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美国是最早发展无人机并投入实战的国家。长期以来,美军通过制定一系列的专项规划,为其无人机的发展提供了长远、全面和持续的指导。现在美军已基本形成覆盖高中低空、大中小型、战略战役战术级的无人装备体系。充分研究美军无人机的发展现状,并分析未来美军无人机发展趋势,对于促进我军无人机的研究与发展具有重要意义。
发展现状
(三)忠诚僚机
1.XQ-58A无人机
该机由美国克雷多斯无人机系统公司和美国空军研究实验室共同研发,是一种高亚声速无人隐身验证飞机,它能够担任F-22/F-35的无人僚机,执行目标指引、前出探测、干扰诱骗及武器投放等协同任务,能够更好地发挥F-22/F-35的信息优势,提升其实战能力。XQ-58A能够衍生出多样化作战样式,对现代空战和穿透性制空具有重大影响。
XQ-58A长9.14米,翼展8.23米,装备FJ-33双轴涡扇发动机,最大起飞重量千克,拥有内部弹舱,中单翼下也可携带约千克弹药,包括小直径炸弹等灵巧炸弹或者同等重量的电子战与ISR装置,巡航飞行高度米,最高速度约0.95马赫,最远航程超过千米。
XQ-58A无人机
美国XQ-58A无人机与F-22、F-35战斗机配合示意图
2.MQ-28A无人机
该机是由波音澳大利亚(分)公司为主研发生产的一种单发隐身多用途无人机。早期被称为ATS(空中力量编组系统),是波音公司主导开发的一个项目。年2月27日,MQ-28A无人机在澳大利亚伍默拉空军基地成功首飞,同年,MQ-28A无人机又进行了两次成功的试飞。无人机机长11.7米,配备一台小型涡扇发动机,最大航程公里,采用无水平尾翼设计,全机除机身两侧的主翼外,仅在机尾上方设置了一对“V”型尾翼。
MQ-28A无人机多视图
MQ-28A无人机的一个典型特点就是其机身前部配备有一个2.6米长的模块化鼻锥,该鼻锥内部容积为0.15立方米,能装备诸如侦察、预警等不同用途的设备,并可根据具体的用户和实际任务需求进行快速更换。其次,MQ-28A无人机采用了较好的隐身设计,拥有低可探测性。同时,MQ-28A无人机还应用了人工智能技术,能自主完成既定的作战任务,无须人工进行过多的干预。
3.UTAP-22“灰鲭鲨”无人机
该机由克拉托斯公司研制,机长约6.1米,翼展约3.2米,全重约千克,内部载荷为千克,两侧翼尖可分别挂载1具45千克重的电子战吊舱或重量相当的武器。最大飞行速度超过0.91马赫,航程约千米,续航时间超过3小时,最大升限达10米。无人机能够携带制导炸弹、空空导弹等武器和多种先进传感器,作为“忠诚僚机”,可单独作为高速察打一体无人机使用,还具备蜂群作战能力。该机外形简洁、造价低廉,具备较强的突防能力和一定的隐身能力。
UTAP-22“灰鲭鲨”无人机
4.MQ-20“复仇者”无人机
该机由通用原子公司研制,机长12.5米、宽20.12米、翼展20米,最大飞行速度千米/小时,巡航速度千米/小时,最大滞空时间18小时,实用升限米。搭载一具普惠的PWB涡扇发动机,最大起飞重量8吨。该机内置弹舱可以挂载1.6吨武器弹药,6个外挂点可挂载2.9吨载荷,能携带使用AGM-“海尔法”导弹,GBU系列制导炸弹。年4月、6月和10月,美国空军研究实验室曾在“天空博格人”项目下(原美国空军“忠诚僚机”项目),对UTAP-22“灰鲭鲨”无人机和MQ-20“复仇者”无人机至少开展了3次试飞。
MQ-20“复仇者”无人机
(四)无人加油机
1.MQ-25A“黄貂鱼”舰载无人加油机
该机由美国波音公司研制,是下一代美国海军舰载无人加油机,也是美国海军第一款舰载无人机。无人机具备一定的隐形能力,可以在距航母千米外实现自主空中加油,能为4到6架舰载机提供10磅(千克)的燃油,可将F/A-18E/F和F-35C的作战半径扩大到千米以上。美军希望通过增加扩大舰载机作战半径的方式,避免航母被反舰火力打击。
MQ-25A“黄貂鱼”无人机为F-35C战斗机加油
(五)无人运输机
1.CQ-10“雪鹅”无人运输机
