美國MQ-25''黃貂魚'無人機為F/A-18F“超級大黃蜂”艦載戰鬥機進行首次空中加油
據俄羅斯衛星網8日訊息,美國海軍航空系統司令部和波音公司週一稱,MQ-25“黃貂魚”(MQ-25 Stingray)無人加油機T-1 原型機成功為一架艦載戰鬥機進行了首次空中加油。據悉,在進行了大約25次試飛後,測試才取得了成功。預計今年晚些時候將進行額外的測試。
報道稱,這次測試上週在伊利諾伊州馬斯庫塔的中美洲機場進行。在試飛中,MQ-25成功伸出空中加油軟管,並將燃料安全注入美國海軍的一架F/A-18F“超級大黃蜂”戰鬥機。無人機和“超級大黃蜂”的受油杆之間的距離只有 20 英尺(約6.1米),展示了MQ-25執行空中加油任務的能力。
早前波音公司曾表示,MQ-25“黃貂魚”無人加油機已接近成功,在此前的幾次試飛中,達到了持續飛行超過6小時、最高飛行高度30000英尺(9144米)的紀錄。MQ-25研發主任戴維‧布喬德說:“在MQ-25的研發過程中,我們調整了傳統的‘購買-建造-測試’模式,而是先進行測試,再調整飛機的內部細節,為將來的實際量產打好基礎。”MQ-25採用模組化設計,每個子系統、零件、導線、金屬或複合材料都是可被替換的,也就可以預測飛機的效能。在飛行測試中,每個資料點都應用到驗證模型上,徹底瞭解無人機的可靠度。MQ-25在未來的主要工作是空中加油,因此下一步將要測試空中加油軟管和受油套錐,然後使用F/A-18E/F“超級大黃蜂”戰機作為受油機與MQ-25一起進行空中加油試驗。
據早前報道,2018年美國海軍與波音公司簽訂一份價值8.05億美元的合同,用於設計、開發、測試和交付四架MQ-25A艦載無人加油機。訂單完成日期是2024年8月。美國海軍計劃以大約13億美元的價格採購72架MQ-25A。該無人機主要為F/A-18E/F“超級大黃蜂”艦載戰鬥機、EA-18G“咆哮者”電子戰攻擊機以及F-35C艦載隱身戰鬥機提供空中加油。
2018年3月8日,美國《航空週刊》雜誌的官方社交媒體帳號釋出了波音公司授權公佈的MQ-25“黃貂魚”艦載隱形無人飛機競標原型機照片,照片顯示該機正在進行模擬航空母艦甲板作業試驗。於是當今世界無人機家族從此增加了一個全新的機種——艦載隱形無人空中加油機。那麼如此新鮮的機種,能否如美國軍火巨頭以及他們的代理方五角大樓所言,給未來的海空作戰格局帶來“革命性的變化”呢?
X-47B已經進展到了艦上起降階段,此時專案取消實在是出人意料
2016年7月,正在全世界都期待著美國將已經完成了數次航母起降試驗的X-47B艦載無人攻擊機原型機專案升格為A-47艦載無人攻擊機專案時,五角大樓出人意料地宣佈X-47B所在的“艦載監視與攻擊無人機”(U-CLASS)專案取消(請注意不是暫停而是取消),轉而提出“艦載無人空中加油系統”(CBARS)專案,並賦予其MQ-25的機型編號和“黃貂魚”的綽號。一時外界輿論譁然,之前普遍認為隱形無人攻擊機是未來遂行空對地/空對海打擊使命的重要機型之一,而隱形無人空中加油機的概念似乎太過於“新奇”了,畢竟空中加油機不是直接參與作戰任務的飛機,隱形與否似乎意義不大。而美國海軍放棄了艦載隱形無人攻擊機而追尋艦載隱形無人空中加油機,多少令人費解。
