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下一代轻型战斗机:和你爷爷开过的那架完全不一样

发布时间:2014-01-27  原作者:迈克尔•皮鲁查,美国空军上校   点击数:

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原载ASPJ,英文原文标题《The Next Lightweight Fighter:Not Your Grandfather's CombatAircraft》

  第220节:无人驾驶高性能作战飞机和地面作战车辆。

  (a)目标——武装部队的目标应是实现无人驾驶、遥控技术的部署,例如—

    (1)到2010年,实战纵深攻击机队中三分之一应是无人机;

    (2)到2015年,实战地面作战车辆中三分之一应为无人驾驶。

—美国公法106-398,2000年10月30日

《2001财年国防授权法案》

  对无人作战航空器(UCAV)的演变史稍加探索,就能看到自第一次世界大战以来,许多国家各显神通,推出各种无人空中武器系统,令人眼花缭乱,至今方兴未艾。其中,空中侦察无人航空器可谓由来已久,而且卓有成效。但是迄今为止,自主化UCAV尚未达到实战水平。这种无人机的实用价值如何,自是众说纷纭;目前而言,UCAV显然还无法取代有人驾驶的攻击机,至于今后能起到什么作用,则尚无定论。(值得注意的是,主张采购“捕食者”和“收割者”的人们声称这些飞机将减少飞行员面临的风险,而这种论点其实毫无道理,因为这些飞机只有在没有敌方防空系统的环境中才能有效作战。)有关这个问题的讨论几乎总是把UCAV视为具有作战功能的飞机。尽管从技术层面来看,这样说不无道理,但是没有说到点子上。UCAV不只如此,更确切地说,它们是没有机组人员而自主飞行的作战飞机。鉴于美军现役中的现代化战斗机费用持涨而数量持减,UCAV也许是缓解这种困难局面的途径之一。

  1971年,美国空军启动其最后一个轻型战斗机计划,以生产F-16“战隼”战斗机开始,以生产F-18结束。空军用F-15和F-16组建成“高/低”搭配机群,以取代越战时期的战斗机。该计划生产了1,000多架F-15和F-15E,以及双倍多数量的F-16。循此高低搭配思路,空军又想以F-22“猛禽”战斗机和F-35“联合攻击战斗机”组成新一代作战机群,但是这两项战斗机计划都是一减再减,F-35计划可能进一步受当前国防预算削减的影响。鉴于飞机成本急剧上涨,现在正是考虑新计划的恰当时间。下一代轻型战斗机应该是体型小、机动性强、成本低,而且其作战半径应该类似于常规战斗机,但是飞机上不需要有机组人员。这种飞机有不同的设计要求,因而与常规战斗机不一样,并不具有我们对常规战斗机所期望的所有功能。只要设计巧妙,UCAV可以成为我们的战力倍增器。

战力倍增,而非取而代之

  UCAV不会取代有人驾驶战斗机,因为我们无法制造出能完全复制训练有素之机组人员的感知及判断处理能力的自动控制系统。但是,UCAV可以发挥极有价值的互补作用。它们不只是遥驾飞机,它们具有半自主功能,实际上相当于具有有限作战能力的僚机。我们可以研发出必要的技术,能够制造可自动飞行和执行预编程常规任务的飞机。指挥这类功能的“大脑”仍然是附近的作战人员,他们只需要把任务指令输入UCAV,然后(在大多数情况下)就可以撒手不管。

UCAV的设计

  就此而言,通用型UCAV应能满足一系列特定要求。既然执行的任务不同于有人战斗机,因而也就不需要具有同样的作战能力。过分讲究UCAV系统的性能,只会加重其成本,并且可能使得其支持者原本合理的辩说也失去说服力。因此,空军必须把UCAV的设计要求局限在下列范围内:

  •自主飞行、导航(包括仪表导航进场着陆和地形跟踪飞行)、敌我识别、通信;

  •体型小;

  •机动性强(最大过载7G);

  •作战半径类似F-16;

  •高亚音速,实用升限至少为30,000英尺;

  •有效载荷内置和外挂;

  •雷达和红外特征较低(但不一定达到“低可视”);

  •模块化航电系统;

  •短场起降;

  •战术网络相容能力。

  一架飞机如果不需要始终有操作人员干预就能够发挥作用,则必须具有起飞、飞行、导航、着陆和通信等基本功能。如果机体小,我们就可以在窄小的空间放置多架飞机,尤其是在各种海基平台上。此外,小飞机比较容易大量空运,从而缩短部署时间。再者,体型小的飞机更难被敌人发现和攻击。高机动性直接提高飞机在各种威胁下的生存能力。如果假定这种UCAV将广泛地(可能是主要地)与有人驾驶飞机协同作战,那末,它必须拥有与F-16类似的航程,可能需要有空中加油能力。为了能与攻击机协同作战,UCAV必须具有高亚音速飞行能力。(这个要求给UCAV提出了一个设计难题,F-22具有“超音速巡航”能力,不使用加力燃烧室就能够以1马赫以上的速度巡航,两种飞机怎么协同作战 ? 不过,F-22飞机的采购量不大,与UCAV协同作战的平台大多不能(也不需要)达到F-22的性能水平。)

  通过缩小尺寸、改善机体形状和改进设计,我们可以在一定程度上降低飞机在各种频谱中的特征信号。由于UCAV所执行的若干任务并不要求隐身行动,生产的大多数机体不需要使用昂贵的雷达吸波涂料。不过,UCAV必须把一部分载荷放置在机舱内,以尽量降低阻力和特征信号;但同时,它还必须具备外挂弹药和油箱能力。

  航电系统模块化很重要,可最大限度地提高灵活性和控制成本。有些UCAV将携带先进的(昂贵的)传感器及通信系统,但是并非所有的任务都要求配备全套设备。纵观历史数据,无人机的损失率很高,因此“基本型”机体应设计成便于拆除或添加作战能力,借以尽量降低飞机损失的成本。例如,UCAV可以留出一个空间,仅在必要时携带某个系统(黑盒子和天线阵列)。

  短场起降能力使得UCAV能够从小型机场或舰艇甲板(不仅是航母,还可能是特殊改装的两栖舰艇)参加作战行动,并且能够在损坏的跑道上着陆返回基地。最后,由于UCAV主要是与人驾作战飞机协同作战,它必须具有与任何可用的战术数据链路相容的“即插即用”能力。

X-47B的成功上舰标志在在航母上部署UCAV无人机成为可能

X-47B的成功上舰标志在在航母上部署UCAV无人机成为可能

  本文将深入探索这个设想,探讨如果空军能够在短期内启动UCAV计划,这些飞机可能给作战行动带来什么影响。为此,以下部分摘自假设写于2020年空军指挥参谋学院的论文。

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