發展之中的艦載無人機

康輝

目前許多國家在發展海上艦載無人機，以加強海上C41SR能力，執行各種近距離監視任務，與大型有人駕駛偵察機，海上巡邏機（ MPA）或直升機相比其成本要低的多。

美國的MQ-25無人機項目

美國海軍此前一直在實施“無人駕駛艦載發射機載監視和打擊”（ Uclass）計劃，希望研制一種遠程、可生存的監視和打擊無人機，但是美國海軍在2016年取消了改計劃，而是代之以一個新的“基于航空母艦的空中加油系統”（CBARS）計劃，要求工業界能提供一種首先具有空中加油能力，其次才具有情報、監視及偵察（ISR）能力的艦載無人機，并把這種飛機命名為MQ-25“黃貂魚”（Stingray），因為MQ-25“黃貂魚”要在航空母艦使用，所以不能像常規飛機一樣，從900～1800m陸基跑道上起飛，而是必須能在航空母艦甲板上用彈射發射器彈射起飛，并能在甲板上攔阻著陸，同時不再再強調無人機的隱身生存能力，以加快研制進度，計劃價值估計數十億美元。

因為目前美國海軍缺乏專用的艦載加油機，只能由F/A-18E/F“超級大黃蜂”搭載加油吊艙進行“伙伴”加油。根據統計，目前有約20%～30%的F/A-18E/F負責執行空中加油任務，從而嚴重限制了航母艦載機群的任務半徑、出動頻率和攻防能力。而根據美國海軍發布的招標書表明，要求這種MQ-25“黃貂魚”能攜帶不少于約6350kg的燃油，在距航空母艦920km外對4～6架艦載機實施空中加油，從而將F/A-18E/F“超級大黃蜂”，從“伙伴加油”任務中解脫出來。

美國海軍航空系統司令部稱，如果MQ-25能夠滿足上述要求，將使艦載機的作戰半徑能在現有基礎上擴大480～640km，滯空時間和活動范圍也將成倍提高，配合已列裝的和正在研制的多種高精度遠程打擊武器，將使艦載機有能力深入對手的內陸發動打擊，或大大擴展航母編隊的防空警戒、截擊和反潛區域，如使F/A-18E/F戰斗機的任務半徑從目前的725km延伸至1300km以上。

同時，MQ-25“黃貂魚”也能裝備用于情報、監視與偵察（ISR）的傳感器轉塔和海事監視雷達，并且滿足適用于在航空母艦上使用的尺寸、重量、功率和系統冷卻要求。

美國海軍航空系統司令部（ Navair）于2017年10月4日正式發出了MQ-25“黃貂魚”計劃的正式招標書，波音幻影工廠、洛馬臭鼬工廠和通用原子航空系統公司（ GA-ASI）三家公司，分別向美國海軍航空系統司令部提出了各自的截然不同的MQ-25“黃貂魚”設計方案，美國海軍預計將在2018年8月最終確定一個合同商，以固定價格研制合同制造最初的4架工程和研制原型機（EMD l-4），但如果過渡到生產階段，美國海軍的采購量可能為72架。

英國的SULSA

2015年，英國皇家海軍（RN）在南安普頓大學協助下，試驗了一架用尼龍材料激光燒結的3D打印的小型無人機，從一英國皇家海軍“HMS保護者”冰川巡邏艦上起飛，進入了南極海域，引導冰川巡邏艦透過海洋的厚冰找到航行的路線，圓滿地完成了任務。

這架被稱為“南安普敦大學激光燒結飛機”（SULSA）的無人機重量3kg，翼展長度將近1.5m，只有四個部件，無需使用工具即可組裝，巡航速度為92.6km/h，飛行時間大約為1h，飛行時通過艦上的一臺筆記本電腦來控制，由于發動機較小，飛行中不會發出多大的噪聲，雖然比英國皇家海軍使用的“掃描鷹”（ScanEagle）無人機體積更小且技術含量更低，但卻可以通過機上攜帶的攝像機從空中拍攝到的詳細的周邊環境照片，實時傳輸到巡邏艦上為艦上人員提供了實時高質量的信息，而成本不超過7，000英鎊（$9，200），還不到一架艦載武裝直升機飛行1h的成本。

美國的“郊狼”

同時在大洋彼岸的美國海軍辦公室研究（ONR）也在研究小型無人機作為海上情報、監視與偵察（ISR）、反潛戰（ASW）的作戰平臺，特別提出了采用發射多無人機的集群戰術的“低成本無人機集群技術”（LOCUST）計劃，進行了一系列無人機集群技術驗證工作，由于這類無人機體積較小，可方便整合到艦船、裝甲車輛、大型飛機等平臺之上，通過發射管將大量的可進行數據共享、自主協同的無人機快速連續發射至空中，然后有目的性地集群飛行、協同配合，對敵方目標執行偵察、打擊任務。為此，美國雷神無人機系統公司先在某沙漠的一個試驗場，用不到Imin的時間內發射了30架“郊狼”（Coyote）無人機，進行了集群作戰的演習，接著在2016年7月底又和美國海軍辦公室研究合作，在墨西哥灣從一艦船的甲板上進行了海上同樣的試驗。

“郊狼”無人機長度0.91m、翼展1.47m、重量5.9kg，最大飛行高度6100m，可攜帶0.9kg的戰斗部，同時可加裝1.8kg的任務載荷，包括ASW磁異常探測以及一些其他任務載荷，從艦上或從空中如從P-3或P-8反潛飛機上的聲納浮筒或普通發射管中發射，可在不依賴GPS的環境下，基于光電/紅外傳感器及慣導裝置進行導航，飛行時間可達90min。