與之前的“艦載監視與攻擊無人機”專案的熱鬧場面相比,“艦載無人空中加油系統”專案顯得冷清寂寥,之前因為X-47B專案終止,“受到打擊”的諾斯羅普•格魯曼公司很早就退出了競標,而通用原子公司和另一家參與競標的洛克希德•馬丁公司迄今為止也只是拿出了一些效果圖和演示幻燈片而已。波音公司就這樣成為最為積極地參與競標企業。於是在2017年12月14日,波音防務推特帳號公佈了一張被黑布嚴密裹住、形同粽子的無人機照片,自豪地說:“結實嗎?沒問題。準備好了嗎?沒問題。能改變未來空中力量嗎?當然!敬請期待12月19日的公佈……”不過到了12月19日,公佈的照片還是比較“區域性”,沒能一睹全貌的外界多少有些失望。直到2018年的3月8日,波音公司授權社交媒體釋出了用於競標MQ-25“黃貂魚”的艦載隱形無人空中加油機的樣機,於是我們看到了這個形如“會飛的卡通枕頭”的無人機家族新成員……
波音公司授權社交媒體釋出的“黃貂魚”的隱形艦載無人空中加油機專案競標樣機照片
從社交媒體公佈的照片看,波音公司用於競標MQ-25“黃貂魚”的艦載隱形無人空中加油機樣機並沒有採取最初外界普遍認為的“飛翼”佈局,而是採用了前緣後掠的平直機翼和外傾垂直尾翼(無水平尾翼)的“正常式”氣動外形。和迄今為止出現的幾乎所有隱形無人機一樣,波音競標“黃貂魚”的無人空中加油機樣機的進氣道也設定在機背上,不過該機的進氣口設定的細節更加獨特一些,採用了可以開合的埋入式進氣口。理論上,這樣的進氣口可以降低雷達波射入的機率,並減少發動機渦輪葉片造成的漫反射。不過理論上是一回事,實際上也許是另一回事,因為如果對方裝備有預警機或者高空浮空器雷達,甚至是配備有大型機頭雷達的戰鬥機,例如米格-31或者蘇-35,都有可能從高空探測到這類進氣口反射出的雷達訊號。總體上說,波音用於競標的“黃貂魚”樣機的隱形效果大約比那些“飛翼”構型的無人機要略微遜色一些,與洛克希德•馬丁公司的競標方案的隱形效果大致處於同等水平。不過和通用原子公司的方案相比,波音公司的方案更加看重低可探測(隱形)效能。只是美國海軍要艦載加油機隱形,這樣的思路實在讓人看不懂,因為美國海軍現在以及未來一段時間內的艦載機F/A-18E/F“超級大黃蜂”戰鬥/攻擊機雖然採取了一定的低可探測設計,但還不能算是真正意義上的隱形戰機,如果對方的地面雷達或者預警機探測到若干架F/A-18E/F以空中加受油編隊的方式排列飛行,想必一定會意識到其中有空中加油機並採取相應行動。換句話說就是,如果戰鬥機都不隱形,那麼要加油機隱形又有何意義?
於是就有了另外一種觀點,就是MQ-25“黃貂魚”計劃的目的本來就不是要一架艦載隱形空中加油機,而是以艦載隱形空中加油機之名,行隱形無人偵察/攻擊機之實。也就是說,美國海軍由於某些迫不得已的原因不得不名義上結束了“艦載監視與攻擊無人機”(U-CLASS)專案,但是以“艦載無人空中加油系統”(CBARS)專案作為幌子,繼續艦載隱形監視與攻擊無人機的研製工作。但是問題又來了,既然還是要艦載隱形無人偵察/攻擊機,那麼為什麼波音和通用原子公司都要用隱形效果略差的方案而沒有采用“飛翼”型隱形攻擊機設計呢?
