“龙夫人”将复辟与“全球鹰”再就业(下)

2014-03-11 09:49蒿旭
航空世界 2014年2期
关键词:海神美海军德国

蒿旭

美空军向“全球鹰”举起“大砍刀”其实并不能证明其军事价值已经日薄西山,使用维护成本高不可攀。历史上,美军军种文化差异导致军备采购大相径庭的事例屡见不鲜。比如,美海军在1992年就以F/A-18E/F这样的过渡机型,取代F-22舰载改进型方案,作为航母舰载主力战斗机。这其中,首要原因是资金和进度限制,其次是其经济可承受性,最后是F-22的设计指导思想与航母舰载机的设计思想相差甚远。另外,美空军的KC-135和KC-10空中加油机均采用硬式加油方式(也可通过加装硬管锥套适配器提供软式加油能力),无法为采用软式加油方式的海军、海军陆战队和盟国的战机实施加油作业,在一定程度上,影响了多军种、盟国部队间联合作战能力。事实上,“全球鹰”确实已经睥睨着在美海军和其多个盟国防务部门的“再就业”机会,继续翱翔于天空。

“全球鹰”换“马甲”——“海神信使”

2013年5月底,诺·格公司生产的首架MQ-4C“海神信使”(Triton)广域海上监视系统(BAMS)从加利福尼亚州帕姆代尔顺利升空,在预定空域内持续飞行了80分钟,成功地完成首次飞行。

从BAMS项目浮出水面到RQ-4N方案脱颖而出,再到MQ-4C平台正式亮相,诺·格公司在10年时间里通过关键技术验证和各项设计优化,将“全球鹰”高空长航时无人机发展成一种全球海上作战平台,提供了持久的海上ISR数据搜集与分发能力,为美海军量身打造出一种全新的“力量倍增器”。

早在20世纪90年代末,美海军针对现役反潜和监视平台更新换代的迫切需耍,开始考虑未来执行多种海上作战任务的新型平台及其发展途径,并初步制定了一项“广域海上监视系统”远景规划,旨在打造一个全球海上监视和攻击网络,继续保持自身在海上的绝对力量。依据这一发展蓝图,美海军率先制定了一项多用途海上飞机(MMA)计划,并在2000年3月获得了国防部批准。2004年6月,美海军在经过全面评估后,最终选择了波音公司的全新设计方案,并在次年3月将MMA正式编号确定为P-8A。与此同时,美海军一方面着手寻求BAMS无人机,与MMA形成一个有人/无人混合编队,另一方面与陆军联合发展空中通用传感器(ACS)平台,用于替代EP-3E侦察机,但是后者因平台选择不当而下马。

2002年12月,美海军首次召开新闻发布会,向潜在的投标者介绍了正在实施一项具有挑战性的战略,即研制一种陆基长航时无人机,协助海上巡逻机队监控海面上的一举一动。按照设想,BAMS无人机将向美海军提供一种持久的全球ISR系统,具有探测、跟踪、分类和识别海上目标的能力,为其海上巡逻机队提供预警。此举标志着美海军正在加快步伐,开始寻求一种低空飞行战术系统或高空长航时无人驾驶平台,将BAMS无人机的设想向前推进了一步。

根据美海军的作战理念,BAMS将作为P-8A反潜巡逻机的一个补充,极大地延伸海上侦察的视野。BAMS的任务范围包括海上监视、敌方作战信息搜集、战场损伤评估、港口监视、通信中继,还有作战支援、海上封锁、战场空间管理、海上定位及攻击瞄准。它可以在更广范围内持续不断地监视海洋或陆地,大大增强战场态势感知能力,并通过一条通用数据链实现情报信息的无缝连接,将探测到的潜在目标及时地传送给P-8A海上巡逻机,协助其跟踪和攻击目标,显著缩短“从传感器到射手”的时间。

