英国无人机发展概览

2016-07-14 17:07:51 航空世界 2016年4期

马强+宁波+陈宇

“螳螂”高空长航时无人机

高空长航时无人机同时具有情报监视侦察和对地、对海攻击能力,是目前世界各国无人机发展的重点,美国的MQ-1“捕食者”、MQ-9“死神”无人机已经在阿富汗战场广泛使用,英国在这方面也不落后,BAE系统公司研制的“螳螂”(Mantis)长航时无人机就正在帮助英国获得无人系统发展上的独立主导权。

“螳螂无人自治系统先进概念技术验证”(MUASACTD)是英国启动的无人战斗机(UCAV)项目,英国BAE系统公司之外,英国国防部、劳斯莱斯公司、奎奈蒂克公司、通用航空公司、L3 Wescam公司、梅吉特公司和Lola公司也参与了项目第一阶段研发。2007年底,“螳螂”项目进入技术设计阶段,2008年范登堡航展上首次推出了模型,研发第一阶段采用2部劳斯莱斯Model 250B-17涡轮螺旋桨发动机,单台功率280千瓦,后继验证机型进行了更换。第一阶段研发目标主要是验证飞机的自治飞行能力,要求续航时间至少达到24小时,能够与地面控制站保持通信联络。

MUASACTD项目第二阶段的重点是评估“螳螂”的民用、武装无人机型号和安装传感器包,比如BAE系统公司在“螳螂”头部的大圆顶上安装的卫星通信系统。2009年10月,BAE系统公司在澳大利亚南部对“螳螂”原型机进行了首飞。2013年,BAE系统公司开始在英国境内对“螳螂”无人机进行飞行测试,据悉共计划进行20次试飞,每次试飞持续约3小时,飞行高度达4572米。

“螳螂”无人机长约10米,翼展22米,外形与MQ-9“死神”非常相似,但是气动外形非常有特点,采用了T形尾翼,2部涡轮螺旋桨发动机采用“尾吊式”布置在机身上方,最大飞行速度555千米/时,最大升限16764米,续航时间30小时,最大起飞重量9000千克,有效载荷1356千克,采用L3 Wescam公司的MX-20航电系统。主要传感器是位于机头下方的BAE系统公司的光电传感器“图像收集与利用”(ICE)系统,机身下方吊舱装有一部小型机载雷达。机翼下设计了6个挂点,可挂载的GBU-12“宝石路II”激光制导炸弹和“硫磺石”反坦克导弹。

“渡鸦”与“雷神”隐身无人机

2006年初,BAE公司启动了“渡鸦”(Corax)无人机研制工作,以一种飞翼型的隐身无人机,将英国的无人机研制水平推向了世界前列,显示了英国在军用航空工业领域的重要地位。“渡鸦”无人机项目2004年初启动,经历了10个月的研发之后,原型机在2005年1月25日进行了首次试飞,2006年1月首次向外界公开。“渡鸦”的气动外形采用翼身高度融合的结构,动力是一台小型无加力涡轮喷气发动机,但是飞行速度、有效载荷和续航能力都比较有限。虽然“渡鸦”无人机只是作为技术验证机没有执行过任何实战任务,但是该项目所验证的隐身无人机技术为BAE公司研发“雷神”无人机奠定了坚实的基础。

2006年12月,英国国防部授予BAE系统公司1.24亿(最后追加到1.85亿)英镑的合同,启动了“雷神”(Taranis)无人战斗机验证项目,意图发展一种堪比火神轰炸机的全新无人攻击平台,为英国空军未来进攻性力量的组成提供决策依据。2009年,英国国防部展示了“雷神”隐身无人战斗机的全比例模型,机长约11米,翼展超过9米,起飞重量超过8吨,采用大后掠前缘的翼身融合体布局,机身和机翼的后缘分别对应平行于前缘,以便提供更大升力增加续航时间,从而确保具有跨大洲攻击的威力。

