“火鳥”無人機系統(tǒng)即將參與中空長航時市場競爭

梁劍

今年上半年，諾斯羅普·格魯門公司將向首批用戶交付“火鳥”無人機系統(tǒng)，標志著該項目已經(jīng)從研制轉(zhuǎn)向了市場開拓。諾格公司在“火鳥”無人機的研制過程中進行了諸多創(chuàng)新，比如采用了前所未有的有人/無人可選駕駛模式、高度兼容的任務架構(gòu)等，這使該機具有非常高的任務靈活性，并適用于傳統(tǒng)防務市場，以及民用、執(zhí)法等領(lǐng)域。更為重要的是，技術(shù)方面的創(chuàng)新，讓諾格堅信“火鳥”能夠取得市場上的成功。

2018年底，全球知名無人機系統(tǒng)制造商諾斯羅普·格魯門公司對外發(fā)布消息，消息稱將在不久之后向市場推出一款新的可用于情報收集的無人機系統(tǒng)產(chǎn)品。該公司所說的這款新產(chǎn)品就是技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟，并完成了全部測試的“火鳥”（Firebird）無人機系統(tǒng)。

發(fā)展回顧

“火鳥”是一種單發(fā)、可選駕駛模式（通過更換部分機載電子組件，可以在有人駕駛和無人模式之間切換）無人機系統(tǒng)，2011年5月9日首次公開亮相，負責研制的是2007年被諾斯羅普?格魯門公司收購的縮比復合材料公司（Scaled Composites）。

2009年2月，縮比復合材料公司內(nèi)部開始探討研制有人/無人可選駕駛模式飛機的可行性，并得到了公司高層的同意，僅僅一年之后原型機就完成了首飛。2010年10月，“火鳥”在加利福尼亞州薩克拉門托的一次試飛中，第一次測試了從公共信息源搜集和處理情報的能力。2011年5月9日，“火鳥”第一次公開亮相，并在其后的“2011帝國挑戰(zhàn)”演習中，展示了任務載荷能力。2012年11月，“火鳥”開始進入任務系統(tǒng)飛行測試階段，并且獲得批準制造。據(jù)公開的資料顯示，“火鳥”采用了獨特的雙尾撐、雙垂尾機身結(jié)構(gòu)，設(shè)計師正是大名鼎鼎的博特·魯坦（Burt Rutan），其公司內(nèi)部代號為“355型”產(chǎn)品。“火鳥”無人機也是博特?魯坦設(shè)計的最后一款產(chǎn)品，2011年4月，他正式宣告退休。

大約三十年前，以色列發(fā)明家阿比?卡瑞姆（Abe Karem）向美國空軍提供了一架自制的無人機系統(tǒng)，他希望用這架名為Amber的無人機開辟一個陸基、長航時無人偵察機市場。當時已經(jīng)對國產(chǎn)無人機大失所望的美國空軍被Amber項目所吸引，并決定投資該無人機的研制，而Amber也成為后來大名鼎鼎的“捕食者”系列無人機的原型機（在研制Amber期間，阿比?卡姆瑞成立了Leading Systems公司，該公司后來被當時的休斯公司收購，不就之后又被休斯專賣給了通用原子航空公司）。諾斯羅普·格魯門公司希望他們的“火鳥”能像Amber一樣，開辟出一個全新的市場，甚至創(chuàng)造和引領(lǐng)一個時代。

美國軍用、民用中空長航時（MALE）無人機市場潛力巨大，通用原子能公司每年僅從五角大樓獲得的訂單就近10億美元，這讓諾斯羅普·格魯門公司一直尋求機會能夠進入該市場。當前，美國空軍除裝備“捕食者”/“收割者”系列無人機之外，還采購了超過30架MC-12W（基于“空中國王”350/350ER改進而來）偵察機用于情報收集、偵察等任務，并主要將其不屬于阿富汗、伊拉克反恐戰(zhàn)場前線。但是，MC-12W的任務續(xù)航時間只有4~6h，而在攜帶相同功能任務載荷的情況下，“火鳥”的續(xù)航時間可以達到40h。

