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美國開發機器蝙蝠

2017-05-26 06:22:00
兵器 2017年4期

2017年2月,美國伊利諾伊大學展示了模仿蝙蝠的撲翼無人機。撲翼飛行具有極高的飛行效率和靈活的操控性,蝙蝠則是飛行機理最復雜的生物,其皮膜翼比羽毛翼更靈活,但構造復雜,具有40個自由度。該無人機由一塊微處理器、一個6自由度慣性測量單元、5個直流電機、碳纖維框架和硅基碳纖維加強薄膜機翼等組成,總重僅92克。為降低難度,只模仿了蝙蝠翼的5個運動自由度,分別位于肩、肘、腕、腿和尾部,但也獲得了蝙蝠57%的飛行動力學性能。其翼膜厚度僅56微米,翼展47厘米,由一個直流無刷電機通過機械耦合結構驅動兩翼同時撲翼,撲翼頻率10赫率,還能垂直俯沖。柔軟靈活的撲翼機器人在與人共同行動時更安全,也能在危險地區幫助搜索營救任務。

烏克蘭開發新型坦克

2017年1月,烏克蘭亞雷工程集團披露了開發稱為“霸王龍”的新型主戰坦克,以便與俄羅斯T-14“阿瑪塔”主戰坦克競爭的計劃。“霸王龍”將具有許多新特征,包括與T-14“阿瑪塔”一樣采用無人炮塔,全部三名乘員均位于車體前部,但通過光電系統都具有360°周視能力。它還將安裝帶有自動裝彈機的125毫米火炮和新一代火控系統,遙控武器站則將安裝在炮塔頂部。在防護方面,該車型將使用最新的裝甲解決方案,還將安裝主動防護系統,對抗各種制導和非制導的反坦克武器。據稱“霸王龍”的戰斗特性將超過烏克蘭開發的T-84“堡壘”和T-64BM“布拉特”兩型主戰坦克。

伊朗推出制導火箭彈

在伊朗國防部2017年2月6日推出的5款新式武器中,包括20世紀90年代研制的“黎明”5型300毫米口徑多管火箭炮的最新型號,該型號采用了制導火箭彈。“黎明”5除伊朗外,還裝備了敘利亞、利比亞、“真主黨”、“哈馬斯”和各種伊斯蘭圣戰者組織,參加了2006年黎巴嫩戰爭、加沙地帶巴以沖突和敘利亞內戰。新型號的外形結構類似SY300,采用進口的6×6軍用卡車搭載,車體前部的駕駛室可以乘坐1名司機和兩名乘員,其他乘員位于駕駛室后方的封閉車箱內,車體后部的旋轉支架上有4發彈,可裝備多種戰斗部,射程在40?130千米之間,射擊精度為250米(慣性制導)和50米(慣性制導+導航衛星制導)。

美陸軍加強近程防空能力

由于阿富汗和伊拉克戰爭面對的對手缺少空中武力,美國陸軍具備近程防空能力的營已從2004年的26個減少到現在的9個,而且其中7個屬于陸軍國民警衛隊。為此陸軍前途全國委員會2016年向國會提交報告,提醒近程防空能力的嚴重差距,當年夏,陸軍歐洲戰區司令將加強近程防空以遏制俄羅斯入侵列為首要任務之一。2017年2月7日,陸軍空間和導彈防御司令部計劃2018財年強化駐歐美軍的近程防空能力,將開發能發射多種導彈的“多用途發射系統”,作為“間接火力保護能力”的一部分,對付無人機、火箭彈、炮彈、迫擊炮彈和巡航導彈。未來還將使近程防空能力與戰場上其他系統聯網,并最終能將定向能和高能微波等顛覆性技術低成本地應用于近程防空。

JAGM繼續試驗

2016年12月7日,美國陸軍從AH-64D“阿帕奇”直升機上發射了一枚JAGM(聯合空地導彈),成功摧毀一艘4千米外的小艇。這是JAGM導彈的第10次試射。JAGM計劃始于2007年,原定替代“陶”式、“海爾法”和“小牛”三種空地導彈,至今卻只有陸軍投入并于2015年夏選定洛-馬公司的半主動激光和毫米波雷達雙模制導方案,進入價值6600萬美元的工程與發展階段。2016年5月的第7次試射,該導彈從“灰鷹”無人機上發射,擊中了8千米外一輛以32千米/小時行駛的卡車。2017年底陸軍還將繼續用“阿帕奇”直升機試射JAGM導彈,預計2018年初步形成戰斗力。今后除“阿帕奇”和“眼鏡蛇”攻擊直升機外,JAGM將主要從“灰鷹”無人機上發射。

