美國下一代“捕食者”探秘

2009年9月中旬，在法國巴黎舉行的一次航空工業品推介會上，美國洛克希德·馬丁公司的“臭鼬工廠”[SkunkWDrks，譯為“臭鼬工廠”，是美國一家長期處于絕密狀態下的飛行研發中心，是美回的秘密軍事基地，是洛克西德·馬丁公司的洛克西德飛機割造廠，其直到2003年才被解密——編者注]展示了其最新設計的MQ-X中型多用途元人機的大尺寸模型及多張圖片。世界航空史上，“臭鼬工廠”素以研制U-2高空偵察機，F-117隱形戰斗機等多種尖端航空器而聞名，其在美國軍工界具有傳奇性的色彩。而這次由“臭鼬工廠”帶來的中型多用途無人機在隱形等方面的設計上也十分出眾，展示了其獨特的“奧鼬”風格。

獨具匠心的混合動力方案

“臭鼬工廠”為MQ-X無人機設計了一種十分獨特的混合動力解決方案。具體來講，就是在MQ-X無人機的尾部上方既安裝有一臺小型的三葉式渦輪螺旋槳發動機，又安裝有一臺小型的渦輪噴氣式發動機。而這種混合動力方案在過去的無人機設計上是從來沒有過的。渦輪螺旋槳式發動機具有輸出功率較大、運轉穩定性好、噪聲小、工作壽命長以及造價、油耗和維修費用低等突出優點，目前被廣泛用于各種中、小型飛行器。但是，渦輪螺旋槳式發動機也有其明顯不足，那就是它只適用于對飛行速度和高度要求不高的飛行器。美國目前大量裝備的“捕食者”A型無人機就使用此種發動機。而采用渦輪噴氣式發動機的無人機雖然克服了采用渦輪螺旋槳式發動機的無人機無法高速飛行的不足，但渦輪噴氣式發動機卻是一個名副其實的“油老虎”，相比渦輪螺旋槳式發動機而言在同樣的高度飛行同樣的距離，其對航空燃料的需求量要大得多。目前，渦輪噴氣式發動機僅用于體形較大的無人機上，如美國空軍的“復仇者型無人機(又名“捕食者”c型無人機)及“全球鷹”無人機等。

“臭鼬工廠”設計的MQ-X無人機之所以采用這種較復雜的混合動力系統，顯然是要揚長避短，充分發揮這兩種不同類型發動機的優點。

據“臭鼬工廠”的設計人員透露，未來的MQ-X無人機在進行巡航及遠距離飛行時，主要依靠機身后部上方的功率大約為300馬力的渦輪螺旋槳式發動機提供動力，以增加無人機的滯空時間和作戰半徑。而當無人機需要進行起降、高速飛行等動作時，渦輪螺旋槳式發動機停止工作，由其下方的噴氣式發動機推動無人機前進。不過，安裝在MQ-X無人機上的渦輪螺旋槳式發動機和渦輪噴氣式發動機也可以在短時間內同時工作，這主要是為了滿足無人機在高速接敵、突防等方面進行高機動的戰術要求。此外，執行高空偵察等任務時，兩臺發動機一同工作也有利于MQ X無人機沖上更高的飛行高度，從而填補美軍大型“全球鷹”無人偵察機同現役的中、小型無人機在飛行高度之間的空檔。目前，雖然有關MQ X無人機將會使用的兩種發動機的型號等情況尚不明朗，不過按照洛克希德·馬丁公司的慣例，該無人機上將極有可能采用加拿大普拉特·惠特尼公司的發動機產品。

具有“隱身”能力的全方位設計

與目前美國空軍大量裝備的美國通用原子航空系統公司生產的“捕食者”系列中型多用途無人機相比，“臭鼬工廠”設計的MQ-X無人機在體形上要略大一些。據洛克希德·馬丁公司的研發人員稱，未來的新型MQ-X無人機的整體體形大約是老式“捕食者”A型無人機的兩倍，比目前美國空軍使用的最新型“復仇者”型無人機的體形大約大1／3。按此估計，MQ-X無人機空機質量將會超過9080kg。

