“火力”-X無人直升機(jī)的基礎(chǔ)是貝爾公司的ARH-70計(jì)劃所用的貝爾407型直升機(jī)。
西科斯基飛機(jī)公司的UH-60A“黑鷹”直升機(jī)樣機(jī)在1974年第一次飛行的時(shí)候，可能沒有人會(huì)想到日后有一天飛機(jī)能夠作無人駕駛飛行。可是，過了25年以后，一項(xiàng)名為載人/無人空中補(bǔ)給直升機(jī)計(jì)劃（Project MURAL）會(huì)在短短幾個(gè)月的時(shí)間里驗(yàn)證無人飛行理論。
西科斯基飛機(jī)公司的總裁兼CEO 杰夫 皮諾（Jeff Pino）最近談到了他們的交付可選載人無人“黑鷹”直升機(jī)計(jì)劃。他的想法是在直升機(jī)座艙中設(shè)置一個(gè)控制裝置，使直升機(jī)能夠在一名或兩名飛行員的操縱下飛行或者自主飛行。“黑鷹”直升機(jī)在自主飛行時(shí)，可以獨(dú)自完成任務(wù)，或者幾架無人直升機(jī)在編隊(duì)中跟隨載人領(lǐng)航直升機(jī)飛行?，F(xiàn)在，西科斯基飛機(jī)公司的想法的重點(diǎn)發(fā)生了一些改變，正在集中精力形成無人的或可選載人的貨物運(yùn)輸能力。
載人/無人空中補(bǔ)給直升機(jī)計(jì)劃是西科斯基飛機(jī)公司與美國陸軍的航空與導(dǎo)彈研究開發(fā)和工程中心共同執(zhí)行的，目的在于提交一款能夠在戰(zhàn)場完成條件惡劣且枯燥的吊運(yùn)任務(wù)的“黑鷹”直升機(jī)。計(jì)劃在往下的幾個(gè)月里使用2架裝備有視線系統(tǒng)進(jìn)行遙控自動(dòng)駕駛的“黑鷹”直升機(jī)中的一架空運(yùn)4，000千克的載荷。
西科斯基飛機(jī)公司的有關(guān)人士說，目前像“黑鷹”直升機(jī)之類的飛機(jī)可能一天就飛行五個(gè)到六個(gè)小時(shí)，其余時(shí)間就是保養(yǎng)，利用率較低。有了可選載人飛行能力之后，其利用率就有可能提高。西科斯基飛機(jī)公司自從2008年以來就開展了載人/無人空中補(bǔ)給直升機(jī)方面的工作，已經(jīng)仔細(xì)檢查了作戰(zhàn)模擬概念，知道在模擬環(huán)境中飛機(jī)如何使用，經(jīng)過了設(shè)計(jì)評(píng)審，準(zhǔn)備在2011年初進(jìn)行第一次飛行。
飛機(jī)裝有遙控自動(dòng)駕駛裝置相當(dāng)重要，可以簡化可選載人無人機(jī)的綜合過程。這種綜合更多地依靠軟件更新，而不是硬件開發(fā)。這樣的飛機(jī)能夠在條件更差的極端環(huán)境中使用，甚至可以在風(fēng)速達(dá)50節(jié)的情況下飛行。西科斯基飛機(jī)公司是為數(shù)不多的開發(fā)了直升機(jī)遙控自動(dòng)駕駛技術(shù)的直升機(jī)制造商之一，可以在2015年前后將完全集成的可選載人無人機(jī)飛行系統(tǒng)安裝到已有的西科斯基飛機(jī)公司直升機(jī)上。該公司最近演示了他們所說的自主編隊(duì)飛行，目的是通過常規(guī)飛行自動(dòng)化來減輕直升機(jī)飛行員的工作負(fù)擔(dān)。他們認(rèn)為類似的原則也可以用于直升機(jī)的空中加油，使機(jī)組能夠更為順利地與加油機(jī)連接。
計(jì)劃制造載人的和選擇載人的“黑鷹”直升機(jī)只是現(xiàn)在將傳統(tǒng)的直升機(jī)變換成無人直升機(jī)或者隨意載人無人直升機(jī)的趨勢中的一個(gè)例子。
現(xiàn)代直升機(jī)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則是衡量最終產(chǎn)品的砝碼，超出任何關(guān)鍵參數(shù)可能會(huì)導(dǎo)致有效載荷減少，燃料容量降低，續(xù)航能力下降以及性能低下，而由此所產(chǎn)生的問題可能造成為時(shí)數(shù)月的延期和重罰，工程師們不得不采取折中措施來減少載荷?，F(xiàn)代無人機(jī)是由于迫切需要而迅速發(fā)展起來的，因此開發(fā)人員指望利用已有的直升機(jī)設(shè)計(jì)并將其變換成無人直升機(jī)平臺(tái)是完全可以理解的。
