作者:郝泽澳
2021年12月20日,美国海军和波音公司在“乔治·布什”号航空母舰上完成了MQ-25A无人机的首次航母甲板调度测试。测试主要检验了MQ-25A无人机与航母各系统的兼容性与协调性,为该型无人机的后续调试工作打下良好基础,这次测试也是MQ-25A无人机在实战部署环节迈出的关键一步。MQ-25A将成为美军正式部署并投入实战化运用的第一型舰载固定翼无人机,承担起美国“舰载无人空中加油系统(CBARS)”的重任,为美军现役的F/A-18E/F、EA-18G以及F-35C等舰载机提供空中加油,有助于提升舰载机作战半径,大幅增强美军航母的威慑力和打击力。
MQ-25A的发展背景
无人机上舰,一直是各大军事强国面临的主要问题。随着“忠诚僚机”概念的兴起,研发智能化、可自主执行作战任务的多用途无人机成为当下各军事强国的热门研究课题之一。随着对有效载荷增加的需要以及无人机体积增大,以直升机为构型的舰载无人机并不能很好地发挥作用。固定翼无人机的发展便显得尤为迫切。第五代舰载机的成功研制,催生了舰载“忠诚僚机”这一新兴项目。只有采用固定翼构型,舰载“忠诚僚机”才能最大限度发挥实战效果。
美国在舰载固定翼无人机的研制上一直走在前列:2013年,X-47B即完成了首次自主着舰和弹射起飞;2015年4月,X-47B完成了首次自主空中加油。不过,美军舰载机一直受到航程不足的困扰:F/A-18E/F“超级大黄蜂”系列战斗机的最大作战半径仅有722千米;况且战机之间的伙伴加油无法满足作战的实际需求,严重制约战力发挥,在此情况下,研制一款专用舰载加油机显得十分重要。与有人机相比,无人机省去了载人部分,适合装载更多有效载荷,还能够节省航母上宝贵的空间资源。与之相比,传统的有人舰载加油机不再具备优势,因此美军将焦点转向了大型舰载无人加油机的研发。
2017年2月,美国国防部正式宣布为“舰载无人空中加油系统”项目提供8900万美元预算支持。按照美军设想,美军将装备一款舰载无人加油机,这款加油机能够运载约6到7吨重的燃油,大幅延伸舰载机的作战半径;必要情况下,这种舰载加油机还可执行情报搜集、侦察和监视任务。
“舰载无人空中加油系统”项目发布伊始,就吸引了波音公司、洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·普格鲁曼公司以及通用原子航空系统公司的关注。波音公司拿出了MQ-25A的设计方案;诺斯罗普·格鲁曼公司则基于X-47B设计自己的舰载无人加油机;通用原子航空系统公司的舰载无人加油机项目基于MQ-9系列研发;洛克希德·马丁公司则提出了一款酷似B-2战略轰炸机的无人舰载加油机方案。在权衡各参选项目的性能指标、技术风险和实用价值后,美军正式选择了波音公司的方案。
MQ-25A的优势
MQ-25A优势众多,具体体现在以下几个方面:
(一)技术风险较小,性能过硬
MQ-25A之所以能够胜选,很大程度上源自其相对保守的设计理念。美军舰载无人加油机项目表面上是对先进技术的迫切需求,实际上是对无人机可靠性和实用性的考验。MQ-25A布局中规中矩,并未像诺斯罗普·格鲁曼公司和洛克希德·马丁公司的方案采用飞翼式布局。常规布局的采用,使得这款舰载无人加油机的飞控性能有了明显保障。其次,MQ-25A加油机载油量为6.8吨,在战时可为4-6架“超级大黄蜂”战机进行空中加油,将其作战半径扩展至1300千米。与MQ-25A相比,以X-47B为构型的舰载无人机仅能搭载约4.5吨燃油,差距明显。MQ-25A以加油为第一要务,在隐身性能方面有所取舍,仅保持最基本的隐身性能。对加油性能的侧重是MQ-25A胜选的关键,难怪美军内部将MQ-25A戏称为“插上翅膀的副油箱”。
MQ-25A广泛采用成熟技术,降低了技术风险:MQ-25A采用罗尔斯·罗伊斯公司的AE 3007N涡扇发动机,这款发动机也是大名鼎鼎的“全球鹰”无人机的动力来源。MQ-25A还整合了包括起落架、机翼折叠系统、制动控制系统以及加油系统的多项先进技术。各项先进技术来源不一,却都经过了严苛的实际考验。采用不同供应商的构件体现了波音公司依赖大量的供应商提供子系统进行装备制造的特点,从侧面凸显了波音公司的整合能力。
(二)广泛使用人工智能、操作简便
