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独木成林,一人成军中国版忠诚僚机

发布时间:2022/12/4 9:12:52   
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年左右,美国空军提出了基于五代战斗机战斗力升级的忠诚僚机方案。该方案目的就是希望解决五代战斗机因为隐身的要求所导致的飞机自身燃料和弹药携带量偏少的问题。目前忠诚僚机项目之一的XQ-58A女武神无人机已经进行了多次试飞,整个项目正在稳步推进之中。

针对五代隐身战斗机存在的燃料和弹药载荷不足的问题。忠诚了解计划就是为了解决这一难题。在计划中,每一架五代隐身战斗机,都可以配属多架忠诚僚机无人机,这些飞机同样采用隐身设计,因此和五代机配合成为一个飞行编队。

而这些忠诚僚机自身都带有弹仓,可以装备武器弹药,这样在执行作战任务时,五代隐身战斗机可以发出指令,指挥这些僚机使用其携带的弹药攻击空中或者地面目标,充当五代隐身战斗机的马前卒。用无人机的载荷来变相扩充五代机的载荷。这样一架五代机出击,只要伴随多架无人机,就可以确保弹药充足。

年3月5日,代号为女武神的XQ-58A型无人机在美国亚利桑那州尤马试验场完成了首飞。女武神无人机长8.8米,翼展6.7米,比现役的战斗机大概小一圈。不过,它却蕴藏着非比寻常的运动天赋:装备1台喷气发动机, 飞行速度公里/小时, 航程近公里,实用升限超过米。女武神可以选装多种电子设备,内置弹舱载荷公斤,可挂载联合制导攻击武器或小直径炸弹等,具备对地打击能力。

XQ-58A女武神无人机

值得一提的是,女武神并非一般的常规起降无人机,该机使用火箭弹射起飞,并利用降落伞回收,不需要专门的飞机场,降低了其使用门槛,因此具备很高的作战灵活性。而且女武神的航程高达公里,可以说完全就是为了弥补F-22和F-35两型隐身战斗机腿短的缺陷而设计的。并且由于不需要专门的机场,所以该机甚至可以由地面部队携带,在指定地点放飞,然后配合五代隐身战斗机作战。

同时更重要的一点是,女武神的成本非常低廉。尽管同样是隐身飞机,同样采用喷气式动力,但是女武神在研制之初就定义作为五代隐身战斗机的低成本伴随飞机,所以该机的预计生产成本仅为万美元/架,要知道即使经过多次降价,如今F-35A型战斗机的 出厂价依然超过万美元,如果女武神确实可以保证万美元的单价,那么确实会对美军的空中作战体系形成颠覆性的改变——毕竟很多空对地导弹和巡航导弹的价格也不止万美元。

在电影中虚构的智能化无人机艾迪拥有完全自主的意识,可以独立进行空战,并且和曾经的队友们展开激烈交火。但是现实中的女武神并没有那么高的智能水平,在很大程度上,女武神依然是一款需要外界指令遥控的无人机。该机的自动化程度相对有限,不过这也是为了有效控制该机的飞行。因为该机相对而言体积较小,重量较轻,无法搭载大型的机载雷达和火控系统。所以该机的作战模式通常是:由引导的F-22或者F-35战斗机使用机载雷达对地面或者空中进行扫描,同时女武神则前出到五代战斗机之前,通过机载的小型雷达接收系统接收雷达信号,并回传后方的战斗机,由战斗机对空情作出判断。一旦后方的战斗机决定进行攻击,就可以发送指令,指挥前出的女武神对指定目标实施打击。

通过这种方式,女武神可以有效拓展F-22、F-35等五代机的探测范围,从而确保更大范围的制空权。而且,在敌方也装备了五代战斗机的情况下,多架女武神还可以使用自身的无源相控阵雷达监听并接收对方的雷达探测信号,从而形成一个空中的多基站雷达网,大大提升发现隐身目标的概率。而且,即使无法发现对方的隐身战斗机,一旦前方的女武神被击落,也可以立即提醒后方的五代战斗机:敌人来了。所以女武神作为忠诚僚机计划的产物,具备伴随、攻击并且在必要时牺牲自己,以保护五代战斗机安全返航等等多项功能。

测试飞行中的XQ-58A

美国空军和海军近年来一直在大力发展新式无人机,以增强现有战斗机的作战实力。除了女武神以外,美国海军还开发有MQ-25黄貂鱼无人机,该机是 款无人加油机,可以为F-35B/C等战斗机进行空中加油。而由全球鹰魔改而来的EQ-4B型战场无人通信节点无人机也已经在实战中执行了上千次任务。所以未来女武神也有可能会逐步扩大其功能范围,除了传统的侦察、搜索、攻击等任务外,还可以担负空中加油、中继通信、电子压制等多项作战功能,并由此形成一个完整庞大的作战体系。

年时,美国空军就提出过人机协同的空战构想。这一构想的含义是:无人机部署在有人驾驶的战斗机前方约公里处打头阵。有人驾驶的战斗机在飞往作战区域的途中保持无线电静默,通过被动接收由无人机、高空侦察机、侦察卫星发送的作战信息数据飞行。在到达攻击位置后,战斗机雷达开机,搜索并锁定目标,同时飞行员发出指令,指挥前方的无人机发射导弹,对预定目标展开攻击。

这一构想的优势在于:无人机在前排冲锋,承担了被击落的风险;有人驾驶战斗机隐蔽接敌,提高了攻击的突然性;由于战斗机和无人机处在不同位置,机载雷达照射方向和导弹飞行路线不重叠,因此导弹攻击对地面/海面目标的威胁更大、更难以防御;战斗机只需要使用雷达负责导弹的制导,因此可以协同多架无人机对战区内多个目标实施打击,从而彻底解决了隐身战斗机载弹量小,作战效率低的问题。