2003年2月,美海军授予诺·格公司一项合同,用于研究“全球鹰”承担BAMS项目所需要的一些关键技术,这标志着围绕无人驾驶平台的BAMS项目正式启动。此后,美海军陆续采购了5架RQ-4A作为验证平台,期间也投入到舰队的海上ISR任务中,为项目发展积累经验和教训。据统计,从2008年4月到2012年6月,这些验证机已经飞行了5500小时以上。按照最初设想,美海军将在2003 年秋季提出草拟的投标要求,同年底最终选定一家公司,并在2000年6月授予BAMS的研制阶段合同。但是,美海军在发展思路上的模糊不清,以及在研制经费方面捉襟见肘,导致BAMS项目一波三折,甚至一度处在停顿状态,直到2007年10月才终获批准,正式列入到发展计划中。诺·格公司独占鳌头。随着BAMS项目正式出炉,美国各大承包商对数十亿美元的采购合同垂涎欲滴,按照美海军的要求提出了各自的投标方案。其中,诺·格公司借助“全球鹰”的优势,推出了RQ-4N无人机方案;洛·马公司与通用原子系统公司联手,提出了“水手”无人机方案;波音公司与湾流公司合作,在G550公务机的基础上发展出一种无人机。

RQ-4N方案是在RQ-4 Block20基础上设计的一种衍生型,配备有专门为海军研发的小型传感器和专用地面系统,因此也被非正式地称之为“海上全球鹰”。该机长度为14.5米,翼展为39.9米,机高4.6米,可在17220米高空以613千米/小时的速度持续飞行24小时,最大续航时间28小时,自行部署航程达到15186千米,升限达到18300米,最大起飞重量14642千克,最大内部载荷1452千克,最大外部载荷1089千克,在性能方面超过90%的目标要求,能满足美海军的所有最低要求。

2007年5月3日,美海军航空系统司令部(NAVAIR)在收到BAMS项目的投标方案后,开始了全面评估不同平台及其所采用的关键技术。与竞争对手相比,RQ-4N方案具有更大的航程和更好的续航能力,因此能凭借更少的平台数量、更先进的传感器和操纵人员满足作战需求。诺·格公司初步设想,在全世界的5个基地分别各部署4架RQ-4N无人机就能完成全球覆盖。除了详细的设计方案,诺·格公司还在投标方案中强调了一项“先行”计划,通过一套严格的风险评估方法,全面测试雷达系统、传感器和通信系统的效能,以达到降低风险的目的。借助于“先行”计划,该公司提出的系统验证研制和获得初始作战能力的时间进度明显领先于其他对手,从而逐渐获得了美海军的青睐。endprint

2008年4月22日,美海军将一项价值116亿美元的BMAS项目合同授予诺·格公司,正式启动系统设计与发展(SDD)阶段,并宣布计划采办68架BAMS无人机,单价约为5500万美元。迄今为止,BMAS项目作为美海军投资最大的无人机项目,被看作是“旗舰”计划。按研制进度,BAMS将在2015年12月正式投入使用,具备初始作战能力,此后将陆续装备5个BAMS中队,在2020年具备完全作战能力。到时,每个中队可以根据任务要求,在每年80%时间里,执行每周7天、每天24小时的持续监视任务,覆盖范围半径达到2300千米。2010年8月,美海军宣布,将BAMS正式命名为MQ-4C,从而打破了“全球鹰”系列无人机一直使用RQ命名的惯例。近年来,美国防部在命名无人驾驶飞机时,以字母“R”开头代表执行侦察任务,以“M”开头代表承担多用途任务。比如,美空军的MQ-9“死神”、美陆军的MQ-1C“灰鹰”和美海军的MQ-8B等无人机同时具备了侦察和攻击能力,成为“察打一体”平台。

从研制阶段的RQ-4N平台到即将列编的MQ-4C,美海军的这一举动引起了外界的密切关注,纷纷猜测MQ-4C无人机有可能在正式服役后也会配备武器,具备一定攻击能力。然而,美海军一再澄清,采用MQ命名“海神信使”无人机的目的并非让其具备攻击能力,而是反映出它采用了多功能有源传感器(MFAS)。

不断优化的总体设计

此次下线的MQ-4C无人机为SDD阶段的第一架,编号SDD-l,目前SDD-2也已完成了总装。作为“全球鹰”家族的新成员,“海神信使”在总体构型方面进行了相应的改进,以充分满足海上作战的需要。在“全球鹰”Block20/30/40等批次的基础上,MQ-4C无人机基本保持了倒勺形机头、大展弦比下单翼和外倾式V形尾翼的气动外形,并沿用了AE3007H涡扇发动机,但是根据海上任务的特点,相应地改进了局部构型。与RQ-4的明显不同之处是,MQ-4C在机身腹部安装了一个圆拱形雷达天线罩,并在机头下颌处安装了一个多频谱传感器的转塔。同时,该机在进气道的进口采用钛合金整流罩,亮白的金属色令人眼前一亮。