這樣的無人直升機(jī)包括波音公司的基于AH/MH-6系列輕型直升機(jī)的H-6U“小鳥”無人直升機(jī)，諾斯羅普格魯曼公司的基于貝爾407型直升機(jī)的 “火力”－X(Fire-X)無人直升機(jī)，和歐洲航空防務(wù)與航天集團(tuán)的基于法國Guimbal 公司的Cabri G2雙座輕型直升機(jī)的Orka無人機(jī)（尚處在設(shè)計(jì)階段）。此外，諾斯羅普格魯曼公司的MQ-8“火力偵察兵”無人機(jī)，雖然不是基于現(xiàn)有的直升機(jī)設(shè)計(jì)，但是卻利用了西科斯基飛機(jī)公司的S-434輕型直升機(jī)的許多部件。
將全尺寸的直升機(jī)變換成無人機(jī)具有多種好處。在載人機(jī)里，人是一個(gè)最脆弱的部分，因此沒有飛行員的無人機(jī)所帶來的最為明顯的好處就是能夠釋放重量儲(chǔ)備來提升續(xù)航能力和增加有效載荷。在載人機(jī)里，不但飛行員本身，而且維持機(jī)組在飛行中的生存和舒適的裝備在飛機(jī)重量中占了相當(dāng)大的一部分。因此去掉這些項(xiàng)目具有明顯的性能優(yōu)勢。西科斯基飛機(jī)公司以及其它公司都表明了，可靠的數(shù)字飛行控制系統(tǒng)和現(xiàn)代四軸自動(dòng)駕駛儀能夠取代飛行員，同時(shí)全規(guī)范數(shù)字引擎控制（FADEC）系統(tǒng)可以在各種情況下給出所需要的動(dòng)力。去除機(jī)組和相關(guān)裝備能夠產(chǎn)生巨大的重量儲(chǔ)備，節(jié)省的空間可以用來放置更多的燃料箱以增加續(xù)航能力，也可以放置收集情報(bào)的有效載荷，甚至加裝武器。
雖然有時(shí)購買和操作全尺寸的無人直升機(jī)比相應(yīng)的載人機(jī)花費(fèi)要更大一些，但是它們確實(shí)更加合算。無人直升機(jī)續(xù)航時(shí)間更長，可以覆蓋更大的范圍，可以裝載更多的有效載荷。例如，一架海軍艦艇上的全尺寸無人直升機(jī)，其燃料容量比載人直升機(jī)大，可以覆蓋的水域也比較大。
將大量生產(chǎn)的直升機(jī)改型成為無人直升機(jī)的另外一個(gè)好處是可以使用與載人機(jī)相同的零部件，可以使用已經(jīng)建立的支援系統(tǒng)。而且這并不影響無人機(jī)完成枯燥的，危險(xiǎn)的和條件惡劣的任務(wù)。
各國海軍越來越注重分析考察無人直升機(jī)在執(zhí)行垂直補(bǔ)給、通信中繼、超視距海面搜索和超視距監(jiān)視這些任務(wù)中的潛力。領(lǐng)頭的要算美國海軍， “火力偵察兵”無人偵察直升機(jī)已經(jīng)證明了它的垂直起落無人機(jī)概念。當(dāng)2009年底這種無人直升機(jī)部署到加勒比海的時(shí)候，就幫助美國海岸警衛(wèi)隊(duì)抓獲了一艘毒品走私快艇。在走私快艇到一條漁船上加油前，無人直升機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地對(duì)它跟蹤了幾個(gè)小時(shí)。然后，麥金納尼號(hào)軍艦靠上去，查抄了60千克可卡因。此前，嫌疑犯還將大約200千克毒品拋出船外。“火力偵察兵”無人偵察直升機(jī)續(xù)航力強(qiáng)，因此海岸警衛(wèi)隊(duì)能夠長久跟蹤運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，這是載人直升機(jī)不大可能做到的。例如，西科斯基飛機(jī)公司的“海鷹”直升機(jī)，難以長時(shí)間監(jiān)視而不返回去加油，而且飛機(jī)的個(gè)頭大，噪音大，比較容易被走私份子發(fā)現(xiàn)。[page]
諾斯羅普格魯曼公司從開發(fā)“火力偵察兵”無人偵察直升機(jī)取得了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，于是與貝爾公司合作，以貝爾407型直升機(jī)為基礎(chǔ)，開發(fā)較大的旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)。貝爾407型直升機(jī)此前廣泛用于執(zhí)法、空中救護(hù)和飛行訓(xùn)練。“火力”－X無人直升機(jī)正在聯(lián)合開發(fā)之中，計(jì)劃于2010年底之前進(jìn)行第一次無人飛行，希望滿足美國海軍的中程無人直升機(jī)要求。貝爾公司的XworX研究開發(fā)技術(shù)部制成了用于飛行試驗(yàn)的可隨意載人無人機(jī)，不過正式使用時(shí)將是完整的無人機(jī)。