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RQ-4“全球鷹” CFP供圖 |
近日，美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究項(xiàng)目完成了兩架改進(jìn)型RQ-4“全球鷹”無人機(jī)的近距編隊(duì)飛行測(cè)試工作，對(duì)該型無人機(jī)的空中自主互助加油技術(shù)進(jìn)行了成功驗(yàn)證，從而使其航行時(shí)間從之前的40個(gè)小時(shí)延長(zhǎng)至160小時(shí)。
對(duì)飛機(jī)進(jìn)行空中加油是增大飛機(jī)作戰(zhàn)半徑、提高載彈量、解決起飛重量與飛行性能矛盾的重要手段，歷來受到航空發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視。空中加油技術(shù)發(fā)展到今天，人工操縱的空中加油技術(shù)已比較成熟。但人工操縱的空中加油技術(shù)效率較低、對(duì)飛行員的駕駛技術(shù)要求很高，易受駕駛員心理、生理以及技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)狀態(tài)的影響，因此，迫切需要開展自動(dòng)空中加油技術(shù)的研究。
而美國(guó)這次率先實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的空中加油，使這一研究在技術(shù)上有了里程碑式的突破。
無人機(jī)進(jìn)行空中加油，面臨著無人系統(tǒng)、導(dǎo)航定位、傳感和空氣動(dòng)力學(xué)等多方面的挑戰(zhàn)。精確導(dǎo)航、精確測(cè)量跟蹤、精確飛行控制三個(gè)方面，一直以來就是技術(shù)難題。
美國(guó)此次驗(yàn)證取得成功，主要是利用諾斯羅普·格魯門公司、美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局和美國(guó)國(guó)家航空航天局共同研發(fā)的一種多信道導(dǎo)航系統(tǒng)和自動(dòng)“飛行控制系統(tǒng)”，它精確控制兩架RQ-4“全球鷹”無人機(jī)進(jìn)行空中伙伴式加油。加油方式為插頭-錐套式自主式空中加油。一架加油機(jī)和一架受油機(jī)，采用軟式的(受油)插頭-(授油)錐套加油系統(tǒng)，一架“全球鷹”上將安裝一套軟管卷盤裝置，另一架“全球鷹”上安裝一套可以伸縮的受油插頭裝置。
長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)進(jìn)行一次空中加油，其續(xù)航時(shí)間能增加80%以上，從理論方面推測(cè)，本次參加試驗(yàn)的“全球鷹”的航時(shí)從40個(gè)小時(shí)延長(zhǎng)至160小時(shí)，可能是經(jīng)過4次空中加油得以實(shí)現(xiàn)的。
無人機(jī)空中加油的成功對(duì)未來戰(zhàn)爭(zhēng)的影響也是不可忽視的。首先，實(shí)現(xiàn)了空中加油的無人機(jī)或?qū)⑷〈糠謧刹煨l(wèi)星。
偵察衛(wèi)星在具體目標(biāo)區(qū)上空的時(shí)間極為短暫，而且對(duì)方非常清楚衛(wèi)星運(yùn)行的時(shí)間表，并據(jù)此調(diào)整自己的行動(dòng)或?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行必要的偽裝，盡力避免被衛(wèi)星觀測(cè)到。
而RQ-4“全球鷹”無人機(jī)一旦能夠?qū)嵤┛罩屑佑?，則可大大增加其續(xù)航時(shí)間，能夠更充分地發(fā)揮其受氣候條件限制少、晝夜可用、能突入危險(xiǎn)空域長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行情報(bào)信息偵察的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
從費(fèi)用方面來看，花費(fèi)巨額資金研制幾十噸甚至成百噸的運(yùn)載火箭將衛(wèi)星送入地球軌道，為的是能夠探測(cè)到一包香煙大小的目標(biāo)。1999年，美國(guó)為了監(jiān)視面積較小的南斯拉夫戰(zhàn)區(qū)的情況，就運(yùn)用了35顆偵察衛(wèi)星，其費(fèi)用之高可想而知。
并且，在發(fā)生故障時(shí)，無人機(jī)可以很方便地返回地面來進(jìn)行維修，而衛(wèi)星卻不能，只能通過發(fā)射新衛(wèi)星或調(diào)整其他衛(wèi)星的軌道來解決。因此，長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)的使用費(fèi)用比衛(wèi)星要低得多。英國(guó)的有關(guān)資料顯示，衛(wèi)星的使用費(fèi)用是每小時(shí)1000英鎊，而使用無人機(jī)的費(fèi)用卻大約只有衛(wèi)星的一半。