与“全球鹰”始终在高空飞行不同,美海军要求BAMS在执行任务期间具有更好的机动性,在发现可疑目标后,可以降低飞行高度,对目标进行重点侦察。由于所承担的任务角色有所不同,MQ-4C在高空探测和鉴别目标时,效果并不理想,尤其在多云天气下难以获得清晰的图像,需要适时下降到5000米高度飞行,以便在低空更好地监视可疑舰船及其活动。

然而,MQ-4C频繁地改变飞行高度,不得不直面两个现实问题。首先是气动稳定性。该机在低空巡逻飞行过程中容易遭遇到阵风载荷,对于机翼强度提出了更高的要求。为此,诺·格公司在研制MQ-4C时,专门增强了机翼结构,并借鉴了Block40批次的设计,在后机身专门加装了双腹鳍,以减缓低空湍流对横向稳定性的影响。其次,海面上潮湿的空气会在进气口和机翼前缘产生结冰现象,严重情况下会危及发动机安全并使气动性能降低。为了适应美海军的作战使用环境,诺·格公司专门在进气道的进口处采用了一种民用防冰/除冰系统,并在机翼前缘和垂尾前缘也安装一种由美国联邦航空局认证的除冰系统,力求及时化解潜在危险。此外,该机还采取了抗冰雹和抗鸟撞等措施。

MQ-4C在研制过程中最具挑战性的要求之一是无人机必须具备在可控空域外安全飞行的能力。按照合同,ITT Exelis公司将为MQ-4C无人机提供一种空对空雷达子系统——机载感知与规避(ABSAA)雷达,也被形象地称为“预先关注”雷达。这种雷达能够使无人机完全满足国际民用航空组织的要求,即军用和他国飞机在国际水域上空飞行时,都应该“预先关注”民用飞机的安全。ABSAA雷达安装在无人机的头锥后面、卫星通信天线的前方,采用一种三面薄瓦式的有源电子扫描阵列,工作于Ku波段,探测距离大约为14~18千米,水平枧场达到220度,俯仰视场达到60度。MQ-4C无人机飞行期间,该雷达将向地面站提供信息,由操作员及时发出指令,让无人机远离可能发生碰撞的空域;未来,具备自主飞行能力的无人机将基于ABSAA雷达的数据,自行改变飞行路径。

美海军的作战部署和使用

美海军计划购买68架“海神信使”无人机和117架P-8A海上巡逻机,以取代现役的约250架P-3C海上巡逻机。这一换装计划在十年左右完成。这些新的ISR飞机能够提供更广阔地域的更多信息,并且行动更加迅速。美海军将陆续组建5个“海神信使”中队,在2020年具备完全作战能力。到时,每个中队可以根据任务要求,在每年80%时间里,执行每周7天、每天24小时的持续监视任务,覆盖范围达到大约2300千米。美国海军认为,高空巡航的MQ-4C无人机与低空飞行的P-8A海上巡逻机之间相互配合将有效提高侦察能力。

“海神信使”已经试验性地加入部队服役。2012年,经过在中东地区进行的广泛测试后,1架“海神信使”开始随一支航母特遣部队在海上飞行。该无人机在这支特遣部队上空2.25万米处盘旋,监测伊朗海岸与霍尔木兹海峡的海上交通;航母、陆基飞机或者附近的美军舰只检查任何可疑的舰船。这架“海神信使”每3天飞行1次,每次飞行24小时。

2009年,“海神信使”接受了60个架次、1000多个飞行小时的测试。这些飞行既在陆地上空,也在海洋上空,尽管此种无人机的传感器被设计成主要用于海上侦察。美空军的“全球鹰”维修人员协助了美海军监测海军型“海神信使”,尤其是在其起降期间提供了有力的支持。美海军远在美国本土的帕塔克森特河海军航空站基地的人员也在操控这种无人机。一年前,美海军开始训练4名人员(3名P-3巡逻机飞行员和1名文职雇员)操控RQ-4无人机。海军的这4名无人机操作员学员接受了4个月速成班培训,在海军型RQ-4测试无人机开始飞行前,他们帮助美空军操控RQ-4无人机。endprint