“火力”－X無人直升機(jī)將保留貝爾407型直升機(jī)的性能，最大巡航速度達(dá)到135節(jié)，同時(shí)會(huì)大大增加航程。標(biāo)準(zhǔn)貝爾407型直升機(jī)的最大續(xù)航時(shí)間不足4個(gè)小時(shí)，但是去掉諸如座椅和機(jī)艙絕熱裝置之類的非任務(wù)所必須的裝備并且裝上4個(gè)輔助燃料箱以后，最大續(xù)航時(shí)間能夠增加到16個(gè)小時(shí)。“火力”－X無人直升機(jī)最大續(xù)航時(shí)間差不多是“火力偵察兵”的2倍，因此能夠作為穩(wěn)固持久的監(jiān)視平臺(tái)使用。
諾斯羅普格魯曼公司的有關(guān)人士說，由于美國陸軍在過去的幾年里提出垂直無人機(jī)的要求，公司對(duì)于現(xiàn)有的直升機(jī)平臺(tái)做了廣泛的分析，以確定哪一種直升機(jī)適合作為垂直無人機(jī)家族中的下一個(gè)成員。研究的結(jié)果選擇了貝爾407型直升機(jī)，這種直升機(jī)技術(shù)成熟，為聯(lián)邦航空管理局所認(rèn)可，自從1996年以來一直在進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn)和服役。貝爾407型直升機(jī)已經(jīng)生產(chǎn)了1千多架，累計(jì)的飛行時(shí)間超過了250萬小時(shí)，因此對(duì)其可靠性和包括其所有者和運(yùn)行成本在內(nèi)的各個(gè)方面都相當(dāng)了解。將“火力偵察兵”無人直升機(jī)的結(jié)構(gòu)體系與貝爾407型直升機(jī)平臺(tái)綜合在一起，就形成了一款性能可靠風(fēng)險(xiǎn)很低的無人機(jī)。這種無人機(jī)的開發(fā)和生產(chǎn)成本很低，只是全新的無人機(jī)結(jié)構(gòu)體系的很小一部分。
“火力”－X無人直升機(jī)于2010年10月和11月進(jìn)行了載人驗(yàn)證飛行，確定了飛機(jī)的配置，打算從德克薩斯州沃思堡的制造廠轉(zhuǎn)場到美國陸軍在亞利桑那州的尤馬試驗(yàn)場進(jìn)行無人飛行試驗(yàn)。
亞利桑那州也是另外一種無人機(jī)化直升機(jī)的產(chǎn)地，自從2004年9月以來波音公司一直在飛H-6U型“小鳥”無人直升機(jī)，不過直到2006年7月以后才真正成為無人直升機(jī)。常規(guī)的H-6U型“小鳥”載人直升機(jī)一直是美國陸軍第160特種作戰(zhàn)飛行團(tuán)的輕型攻擊平臺(tái)，而其試驗(yàn)型無人機(jī)通常用來作為試驗(yàn)平臺(tái)，廣泛地試驗(yàn)各種技術(shù)。迄今為止的多次試驗(yàn)證實(shí)，H-6U型“小鳥”無人直升機(jī)可以由AH-64“阿帕奇”載人直升機(jī)的機(jī)組通過其傳感器控制并使用其武器系統(tǒng)，甚至可以將“阿帕奇”載人直升機(jī)放置在數(shù)英里之外的地面上。
波音公司認(rèn)為更為重要的是，正在試驗(yàn)型無人機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)的飛行控制系統(tǒng)有可能用來將各種現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)翼飛機(jī)改型成為無人機(jī)或者隨意載人無人機(jī)。2011年，試驗(yàn)型無人機(jī)將由法國海軍進(jìn)行一系列試驗(yàn)。他們熱切地希望采用艦載無人機(jī)滿足超視距搜索和通信中繼的需要，與NH90之類的載人機(jī)一起完成作戰(zhàn)任務(wù)。法國海軍急于驗(yàn)證垂直起降無人機(jī)能夠應(yīng)對(duì)海上條件的挑戰(zhàn)，正在與泰利斯公司、波音公司、法國軍備部和法國國有船舶制造商DCNS公司開展合作，以探索泰利斯公司開發(fā)的用以引導(dǎo)英國陸軍的“守望者”無人機(jī)自主著陸的Magic ATOLS系統(tǒng)能否在第5號(hào)海況的條件下引導(dǎo)垂直起降無人機(jī)可靠安全地著陸。
這樣看來，雖然采用全尺寸的直升機(jī)作為無人平臺(tái)使用能夠帶來明顯的好處，但是要使各種機(jī)組在不久的將來加入危險(xiǎn)的無人機(jī)行列，改善安全性和有效性的開發(fā)工作還有相當(dāng)長的路要走。
?