大型隱身無人機：RQ-180

2013年，美國多款無人機頻繁曝光，如再次發射X-37B進行秘密科目試驗；完成了X-47B陸基起降和海上航母起降；X-51在經歷多次失敗后終于試驗成功。洛馬公司“臭鼬”工廠推出的SR-72飛行器概念，預示未來無人戰斗機將進入超聲速時代。與此同時，美國還在秘密加緊研制大型隱身無人機——RQ-180，這意味著美軍研制、部署無人機作戰系統的步伐明顯加快。

美國秘密研制RQ-180隱身無人機

2013年12月9日，美國《航空周刊》雜志披露了位于美國51區的一款秘密無人隱形偵察機RQ-180。該無人機由諾格公司研制，可能已經投入使用多年，但公眾對此并不知曉。

從F-22、F-35到第六代F/A-XX概念機以及高調亮相的SR-72概念機，美國采取的一貫做法是從設計方案和概念時就開始炒作，盡管曝光時距離裝備部隊和實際應用還很遙遠，但無論是美國軍方還是軍火巨頭都不遺余力地通過媒體、網絡等多種方式進行宣傳造勢。而與這些做法不同的是，美國對早先研制的RQ-170以及新近被媒體披露的RQ-180這類先進的隱身無人機，卻超乎尋常的低調。無論是美國空軍，還是諾格公司，均未披露該無人機的任何信息。即使在媒體問到該項目時，美國空軍發言人詹妮弗·卡西迪也表示：“空軍方面對這一項目不予置評”。這不能不引起外界諸多猜測。有關分析認為，這類無人機主要是執行具有戰略性滲透情報、監視與偵察（ISR）任務，因此，被列入美國空軍保密預算資助項目，諾格公司在與波音公司和洛馬公司的競爭中贏得該項目，一直在進行秘密研究。

諾格公司在2008年年底發布的財務報告表明，諾格公司在2008年很可能獲得了一項無人機系統的秘密合同。當時，該公司披露了下屬的綜合系統分部曾經出現了一項價值20億美元的積壓訂單。時隔5年，諾格公司的2013年財務報告中，確認一項未命名的無人機項目進入低速初始生產階段（LRIP）。一般來說，五角大樓稱LRIP為小批量交付，這是一項裝備研發計劃在接近完成飛行測試并將獲準進入全速生產之前的一個重要里程碑。

除了財務報告披露的信息，公開的衛星照片還顯示，諾格公司在加利福尼亞的帕姆代爾工廠新建的秘密廠房和美國空軍位于內華達州格魯姆湖的安全飛行試驗中心（即51區）新建的機庫都足以容納一種翼展超過39.62m的飛機。

RQ-180無人機的存在可以很好地解釋美國空軍對于發展RQ-4“全球鷹”無人機的態度前后矛盾的情況。2011年，美國空軍將“全球鷹”視為關乎國家安全的重要裝備，表示即使預算超支也要為其提供資金。但不到1年，美國空軍部長邁克·唐納在2013年預算中決定封存18架全新的“全球鷹”30批次無人機，轉而選擇繼續使用老舊的U-2偵察機，理由竟然是成本，而這一點之前一直是美國空軍極力辯護的目標。

對此，美國眾議院軍事委員會表示密切關注，并在2013年國防授權法案中增加2.6億美元預算，要求美國空軍在2014年年底前繼續使用這一批次“全球鷹”。即便如此，美國空軍仍然希望“將這筆錢用于更為優先的項目”。2013年4月，美國空軍負責裝備采購的查爾斯·戴維斯中將在眾議院軍事委員會聽證會上表示，美國空軍在2014年沒有采購更多的“全球鷹”的需求，削減“全球鷹”不是草率行動，而是認真地審視如何利用U-2或其他一些秘密平臺承擔“全球鷹”的任務之后所做出的成熟決定。

幾乎在同一時間，美國空軍負責ISR的副參謀長拉里·詹姆斯中將承認，美國空軍已經吸取了以往秘密項目保密過度的教訓，決定在今后提高秘密項目部分信息的傳播力度，以確保負責軍事行動的指揮官能充分意識到他們在未來可能獲得的一些作戰能力。據介紹，美國空軍為所有不同的作戰環境展開了多種裝備研發項目，下一步需要做的就是確保在發展新裝備的同時，能夠向合適級別的軍官披露，這樣能避免在作戰行動開始前才將新型裝備提供給指揮官的不利局面。