美海军表示,将把MQ-4C无人机陆续部署到5个基地,以实现覆盖全球的目的。据非官方消息,这5个基地分别是夏威夷的卡内奥赫海军陆战队基地、位于佛罗里达州的杰克逊维尔海军航空基地、位于意大利西西里岛的锡戈内拉海军航空基地、位于印度洋中部的迪戈加西亚基地和位于日本冲绳的嘉手纳海军航空基地。但是,从近期的一些军事动向来看,澳大利亚的科科斯群岛有可能替代迪戈加西亚基地。美海军曾在2012年7月初透露,已决定将于2016年秋季在关岛安德森基地部署MQ-4C。此举主要目的是通过海空军的密切协作,进一步加强对亚太地区的战略侦察能力。

在美海军新一代的海上监视系统中,MQ-4C“海神信使”和P-8A“海神”都属于岸基远程情报侦察平台,区别在于:前者是高空巡航的无人机,后者是中低空巡航的有人机。而MQ-8B和MQ-8C都属于舰载无人情报侦察与打击平台,区别在于航程和续航时间,前者为近程巡航,后者为中程巡航。这些系统各有所长,互为补充,将成为美海军空海一体战ISR系统中不可或缺的“千里眼”和“顺风耳”。

多国海军兴趣浓厚

正如澳大利亚《2013年国防白皮书》中所描述的,澳政府打算用P-8A取代现役的AP-3C机队,并用能够执行广域海上监视的无人机来补充P-8A。采购这种无人机的目的是提供远程、持久的海上监视和响应,以及有效的反潜战和反舰战能力。澳大利亚把采购用于海上巡逻和其他监视任务的高空长航时无人机项目称为“天空7000第1B阶段计划”,该项目候选者之一就是由诺·格公司研制的“海神信使”。为了评估其能否满足澳海军的需求,澳政府正与美海军建立一个对外军售技术服务案例,以获得关于该机详尽的成本、能力和可用度信息,以支持采购项目的决策。

澳大利亚曾于2007年参加美海军BAMS系统研制与验证阶段之前的工作,当时与美海军达成了一份合作伙伴项目协议。美海军航空系统司令部持久海上无人机项目办公室负责人吉姆·霍克上校称,基于MQ-4C发展的系统将显著提高澳大利亚和美国响应地区挑战的联合能力。作为P-8项目的合作伙伴,澳大利亚预计将采购至少8架P-8A海上巡逻机,同时也将考虑引进数架MQ-4C无人机。同时,日本、韩国和印度也对MQ-4C无人机表示出了浓厚兴趣。

“欧洲鹰”在德国“折翼”

2013年7月22日至31日,就已耗资约6亿欧元的“欧洲鹰”项目失败一事,德国联邦议会问讯了包括德国现任国防部长德迈齐埃在内的19名证人。尽管充斥着选战的硝烟,在德国媒体的不断披露和议会剥丝抽茧般的调查下,人们还是从一个侧面看到了德国在军事技术发展领域的无奈。

嫁接“全球鹰”埋下隐患

德国对高空长航时无人机的兴趣由来已久。1999年的科索沃战争之后,德国国防部就提出了基于高空长航时无人机系统的空中广域监视需求,希望以此作为北约“联盟地面监视系统”的附属手段。为此,2000年8月,欧洲宇航防务集团(EADS)与美国诺·格公司签署协议,开始了美欧之间高空长航时无人机系统的合作。到了2003年,在美国“全球鹰”无人机在伊拉克战争中大显身手之后,德国也成功验证了以“全球鹰”无人机为平台,携带电子情报传感器执行广域监视任务的技术可行性。

在这一背景下,德国最终决定采用在“全球鹰”Block 20基础上自行研发无人侦察系统的方案。即无人机飞机体/平台采用诺·格公司制造的“全球鹰”的衍生型号,而侦察系统则由EADS的防务系统公司研发。于是2005年,EADS与诺·格公司在德国联合成立了“欧洲鹰无人机有限公司”。德国国防部则于2007年正式与该公司签署了价值4.31亿欧元的采购合同。