美國陸軍展示補給無人機

2017年1月10日,美國陸軍研究實驗室主持的聯合戰術航空再補給飛行器(JTARV)原型機為國防部戰略能力辦公室進行了演示。JTARV于2014年開始構想,由SURVICE公司負責系統集成,是一個典型的將新興先進技術確認軍事用途后迅速加以開發的項目。它實際上是一種長方形的電動四旋翼無人機,可在數千米高空以96千米/小時速度飛行,也可低速降落,運載能力360千克,活動半徑200千米,從而使戰場上的士兵能在30分鐘內得到再補給。它還能集成先進的智能導航和任務規劃系統。目前該項目已由海軍陸戰隊和陸軍武器研究發展工程中心接管,海軍研究辦公室也有參與,陸軍研究實驗室仍提供工程支持,下一步的目標是采用混合動力系統并形成完全自主飛行能力。

臺增強裝備戰力

2017年2月7日,臺灣空軍正式與臺灣漢翔公司(AIDC)簽訂合同,斥資約22億美元自主研發生產66架XT-5“藍鵲”教練機,替換老舊的“自強”AT3教練機,預計2019年首架原型機出廠,2020年首飛,2026年前交付完畢。該機由中山科學院以IDF“經國”號戰機為藍本研制。AIDC公司還正在實施耗資35.7億美元的“鳳展”計劃,將臺灣現役的144架F-16A/B型戰斗機升級為F-16V型,定于2023年完成。前期部分工作在美國完成,首批4架在臺灣升級的F-16已于2017年1月中旬抵達漢翔工廠。中山科學院還計劃研制裝備有源相控陣雷達、“海劍羚”艦空導彈、4組8單元導彈垂直發射系統、“天弓”Ⅲ型反導系統、16枚“雄風”Ⅲ反艦導彈和Mk45Mod4型127毫米艦炮的新型導彈驅逐艦,計劃建造4艘,首艦2019年交付。

日軍工巨頭三菱重工重組

雖然三菱支線客機(MRJ)已有4架樣機正在美國加速試飛,2017年1月底三菱重工再次推遲進度。由于取證過程中的不確定性,MRJ最早也要到2018年年中交付。這是該機型繼2015年12月和2016年10月兩次推遲后再次推遲進度。2017年2月10日,三菱重工又宣布將于4月1日全面重組,將現有的“能源環境部”、“交通運輸部”、“國防與航天部”、“機械與設備系統部”4個部門重組3個部門。新的部門中,動力部整合了原“交通運輸部”的民用航空動力、“機械與設備系統部”的壓縮機業務和三菱日立動力公司(MHPS)的渦輪發動機業務;“工業與社會基礎部”則包括化工與交通裝備;“航空、國防與航天部”包括民用航空業務與三菱小型客機事業部(MRJ)。

緊湊激光器促進戰術激光武器發展

現有的高功率激光器可裝在大型軍用飛機和地面車輛上,但對大多數戰術飛機、高機動地面車輛和小型艦船仍過大過重。由于光纖激光器電-光轉換效率超過35%、光束質量高、可采用模塊化設計按比例縮放、能針對不同任務和電量調整輸出功率,美國DARPA提出了EUCLID(高效超緊湊激光集成設備)項目,計劃投資600萬美元,從2017年7月開始研發適合泵浦高功率光纖激光武器使用的緊湊光纖激光半導體模塊,為期兩年。這種模塊連續波輸出功率至少達到650瓦、泵浦裝置功率至少3900瓦,電光轉換效率至少58%~60%。每6個模塊可支持1個3.2千瓦相干組合光纖放大器,還可與其他相同模塊組合,冷卻要求與戰斗機一致,并能在全功率狀態下至少工作100小時。