中国版忠诚僚机:攻击-11

美国的忠诚僚机无疑是一个非常有前景的设想,特别是女武神的试飞成功,意味着这一项技术已经具备的基本的实现能力。而我国的歼-20同样面临和F-22、F-35相同的问题,所以,开发我国自己的忠诚僚机就成为未来一个时间段内,解放军所必须重视的方面。而在这其中,攻击-11毫无疑问是最合适的选择。

MQ-25仅作为航母上的加油机

攻击-11是在建国70周年大阅兵时首次亮相的我国新一代隐身无人攻击机,而且从它的名字就能听出来攻击-11,很显然主要以对地对海攻击任务为主。而且在整个阅兵式中,包括高超音速的无侦-8都是双机受阅,唯独攻击-11只有一架孤品,由此也可以看出该机在未来解放军作战序列中的重要意义。

由于仅仅是惊鸿一瞥,而且没有任何参数曝光,所以只能根据其运载车的大小尺寸评估。攻击-11型无人机采用了类似于B-2的飞翼式隐身布局,装单台发动机、翼身融合技术、大后掠角机翼、前三点式起落架,是一种可以自主起降的大型无人机。由于在此之前,我国沈阳飞机研究所曾经推出利剑喷气式无人机,该机和美军X-47B型无人机非常相似,而攻击-11可以看作是利剑的完全体。从外观上看,攻击-11型飞机优先考虑了隐身性能。特别是其外形采用了高度隐身的飞翼布局,这种布局的隐身效果要优于常规飞机布局,因此目前世界 的大型隐身战略轰炸机——B2轰炸机就采用了飞翼式布局。

但是和B-2相比,攻击-11的机翼后掠角明显较大,因此其高速性应该优于B-2,这主要是考虑到攻击-11是一款战术无人机,因此速度对其有重要意义:速度更快可以使用更短的时间抵达战区或者撤离,也可以更有效保存飞机本身。同时攻击-11型飞机尽管没有明显划分出机身和机翼,但是可以看得出该机舯部明显厚实,而且从进气口和排气装置的细节来看,该机仅装1台发动机,这样机身内部就有较为充裕的空间可以搭载燃料和各种武器。

无尾飞翼是由无尾三角翼发展而来一种飞行翼型,无尾三角翼布局多用于战斗机,这种布局虽然取消了平尾,但是依然保留了垂直 用于控制飞机水平方向上的稳定性。而无尾飞翼则是连垂直尾翼也取消了。而控制飞机则主要使用设置自飞机两侧机翼后缘翼尖上的扰流板来实现,扰流板在机翼上下呈对称布置,依靠展开不同的角度,获得不同的阻力,从而实现操控飞机的转向控制,并抵消飞机遭遇的滚转力矩。这种控制结构相对简单有效,但是由于飞行时为了确保稳定性,扰流板必须始终保持一定的张开角度,这样会少许增大阻力,并破坏隐身效果。不过总体看来,影响不大,所以美军在B-2飞机上广泛应用。我国的攻击-11型无人机也采用了这种设计,在机翼翼尖装有对称的扰流板,推测可能是为了降低研制风险,加快研制进度,所以采用了这一设计。

彩虹-7无人机是国内飞翼布局的隐身无人机的先河

目前和攻击-11最为类似的,一个是我国早先在年珠海航展上亮相的彩虹-7无人机,另一个就是成功完成上舰测试的美军X-47B型无人机。而这二者的布局和攻击-11都有很大的相似之处。从阅兵的照片上看攻击-11的后掠角大约能达到55°的水平,这是一个相当大的角度,这意味着攻击-11和先前所有的飞翼式无人机都不一样,它更加注重高速飞行的需要,尽管没有超音速进气道附面层隔离装置,可以证明该机理论上并不能进行超音速飞行,但是高速性的特点使其更容易伴随战斗机作战。

但是大后掠角飞翼设计在低速时兜不住迎面气流,容易造成气流分离,导致翼尖失速。攻击-11在保持了大后掠的直线前缘和 的前向隐身性能的同时,在后缘增加了向后突出的大型V形结构。从而让三角翼构型本来已经使得升力分布有所后移,这个大型V形尾在大迎角飞行时能够产生额外的低头力矩,这一设计让攻击-11获得了类似于苏-27在眼镜蛇机动后依靠靠后的升力分布使得机头自然回落一样的能力,并加强低速大迎角飞行时抗翼尖失速的能力。而V形设计为也便于肥厚的中线尽量向机尾,这样可以设计更长的机内弹舱,携带更大尺寸的弹药。

这个角度更能看清楚攻击-11的前部特征

攻击-11由于是无人驾驶飞机,因此其进气道直接设计在飞机正前方,并且进气口在飞机背部,这样可以有效屏蔽地面雷达的电磁波探测,同时尾喷口也藏在飞机内部喷口外部采用矩形修形,并且也被V型结构所屏蔽,从而大大减小了红外特征信号,尽可能做到的隐身设计。这种细节上的处理让攻击-11拥有了X-47B更 的整体结构,并且也凸显了该机一切以实战化为目标的设计思路。

尽管攻击-11尚未解密,很多参数都未公布,但是可以预见,该机的大小尺寸和美制-47B型无人机大致相当,而X-47B型无人机可以携带约2吨弹药。由此可以推断攻击-11的起飞重量肯定在11吨以上,但是由于仅有1架,暂时看不到空中加油系统,所以判断该机尚不具备空中加油的能力,而且其航程也不会如X-47B一样可以达到巨大的公里。不过这一切在未来攻击-11的进化中应该都会有所考虑。

独木成林,一人成军——改变空战形态的忠诚僚机



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