此后,“雷神”在BAE系统公司位于兰开夏郡的Warton 制造厂进行了测试。2013年1月,英国《每日邮报》报道称,由于英国航空安全法对无人机在英国国内飞行进行了限制,“雷神”隐身无人攻击机验证机计划在澳大利亚进行试飞。据英国“gizmodo”网站报道,BAE系统公司领导的团队已经完成了“雷神”第二阶段的“全隐身模式试飞”,通过取消机头部位的数据舱实现了对雷达的“完全隐身”,改用最新型天线之后能够保证飞机持续收集飞行数据,并与地面控制站保持通信联络。

“雷神”无人机采用一台“阿杜尔”Mk951涡扇发动机,配有全数字式发动机控制系统,最大推力2900千克力,最大起飞重量7000千克,最大飞行速度约马赫数0.8,续航时间3小时左右。BAE系统公司表示,“雷神”的自主控制系统可以使飞机自治式起飞、降落、识别目标并加以攻击,也可通过卫星远程遥控系统由地面控制站进行操作,还能由双座战斗机的后座发出指令对“雷神”进行实时控制。“雷神”携带的传感器包括安装在机头内的合成孔径雷达和机头下方的昼/夜光学成像系统,有很强的搜索攻击目标能力,图像信息通过卫星传输的方式传递给控制终端。“雷神”的机腹下方有2个武器舱,可挂载250千克小直径精确制导炸弹或小型空射导弹。

“火影”自杀攻击无人机

“巡飞弹”概念出现之后,英国也加速了“间接瞄准射击精确攻击”(IFPA)项目研发,意图为英国陆军提供低成本的高效的打击手段。在这种背景下,英国MBDA公司推出了“火影”(Fire Shadow)巡飞弹,这种自杀攻击无人机能在目标区域进行较长时间巡航飞行,并在需要的时候对目标进行自杀攻击,希望在未来装备英国陆军执行多种作战任务。

“火影”巡飞弹采用复合材料制成,长3.66米,重约200千克,安装有弹出式弹翼,装备一台“汪克尔”转子发动机提供动力,能在战场上空飞行10小时以上,航程约为150千米,弹体可以装配多种导引头和战斗部。机载数据链系统能对无人机进行实时控制,操作员通过VCS-4586软件对无人机进行指挥控制,并能实时监视战场态势。“火影”安装在发射车上,能够实现快速机动部署。

MBDA公司表示“火影”已经在威尔士的阿博珀斯靶场进行了首次试射,随后在菲尔顿和贝德福德与英国陆军联合进行了为期3年的“战术、技术与步骤”(TTP)评估阶段研发和飞行试验,并在“联合勇士作战协同能力示范”项目中检测了与指挥所的作战协同。2012年,英国陆军第39皇家炮兵团对“火影”的小批量生产版本进行了试用,据“飞行国际”报道可能还部署到阿富汗接受了实战检验。

“火影”巡飞弹主要有三个作战优势,一是“人在回路中”(MITL)的操控,虽然采用活塞发动机速度较低,战斗部不到100千克,但是较低的速度使其可以在目标区上空进行长时间的盘旋和搜索,且具有大多数巡航导弹不具备的实时控制能力,可以很方便地改变攻击目标,如果需要取消攻击任务还可以飞回发射基地。二是“火影”巡飞弹的雷达反射特征很小,具有较强的低可探测性,可用于反雷达作战。三是造价较低,MBDA公司表示“火影”无人机的单价将与英国现在生产的制导火箭相当,为英军提供了低成本精确打击的另一种选择。但是,“火影”巡飞弹的威力有限,打击硬目标不如炮兵战术导弹、打击软目标又显得成本过高,可执行的任务类型较少,目前只适合打击雷达和通信系统这类高价值目标。

结语

无人机作为21世纪初空中力量发展的“革命性”成果,已经成为各大国军队中不可或缺的武器装备。英国作为传统航空工业和空军强国,也在无人机领域不断努力,上述几种类型无人机的成功研发证明了英国具备相应的技术实力。但是受国防预算和作战需求等方面的限制,英国各类无人机的研发速度都比较缓慢,技术战术性能也达不到世界领先水平,因此成为世界军用无人机市场上无足轻重的“配角”。