研發背景

RQ-180無人機可以追溯到10年前啟動的“聯合無人空戰系統”（J-UCAS）項目。當時，美國國防部將美國空軍和海軍各自投資的“無人作戰飛機”（UCAV）計劃合并為J-UCAV，目的是研制出一種能同時滿足空軍和海軍不同作戰需要的無人作戰平臺。然而，美國空軍和海軍在無人機性能需求方面存在的嚴重分歧，直接導致這一項目在兩年后被迫取消。隨后，美國空軍和海軍又分別發展各自的新型無人機項目。

與美國海軍穩步發展X-47B驗證機相比，美國空軍的目標是發展一種尺寸更大、航程更遠的“全球打擊平臺”。作為這項工作的開端，洛馬公司的“臭鼬”工廠利用快速原型開發技術，為美國空軍制造了RQ-170“哨兵”無人偵察機，并將之投入到阿富汗戰場進行作戰試用，以評估設計方案的效費比。與此同時，美國空軍也在全面評估諾格公司在X-47B基礎上提出的更大翼展的X-47C設計方案，并將之與RQ-4“全球鷹”無人機進行權衡分析，以確定投資方向。

2008年初，美國空軍開始利用機密預算投資新的開發項目。在全面評估了波音公司、洛馬公司和諾格公司等廠商提交的競標方案后，美國空軍將秘密合同授予諾格公司，用于研制和生產一型長航時隱身無人偵察機，這型無人機就是RQ-180。該機將執行ISR任務，填補SR-71“黑鳥”偵察機在1998年退役后留下的空白。

發展RQ-180是美國空軍在近年來ISR作戰經驗的基礎上經過深思熟慮做出的決定。從現階段美國制定的戰略看，美國空軍的ISR無人機的作戰環境正面臨著從伊拉克和阿富汗上空的低威脅空域向存在“拒止”能力的高對抗環境的轉變。在這種情況下，RQ-4“全球鷹”和MQ-9“死神”等非隱身無人機很可能遭受敵方攻擊，無法滲入敵方腹地進行秘密偵察；而2011年12月的RQ-170“哨兵”隱身無人機在伊拉克上空的失手證實了這種轉變。因此，美國空軍未來的ISR作戰需求亟待一型尺寸更大、航程更遠、隱身性能更高的無人機，RQ-180的出現也是美國空軍順勢而為的結果。

現在看來，RQ-170被俘獲的主要原因是它不過是一個投入實戰驗證的不成熟的無人機系統，原本是美國空軍針對特定任務實施的一個快速反應項目，并未著眼于長期裝備和使用。在美國空軍的ISR裝備體系中，美國空軍把類似RQ-170的飛翼布局長航時隱身無人機的位置留給了RQ-180。

設計特點

RQ-180無人機的主要特點是通過優化設計降低了全向雷達反射截面積（RCS）并提供了寬頻隱身能力，隱身性能遠遠超過了F-117、F-22和F-35戰斗機。此外，設計人員還將出色的隱身性能與卓越的氣動效率融為一體，從而提高了RQ-180的飛行高度、航程和任務時間。

為了提高隱身能力，RQ-180采用了諾格公司的“無尾飛翼”隱身布局設計，這種設計思想源自于B-2隱身轟炸機，后來被X-47B采用，其外形由大后掠角的中心體和細長的大展弦比外翼構成，飛翼布局形式是可縮放和自適應的。RQ-180的中心體長度與體積更大，從而與飛機尺寸相適應。

飛翼布局的優點包括：

（1）隱身性能好

飛翼式布局沒有垂直尾翼和平尾，對于常規布局的飛機來說，這是一個主要的雷達電波反射源，同時機身剖面接近于翼型，上下表面在展向上與機翼表面和緩過渡，沒有明顯的界限，較好地融為一體，整個表面光滑順暢，沒有明顯的鼓包、縫隙等，進一步提高飛機的隱身性能。

（2）浸潤面積比較小

在航程方面，由于飛翼式布局的浸潤面積比較小，大約只相當于常規布局飛機的一半，因此，亞聲速條件下阻力較小，在同樣展弦比的情況下，飛翼式布局的升阻比是常規布局的1.4倍，因此，航程性能較好。另外，沒有垂尾和平尾，在同樣條件下飛翼式布局的結構重量較輕，同時主要設備艙布置在機翼中心線，這樣與機翼的氣動載荷分布一致，可以進一步降低結構重量，這樣有利于提高飛機的載油系數，確保飛機的航程指標。

（3）提高飛機的載荷，保證飛機具備較強的攻擊能力

計算流體力學顯示新型隱身無人機可以獲得與常規布局飛機相同的效率。對復雜三維流場的管理是獲得翼面更多層流的關鍵，也是設計隱身緊湊進/排氣系統的關鍵，并最終實現了比B-2更輕且更具效率。