雖然在平時一次發射20～30架這種一次性的無人機進行ISR的掃描機動，不是太實際，但同時發射用2～3架還是有很有優勢的，特別是使用這些無人機可以更接近水面，更好地了解正在發生的事情。

西班牙海軍的“掃描鷹”

2015年，西班牙海軍將一架美國英西圖公司的“掃描鷹”戰術無人機部署在ESPS加利西亞艦船上，與兩架SH-3D海王直升機一起作為艦載作戰飛機的一部分。雖然“掃描鷹”的飛行距離不能與“捕食者”相當，但是續航能力是相似的，從而提供了一個持續的ISR能力，遠遠擴展了母艦的視野。2016年，西班牙海軍又將另一架“掃描鷹”部署在ESPS圣瑪麗亞艦上。

一個“掃描鷹”無人機系統包括兩架無人機、一個地面或艦上控制工作站、通信系統、彈射起飛裝置、空中阻攔鉤回收裝置和運輸貯藏箱，機身長1.22m，翼展3.05m，全重15kg，最大飛行速度129.5km/h，續航能力15～48h，最大飛行高度4900m，機翼可折疊后放入貯藏箱，機載的數字攝像機可以180°自由轉動，具有全景、傾角和放大攝錄功能，也可裝載紅外攝像機進行夜間偵察或集成其他傳感器。

最近英西圖公司得到合同一份，為美國海岸警衛隊提供“掃描鷹”無人機的服務。為此，英西圖公司進一步改進了“掃描鷹”的性能，特別是安裝了一種名為“紅隼”（Kestrel）的海上探測和測距傳感器（ViDAR）。ViDAR系統基本上是一個“光學雷達”傳感器，包括一個9兆像素20°視野的光學照相機，可以進行180°的自動分步掃描，從而實現廣角覆蓋用于海洋表面的掃描，能將目標從海洋背景中區分出來，傳感器的軟件算法能分別描述浪端泡沫和太陽強光、小船和筏子，圖像尺寸可能只有幾個像素那么大。

將ViDAR傳感器系統安裝在正在服役的D批次“掃描鷹”上后，并不會影響常規的光電/紅外傳感器的使用，而將這種ViDAR自主探測系統用于海上的電光圖像后，覆蓋的面積比目前使用的光電傳感器達80倍。

萄牙AR3“凈射線”

在2016中東無人機展上，葡萄牙Tekever公司展示了一種AR3“凈射線”（Net Ray）艦載無人機。這是一種新型的、輕量級的小型船載無人機，空重14kg，可攜帶8kg任務載荷，包括一套有效射程為46km的雷達和取決于客戶需求安裝各種光電/紅外傳感器，可以在小型船舶上使用，包括搜索、救援、監視、非法漁業控制，海上巡邏和污染檢測。

目前，AR3“凈射線”的續航時間為lOh，視距通訊距離可達80km，能執行包括ISTAR、污染監測、基礎設施監督和通信支持等任務。

除了AR3“凈射線”，Tekever公司公司還研制了更大的此外AR5“生命射線”（Life Ray）的艦載無人機，翼展4.3m，能攜帶重50kg的任務載荷，續航時間8～12h和有更大的使用距離，任務載荷包括高清晰度和紅外攝像機、人工合成雷達、激光雷達（LIDAR）和敵我識別系統，有廣域監視功能和SATCOM的功能。目前，這種無人機只能在L波段工作，但Tekever公司正在開發Ka波段能力。現在AR5已經作為歐洲Rhapsody計劃的一部分，用于測試在各種海上情況下艦載無人機的使用。

德事隆系統的“航空探測器”

艦載固定翼無人機雖然為艦船提供了遠程偵察能力，但要占用艦船甲板一定的空間，特別是如果艦船有其他甲板設備，就會有很大的不便。為此德事隆系統公司正在研制“航空探測器”Mk4.7具有垂直起降能力的4旋翼艦載無人機。

“航空探測器”Mk4.7采用高機翼、雙梁和倒V字型尾翼，在每一根梁的前端和后端分別設計了一個用電池驅動的旋翼，總共4個旋翼用以提供飛機的垂直起降能力，機身后還有一個推進螺旋槳，用以提供前飛的推力，機翼翼展為3.6m、最大起飛重量為36kg、11470Cm3的機身任務載荷艙內裝有晝/夜電光紅外設備和激光指示器，由于采用了開放式架構的模塊化任務載荷，可以按需要加裝其他任務載荷，如信號情報系統等，而無人機的重心也可以根據任務載荷進行調整，再加上無人機的垂直起降能力，從而取消了對發射器及回收網的需求。

此外，“航空探測器”Mk4.7無人機的續航時間為16h，因此用兩架無人機就可以在站位上實現全天時全天候覆蓋。

現在，德事隆系統正在努力把能同時完成多個任務的靈活性，引入“航空探測器”Mk4.7系統中，例如攜帶四種不同的任務載荷，從而能在一次出動中完成同時發生的四個不同的任務，這些任務載荷可以包括能晝夜使用的光電/紅外實時全動視頻、用于超視距通信的中繼信號情報、用于電子戰能力的SIGINT任務載荷和用于安全通信的移動ad-hoc網絡。