用導彈投放攻擊型無人機集群

自2017年2月8日公布從F/A-18戰機上釋放103架“灰山鶉”集群無人機的試驗后,美國陸軍又提出用導彈部署大量攻擊型四旋翼智能無人機集群的方案。這些無人機從導彈分離后將自動展開、減速,自動形成分工,朝不同方向發起攻擊,利用攜帶的爆炸成型彈丸摧毀坦克、裝甲車和彈藥庫等目標。此舉不僅能使一枚導彈能夠對抗大量目標,與末敏彈相比,無人機集群還能更加有效地分散到更大范圍的目標上空。這一技術也可用于向危險/有害污染區域投送遙控傳感器。不過也有人認為四旋翼無人機的旋翼太過脆弱,經不起從導彈發射的過載,最好使用固定翼設計,研發可靠識別、追蹤目標的人工智能系統也是一項挑戰。

最先進民用遙感衛星服役

2016年11月,美國數字地球公司用“宇宙神”-5火箭發射“世界觀測”-4衛星升空。經過為期幾個月的在軌測試與校驗,2017年2月3日開始為直接訪問用戶提供圖像服務。直接訪問用戶是指與該公司簽署了長期協議,擁有衛星經過特定區域時的直接訪問權的用戶,通常是政府情報機構。與“世界觀測”-3衛星類似,“世界觀測”-4也能采集分辨率0.3米的圖像,能區別出小汽車、卡車還是廂式貨車,能判讀街道標志。由于美國政府大量訂購高分辨率衛星圖像,其它用戶無法及時得到服務,而“世界觀測”-4將使該公司的0.3米圖像產能翻倍,不過到2017年上半年仍無法滿足所有用戶的需求,由此可見當前先進遙感能力的市場需求之旺盛。

日未能成功部署太空系繩

2017年2月,日本計劃實驗太空垃圾收集技術的電動系繩系統在首次在軌測試中出現故障,未能成功展開。該系統由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)和一家漁網公司合作設計,采用不銹鋼和鋁制成,2016年12月搭乘貨運飛船抵達國際空間站。按計劃,貨運飛船將在返回途中先彈射出一個圓柱形模擬太空垃圾,上面攜有700米長的電動系繩。利用飛船通過系繩對太空垃圾通電形成磁場,希望使后者反向受力,從而降低速度,最后飛船切斷系繩,太空垃圾將墜入大氣層焚毀。如果實驗成功,將在H-2系列火箭上搭載小型衛星,實際清除部分太空垃圾。然而,2017年1月28日,再入大氣層進行試驗時,電動系繩也未能成功展開。

美新一代“宙斯盾”反導成功

2017年2月3日上午,美海軍“約翰·保羅·瓊斯”號驅逐艦在夏威夷附近海域用最新的基線9.C2(BMD 5.1)“宙斯盾”戰斗系統發射第2A批次“標準”-3導彈,成功攔截了一枚中程彈道導彈靶彈。這是該型彈繼驗證推進系統和動能戰斗部的兩次試射后,首次完整的反導探測-攔截試射,靶彈軌跡模擬對美國構成潛在威脅的型號。為應對日益先進的目標,作為“宙斯盾”反導系統第三代產品,BMD5.1結合已有成熟產品和最新技術,從基線9配置開始形成一體化防空反導能力(IAMD)。洛-馬公司還在研發配備日本金剛級導彈驅逐艦的“宙斯盾”基線9.C2程序。

美海軍裝備新型電子戰設備

2017年2月初,洛-馬公司獲得美國海軍價值2000萬美元的合同,為M H-60R/S艦載直升機安裝AN/ALQ-248先進非艦載電子戰(AOEW)主動任務載荷吊艙。該吊艙使艦載直升機能對來襲反艦導彈實施遠程電子干擾和欺騙,更好地保護水面艦艇。AOEW項目始于2014年,重點針對俄制超音速和具備末段機動能力的雷達制導反艦導彈,還能利用模塊化開放系統架構適應不斷變化的威脅,方便技術升級。它可以獨立工作,也可與AN/SLQ-32(V)6第2批次SEWIP(水面電子戰改進計劃)協同,由后者探測和預警來襲導彈,由AOEW實施射頻對抗。今后,AOEW還可安裝在遠程長航時固定翼飛機或無人機上,進一步擴大對美軍艦艇的保護范圍。