氣動效率與隱身通常是互相矛盾的。B-2的“牙簽”狀前緣，即機頭和翼尖尖銳，而中部較厚，實質上就是隱身性能與氣動效率折中考慮的結果。保持后掠翼較大程度的層流本身就是一項成就，因為展向氣流容易導致湍流，考慮到存在來自進氣道溢出氣流的影響時就更是如此。

新材料的應用也使RQ-180的隱身能力大為提高。諾格公司于2007年收購的縮比復合材料（Scaled Composites）公司，是世界領先的大型復合材料機體結構制造商，能夠制造連續無緊固件的機體表面結構。

盡管從外形上看，RQ-180比X-47C的概念略小，但無論是機體外形還是實際載荷都遠大于RQ-170，基本接近于RQ-4“全球鷹”的水平。據有關分析測算，RQ-180的最大起飛重量為14641kg，可以在距離基地2220km以外的空域持續飛行24h，而相對較小的RQ-170無人機在預定空域內的持續飛行時間只有5～6h。

與B-2轟炸機的推進系統相比，RQ-180無人機的進/排氣系統的重量更輕、效率更高。從工作機理來看，推進系統集成總是對隱身設計帶來各種挑戰。如蛇形進氣道和排氣系統的長度和容積與發動機的直徑成比例，因為進氣道的彎曲半徑必須隨著流通面積增大而相應增加，以避免發生畸變。此外，與低涵道比發動機相比，大直徑的高涵道比發動機的進氣口流場畸變容限通常較小，穩定工作裕度較低，這就是B-2轟炸機等亞聲速隱身飛機不得不采用非加力式戰斗機發動機的原因。因此，這類飛機在燃油推進效率方面還有提升空間。

RQ-180采用2臺美國通用電氣（GE）公司的CF-34中等涵道比渦扇發動機。與“全球鷹”的AE3007發動機（RQ-4A）一樣，CF-34也是一款成熟的商用渦扇發動機，具有出色的燃料經濟性，從而保證RQ-180的長滯空時間。目前尚不清楚RQ-180采用CF-34的哪個子型號，但即便是推力較低的版本，單臺推力也達到6577kg，約是“全球鷹”AE3007H（RQ-4B）的2倍。2臺CF-34，將使RQ-180的推重比達到“全球鷹”的3倍以上。這使得RQ-180的爬升率會大幅提高，不會再陷入“全球鷹”在起飛階段容易遭受雷暴天氣的困境。容易受雷暴影響而“趴窩”，是美國空軍此前欲將“全球鷹”無人機全部退役的主要理由。

在作戰使用時，RQ-180可以通過空中加油延長其航程。2008年以前，諾格公司一再聲明，基于X-47的飛機通過空中加油續航時間將增加到100h。當然，需要對飛機部件進行相應的改進設計，以使其滿足長時間工作的需求。

性能

盡管RQ-180一直處于秘密研制階段，無論是軍方還是諾格公司都避而不談有關RQ-180性能等細節，但相關媒體和國防部官員還是披露了有關性能方面的信息。

按美國通常的編號，RQ系列無人機是典型的偵察機。那么，從編號上識別，RQ-180無疑是一款偵察機。所不同的是，該機的設計是基于美國空軍ISR裝備的關鍵性轉變來考慮的，即裝備作戰環境從類似伊拉克和阿富汗的“寬松”環境，轉變為在“對抗”和“拒止”空域作戰。這就需要無人機本身不僅要具備更強的偵察能力，而且還要具備一定的進攻能力。在此之前設計的無人機，如美國空軍目前裝備的“全球鷹”和“死神”等無人機，都是針對前一種“寬松”環境設計的。而新型隱身無人機是美國空軍決心在2014年退役RQ-4B某系列無人機的支撐。據國防官員透露，RQ-180主要任務載荷包括有源相控陣雷達（AESA）和被動電子監視測量裝置之類的無線電傳感器，并具備執行電子攻擊任務的能力。而RQ-180新的航空動力使其具備更大的推力、更高的升限、更多的電力輸出等，以滿足更大的載荷要求。