早在“火鳥”第一次亮相時，諾斯羅普·格魯門就表示這是一款面向未來的，具有高度任務靈活性的無人機系統(tǒng)，該機最吸引客戶的地方還不是機體設(shè)計和可選駕駛模式，而是其任務架構(gòu)的高度兼容性和模塊化。“火鳥”在設(shè)計之初，就突出了多任務能力，其在飛行過程中能夠同時使用四種不同的任務載荷執(zhí)行信息搜集任務。

市場定位

按照諾斯羅普?格魯門公司的最新計劃，“火鳥”的生產(chǎn)將由位于加利福尼亞州圣迭戈的諾斯羅普·格魯門公司自動化系統(tǒng)分部負責，并在2019年上半年交付用戶。在諾斯羅普?格魯門公司的市場戰(zhàn)略中，“火鳥”無人機并不是一款拿來和其他無人機爭奪現(xiàn)有市場的產(chǎn)品，諾斯羅普·格魯門公司希望依靠該無人機的強大綜合性能，為客戶提供更為多樣化的任務選擇，進而刺激和制造新的市場需求。用諾斯羅普·格魯門公司官方高層的話說，“火鳥”不是一款針對特定競爭對手而設(shè)計的產(chǎn)品，“我們將這款產(chǎn)品設(shè)計的非常靈活，所以它具有很強的任務靈活性，只需要很小的內(nèi)部改動而不是重新設(shè)計，就能夠滿足客戶非常廣泛的任務需求。”

據(jù)諾斯羅普·格魯門公司公布的最新數(shù)據(jù)顯示，“火鳥”采用大展弦比機翼設(shè)計，翼展為24m，這個數(shù)字比2011年5月該機第一次亮相時公布的尺寸增加了2m，并且尾撐外端的機翼段有小角度上反，但是之前曾出現(xiàn)過的翼尖下反角被取消了，這樣的設(shè)計在保證了該機具有良好的升力性能，進而提升了續(xù)航能力，同時也提高了飛行過程中的穩(wěn)定性；動力系統(tǒng)為一臺萊康明T540型活塞發(fā)動機，并配備一副五槳葉推進式螺旋槳。機組乘員為2人（可選），載荷能力560kg，機長10m，高2.96m，最大起飛重量2268kg。為了攜帶多樣化的任務載荷，“火鳥”無人機的機腹設(shè)計有一個體積1.3m3的載荷艙。自去年三月開始攜帶任務載荷進行飛行測試以來，“火鳥”的表現(xiàn)大大超出了設(shè)計目標，這也是諾斯羅普·格魯門公司宣布其將于今年交付客戶的信心所在。雖然該公司并沒有對外公布該無人機其他性能指標，但是從2011年5月公布的相關(guān)數(shù)據(jù)來看，其最大飛行高度為9000m，續(xù)航時間超過40h。

圖1 “火鳥”即將進軍美國軍用、民用中空長航時無人機市場

2018年3月，改進設(shè)計的“火鳥”進行了首飛，2018年5月，一位美國網(wǎng)友在網(wǎng)上發(fā)布了一張“火鳥”無人機照片，機身編號N326JG，并聲稱這是一架完整狀態(tài)的“火鳥”。不過，諾格公司對此并沒有發(fā)表任何意見，也沒有透露關(guān)于該項目進展的任何信息。幾個月之后，諾斯羅普·格魯門公司官方于去年12月初在網(wǎng)上發(fā)布了一張新的“火鳥”無人機照片，這是第二架全狀態(tài)的“火鳥”無人機，只不過機身架編號是N518DF。

