編譯/魏慶
當無人機愛上航母
編譯/魏慶

B-2隱形轟炸機
艦載機在航母平臺甲板上起飛著陸,除了依靠精密的導航和助飛、攔阻索設施外,對飛行員起降技術要求較高。美軍條例規定,一名海軍航空兵飛行員,每次升空最多10小時。這意味著艦載機的持續作戰時間有了一個上限。然而,在航母上使用無人機后,情況則會有很大不同。
知識鏈接:X-47B無人機是第一型實現航母起降的首款隱身無人機,也是具備自主空中加油能力的艦載無人機。該機將論證大作戰半徑、低空偵察、固定翼無人作戰飛機可以安全地在航母上起降并實現自主空中加油,以達到更大的續航力。相比之下,X-47B無人機可實現全天候跟蹤、監控并打擊目標,不必考慮飛行員的身體承受力,持續作戰時間比傳統戰機高出數倍。
以往,只有經驗豐富的飛行員才能在航母上安全起降,X-47B服役后不僅有望降低因人為失誤導致事故的風險,也免去了繁瑣昂貴的飛行員培訓。然而,讓飛機在行進中的航母上起飛、降落也并非易事。有人駕駛飛機可以通過著艦信號官的手勢進行艦上引導,而如何讓無人機也能讀懂并理解信號官的手勢成為了一
個需要解決的問題。這一問題的復雜性突出表現在以下兩個方面:無人機須能判斷信號官的手是抬起或放下,以及肘部的位置;無人機需要讀懂信號官在做何種手勢,以及這些手勢都代表何種意思。
2011年9月,F/A-18D“大黃蜂”戰機成功在航母上進行無人操縱著陸是無人飛行發展史上邁出的重要一步,但是這并不意味著海軍飛行員這個職業的終結。分析專家稱,盡管無人機可以用于執行多種不同的任務,但是有些任務只能由有飛行員駕駛的飛機來完成,在執行另一些任務方面,艦載無人機擁有極大的優勢。一旦無人機能夠進行空中加油,許多有人駕駛飛機可能面臨退役的命運。因此,美軍重點研制發展無人艦載機。
2012年12月9日,美國海軍開始無人艦載機測試,由航母水手利用頭盔式控制顯示設備控制甲板上的X-47B無人機。這些測試驗證了航母水手可以利用頭盔式控制顯示設備控制X-47B無人機滑行,滿足航母飛行甲板所需的精確度。X-47B采用了隱身性能較好的無尾式飛翼氣動布局,具有“全頻段、全方向”的低可探測特性。這一布局是沿用了B-2A戰略轟炸機在隱身設計上的技術成果,加上其體積遠小于B-2A,因此其雷達散射截面積降到一個非常低的水平。在完成攻擊敵方目標的任務后,X-47B能自行返回航空母艦并安全降落。此前,只有經驗豐富的飛行員才能駕機在航母上完成起降任務。2012年11月,法國武器裝備采辦總署及其工業合作伙伴DCNS公司和泰勒斯公司已經完成了艦載無人機自動著陸系統(D2AD)的海試。此次海試是從法國海軍“拉斐特”級護衛艦上進行的,試驗標志著D2AD項目為期4年的技術驗證成果。X-47B無人機在完成航母試驗后,將于2014年進行空中加油試驗。

知識鏈接:DCNS和泰勒斯公司是D2AD項目設備的合作承包商,其中包括了“飛行”部分和“地面”部分,“飛行”部分是無人機的指引標,“地面”部分在飛行甲板使用傳感器進行船體運動預報,是無人機的導航站。D2AD不依賴于任何衛星定位系統。D2AD項目于2008年啟動,它是降低未來海上戰術無人機項目風險工作的一部分,致力于降低自動起降系統風險并驗證該系統,該系統能夠保證垂直起降無人機在艦上的安全使用。
艦載無人機一旦能廣泛使用,無人機航母的全球作戰將指日可待。艦載無人航母實現全球作戰后,面臨一個最大問題是無人機易受電子干擾,有時達不到預期目的。艦載無人機的
飛行控制均采用GPS衛星導航系統與慣性導航系統相結合的方式。GPS信號接收機既可以持續測量無人機的當前坐標,也可以定時開機工作,對慣性導航系統進行修正。無人機起飛執行任務后要返回航母仍需知道自己的地理坐標。無人機精確轟炸和發射空地導彈也需要準確地確定自身當前相對于目標的位置,而慣性導航系統不能提供所需精度的定位數據。如果無人機機載GPS信號接收機或其他類似的裝置因受到敵人的電子干擾而失靈后,其著路方向就不得而知了。2003年伊拉克戰爭中,美軍的精確制導武器頻頻打偏,伊拉克一些重要的目標未能被摧毀。開戰后的第5天,美國指責俄羅斯向伊拉克提供了GPS干擾機。在隨后的5天時間里,美軍對設置干擾機的區域進行了地毯式轟炸,在清除了所有的干擾裝置之后,戰爭才按既定計劃繼續進行。此外,無人機沒有自身的坐標,很可能無法返回航母并墜毀。

F A-18D

哈里-杜魯門號航空母艦 甲板