潘濤
中國直升機設計研究所
隨著無人直升機技術日益成熟,無人直升機的應用越來越廣泛。本文介紹美國MQ-8“火力偵察兵”系列無人直升機、法國VSR700無人直升機、瑞典“斯科達” V-200無人直升機以及意大利AW“英雄”無人直升機。
近十年來,無人直升機的應用越來越廣泛,可執(zhí)行偵察、監(jiān)視、對地攻擊、目標指示與定位、戰(zhàn)場毀傷評估、雷場探測、核生化采樣、通信中繼等任務。
相較有人直升機,無人直升機擁有獨特的飛行能力和無法比擬的優(yōu)越性,例如,機動性高、生存力較強、無人員傷亡、造價低,可承擔有人直升機無法完成的許多任務。因此,國外眾多國家正在加快無人直升機的發(fā)展速度。
本文分別介紹美國諾斯羅普-格魯門公司MQ-8“火力偵察兵”系列無人直升機、法國空客公司VSR700無人直升機、UMS斯科達公司“斯科達”V-200(SKELDAR V-200)無人直升機以及意大利萊昂納多公司AW“英雄”(AWHERO)無人直升機。
圖1 MQ-8A無人直升機。
“火力偵察兵”系列無人直升機是美國諾斯羅普-格魯門公司研制的先進無人直升機,共有RQ-8A、MQ-8B、MQ-8C三種型號。其中,RQ-8A、MQ-8B由“施瓦澤”S-330(Schweizer S-330)有人機改裝而成,是目前世界上先進無人直升機之一。
圖2 MQ-8B無人直升機。
圖3 MQ-8C無人直升機。
RQ-8A是“火力偵察兵”無人直升機的基本型。美軍在RQ-8A基礎上,開發(fā)了功能更為強大的RQ-8B無人直升機。由于RQ-8B具備攻擊能力,2005年中期前后,美軍又將“火力偵察兵”的編號RQ-8B調(diào)整為MQ-8B,以表示該機具有多種用途。美國海軍裝備的增強型MQ-8B“火力偵察兵”裝配有光電/紅外傳感器,X波段多模態(tài)雷達等任務載荷,可承擔海上巡邏、反潛、反艦和反水雷等任務,是美國海軍艦載武器中的利器。
然而,美國海軍在實戰(zhàn)中發(fā)現(xiàn),MQ-8B的航程和任務載荷重量仍然不能滿足新的近岸作戰(zhàn)和緊急特種作戰(zhàn)任務對中程艦載無人直升機的需求。2011年,美軍非洲司令部和特種作戰(zhàn)司令部提交緊急需求文件,指出MQ-8B尺寸較小,部隊須要能攜帶更多任務載荷且執(zhí)行更廣泛任務的無人直升機。于是,2010年諾格公司決定對無人直升機進行投資,與貝爾公司合作研制“火力”-X驗證機,該機軍方編號MQ-8C。
MQ-8C無人直升機由貝爾公司407型七座有人直升機改裝而成。諾斯羅普-格魯門公司拆除了407型的座椅和其他航空電子設備,為MQ-8C加裝了遠程控制器和副油箱。除攜帶450kg內(nèi)部任務載荷外,MQ-8C的外掛點還能掛裝1180kg的外部任務載荷。該機可部署于兩棲攻擊艦、驅逐艦等大型艦船。
2015年8月,諾斯羅普-格魯門公司和美國海軍演示了MQ-8C無人直升機的續(xù)航能力。MQ-8C從穆古角(Point Mugu)海軍試驗基地起飛,計劃飛行10h以上。最終,MQ-8C完成了11h的飛行試驗,飛行距離達277km,剩余燃油量還可支持一個多小時的飛行。由此可知,MQ-8C無人直升機的續(xù)航時間約12h,航程可達277km。
根據(jù)全新的安全性要求,美國海軍期望MQ-8C“火力偵察兵”無人直升機能幫助或替代近海戰(zhàn)斗艦實施越來越復雜和危險的作戰(zhàn)任務。其主要原因包括幾個方面。
首先,近海戰(zhàn)斗艦缺乏遠程傳感器,無法實現(xiàn)“分布式殺傷”作戰(zhàn)概念。美國海軍期望近海戰(zhàn)斗艦在太平洋地區(qū)擔負復雜遠程作戰(zhàn)任務,而不是在第五艦隊承擔反艦任務