“臭鼬工廠”的研發人員在設計MQ-X無人機時充分考慮了新型無人機在危險環境下的生存概率，其在MQ-X無人機的外形設計上借鑒了F-22和F-35等第四代隱形戰斗機的設計元素，給美國空軍和其他潛在客戶提供了一個具有較強隱形能力和偵察打擊能力的無人飛行平臺。與上一代“捕食者”無人機系列相比，體形更大的MQ-X無人機的雷達反射面積反而更小，而且反應更加迅速，戰場生存能力也更強。

從公開展示的MQ-X無人機大尺寸模型及圖片來看，該無人機整體外形相比老式的“捕食者”系列無人機的機身更加光滑、流暢，整體機身上幾乎沒有留下任何可造成雷達波強反射的突出物，這樣的設計顯然是出于隱形的考慮。從局部細節來看，MQ-X無人機設計有大展弦比機翼[展弦比(Aspcet Ratio)，飛機空氣動力學的專有名詞。其定義為機翼的翼展平方與機翼面積的比值。大展弦比表明機翼比較長且窄，小展弦比則表明機翼比較短且寬——編者注]靠近機身的機翼較厚，對結構設計及武器的內埋有利。

另外，MQ-X無人機上方從機頭至機尾有一條脊線，這也有助于減小飛機的雷達信號特征。而在MQ-X無人機扁平、寬大的機身和機翼內側設計有分隔的內埋式武器及設備艙。在執行攻擊作戰任務時，MQ-X無人機所攜帶的武器全部安裝在機身和機翼隔艙內部。這種隔艙式設計在經典的隱形飛機如B-2和F-22上都曾采用過。當然，為延長無人機的飛行時間，武器和設備隔艙也可以用來攜帶額外加裝的燃料箱。MQ-X無人機在執行戰場偵察、監視任務時，還可以加裝一個半埋式的廣域監視吊艙。

MQ-X無人機的尾翼采用V字形設計，兩片尾翼相互垂直，不僅將雷達探測信號偏轉反射出去，同時也可以降低其上方安裝的噴氣式發動機排氣時的紅外信號特征，加強無人機的綜合隱形能力。

MQ-X無人機的兩臺發動機均采用背負形式安裝在無人機的機身后部上方，以減少發動機進氣口所帶來的強雷達波反射信號。其中，渦輪螺旋槳式發動機槳葉設計在了無人機V字形尾翼中線的正上方，從而最大限度地降低了渦輪螺旋槳式發動機槳葉所造成的雷達反射特征。

值得重點關注的是，“臭鼬工廠”的MQ-X無人機的機翼采用模塊化設計。根據執行任務的不同，MQ-X無人機可以有選擇性地安裝不同翼展的機翼。具體情況是：在執行戰場監視、偵察等任務時，MQ-X無人機可以安裝長翼展機翼，以求增加持續飛行能力和飛行高度。安裝長翼展機翼后，該無人機可以沖上12192m以上的高空進行飛行，并且具有更好的持續飛行能力。而當MQ-X無人機在執行偵察、攻擊任務時，無人機可以安裝一對短翼展機翼。目前這種設計是“臭鼬工廠”獨有的。據“臭鼬工廠”設計人員介紹，MQ-X無人機研發成功后，在不使用附加油箱的情況下，使用短翼展機翼能在距海平面6 096～7 620m的高度飛行，其滯空時間將不會少于24小時；而在使用長翼展機翼飛行時，可以在距海平面12 192m以上的高空，以較慢的飛行速度飛行大約40多個小時。另外，在使用短翼展機翼加渦輪噴氣式發動機組合時，該無人機的最大速度可以達到0.8馬赫(約272m／s)。

先進的機載電子設備

目前，有關MQ—X無人機上所安裝的機載電子設備的詳細情況還沒有公布。不過，該機在初始階段極有可能采用“山貓”合成孔徑雷達(“復仇者”型無人機上使用的就是該型號雷達)的雙頻道改進型雷達(Synthetic Aperture Radar)，這種改進型的雙頻道“山貓”合成孔徑雷達是由美國通用原子航空系統公司于2009年初研發完成。其與原型“山貓”合成孔徑雷達相比，能夠更加精確地識別緩慢移動目標，這在戰術領域具有十分重要的意義。改進型的雙頻道“山貓”合成孔徑雷達是目前美國研制的最先進的中、小型無人機機載雷達系統。根據設計方案，改進型的雙頻道“山貓”合成孔徑雷達將會被安裝在MQ-X無人機的頭部上方流線型的整流罩中。