在偵察效果方面，RQ-4“全球鷹”無人機(jī)巡航高度在2萬米以上，具有高于一般防空武器有效射程的高度，又不易被對(duì)方的雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，能有效避免敵方防空武器的打擊，在數(shù)天時(shí)間內(nèi)，它可以不間斷地盤旋在目標(biāo)區(qū)上空進(jìn)行監(jiān)視活動(dòng)，洞察秋毫。而且，這種監(jiān)視與探測(cè)是在同溫層進(jìn)行的，比衛(wèi)星的高度要低得多，其探測(cè)質(zhì)量要比衛(wèi)星高得多。
顯然，具有空中加油能力的RQ-4“全球鷹”無人機(jī)可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視活動(dòng)，也可以得到更好的監(jiān)視效果。
第二，這項(xiàng)技術(shù)將全方位增加美軍的遠(yuǎn)程精確打擊能力。
近幾年，無人機(jī)在戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用比例逐漸加大。今年年初，美國(guó)無人機(jī)的數(shù)量接近現(xiàn)役飛機(jī)總量的三分之一。從美國(guó)的國(guó)防投資來看，無人機(jī)的種類、數(shù)量還將呈上升趨勢(shì)。如果將此次驗(yàn)證成功的技術(shù)廣泛用于無人機(jī)，對(duì)于美軍的遠(yuǎn)程精確打擊能力來說，將是質(zhì)的飛躍。
比如，X-47B是美國(guó)海軍研發(fā)的一種無尾、噴氣式，可在航空母艦上起飛并自行回落的攻擊性無人機(jī)。2011年2月4日實(shí)現(xiàn)首飛成功，預(yù)計(jì)在2013年完成自主艦載著降試驗(yàn)，2014年完成自主空中加油。RQ-4“全球鷹”無人機(jī)自主空中加油的成功，使X-47B自主空中加油技術(shù)可能提前實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過空中加油，X-47B的作戰(zhàn)半徑幾乎能夠達(dá)到3000公里，由于不用考慮人體自身的承受能力，可以連續(xù)執(zhí)行50～100小時(shí)的飛行任務(wù)，大大超過了海軍F/A-18艦載戰(zhàn)斗機(jī)原有的飛行距離和執(zhí)行任務(wù)時(shí)間，從而使航空母艦的有效打擊范圍增加數(shù)千公里，實(shí)施防區(qū)外打擊，成為有效的戰(zhàn)略威懾力量。
MQ-1“捕食者”為“中海拔、長(zhǎng)時(shí)程”無人偵察機(jī)。塔利班組織首領(lǐng)哈基穆拉·馬哈蘇德、“基地”組織首領(lǐng)本·拉登、利比亞總統(tǒng)卡扎菲三人的生命都是直接或間接由MQ-1“捕食者”無人機(jī)結(jié)束的，美國(guó)察打一體無人機(jī)的作戰(zhàn)能力有目共睹。“捕食者”的巡航時(shí)間為40小時(shí)左右，航程為3704公里，如經(jīng)過空中加油，其航時(shí)可提高近3倍，航程也有較大幅度的提高，在現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭(zhēng)中可全天候偵察-發(fā)現(xiàn)-打擊，發(fā)揮其他戰(zhàn)機(jī)不可代替的作用。
第三，長(zhǎng)航時(shí)高空無人機(jī)在防御戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈方面也有很大的應(yīng)用前景。彈道導(dǎo)彈由于射程遠(yuǎn)，一般雷達(dá)只能在末段發(fā)現(xiàn)，而末段時(shí)導(dǎo)彈速度快，基本不可能摧毀，這一直是當(dāng)代世界空天防御的一個(gè)難題。
在眾多的導(dǎo)彈防御方案中，使用無人機(jī)防御戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈是一種具有前景的方案。RQ-4“全球鷹”經(jīng)過空中加油，巡航時(shí)間可達(dá)近一周，可在戰(zhàn)區(qū)高空對(duì)敵人的導(dǎo)彈發(fā)射架進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間不間斷監(jiān)視，而且也可以掛載能在導(dǎo)彈飛行的主動(dòng)段上摧毀它的反導(dǎo)武器。而在導(dǎo)彈飛行的主動(dòng)段上，導(dǎo)彈是最容易被摧毀的。
同時(shí)，RQ-4“全球鷹”無人機(jī)的巡航高度達(dá)到2萬米，在一般地空導(dǎo)彈的射程外，它可利用其高度優(yōu)勢(shì)，在高空作為“應(yīng)急加油機(jī)”對(duì)執(zhí)行任務(wù)的有人作戰(zhàn)飛機(jī)、無人作戰(zhàn)飛機(jī)進(jìn)行授油，彌補(bǔ)了大型加油機(jī)活動(dòng)范圍小、加油地點(diǎn)固定等缺點(diǎn)。
（作者單位：空軍指揮學(xué)院）
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