该机由加拿大机动综合系统技术公司(MMIST)研制,主要用于散发传单。从外观上看,该机完全没有飞机的样子,反而更像空降部队所通常使用的动力滑翔伞,它采用一台螺桨发动机作动力并配置一副降落伞替代机翼。该机采用旋翼形式,长度达到2.9米,发动机功率达到马力,拥有6个货厢,总载货量可达kg,续航时间19小时,续航里程达到千米,可直接着陆进行卸货。它可在高达米高空从C-、C-或C-17运输机上发射,或者从“悍马”上发射。此外,该无人机系统能在米高度上飞行,可在1千米范围的目标区域投放传单。
CQ-10“雪鹅”无人运输机
2.“黑鹰”无人运输直升机
该机由美国西科斯基飞机公司研制,年2月5日,首架无人驾驶完全自主的黑鹰直升机在肯塔基州的坎贝尔堡完成了试飞。该机长19.76米,宽2.36米,高5.13米,起飞重量约10吨,最高时速千米,航程千米。这种自主直升机可用于向危险的战区运送物资,或在没有飞行员的情况下接回士兵。
“黑鹰”无人运输直升机
发展趋势
(一)智能化。无人机之所以能在复杂环境下执行作战任务,主要是由于其有一整套自主控制系统。随着科学技术的发展,无人机的智能化水平不断提高,人机智能融合的交互控制方式将逐渐占据主导地位,未来或将能够实现全自主的控制方式。现阶段美军正在加强智能化指挥控制系统、智能化武器装备、智能化材料及空中加油等方面的研究,全面提高无人机的智能化水平。按照美军的设想,未来战场或许将是以无人机战斗机、无人轰炸机、无人电子战飞机和无人预警机等构成的无人作战体系,从而完全颠覆人民对现有空战模式的认识。
(二)集成化。面对日益复杂的现代战争方式与环境,对无人机功能的要求也越来越多。美军认为,如果无人机仅靠单一的侦察、监视和攻击等系统,无法在现代战争中充分发挥其应有的战斗力。未来无人机必须是多种作战功能的高度合成,将多种有效载荷、多个系统功能综合到作战系统之中。美军制定的《无人机发展路线图》强调,必须加快数据处理技术、通信技术、平台技术、有效载荷技术等高新技术的融合。如,多频谱、超频谱图像技术的融合将不仅能提供更多的目标细节,还能对地面辐射源进行精确定位;超高频、甚高频植物穿透技术和双波段雷达的融合,将能够发现隐藏在树丛或伪装的敌军武器装备和部队;通信技术和加密技术的融合,可以确保敌方无法破解无人机的信息流,提高无人机信息传输和控制能力。
(三)协同化。无人机协同化是指无人机与无人机、无人机与有人驾驶飞机以及无人机与其它武器平台之间相互协同、连为一体,从而发挥出综合效能的发展趋势。美军高度重视无人机的协同运用能力,大力发展无人僚机、无人蜂群、无人加油机等新质装备,构建具有集群化、分布式特征的空中作战体系。美军战略与预算评估中心发布的《美空军未来战斗空中力量的五大优先事项》提出了多种无人机与有人机协同运用概念,包括RQ-4、MQ-9等大型固定翼无人机携带情监侦、电子战等载荷,协助执行国土防御任务;携带空空导弹和激光武器的无人僚机与战斗机协同,为预警机和大型加油机提供空中护航;无人僚机与战斗机编组进入强对抗环境,执行进攻性和防御性制空作战任务;无人机作为多域指控的网络节点,接入天基网络、E-3G等战场管理指控节点和地面站,协助执行远距探测任务等。
(四)小型化。微小型无人机体积小、重量轻、造价低、隐蔽性好、战场生存能力强,适用于各种复杂作战环境,深得美军青睐。近年来,美军大力发展空射无人机、蜂群无人机、可消耗无人机等小型化、低成本无人机装备,不断提升中小型无人机任务能力,探索诱饵战、蜂群战等新型作战形态,谋求构筑高强度作战环境下的规模化优势。大规模的无人机可遂行多种任务,能够实现“数量也是一种质量”的新制胜理念。例如,美空军1架蜂群无人机仅数十万美元,1架忠诚僚机约万美元,而防空导弹成本约数百万美元,大量低成本小型化无人机的使用将使对手面临巨大的战争成本挑战。
(五)隐形化。为应对日益增强的防空火力威胁、提高军用无人机的战场生存能力,世界军用无人机逐渐向隐形化发展。无人机隐身技术未来可能有两个极端的发展。一是微型化,二是高空高速长航时。为提高军用无人机持续侦察能力与作战能力,并在侦察时获得最准确、最全面的敌方情报,提高续航能力、飞行速度与飞行高度也成为世界各国对于无人机系统研究的重点发展方向之一。此外,随着限制红外光反射技术、隐身技术、材料技术等高新技术的不断发展,也为未来军用无人机的高度隐形化提供了可能。