澳海軍嘗試艦載無人機

2017年2月13日,澳大利亞海軍與奧地利西貝爾公司簽署合同,購買兩套S-100無人直升機系統,價值1600萬美元。S-100無人直升機長3.11米,寬1.24米,高1.12米,最大起飛重量200千克,最大飛行速度240千米/小時,最大有效載荷50千克,最大滯空時間6小時(速度102千米/小時,有效載荷25千克)。S-100可由小型艦艇搭載,可搭載可見光/紅外成像設備、合成孔徑雷達等多種有效載荷,提供對193千米范圍內的實時偵察和態勢感知能力。S-100用戶國已達14個。此前澳海軍還引進了美國采用滑軌發射和繩網回收的“掃描鷹”固定翼艦載無人機,但仍未最后決定為水面艦艇裝備何種艦載戰術無人機。經過對多種機型的全面測試后,計劃2020年初作出最終決定。

美軍加強艦艇自衛火力

當前,小型飛機、無人機、導彈、快艇等手段已對美國海軍水面艦艇帶來嚴重威脅,這要求水面艦艇能迅速、準確地攔截從不同方向快速接近的集群目標。最節省成本的手段就是利用水面艦艇現有的小型近程火炮,再搭配精確制導彈藥,將提供強大的近程防御能力。2017年1月13日,雷聲公司獲得DARPA價值800萬美元的合同,用于多方位防御快速攔截彈交戰系統(MAD-FIRES)項目第二階段,預計2018年3月完成。該項目要求開發和測試分導式20?40毫米中口徑智能制導彈藥及其發射技術原型,增強水面艦艇自衛能力。該項目還將借助巡飛彈保持對目標的跟蹤,以幫助艦炮系統同時對多個快速接近目標實施瞄準、跟蹤和交戰,以及完成首次任務后迅速轉向新目標的能力。

美軍繼續提升廣域水面監視能力

搭載傳感器的長航時無人水面艇(SHARC)是液體機器人公司開發的滑翔式無人水面艇,能利用太陽能和波浪能,以3.7千米/小時的低速連續航行6個月,為反潛戰和水面戰提供持久情監偵任務。2016年它已在英國試驗過水下目標監視,如果搭載先進聲學傳感器,將比空投聲納浮標更有效地探測潛艇。該艇此前一般由水面艦艇部署,目前波音公司正為它開發通過降落傘空投到指定區域的能力。DARPA開發的反潛戰持續跟蹤無人艇(ACTUV)用于在無人操作條件下長時間(數個月)跟蹤敵方潛艇。2017年1月,其樣艇也從加州出發開始海試,內容包括無人干預下的多路徑點任務執行和從海岸或控制船上進行遠程遙控。它還將作為“空中拖曳式海軍系統”(TALONS)的測試臺。

美開發無人機新起降方式

DARPA的戰術偵察節點(TERN)項目使美軍在沒有航母的情況下仍能擁有艦載航空能力。這一能力得益于極光飛行科學公司開發的“舷側吊臂”系統。該系統結構緊湊,能裝入一個標準的6米集裝箱,卡車、船只、鐵路、C-130運輸機和CH-47直升機均可運輸,安裝在卡車、艦船或獨立的固定設施上后,只需2?4人數分鐘內即可展開或收起。與利用繩網兜住無人機的傳統方法不同,它發射和回收無人機都靠一根滑軌,回收時,無人機背部的鉤子掛住滑軌后,就會被緩慢、勻速地減速,最后安全地停下。2016年12月,該系統已與洛-馬公司的“狂怒”無人機配合,成功完成了演示,水平發射和回收的無人機最大重量達到500千克,超出設計目標。

意采購教練機與直升機

2017年1月,意大利國防部與列奧納多集團簽訂了總價值5.32億美元的合同,采購一批噴氣教練機和攻擊直升機。其中包括首批5架M-345教練機,首架2019年服役,預計總采購量將達45架,用于替換1982年開始服役的137架MB-339教練機。該項目的研發得到意政府資助,2016年12月原型機完成首飛,采用威廉姆斯FJ44-4M-34發動機,全壽命周期成本接近渦槳飛機甚至更低,預計全球市場約200架。新的攻擊直升機稱為NEES(新搜索與護衛直升機),包括一架原型機和3架生產型樣機的研制和試飛,將用于替代意陸軍現役的48架A129“貓鼬”,預計2025年前完成。它的載彈量將從1400千克提升到1600千克,裝有20毫米機炮、70毫米火箭、“長釘”空面導彈、衛星通信和16號數據鏈。

