美國軍用無人運輸直升機的發展與分析

文/葉文輝 姚海濤

1 引言

近幾年復合材料、動力系統、傳感器等新技術的發展，推動了無人直升機技術的發展，各國也投入越來越多的資金進行無人直升機技術的研究。作為世界頭號軍事強國的美國，研發了不同用途的多種型號無人直升機，其中就包含無人運輸直升機。本文主要介紹美國幾種無人運輸直升機的發展，并分析了無人運輸直升機相較于有人運輸直升機的優勢，據此提出了幾點無人運輸直升機發展的思路和建議。

2 美國無人運輸直升機的發展由來

美國國防部2005年發布的無人直升機系統路線圖中，對無人直升機的發展需求進行了規劃。按照該路線圖的規劃看出，美軍正積極推動無人運輸直升機的研制。另外，911事件后，以美國為首的聯軍對阿富汗發動了針對基地組織和塔利班的反恐戰爭，但是美國軍方在阿富汗戰爭中一直面臨著十分棘手的后勤物資補給難題。阿富汗境內高山林立、地形崎嶇，依靠汽車運送彈藥和給養的方式存在運輸成本高昂、連續補給困難等問題，特別是數量龐大的簡易爆炸裝置令美軍十分頭疼，而采用有人駕駛運輸直升機，一旦被擊落，就難免機毀人亡的局面。為解決這一難題，美國軍方開始尋求新的為前線基地提供物質補給的方式。美國軍方在觀看了K-MAX無人直升機的飛行演示后，認為其有能力取代有人運輸直升機實施空中補給，立即著手評估各種垂直起降平臺的性能，大力推動無人運輸直升機的快速發展。

3 美國無人運輸直升機發展現狀

3.1 K-MAX無人直升機

K-MAX直升機是美國卡曼航空公司為伐木起重吊運作業而研制的有人駕駛起重吊運直升機。2007年3月，洛克希德·馬丁公司與卡曼航宇公司簽署了合作協議，決定以K-MAX直升機為基礎，聯手發展K-MAX無人直升機（簡稱K-MAX）。2008年11月K-MAX為美國海軍陸戰隊進行飛行演示獲得成功。2009年9月，洛克希德·馬丁公司被授予一項合同，用于驗證K-MAX在高原等極端環境下向前線基地運送貨物的能力。2011年8月，K-MAX在快速反應評估(OBA)中擊敗了波音公司的A160T無人直升機，贏得了飛赴阿富汗進行實戰評估的機會。2011年10月底，兩架K-MAX被秘密派往阿富汗，開始進行歷時6個月的實戰評估，12月17日，K-MAX在世界上首次完成了貨運任務，將彈藥和給養空運到前線陣地，2012年底轉入正式部署。在實際使用中，這種無人運輸直升機每次可運送2噸物資，每天運送物資多達14噸。另外值得注意的是，從開始研制到正式部署使用僅耗時不到6年。K-MAX無人直升機如圖1所示，參數如表1所示。

表1：K-MAX無人直升機參數

表2：A160T無人直升機參數

表3：無人黑鷹直升機參數

3.2 A160T無人直升機

A160“蜂鳥”無人直升機是1998年初由美國五角大樓下屬的國防高級研究計劃局(DARPA)與圣地亞哥的邊界航空公司合作開發的一種無鉸鏈剛性旋翼無人機。2004年5月，波音公司收購了邊疆系統公司。2006年波音公司將A160無人直升機使用的活塞發動機換裝為PW207D渦輪軸發動機（連續工作功率460千瓦，起飛功率520千瓦），A160T無人直升機由此誕生。2007年6月15日A160T首飛，12月10日，A160T進行試飛時發生墜機事故?；謴驮囷w后，在2008年創造了最大續航時間18.7小時的世界紀錄。2009年9月，波音公司與洛克希德·馬丁公司同時獲得了驗證貨運型無人直升機的合同，2011在快速反應評估(OBA)中，雖然A160T無人直升機性能超過了基本要求，但仍然敗給了K-MAX無人直升機。A160T無人直升機如圖2所示，參數如表2所示。

3.3 無人黑鷹直升機

圖1：K-MAX無人直升機

在美國國防高級研究計劃局(DARPA)和美國陸軍的資助下，西科斯基公司自主籌集了部分資金，開展了旋翼機的自主飛行技術驗證研究。2010年初，西科斯基公司宣布研制無人駕駛的黑鷹直升機，用于驗證美國陸軍有人/無人空中運輸(Mural)項目。在該項目中，西科斯基將最新版本的自主任務管理系統應用到了可選有人/無人駕駛的黑鷹演示驗證機上，該演示驗證項目在2014年4月結束。2015年3月，一架從美國陸軍退役的UH-60A黑鷹直升機完成了可選有人/無人駕駛直升機初步設計。無人黑鷹直升機如圖3所示，參數如表3所示。

圖2：A160T無人直升機

4 無人運輸直升機的優勢

與有人運輸直升機相比，無人運輸直升機具有更優越的特殊情況下（不良視覺條件、危險環境等）的行動能力、自主性，并且具有與陸運相當的運輸費用。

4.1 特殊情況下的行動能力

在不良視覺條件下，如惡劣氣象環境、夜間等，迫使飛行員根據儀表操縱飛機，發生事故造成人員傷亡的可能性也會明顯上升。不良視覺環境是飛行員在空間迷失方向的主要因素，美軍每年都會發生由此造成意外事故。在一些危險環境下，有人運輸直升機又面臨著被擊落的風險，在這種有人駕駛飛機不能安全運行的情況下，地面部隊不僅無法按時接收物資補給，還可能造成機組人員的傷亡，而無人運輸直升機用于執行特殊情況下的物資補給任務，很好的填補了這個能力缺口。

4.2 自主性

對于無人機，在自主技術的幫助下，能有效減輕操作員的疲勞度，實現一個控制站同時控制多架飛機，對高風險區域的自主規避能降低被敵方擊落的可能性。

4.3 運輸費用

K-MAX無人直升機每小時飛行花費1100美元，西科斯基公司稱退役的UH-60A直升機可改進成運輸成本為8.045美元/公里噸的無人運輸直升機，與5噸重卡車的運輸費用相當。

5 美國無人運輸直升機發展啟示

6 結語

無人運輸直升機在未來戰爭中將發揮重要作用。目前美國在無人運輸直升機方面發展迅速，我國在該方面的研究較少，有關部門需加強對無人運輸直升機運用與效能的研究力度，引導無人運輸直升機的發展。

圖3：無人黑鷹直升機