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RQ-4“全球鷹” CFP供圖 |
近日，美國國防部先進研究項目完成了兩架改進型RQ-4“全球鷹”無人機的近距編隊飛行測試工作，對該型無人機的空中自主互助加油技術(shù)進行了成功驗證，從而使其航行時間從之前的40個小時延長至160小時。
對飛機進行空中加油是增大飛機作戰(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)達國家的高度重視?？罩屑佑图夹g(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，迫切需要開展自動空中加油技術(shù)的研究。
而美國這次率先實現(xiàn)無人機的空中加油，使這一研究在技術(shù)上有了里程碑式的突破。
無人機進行空中加油，面臨著無人系統(tǒng)、導(dǎo)航定位、傳感和空氣動力學(xué)等多方面的挑戰(zhàn)。精確導(dǎo)航、精確測量跟蹤、精確飛行控制三個方面，一直以來就是技術(shù)難題。
美國此次驗證取得成功，主要是利用諾斯羅普·格魯門公司、美國國防高級研究計劃局和美國國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“飛行控制系統(tǒng)”，它精確控制兩架RQ-4“全球鷹”無人機進行空中伙伴式加油。加油方式為插頭-錐套式自主式空中加油。一架加油機和一架受油機，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。
長航時無人機進行一次空中加油，其續(xù)航時間能增加80%以上，從理論方面推測，本次參加試驗的“全球鷹”的航時從40個小時延長至160小時，可能是經(jīng)過4次空中加油得以實現(xiàn)的。
無人機空中加油的成功對未來戰(zhàn)爭的影響也是不可忽視的。首先，實現(xiàn)了空中加油的無人機或?qū)⑷〈糠謧刹煨l(wèi)星。
偵察衛(wèi)星在具體目標區(qū)上空的時間極為短暫，而且對方非常清楚衛(wèi)星運行的時間表，并據(jù)此調(diào)整自己的行動或?qū)δ繕诉M行必要的偽裝，盡力避免被衛(wèi)星觀測到。
而RQ-4“全球鷹”無人機一旦能夠?qū)嵤┛罩屑佑?，則可大大增加其續(xù)航時間，能夠更充分地發(fā)揮其受氣候條件限制少、晝夜可用、能突入危險空域長時間進行情報信息偵察的獨特優(yōu)勢。
從費用方面來看，花費巨額資金研制幾十噸甚至成百噸的運載火箭將衛(wèi)星送入地球軌道，為的是能夠探測到一包香煙大小的目標。1999年，美國為了監(jiān)視面積較小的南斯拉夫戰(zhàn)區(qū)的情況，就運用了35顆偵察衛(wèi)星，其費用之高可想而知。
并且，在發(fā)生故障時，無人機可以很方便地返回地面來進行維修，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，長航時無人機的使用費用比衛(wèi)星要低得多。英國的有關(guān)資料顯示，衛(wèi)星的使用費用是每小時1000英鎊，而使用無人機的費用卻大約只有衛(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，又不易被對方的雷達發(fā)現(xiàn)，能有效避免敵方防空武器的打擊，在數(shù)天時間內(nèi)，它可以不間斷地盤旋在目標區(qū)上空進行監(jiān)視活動，洞察秋毫。而且，這種監(jiān)視與探測是在同溫層進行的，比衛(wèi)星的高度要低得多，其探測質(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”無人機可進行長時間戰(zhàn)場監(jiān)視活動，也可以得到更好的監(jiān)視效果。
第二，這項技術(shù)將全方位增加美軍的遠程精確打擊能力。
近幾年，無人機在戰(zhàn)爭中的應(yīng)用比例逐漸加大。今年年初，美國無人機的數(shù)量接近現(xiàn)役飛機總量的三分之一。從美國的國防投資來看，無人機的種類、數(shù)量還將呈上升趨勢。如果將此次驗證成功的技術(shù)廣泛用于無人機，對于美軍的遠程精確打擊能力來說，將是質(zhì)的飛躍。
比如，X-47B是美國海軍研發(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。2011年2月4日實現(xiàn)首飛成功，預(yù)計在2013年完成自主艦載著降試驗，2014年完成自主空中加油。RQ-4“全球鷹”無人機自主空中加油的成功，使X-47B自主空中加油技術(shù)可能提前實現(xiàn)。經(jīng)過空中加油，X-47B的作戰(zhàn)半徑幾乎能夠達到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小時的飛行任務(wù)，大大超過了海軍F/A-18艦載戰(zhàn)斗機原有的飛行距離和執(zhí)行任務(wù)時間，從而使航空母艦的有效打擊范圍增加數(shù)千公里，實施防區(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、長時程”無人偵察機。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”無人機結(jié)束的，美國察打一體無人機的作戰(zhàn)能力有目共睹。“捕食者”的巡航時間為40小時左右，航程為3704公里，如經(jīng)過空中加油，其航時可提高近3倍，航程也有較大幅度的提高，在現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭中可全天候偵察-發(fā)現(xiàn)-打擊，發(fā)揮其他戰(zhàn)機不可代替的作用。
第三，長航時高空無人機在防御戰(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，一般雷達只能在末段發(fā)現(xiàn)，而末段時導(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難題。
在眾多的導(dǎo)彈防御方案中，使用無人機防御戰(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，巡航時間可達近一周，可在戰(zhàn)區(qū)高空對敵人的導(dǎo)彈發(fā)射架進行長時間不間斷監(jiān)視，而且也可以掛載能在導(dǎo)彈飛行的主動段上摧毀它的反導(dǎo)武器。而在導(dǎo)彈飛行的主動段上，導(dǎo)彈是最容易被摧毀的。
同時，RQ-4“全球鷹”無人機的巡航高度達到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，在高空作為“應(yīng)急加油機”對執(zhí)行任務(wù)的有人作戰(zhàn)飛機、無人作戰(zhàn)飛機進行授油，彌補了大型加油機活動范圍小、加油地點固定等缺點。
（作者單位：空軍指揮學(xué)院）
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