其次,MQ-8C無人直升機的艦上測試表明,MQ-8B無人直升機可配備精確打擊武器系統(tǒng),但是機載武器數(shù)量有限,難以滿足作戰(zhàn)需求,而尺寸更大的MQ-8C可搭載更多武器,完成更多的任務。
因此,2018年美國海軍改變了MQ-8C的作戰(zhàn)任務,將MQ-8C為近海戰(zhàn)斗艦免遭突襲提供保障,轉變?yōu)榻o近海戰(zhàn)斗艦發(fā)射的導彈提供目標引導,滿足超視距特種作戰(zhàn)需求?;谶@種調(diào)整,預計近海戰(zhàn)斗艦將安裝更多型號的雷達和傳感器系統(tǒng),以及攻擊型武器。
2019年7月9日,美國海軍宣布,MQ-8C“火力偵察兵”無人直升機形成初始作戰(zhàn)能力,可部署在近海戰(zhàn)斗艦上執(zhí)行超視距偵察任務,提升近海戰(zhàn)斗艦態(tài)勢感知和打擊能力。按計劃,MQ-8C無人機于2021年部署到美國海軍近海戰(zhàn)斗艦,以執(zhí)行情報、監(jiān)視、偵察以及精確定位等任務。
表1 MQ-8“火力偵察兵”系列無人直升機技術參數(shù)。
空客公司研制的VSR700無人直升機于2018年12月完成首飛。2019年11月,空客公司在法國南部測試了VSR700無人直升機的完整飛行包線,計劃在2020年交付法國海軍,并部署于海軍護衛(wèi)艦,開展作戰(zhàn)試飛。VSR700無人直升機掛裝了光電/紅外傳感器、雷達等任務載荷,能在艦船甲板的狹小空間起降,可執(zhí)行情報、監(jiān)視、偵察、反潛作戰(zhàn)、反水面作戰(zhàn)、搜救等任務。
VSR700無人直升機由“迅羊”G2(Cabri G2)輕型有人直升機改裝而成,采用一臺功率為132kW的活塞式重油發(fā)動機提供動力,配備了全權限數(shù)字式高冗余度飛控系統(tǒng),可實現(xiàn)自主起飛、懸停、穩(wěn)定飛行,具有較高的機動性。VSR700的尺寸和重量與美國海軍MQ-8B“火力偵察兵”相似。
UMS斯科達公司是瑞典薩伯(Saab)公司與UMS航空集團公司(UMS Aero)組建的合資公司,負責銷售“斯科達” V-200無人直升機。該公司總部位于瑞士巴塞爾市,在瑞士和瑞典分別設有一個制造工廠,加強了薩伯公司在戰(zhàn)術無人機市場上的產(chǎn)品供應。薩伯公司持有UMS斯科達公司47%的股份,同時銷售UMS公司的F-330、F-720兩型固定翼飛機和R-350旋翼機。
表2 VSR700無人直升機技術參數(shù)。
圖4 空客公司VSR700無人直升機。
“斯科達” V-200無人直升機的研發(fā)工作于2004年啟動,“斯科達” 5 POC原型機于2006年5月完成首次飛行,2008年該型無人直升機被命名為“斯科達” V-200?!八箍七_” V-200艦載無人直升機由2~4人操控,采用德國赫茲(Hirth)發(fā)動機公司制造的先進發(fā)動機,利用L、C或S波段數(shù)據(jù)鏈路傳輸數(shù)據(jù)信息?!八箍七_” V-200可執(zhí)行海上偵察、目標指示、通信中繼、戰(zhàn)場毀傷評估等任務,在惡劣天氣條件下,可承擔后勤物質(zhì)補給、船到船或船到岸的貨物運輸任務。
圖5 “斯科達” V-200無人直升機。
2016年4月,UMS斯科達公司開始為印度尼西亞陸軍提供飛行服務。印尼國防部在2016年第四季度完成了“斯科達” V-200無人直升機的性能和驗收測試,為該國采購“斯科達” V-200和開展飛行員培訓鋪平了道路。