一個可能的解釋是“飛翼”構型的載彈量和飛行效能依舊不能滿足美國軍方的需求,畢竟航程和載彈量是作為攻擊機的首要指標,而無人機的最大好處就是沒有飛行員損失,說俗了也就是“損失得起”。所以改用較為常規的佈局能夠實現更大的內部載荷,既有利於作為加油機來裝航空燃油,也有利於作為攻擊機來裝載彈藥。另外,相對常規一些的佈局在飛行姿態的控制上也更加方便,至少從理論上說,對於飛行控制系統的技術要求要比“飛翼”佈局的飛行器簡單得多,安全係數也高得多,所以安全性和研製週期可以相應地樂觀一些……
正在進行地面試驗的波音公司MQ-25“黃貂魚”競標樣機
如果我們聯絡起來觀察,就會發現此次MQ-25“黃貂魚”的競標方案,無論是波音公司已經推出的樣機,還是通用原子公司和洛克希德•馬丁公司展示的圖片和演示幻燈片,都與之前競標“艦載監視與攻擊無人機”(U-CLASS)專案的樣機或者方案几乎是一脈相承:波音公司的“黃貂魚”競標樣機基本上沿襲了之前X-45B隱形無人攻擊機樣機的設計,最大的改變只是增加了兩片外傾的垂直尾翼。通用原子公司的競標方案几乎可以說就是在之前競標“艦載監視與攻擊無人機”專案的“復仇者”ER無人攻擊機樣機上去掉彈艙換上燃油艙的設計思路。雖然洛克希德•馬丁公司在U-CLASS專案期間沒能推出樣機,但是此前被伊朗俘獲的RQ-170“哨兵”(也就是被更多人稱為“坎大哈野獸”的無人機)無人偵察機已經反映出了洛克希德•馬丁公司在無人偵察/攻擊機設計上的基本思路,這次洛克希德•馬丁公司競標“黃貂魚”的設計方案甚至還更加簡化了一些……
於是我們可以就此認為,至少對於參與競標的各個公司來說,“艦載無人空中加油系統”不過就是各家在“艦載監視與攻擊無人機”專案上的延續而已,不管是樣機還是演示幻燈片,CBARS的實質依然是U-CLASS。雖然各個方案都掛著“隱形”的頭銜,但是情況似乎已經開始有所改變,之前的“飛翼”佈局不再是主流取向,取而代之的是採用所謂“常規佈局的靜穩定氣動設計”的“隱形飛機”,波音公司甚至還表示“隱形不是CBARS的第一選項”。
通用原子公司的MQ-25“黃貂魚”競標方案就是競標U-CLASS專案的“復仇者”ER無人攻擊機改頭換面
在以“海弗蘭”驗證機和F-117A隱形攻擊機為代表的“鑽石形多面體”隱形飛機設計方案之後,採用更加“傳統”的佈局看上去卻具有“圓滑的線條”或者“扁平的機身”的“隱形飛機”外形設計一度成為20世紀90年代末至21世紀初氣焰登峰造極的美國各個軍用飛行器研製企業推出的新型無人機的流行元素。最早出現的是洛克希德•馬丁公司和波音公司在1996年首次試飛的“暗星”無人機,這種看上去很有不明飛行物的神秘感的高空長航時無人機雖然只造了寥寥幾架,在實際應用中發揮的作用也記載不詳,但是卻開了“圓潤線條和扁平機身”的“隱形飛行器”的先河。“暗星”的設計對於波音的X-45A和X-45B以及洛克希德•馬丁的RQ-170“哨兵”(也就是“坎大哈野獸”)等隱形無人機的氣動外形設計都有深遠的影響,甚至也可以說,“暗星”就是波音和洛克希德•馬丁的“黃貂魚”方案的“共同祖先”。
而通用原子公司的MQ-25“黃貂魚”競標方案採用的更加傳統的設計同樣可以追溯到十多年前,在21世紀初,德國EADS公司推出的“梭魚”隱形無人機驗證機和義大利阿萊尼亞公司推出的“天空”-X隱形無人機驗證機的造型都非常“傳統”,說到底就是一架機體外形簡潔、線條光滑且採用外傾雙垂尾的大型無人機,至於有多“隱形”,實在不大好說。雖然後來採用“飛翼”氣動佈局的法國“神經元”和英國“雷神”隱形無人機成為歐洲聯合研製隱形無人機的優先選擇,但是通用原子公司的“復仇者”ER隱形無人攻擊機驗證機實際上就沿襲了“梭魚”和“天空”-X的常規佈局。於是,除了“飛翼”之外的兩種隱形無人機設計思路正好是這次美國海軍MQ-25“黃貂魚”的兩個競標方案的選擇。