MQ-25A广泛采用人工智能技术。通过人工智能辅助决策,MQ-25A实现了在航母上的自主行动。操纵者只需进行简便操作,就可实现对MQ-25A的甲板调度。与X-47B相比,MQ-25A的甲板调度近程十分简便,其中,“甲板控制装置”(DCD)功不可没。
“甲板控制装置”由意大利赛科公司美国分部研制,是一种可穿戴的便携式控制设备。“甲板控制装置”由手臂佩戴的显示单元、处理器单元、控制手柄以及无线电通信装置组成。与X-47B的调度装置相比,MQ-25A的“甲板控制装置”在体积上有了明显减小,系统的简洁性有了很大提高。“甲板控制装置”将处理单元端口从预先设计的手臂处移至腰间,减小手臂承重,提高了人机工效。赛科公司还在MQ-25A的接收端口下足了功夫,在确保电磁兼容性的同时提高了飞机的甲板调度能力;简洁易懂的操作流程,有利于甲板调度人员快速熟悉相关流程,提升了调度效率。
MQ-25A广泛采用人工智能辅助决策,实现了飞行全程的自主可控。人工智能技术使得MQ-25A能够精准到达预定加油点,为战机进行加油。人工智能技术同样解放了舰载无人加油机操纵者,减轻了他们的工作压力,使得操纵者的培训成本大大降低。普通的海军飞行员经过短暂培训,即可实现熟练操作。为加强MQ-25A的协调能力,美军正在为航母安装无人航空任务控制系统(UMCS),这种系统能够协调MQ-25A的起降,使其更好地适应航母作战需求。为了安全起见,MQ-25A仍需在起降阶段进行人工操作。但是,相比较X-47B,MQ-25A舰载无人加油机的人工智能水平有了显著提高。已有3艘航母完成了UMCS的升级改造工作。
MQ-25A的未来
目前,美军正在进行MQ-25A的测试工作,预计到2022年,波音公司将交付第一架量产型MQ-25A,并在2025年形成初始作战能力。美军计划花费13亿美元,拥有一支装备76架MQ-25A舰载无人加油机的庞大机队。
美军之所以下大力气研制舰载无人加油机,究其原因,是为了更好地服务其空海一体作战构想。长期以来,随着美国对手的反介入/拒止能力的增强,现有的美军航母舰载机无法在确保航母编队安全的情况下遂行作战任务。如何提高舰载机的作战半径,确保己方航母编队的安全,是美军面临的头等任务。MQ-25A的出现,使得美军舰载机的作战半径扩大到1300千米,大幅提升了航母编队生存性。MQ-25A还可为E-2D预警机进行空中加油,延长预警机滞空时间,更好地控制战场全局。MQ-25A的加油职能还解放了F/A-18E/F战机,一些“超级大黄蜂”战斗机高达25%到30%的飞行时间都被用于充当空中联队的战术加油机。MQ-25A的出现,使得“超级大黄蜂”不必为其他战机进行伙伴加油,专心于作战任务。保证了美军能最大限度发挥舰载机的战力。
MQ-25A还饱含美军对舰载“忠诚僚机”的期待。MQ-25A不仅仅是一款加油机,更是一款能够执行情报搜集、侦察与监视任务的多用途无人机。目前,MQ-25A已经具备自主起飞的能力,其人工智能水平不容小觑。按照波音公司的预计,经过多次软件版本迭代后,MQ-25A可执行更多任务,最终实现自主发射导弹的目标。按照美军设想,舰载无人机将会接替部分舰载有人机执行空中加油、预警相关的特种任务,未来美军航母的有人/无人机比例可能会达到4:6。为了实现舰载无人机与航母的磨合,美军计划在今年部署VUQ-10无人舰载发射多任务中队,确保如期形成初始战斗力。
不过,尽管MQ-25A亮点纷呈,却依旧存在一些问题:MQ-25A的隐身能力不如X-47B,生存性有待考量;复杂电磁环境下,美军对MQ-25A通信链路的可靠性存在疑惑;MQ-25A飞行速度较低,很容易遭到敌方袭击;实战条件下,MQ-25A能否依靠自身智能加以人工操纵顺利与受油机进行会合。这些都有待进一步的检验。
尽管有着上述问题,MQ-25A依旧瑕不掩瑜。MQ-25A的出现,标志着美军无人机智能化水平的进一步提高,并为美军舰载“忠诚僚机”项目提供了有益探索。以MQ-25A为代表的智能化无人机将开辟舰载机智能化、无人化的先河,引领世界潮流,向世人昭示舰载航空兵智能化无人化时代的到来。
光明军事授权转载
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