另外，RQ-170的最大弱點是自我防護能力差，盡管也采用了隱身設計，但抗干擾能力相對較弱，所以隨著它被伊朗俘獲，其隱秘神話也隨之破滅。RQ-170被伊朗俘獲后，美國也承認該機只有單通道全運動視頻（Full-Motion Video， FMV）搜索能力。盡管在巴基斯坦監視本·拉登時，RQ-170曾提供了重要的FMV情報，但這也不能彌補其自身的缺陷。現在，單獨的FMV偵察傳感器的能力已發展到原來的65倍，其偵察數據呈指數級增長。這些新型FMV偵察傳感器包可以由無人機系統（UAS）搭載，并具有高度自動化的特點。因此，RQ-170被新型無人機替代是一種必然，只不過比預計的服役期限提前了許多。RQ-180的出現，無疑使昔日的隱秘神話RQ-170“哨兵”變得黯然失色。

用途

RQ-180主要用于偵察、探測和情報搜集任務，也可以執行電子攻擊指令。在體形上，RQ-180與“全球鷹”相仿。RQ-180的續航能力為24h或2000km。

據報道，一款同類的無人機是洛馬公司的RQ-170。人們最早是在幾張來自阿富汗坎大哈空軍基地的質量粗糙的照片上看到RQ-170的，而它得到正式承認卻是在一架無人機幾乎完好無損地墜落在了伊朗境內之后。RQ-170曾經被美國中央情報局用來偵察伊朗的爭議性核計劃。據報道，本·拉登在巴基斯坦被獵殺之前以及在襲擊行動過程中，這款無人機曾被用來對他進行監視。在韓國也有過關于RQ-170行蹤的報道，可能是被用來偵察朝鮮的核計劃。RQ-170令人印象深刻，但其性能存在局限性：它只具備了一定的隱形能力，而且在剛被曝光時就被廣泛認為稍稍有些落伍。體積更大、隱形能力更強的RQ-180無人機可以飛得更高、更遠，從而能讓中央情報局一連數天監視同樣的目標，甚至可以對技術更先進的國家展開間諜活動。

滿足美國戰略調整需求

2012年，美國總統奧巴馬發布了《國防戰略綱要》，要求美國國防部從今天的戰爭轉向為未來的挑戰做好準備，包括為在亞太地區實施再平衡做好準備。RQ-180無人機的出現符合美國國防部正在實施的戰略調整，即將美軍的作戰任務從鎮壓叛亂轉向面對高威脅的作戰環境，并重點加強隱身能力、無人機系統和技術的發展。

2013年9月，負責ISR的空軍副總參謀長羅伯特·奧托中將表示，美國空軍在ISR領域的“第一優先項目是平衡和優化當前的一體化ISR能力”。他認為，現有的多種裝備的簡單混合不是美國空軍的目標，美國空軍以往過多地投資于低威脅環境下的ISR平臺，現在必須將力量轉向高對抗環境下的作戰。他還表示，今后，美國空軍將尋求一支更加平衡的有人和無人駕駛平臺組成的機隊，能夠突破“拒止”空域，提供前所未有的持續存在能力。

對此，羅伯特·奧托補充說，2014年后，美國空軍可能無法購買和維持65個MQ-9“死神”和MQ-1“捕食者”無人機的作戰空域巡邏編隊，這或許表明了美國空軍正在將重點轉向采購RQ-180無人機。

2013年年底，美國空軍發布了一份《空軍ISR 2023》戰略構想，設想無縫地從各種傳感器獲得數據，然后迅速實施全源分析，為作戰人員提供決策優勢。該愿景闡述了ISR裝備的重要性，進一步強調需要能夠滲透入防衛嚴密的空域執行作戰任務的先進無人機。

RQ-180無人機將隱身和氣動方面的諸多先進技術融于一身，表明低可探測性技術仍然可以應對低頻雷達等各種新威脅。此外，RQ-180無人機還體現了美國空軍發展一個“系統家族”裝備的指導思想。在這一背景下，美國空軍經過全面評估，決定減少“下一代轟炸機”（NGB）的作戰需求，刻意回避了昂貴的研制成本，轉而提出了相對低廉的“遠程打擊轟炸機”（LRS-B）發展計劃，未來將更多地依靠“系統家族”間的網絡化和協同作戰能力，由不同的裝備深入敵方空域進行情報偵察和縱深打擊。

由于無人機的優勢日漸突出，因此，無人機在美軍裝備中所占比例和數量不斷增大，特別是經過實戰的應用和檢驗，無人機已在美軍中確立了不可動搖的重要地位，這給進一步發展各類無人機創造了有利條件。從媒體披露的RQ-180有關性能來看，這款由諾格公司研制的新型飛行器，無疑是一種大型隱身戰略無人機。它的出現不僅可以彌補SR-71退役后出現的情報戰略空缺，而且使美國的隱蔽戰略大大提升。 （王玲，中國航空工業第一飛機設計研究院）