洛克希德•馬丁的MQ-25“黃貂魚”競標方案雖然粗看像是“飛翼”佈局,但實際上機身部分還是比較明顯的
在當今世界,“隱形飛機”的門檻有兩個:一個是具有很強空戰能力的有人駕駛隱形戰鬥機,這個除了中、美、俄之外還沒有誰能跨過去。雖然其他國家(地區)的模型和幻燈片數不勝數,但迄今為止還沒有哪個國家或者國家集團能夠加以實現(讓我們暫時無視飛了寥寥數十次就停飛封存的日本“心神”和到現在還沒有確切訊息證明能飛的伊朗“征服者”313這些多少有點“行為藝術”色彩的機型吧)。另一個是隱形無人機,這個就有許多國家稱自己能跨過去了,除了法國“神經元”、英國“雷神”之外,還有前面提到的德國“梭魚”、義大利“天空”-X,新加坡和瑞典也有類似的型號,伊朗在獲得了一架RQ-170“哨兵”之後,也號稱仿製出了類似的無人機,雖然具體情況尚不明確,但是以色列軍方曾經宣稱以軍一架AH-64D“長弓阿帕奇”武裝直升機曾經用機炮擊落過伊朗的一架“隱形無人機”,可見,這些事情也不都是空穴來風。所以至少在很多國家的航空科研人員們看來,他們所在的團隊有能力邁過隱形無人機的技術門檻。
與有人駕駛的隱形作戰飛機相比,無人機對於發動機和機體材料等“傳統指標”的要求看上去要低一些。在發動機方面,只要一臺類似J85無加力型的、推力在1500千克左右的小型渦輪噴氣發動機就可以最低限度地滿足需求。機體材料也不必像超聲速隱形戰鬥機那樣需要用“超材料”之類的高科技產品,如果條件成熟就用碳纖維複合材料,若條件差些用玻璃鋼材料也可以湊合。然而解決了發動機和機體材料問題,並不意味著就“萬事大吉”了。
波音的X-45隱形無人機對該公司的“黃貂魚”競標方案以及瑞典和新加坡的隱形無人機樣機都有影響
對於隱形飛行器的研製來說,“看不見的門檻”才是真的門檻,無論是有人還是無人駕駛的隱形飛行器,對飛行控制系統的要求要遠高於沒有隱形要求的飛行器。因為隱形飛行器的氣動外形需要以追求低可探測效果為第一要務,所以無論是“鑽石形多面體”還是“飛翼”這樣追求最佳隱形效果的設計,都是有著很大的“靜不穩定性”的。也就是說,如果沒有強大的電傳飛行控制系統支撐,採用“鑽石形多面體”或者“飛翼”設計的飛行器哪怕做一個最簡單的特技飛行,都有可能導致像秤砣一樣直直地墜落且無法改出,甚至直到現在,任何一種採用“飛翼”佈局的飛行器都不具備即使是翻一個筋斗的機動能力。而在當今世界,除了中、美、俄(可能還有歐洲其他國家),其餘國家和地區都搞不定如此複雜的飛行控制系統。
韓國KF-X戰鬥機效果圖
不過辦法總是人想出來的,一些國家的設計人員想到了“山不轉水轉”,既然無法研製出能夠支援“鑽石形多面體”或者“飛翼”佈局飛行器的飛控系統,那就把氣動佈局改一下好了。畢竟“隱形”並沒有一個十分明確的標準,如果在傳統的飛行器氣動佈局上略作修改,是不是也可以實現“隱形”這個要求呢?20世紀90年代後期至21世紀初,一種被稱作“半隱形”的設計理念開始“流行”起來。所謂“半隱形”,就是在傳統的甚至是完全“靜穩定設計”的飛行器氣動外形基礎上,加上一些諸如外傾雙垂尾、扁平機體、圓滑線條、“S形”進氣道和DSI(也就是“蚌式”)進氣口等至少在理論上可以減小雷達反射訊號的設計;然後在機體(蒙皮)上儘可能多地使用非金屬材料,塗刷吸波塗料,尾噴口採用低紅外特徵設計(尤其是無加力發動機,尾噴口紅外訊號本來就比較小,哪怕做一些簡單的處理也能有效降低紅外特徵)等。