2018年8月,UMS斯科達公司與德國海軍簽訂采購合同。德國海軍采購“斯科達” V-200無人直升機后,將其部署到K130護衛(wèi)艦上。
2018年11月,無人機制造商UMS斯科達公司宣布,已與歐洲海事安全局(EMSA)簽訂總金額達1400萬歐元(約1530萬美元)的框架協(xié)議,為北歐無人機公司(Nordic Unmanned)提供兩套“斯科達” V-200系統(tǒng)。在緊急情況下,歐洲海事安全局將使用“斯科達” V-200無人機執(zhí)行排放物監(jiān)測和海上監(jiān)視任務。
表3 “斯科達” V-200無人直升機技術參數(shù)。
2019年2月,按照澳大利亞皇家海軍的任務需求,“斯科達” V-200完成了海上和沿海地區(qū)的情報、監(jiān)視和偵察任務。
2019年5月,奎奈蒂克公司(QinetiQ)在無人機系統(tǒng)服務計劃支持下,獲得5100萬加元合同,計劃為加拿大皇家海軍和武裝特種部隊配備“斯科達” V-200無人直升機。
2020年8月,比利時和荷蘭皇家海軍在海軍機器人防雷系統(tǒng)中使用了“斯科達” V-200無人直升機。
意大利萊昂納多公司研制的AW“英雄”無人直升機是一種兩用平臺,AW“英雄”可在艦船上起降,能夠在陸地和海洋上空執(zhí)行民用和軍事任務。
圖6 AW“英雄”無人直升機。
AW“英雄”無人直升機采用了與直升機相同的安全設計理念(如系統(tǒng)冗余),具有高可靠性,其優(yōu)異功能可降低運營成本。該機由地面控制站(GCS)控制,符合北約無人機系統(tǒng)互操作性標準(NATO STANAG-4586),在 整個飛行階段可管理多種任務。地面控制站支持任務規(guī)劃、任務管理和控制。AW“英雄”可將數(shù)據(jù)、圖像和視頻實時傳輸?shù)降孛婵刂普竞陀脩艚K端,以提供決策支持。
雷達、光電/紅外吊艙、激光測距儀以及先進通信中繼系統(tǒng)安裝在兩個模塊化任務載荷艙內(nèi)。任務載荷可以安裝在機頭、機腹或機身。機頭任務載荷艙可裝載光電/紅外吊艙或雷達,而機腹和機身可安裝重量更大的任務載荷。
AW“英雄”采用模塊化架構,能與現(xiàn)有最終用戶網(wǎng)絡互聯(lián)互通,提供實時視頻、雷達影像,自動識別系統(tǒng)(AIS)信息、船舶跟蹤信息。
在軍用領域,AW“英雄”可執(zhí)行多種作戰(zhàn)任務和海上任務,例如情報、監(jiān)視、目標獲取和偵察(ISTAR)、部隊保護、作戰(zhàn)支持、航道監(jiān)視、物質(zhì)補給、反海盜以及為其他無人系統(tǒng)提供超視距(BLOS)通信中繼。
AW“英雄”無人直升機可在岸基或前沿作戰(zhàn)基地配合有人機作戰(zhàn)。例如,與AW159或AW101直升機配合使用,在沿海和遠海作戰(zhàn)時,可顯著增強海上作戰(zhàn)效能并擴大戰(zhàn)術范圍。
表4 AW“英雄”無人直升機技術參數(shù)。
在民用領域,該型無人直升機可為安防和公共事業(yè)應用提供一種低成本解決方案,在應急救援、環(huán)境監(jiān)測、消防、管道巡檢、電力線路巡檢、交通執(zhí)法、巡邏和敏感目標監(jiān)視等領域擁有廣闊市場前景。
航空工業(yè)發(fā)展正面臨一個全新的轉型期。未來,無人化、智能化裝備將在各個領域廣泛應用,掛裝高精度偵察設備和精確打擊武器的無人機系統(tǒng)正在改變現(xiàn)代戰(zhàn)爭的作戰(zhàn)模式。