不要小看了E-2D預警機

2017年2月2日,美國海軍VAW-125預警中隊的5架E-2D“先進鷹眼”預警機抵達日本巖國基地。該中隊將駐扎在駐日“里根”號航母上,大大增強航母編隊態勢感知和防空作戰能力。E-2D裝備的APY-9雷達雖然采用古老的八木結構和機械/相位掃描結合的設計,但在有限尺寸和重量限制下,結合有源相控陣列和最新信號處理技術,探測距離仍比現役的APS-145增加50%,達650千米,還提升了精度以對付巡航導彈目標,目標容量也超過E-2C。除空中加油、陸上移動小目標探測功能外,該雷達具有協同交戰能力和海軍一體化火力控制-制空等新興的網絡中心戰功能,可將目標提供給探測范圍有限的友軍傳感器和武器,實現“一點發現則全軍共誅之”的戰力。

美T-X競標僅剩兩家

2017年2月,隨著諾-格公司和BAE系統公司的退出,美國空軍價值163億美元、將采購350架的T-X高級教練機項目只剩波音/薩伯和洛-馬/韓國航宇工業兩家團隊。雷神公司已于1月25日不再擔當與意大利列奧納多集團合作的T-100總包商。諾-格的退出甚為可惜,因為該公司生產的T-38C“禽爪”教練機已在美國空軍服役超過55年,參與T-X也近十年,其下屬的快速原型化企業縮比復材公司已制造并試飛了稱為“400型”的原型機。諾-格退出的主要理由是T-X項目條款迫使投標方只能靠低價取勝,為此公司寧愿集中精力參加優質優價的JSTARS(地面目標雷達監視機)替代機競爭。雷神也無法與列奧納多達成滿足美國空軍要求的商業協議,但后者要在2017年開標前敲定另一個美國伙伴已來不及。

戰機展望網絡戰力

2017年2月10日,雷聲公司透露了正在研發戰機航空電子設備網絡入侵檢測系統的消息。這種稱作“網絡告警接收機”的系統目的是保護與外界聯網能力日益增強的戰機,避免其航電設備被經網絡入侵的敵手劫持和破壞。2016年雷聲公司已開發出艦艇網絡防御系統,還演示了網絡入侵對艦艇控制系統的影響。在演示中,海岸網絡公司設法侵入了艦艇艦橋的舵輪到船尾的船舵之間的信號通路,從而得以檢測到操舵信號并加以控制,使艦艇的安全掌握在入侵者手中。雷聲的“網絡告警接收機”針對美國軍機普遍采用的1553數據總線結構,該結構控制著機上各種傳感器和各種控制界面信息的實時流動,如果它被入侵,對手將能對軍機為所欲為。

印度尋求艦載戰斗機

2017年1月底,印度國防部開始為海軍征集多用途艦載戰斗機(MRCBF)的方案,預計采購57架,用于在建的印度國產航母“維拉特”號。海軍希望該型機能集成印、俄和西方多種武器、航電系統,同時攜帶對面打擊武器和空空導彈,翼下掛架最大外掛能力1500千克,并能從13000米高度投放,承擔防空、水面打擊、偵察和電子戰任務,具有伙伴加油能力。雖然印度國產的“光輝”輕型戰斗機艦載型已計劃2020年開始試飛裝備了更強勁的美制F414發動機、有源相控陣雷達、先進航電/飛控系統和電子戰套件的最新型原型機,但MRCBF仍對許可證生產引進機型的興趣。這些機型包括F/A-18E/F“超級大黃蜂”、“陣風-M”和米格-29K,但要求附帶技術轉讓。

F-35最新進展

自2011年首架交付美國空軍以來,截止2017年1月12日,F-35已向用戶交付第200架。這期間它累計飛行7.5萬小時,培訓380名飛行員和3700名地勤,已部署在全球12個地點,包括2017年1月抵日的首批永久海外部署部隊。目前F-35A訂單包括澳100架、加65架、丹27架、意60架、日42架、荷37架、挪52架、韓40架、土100架、美國空軍1763架,F-35B英138架、意30架、美國海軍陸戰隊353架,F-35C有美國海軍260架和陸戰隊67架。單機成本計劃2019年從9140萬美元降至8000?8500萬。目前美空軍正為F-35A征集能攻擊機動目標的227千克精確制導彈藥,還可能裝備B61核炸彈。在最近的“紅旗軍演”17-1中,F-35A在空對空作戰中擊落了145個目標,投下51枚模擬武器,消滅49件地空導彈。自身被擊落7架,交換比20比1。

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