總而言之,就是在“傳統”設計的飛行器上加入可以產生“隱形效果”的各種設計或者工藝元素,從而使其具有一定的“隱形特徵”。但因為初始設計不是以隱形作為第一目標,所以無法與真正意義上的“隱形飛機”相比,只是要比“不隱形”的飛行器的雷達特徵小很多而已。從20世紀90年代後期開始,“半隱形”概念一度很是流行,例如俄羅斯的蘇-34和美國的F-15SE和F/A-18XT都是寄希望於“半隱形”的典型,又比如韓國的KF-X戰鬥機,雖然看著像隱身的五代機,但其實際上這只是一種外形長得像F-22的第四代半戰鬥機。因為其航空設計能力和工程能力有限,韓國無法在KF-X戰鬥機上安裝內部彈倉,因此所有的武器彈藥仍然需要像第四代戰鬥機那樣安裝在機翼或腹部,這樣就沒有了其作為隱身戰鬥機的前提條件。不過話說回來,高效能戰鬥機的技術要求本來就高,即使“半隱形”也不是那麼容易做到的。但是對於無人駕駛飛行器來說,也許情況就不大一樣了。
F/A-18XT就是“半隱形”作戰飛機的代表作之一
前面已經說過,無人機對於發動機和機體材料的要求比有人駕駛的高效能作戰飛機要低得多,所以把無人機做成“半隱形”也比把有人駕駛的高效能戰鬥機做成“半隱形”容易得多。不過既然是無人機,再用“半隱形”這個說法實在太過於“低端”了,所以如今凡是有“隱形”特點的無人機都被稱作“隱形無人機”。既然如此,毫無疑問就會有越來越多的國家(地區)在“隱形無人機”上躍躍欲試,於是在不久的將來,踏入“隱形無人機”行列的國家(地區)就會和冷戰時被懷疑“有核野心的國家”一樣,拉出一張從A(阿聯酋)到Z(南非)的國家地區程式碼涵蓋26個字母的超長名單來。
義大利的“天空”-X“隱形無人機”,如果這個也算,“隱形無人機”的門檻似乎也未必有多高
隱形飛行器的淵源也許要比我們想的還要久遠,實現的途徑也要比我們熟悉的更加繁多。例如20世紀80年代的“沉默藍”,90年代的“食肉鳥”,以及不久前諾斯羅普•格魯曼公司在原比例複合材料公司(也就是魯坦航空器工廠)的設計人員主導下推出的“快速低成本隱形驗證機”。它們既不是“鑽石形多面體”,也不是“飛翼”,與高效能隱形戰鬥機更是相距甚遠,但是我們都必須承認那些都是如假包換的隱形飛行器。有人駕駛的尚且如此,無人駕駛的“隱形飛機”自然可以更加少點顧忌,因此,各種形形色色的號稱“隱形無人機”的無人駕駛飛行器似乎成了滿足各個後起國家(地區)踏入“擁有隱形飛機”行列的一條“捷徑”。
不過,那些被稱為“隱形”的飛行器,究竟能在多大程度上實現低可探測性,這實在是一個不大好說的命題。在當今世界以及可預見的未來一段時間裡,如何探測和跟蹤“具有隱形效果”的飛行器是包括超級大國、新興強國和垂暮大國以及後起的地區強國、中小國家乃至有某些想法的地區都在不停地追尋答案的重要課題之一。在現代探測和跟蹤的技術裝備的原理和水平都遠勝於當年的前提下,究竟怎樣的飛行器(不管是有人操縱還是無人駕駛)才能真正地實現“隱身”?而那些所謂的“隱形飛行器”對於長波雷達、多基地雷達、鐳射雷達、光電偵測裝置等新一代探測系統又有多少效果?從“艦載監視與攻擊無人機”到“艦載無人空中加油系統”,無論那些隱形無人機是用來執行偵察或者空襲之類的一線任務,還是遂行空中加油和雷達預警之類的“二線”任務,它們都遲早要接受空中戰場的檢驗,一場有隱形無人機直接參與的空中作戰會如何開始,如何進行?如何結束?想必非常令人期待……