作為一款有人/無人可選駕駛模式飛行器，“火鳥”可以自主飛行，也可以機組人員操縱飛行。在有人駕駛模式下，其座艙可以容納1名飛行員和1名任務系統(tǒng)操作員；而通過換裝座艙蓋，移除機組人員座椅，并安裝超視距通信天線，“火鳥”可以在4h內(nèi)轉(zhuǎn)換為一架可以完全自主飛行的中高空長航時無人機。除此之外，“火鳥”還有一種操作模式，即機組人員在操縱任務系統(tǒng)的時候，飛機會切換到全自動飛行模式。去年11月底，諾格的研究人員完成了“火鳥”無人機上述操控模式的飛行測試。

未來前景

“火鳥”的設(shè)計目的就是為用戶提供更強的信息獲取能力，所以其機身能夠攜帶的任務載荷非常多樣，其任務系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計可以加載和容納超過20種不同類型的情報收集和監(jiān)視設(shè)備，包括戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)、光電探測系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、射頻信號搜集系統(tǒng)等等。

圖2 技術(shù)已經(jīng)成熟的“火鳥”無人機潛在的客戶除了傳統(tǒng)的軍方用戶之外，還將包括執(zhí)法、科考、商用等多個領(lǐng)域的用戶，除了滿足美國國內(nèi)用戶之外，該機未來也將被推向國際

編號N518DF的測試機在進行任務載荷試驗時搭載了一套菲利爾系統(tǒng)公司（Flir System）研制的Star Safire 380-HD型高清光電探測系統(tǒng)和一個紅外相機。Star Safire 380-HD是一款全數(shù)字的高清光電探測系統(tǒng)，其內(nèi)部整合了日間彩色攝像機、彩色微光/近紅外相機以及高精度的激光測距/指示儀，整套系統(tǒng)具有尺寸小、重量輕、能耗低的特點。諾斯羅普·格魯門公司官方的測試結(jié)果顯示，N518DF號測試機在飛行過程中，能夠同時使用4種不同的任務載荷執(zhí)行情報收集、偵察等任務。此外，該機的機翼下面還設(shè)計有2個外掛點，既可以攜帶空地武器系統(tǒng)，也可以攜帶更多的任務吊艙。

既有強大和多樣化的任務載荷能力，又能夠在有人、無人駕駛模式間快速切換，使得諾斯羅普?格魯門公司對“火鳥”無人機的未來充滿信心，并希望在防務承包商傳統(tǒng)客戶群之外開辟新的市場。“火鳥”既不同于通用原子能公司的MQ-9無人機，也不同于比奇飛機公司“空中國王”350ER型有人駕駛偵察機，諾斯羅普·格魯門公司堅信他們產(chǎn)品與目前市場其他同類產(chǎn)品相比具有更高的性價比。

諾斯羅普·格魯門公司認為，技術(shù)已經(jīng)成熟的“火鳥”無人機潛在的客戶除了傳統(tǒng)的軍方用戶之外，還將包括執(zhí)法、科考、商用等多個領(lǐng)域的用戶，除了滿足美國國內(nèi)用戶之外，該機未來也將被推向國際市場。不過，面對國際市場，諾斯羅普·格魯門公司也存在一定的擔憂，因為有人/無人可選駕駛模式的飛行器在出口時將面臨更多的技術(shù)管制。因此，為了減小出口時面臨的阻力，諾斯羅普·格魯門公司有可能會先將純無人駕駛模式的“火鳥”推向國際市場。

今年上半年，諾斯羅普·格魯門公司將率先向幾個沒有公開身份的政府客戶提供“火鳥”無人機系統(tǒng)，及相關(guān)的一些保障服務，諾斯羅普·格魯門公司已經(jīng)按照客戶的要求為“火鳥”加裝了相應的任務系統(tǒng)。此外，諾斯羅普?格魯門公司還在同密西西比州的Tenax航宇公司就銷售“火鳥”事宜進行談判，作為一家信息服務商，后者主要為美國空軍、陸軍、海軍、司法部、FAA以及林業(yè)部門提供情報搜集服務。■