在光電觀瞄設備上，MQ-x無人機預計將不會再安裝上一代“捕食者”系列上所安裝的光電／紅外傳感器觀瞄系統，而是會采用洛克希德·馬丁公司和通用原子航空系統公司最近正在聯合開發的新型全動視頻觀瞄系統。有報道稱，這種先進的嵌入式全動視頻光電觀瞄設備的核心傳感器由F-35戰斗機的前視紅外傳感器系統(EOTS，Electro—Optical Targeting System)改進而來。與外置型光電／紅外系統相比，這種先進的嵌入式全動視頻光電觀瞄設備能夠有效降低MQ—x無人機的雷達信號特征。而這種新型全動視頻觀瞄系統預計將會在2010年下半年研發成功，同MQ-X無人機的研制進度基本上是同步進行的。

另外，在無人機的飛行控制和導航方面，“臭鼬工廠”將會為MQ-X無人機安裝雅典娜-511飛行控制與導航系統或其改進型。該系統早先已在美軍現役的幾種型號的“捕食者”系列無人機上使用過。

多樣任務與武器配備

從公開的資料來看，MQ-X無人機至少承擔有兩種作戰使命：一是和上一代“捕食者”系列無人機一樣的巡邏一攻擊任務；二是純粹的戰場偵察、監視與情報獲取任務。該無人機的武器艙還可以安裝執行各種特殊任務的內置大范圍監視系統，包括廣域監視吊艙系統、全天候有源相控陣雷達等。

目前，由于MQ-X無人機剛剛進入原型機的預研階段，“臭鼬工廠”還沒有公布該機的最大載彈量等詳細數據。不過，由于未來MQ-X無人機在整體上有著同上一代的“捕食者”系列無人機類似的常規后掠固定翼式的氣動外形，加之現在已知MQ-X的體形大約是早期入役的“捕食者”A型無人機的兩倍左右。因此，不難分析出MQ-X無人機的最大載彈量應也是“捕食者”A型無人機的兩倍上下，約在1400～1 800kg之間。

如上所述，該型無人機設計了類似于F-22的內置式武器艙，這些武器艙分別被設置在MQ-X無人機機翼翼根下方的機腹中部和機腹中后部。由于受武器內置的限制，MQ-X無人機的武器掛點估計將不會超過6個，這同美軍現役的“捕食者”B、C型無人機上的8個開放式武器外掛架相比，數量略少一點。而此設計是為了加強MQ-X無人機的隱形性能，所不得不做的取舍。

美國空軍現役的JDAM聯合直接攻擊彈藥和寶石路激光制導炸彈等戰斗機上配備的大部分對地攻擊彈藥都可以直接裝備在MQ-X無人機上。當然，除此之外，MQ-X無人機也可以攜帶上一代“捕食者”系列無人機可用的各種攻擊性武器裝備，如AGM-114“海爾法”空地導彈、美海軍“快弩”反輻射制導導彈及美軍現役制式高精度制導炸彈，如GBU-29、GBU-32、GBU-38等等。同時，預計在MQ-X無人機正式服役后，其也可能會使用美軍目前正在為F-35等先進戰機打造的如聯合攻擊導彈(JSM)、第二代小直徑精確制導炸彈(SDBⅡ)等先進的下一代對地、對海攻擊型彈藥。另外，在需要時，MQ—X無人機還可以掛載多枚美制的AIM-9X先進短程空對空導彈。

發展前景看好

目前，美國洛克希德·馬丁公司的“臭鼬工廠”正在加緊MQ-X無人機的研發工作。根據該公司在巴黎航空工業品推介會上展示的路線圖顯示，MQ-X無人機最快將會在2010～2012年之間完成原型機的設計制造，并進入后期的測試工作。之后，大約在2015～2020年間，MQ-X無人機將會進入批量生產階段，并最先裝備美軍前沿部隊。據洛克希德·馬丁公司自己的推算，在未來的5～10年中，美國空軍將至少會采購200～250架新一代的MQ-X中型多用途無人機。