá)到中型ULS-A的初始作戰(zhàn)能力，2030年實(shí)現(xiàn)完全作戰(zhàn)能力。

預(yù)算方面，小型平臺的預(yù)算自2019財年起累計約為1.2億美元，一旦聯(lián)合能力技術(shù)演示計劃完成，就會開始為中型ULS-A計劃做準(zhǔn)備。此外，在2019-2021年間，聯(lián)合能力技術(shù)演示計劃還將從利益相關(guān)方獲得約3000萬美元。

圖1 在評估了喬比航空的空中出租車后，軍方對eVTOL的潛力產(chǎn)生了興趣。

圖2 服務(wù)工程公司憑借TRV-150贏得了美國海軍戰(zhàn)術(shù)再補(bǔ)給無人機(jī)系統(tǒng)的競爭性飛行。

圖3 美國海軍陸戰(zhàn)隊的后勤運(yùn)輸規(guī)劃。

eVTOL潛力巨大

圖4 商用城市空中交通飛行器不僅能運(yùn)送貨物，還具有運(yùn)送人員的潛力。

早在2011至2013年，美國海軍陸戰(zhàn)隊曾在阿富汗動用了兩架無人駕駛的卡曼K-Max直升機(jī)，這種直升機(jī)能攜帶2700kg的貨物，從阿富汗返回后便退役了。K-Maxs現(xiàn)在已經(jīng)重新啟用，美國國會在2020年預(yù)算中新增了1850萬美元，用于提高大型ULS-A的自主性和超視距能力。

美國海軍陸戰(zhàn)隊對于將eVTOL應(yīng)用于大型平臺力很感興趣，eVTOL有望提供一種成本更低、操作更簡單的平臺。其長期以來與美國陸軍有密切合作，海軍陸戰(zhàn)隊作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室將參與到“敏捷載具”項目中，實(shí)驗(yàn)室將基于其分析成果在開發(fā)eVTOL用例方面提供資金和協(xié)助。

海軍陸戰(zhàn)隊在用例方面經(jīng)驗(yàn)豐富，決定了其對運(yùn)送貨物的類別及運(yùn)送方式有明晰的預(yù)期。博雷利表示，期待在2021年參與到空軍的“敏捷載具”項目中，由此可以開發(fā)一些使用案例，并開始在更大的平臺上攜帶其他期望運(yùn)送的貨物。

自美國國防部的國防創(chuàng)新部門資助喬比航空（Joby Aviation）和小鷹航空（Kitty Hawk）探索空中出租車的軍事用途以來，海軍陸戰(zhàn)隊作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室的后勤創(chuàng)新辦公室對eVTOL的興趣已經(jīng)持續(xù)了好幾年，但應(yīng)用eTVOL的想法難以向用戶群體推廣。不過，隨著空中出租車行業(yè)的發(fā)展勢頭不斷增強(qiáng)，這一情況正在發(fā)生變化。

例如，最初海軍陸戰(zhàn)隊要求大型無人后勤空運(yùn)平臺達(dá)到K-Max直升機(jī)那樣的2700kg攜帶能力。但當(dāng)看到商用城市空中交通飛行器不僅能運(yùn)送貨物，還具有運(yùn)送人員的潛力時，海軍陸戰(zhàn)隊調(diào)整了這一要求，以適應(yīng)大多數(shù)eVTOL所具備的450～ 900kg的載重能力。

博雷利認(rèn)為，如果城市空中交通市場中，朝著450kg載重能力方向發(fā)展的貨運(yùn)平臺占絕大多數(shù)，那此類平臺的成本將大幅降低。因此，符合海軍陸戰(zhàn)隊最大利益的做法是，探究如何才能更好地利用這一類型的平臺，就450kg級別而言，海軍陸戰(zhàn)隊期望搭上行業(yè)的順風(fēng)車。

同時，美國海軍陸戰(zhàn)隊仍在研究更大載重量的平臺，希望將載重需求先提高到900～1360kg，最終再逐步提高到2700kg，因?yàn)槿杂行枰?700kg重量級運(yùn)送的貨物。但目前重要的是走出去，親身體驗(yàn)eVTOL市場能帶來的變化，而不是耿直的閉門制造昂貴的航空平臺。

2020年2月，美國空軍的敏捷載具項目辦公室發(fā)布了“創(chuàng)新能力開放”（ICO），為原型機(jī)項目建立了合同框架，以展示eVTOL飛行器是否能像其開發(fā)者宣稱的那樣徹底改變應(yīng)用環(huán)境，尤其是在后勤領(lǐng)域。

根據(jù)“創(chuàng)新能力開放”（ICO）框架，該服務(wù)將一直開放到2025年2月28日，計劃發(fā)布一系列針對不同“興趣領(lǐng)域”（AOI）的征集活動。其中第一項“空中競賽認(rèn)證”已于2月25日發(fā)布。

美國空軍辦公室將在第一個“興趣領(lǐng)域”下簽發(fā)合同，生成測試報告，以驗(yàn)證各公司對其空中車輛的能力宣稱。敏捷載具項目綜合產(chǎn)品團(tuán)隊負(fù)責(zé)人內(nèi)森·迪勒（Nathan Diller）表示，根據(jù)測試報告的內(nèi)容，該服務(wù)有可能推進(jìn)到下一階段，甚至可能進(jìn)行早期采購

參與競賽的公司可以憑借生成的測試報告獲得軍事認(rèn)證，允許利用短期的政府用例來加快其商業(yè)認(rèn)證，進(jìn)一步獲得商業(yè)收益和數(shù)據(jù)，從而加速技術(shù)的廣泛應(yīng)用。美國空軍的目標(biāo)是到2023年使“一小部分”空中車輛達(dá)到初始作戰(zhàn)能力。