其后该项目不断推进。2009年6月,“欧洲鹰”无人机首次在美国进行了试飞。2011年,“欧洲鹰”完成从美国到德国超过一万千米的首飞。2013年2月,“欧洲鹰”无人机配备信号情报任务系统(SIGINT)在德国成功完成首次全任务系统试飞。然而在这一过程中,“欧洲鹰”无人机需要单独申请飞行许可的问题很遗憾地没有引起德国方面足够的重视。直到2013年5月,德国国防部才最终意识到“欧洲鹰”无人机根本无法申请到在欧洲上空飞行的许可,遂宣布放弃继续添置4架“欧洲鹰”无人机的计划。

低估授权风险导致项目失败

历时十余年,耗资约6.68亿欧元的“欧洲鹰”项目夭折后,德国国防部受到潮水般的批评。作为选战的议题之一,德国在野党将目标对准了宣布放弃项目的现任国防部长德迈齐埃,认为其过晚叫停该项目,导致巨额资金浪费。然而对于这一先后经历了5任国防部长的项目,要想厘清每个人的责任谈何容易。

德国官方给出的项目失败理由是“欧洲鹰”无人机没有自动碰撞识别系统,可能会影响民航安全,而申请飞行许可并达到最终列装的目的,需要追加的资金高达6亿欧元。在媒体追问下,德国国防部承认,即便增加了自动碰撞识别系统,他们也不能保证该无人机一定能得到飞行许可。

这个问题其实早在2009年就已经显露,“欧洲鹰”不能沿用美国“全球鹰”系统的授权,而是需要作为一个全新的德国机型来获取认证。为取得型号认证的准备工作原本应该从一开始就伴随着德方的各项工作。而事实上,这个审批过程与美国方法之间的巨大区别被低估了。从德国联邦议会的问询结果来看,项目的设计者没有将有关的开发和授权问题交付给美国诺·格公司而是自己来负责,显然是非常“幼稚”的。德方严重低估了“风险的程度”。

此外,德国媒体还隐晦地表示,无法获得授权或许与美方对相关技术资料有所保留有关。据称,“欧洲鹰”有120个部件缺乏设计图纸和文件,而要通过另行测试来获得这类信息,德国国防部可能还要追加数亿欧元的资金。“欧洲鹰”无人机有限公司则表示他们可提供一份经济可行的计划,以解决问题。意思是只要德国政府继续拨款,问题就能解决。但德国政府最终选择了放弃该项目。

德国失去了宝贵的时间

假如当初德国仅仅立足于购买“全球鹰”无人机系统,而不是联合研发的话,那么飞行许可或许就不会成为问题。“全球鹰”无人机系统已经很成熟,早在2003年就已经获得在美国国内领空实施飞行任务的许可。其后在全球的很多个国家,包括葡萄牙、西班牙、英国、丹麦等都得到了国际空域飞行授权。只不过要想得到美国迄今为止最先进的无人机也并非易事。一个典型的例子是韩国自2005年提出购买美国“全球鹰”的申请,直到2013年才获得美国国会批准,最后陷入两难境地,因为4架“全球鹰”无人机的售价已从4.35亿美元涨到了约12亿美元。

“欧洲鹰”项目原本被德国寄予厚望。德国发展该项目的初衷是希望通过搭载了德国自己研制的新型ISR任务系统,具备提供防区外雷达和通信辐射探测能力,以便替换德国正在使用的执行ISR任务的有人驾驶飞机,执行广域情报、监视及侦察等电子情报飞行任务,并争取在北约的“联盟地面监视系统”中占据一席之地。而现在项目夭折的同时也重挫了德国想要拥有自己战略利益的愿望。

德国国防部长德迈齐埃在联邦议会问讯时辩解称,“欧洲鹰”项目中耗资3.63亿欧元的“伊希斯”(Isis)信号情报系统是非常有意义的投资。该系统将在2013年9月进行最后的测试,未来将可以在其他无人机上得到应用。而且即便无法量化,“欧洲鹰”无人机项目所获的技术经验也是很“高”的。从这个意义上来说,德国立足世界最先进的无人机与美国合作应该还是很有收获的。只不过在世界各国都积极研发无人机系统的今天,德国显然失去了很多宝贵的时间。

同样在“全球鹰”的基础上研发无人机的北约宣布不受“欧洲鹰”项目失败的影响。北约的项目建立在“购买现成可用系统”的基础上,一名北约官员在布鲁塞尔表示。但北约却并未说明如何说服EADS获得飞行许可。endprint

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