艦載無人機X-47B首飛成功

丁劍飛

2011年2月4日，諾斯羅普·格魯曼公司為美國海軍研制的X-47B型艦載隱身無人攻擊機在美國加利福尼亞州愛德華茲空軍基地首飛成功，9月30日又首次以巡航模式演示飛行。X-47B是美海軍第一種以航母為作戰平臺的無人機，也是未來空海一體戰構想的重要裝備。

發展歷程及作戰性能

2007年8月1日，X-47B在美國海軍的無人空戰系統驗證機（UCAS-D）技術項目中以其優異的隱身性能和作戰半徑大的優勢擊敗了美國波音公司的X-45N，贏得了美國海軍為期6年總金額6.358億美元的驗證合同。UCAS-D項目是美國海軍正在進行的一個重要的無人機項目，旨在為美國海軍研制一種隱身無人艦載機，以縮小美國海軍相對于美國空軍在作戰飛機隱身技術上的差距。從外觀上看，其外形與B-2型隱形轟炸機極其相似，被稱為縮小版的B-2。尺寸直逼美海軍現役的F/A-18E/F超級大黃蜂戰斗機。飛機長11.58米，翼展18.9米，但機翼通過鈦合金鉸鏈折疊以后，外露長度僅為4.87米，因此甲板空間的需求減小為9.4米。采用機翼-機身融合體的飛翼氣動外形設計，由普惠公司的F100-PW-220E渦扇發動機推進，以高亞聲速飛行，續航時間為12小時，巡航高度達10.668千米，最大航程為3000千米。X-47B可以在航空母艦上自主起飛和著陸，在極差的氣象環境中自主飛行，任務續航時間預計為50~100小時。每個機翼根部的武器艙可攜帶908千克聯合直接攻擊彈藥(JDAM)或6枚113.5千克的小直徑炸彈。兩個武器艙還可用來攜帶有效載荷，執行通信任務和電子情報任務，或者配置成加油平臺，為有人駕駛戰斗機加油。

除了將成為美國海軍裝備的第一種艦載無人作戰飛機，在其作戰性能方面X-47B也將實現新的突破。同美軍各類現役戰機相比，由于X-47B采用了超高的內油系數，其最大起飛重量超過20噸，但其空重只有6噸多，省去了一切和人有關的重量開銷，因此滯空時間更長，其800浬的作戰半徑，既可以使航母戰斗群處于更安全的位置，也可以更加深入內陸執行打擊任務。X-47B另一優勢在于隱身突防能力強，它擁有非常優異的雷達和紅外低可探測性，保證其能夠突破敵方防空圈，為后續有人駕駛作戰飛機打開通路。總之，X-47B是美國海軍艦載飛機的一個重大突破，因為到目前為止美國海軍還沒有自己的隱身作戰飛機。一旦裝備成功，美國海軍航母編隊將可以裝備大量相對廉價的無人作戰飛機，這會對未來戰場格局產生相當重大的影響。

航母起降技術

X-47B在航母上的起降方式是彈射起飛和自主攔阻降落，與有人艦載機相比，其技術特點有兩個：一是航母甲板著陸點的選擇，這部分任務是由航母與無人機配合完成的。新型精密的GPS裝置將部署在航母上，并與慣性導航系統耦合，通過數據鏈向無人機提供航母甲板的精確位置和著陸點坐標位置，無人機上的三臺獨立的計算機用于評估著陸位置，同時調整飛行狀態。這套系統由精確GPS系統、“戰術目標網絡技術”數據鏈和“精確導航系統”組成。作為一項安全預防措施，航母上的著陸信號指揮官將控制一個信號發射器以確保無人機安全著陸。如果無人機沒有收到信號，那么它將盤旋并嘗試另一次著陸。二是起降速度的控制。X-47B的滾輪和偏航控制主要是通過安裝在副翼前面機翼上的擾流板來實現的。為了獲得較小的進場著艦速度，X-47B的襟、副翼在著艦時需要下偏20°，但是在彈射起飛時無需偏轉。采用飛翼氣動布局的X-47B具有良好的升力特性，因此該機能夠在任何風向條件下從航母甲板上起飛。這明顯增強了其使用的靈活性，因為航母不需要為了讓X-47B逆風起飛而調整航路，而這一優勢是目前所有艦載機都不具備的。

艦載機特性

X-47B兩側機翼的外翼段4.8米長部分可向上折起135°，機展折疊后，X-47B的翼展將從18.9米減小到9.4米，有效縮小了其停放面積，這在相對擁擠的航母甲板上顯得尤為重要。首先，這將使航母上能夠搭載更多的無人機成為可能，其次，目前航母上的升降機通常只能運送1架F/A-18或者F-35C有人駕駛的戰斗機，而一旦X-47B試驗成功，現有的升降機則可同時運送3架X-47B。另外，由于X-47B采用了無尾氣動布局，前后輪距非常小（4.25米），幾乎可實現原地360°轉向的能力，因此具有小于現有有人艦載戰斗機的操作回旋面積，在狹小的空間中操作靈活性極佳。這些優勢不僅提高了飛機出動和回收的速率，而且縮短了航母的作戰等級轉化時間，為適應突發情況贏得了寶貴的時間。

在隱身設計方面，X-47B借鑒了B-2A戰略轟炸機隱身性能較好的無尾式飛翼氣動布局，可以為所有雷達波段的寬頻帶提供低可觀察性保護，不僅可以規避頻率探測器（反飛機雷達和地空、空空導彈等），同時也能規避頻率發射器（遠程搜索雷達），加上其體積遠小于B-2A,因此其雷達散射截面積(RCS)將降到一個非常低的水平。其他的隱身特點，還包括采用了彎曲的進氣道，將加油口很好地隱藏在主輪里面，以及在機翼折疊處設計了一個連接件，既可以產生一個光滑的導電表面，維持飛機蒙皮的導電連續性，又避免了惡化飛機的信號等特點。值得注意的是，由于X-47B是在高海情、超高（或超低）溫、強風和鹽霧腐蝕以及極為有限的航母甲板空間等惡劣環境中使用，并要滿足高強度的艦載機出動需求，因此要保證X-47B的隱身性能是一個巨大的挑戰。

未來規劃

未來幾年的飛行試驗將包括在航母上進行彈射器起飛和攔阻降落、航母控制區內自主飛行以及在航母飛行甲板上的精確位置移動。2012年，無人戰斗機將首次在航母上降落并隨航母完成后續海上測試。根據美國《海軍航空兵構想2020》文件，航母艦載偵察型無人戰斗機將于2018年具備初始作戰能力，打擊和防空壓制型無人戰斗機將于2020年交付，首先裝備1~2艘航母。

【責任編輯】林京