“遠射”無人機項目發展和應用淺析

劉雨 李軍 吳健

項目發展概述

“遠射”（LongShot）無人機項目的技術起源，可以追溯到2017年9月美國國防部預研局（DARPA）戰略技術辦公室提出的飛行掛架項目。當時設想的飛行掛架的要點是：由三代機外掛；可作為普通掛架直接發射彈藥（此時不從載機投放，且可重復使用），也可從載機發射后自主飛行并發射彈藥；攜帶1-2枚AIM-120導彈，有擴展攜帶SDB等彈藥的能力；可以Ma0.9速度飛行20分鐘，發射后不回收。對比當前的LongShot項目可以發現，兩者在概念、使用場景等方面均相當近似。圖1為當時提出的設計概念。

2020年，DARPA正式啟動LongShot項目。此時其使用構想已經有所變化：除由戰斗機外掛外，還考慮過由轟炸機機內彈艙掛載，攜帶的彈藥也不局限于空空導彈、還包括了空面制導武器。設想的使用場景為：在打擊敵人嚴密防守目標時，載機（包括轟炸機和戰斗機）在防區外很遠位置發射LongShot，由后者穿透敵防線，在更近距離投放彈藥，以提高命中率和載機生存率。

2021年8月8日，DARPA宣布將階段Ⅰ初步設計合同授予通用原子、洛馬、諾格公司。此時使用場景已經更為明確：LongShot攜帶空空導彈，打擊空中目標。為此DARPA投入了相應經費：2021財年2400萬美元，2022財年3600萬美元，2023財年3600萬美元， 2024財年申請了4400萬美元。此后各公司相繼發布了各自的設計概念圖。圖2為三家公司發布的設計概念圖。

2023年9月，通用原子宣布中標成為唯一承包商，負責設計、生產并試飛全尺寸原型機，并披露了最新設計方案。圖3為通用原子公司的概念方案圖。

對LongShot設計要素的分析

飛行器機載航電需求

從最初的飛行掛架至今，就概念而言，LongShot均被定義為消耗性裝備。因此，其生產成本和使用成本，都需要盡量降低。同時，受限于機體尺寸，也難以布置大口徑射頻/光電傳感器，即使強行安裝雷達或光電設備，因陣面尺寸限制，也難以具備獨立搜索跟蹤敵空中目標的能力。此外，全機供電能力有限，也限制了向有效載荷供電的能力。綜合上述分析可初步判斷：LongShot不配備火控雷達，但不排除配備光電傳感器作為輔助，只能依靠數據鏈接收目標信息、交戰指令、為發射后的空空導彈提供中途修正指令。

與轟炸機的適配性分析

2020年啟動項目時，DARPA設想過由轟炸機掛載。但到了2021年發出階段Ⅰ合同時，已經取消了這個要求。筆者從幾何尺寸角度對此進行分析。

美軍現役有B-1B、B-2A、B-52三種轟炸機。B-1B目前不具備實戰外掛武器能力，B-2A無外掛功能，僅B-52能在機翼內側掛點外掛武器。但B-52當前的主要用途是發射各種防區外武器，無需過于靠近交戰前線空域，也無穿透性打擊的功能和需求，所以美軍現役轟炸機對“用LongShot發射空空武器或空地武器”這個功能幾乎沒有需求。

上述三種轟炸機通常使用安裝在彈艙內的旋轉發射器來掛載和發射武器。此時，能掛載的武器的尺寸，受到發射器本身和彈艙截面尺寸的約束。當前上述轟炸機常用的最大尺寸武器是2000磅級GBU-31 JDAM制導炸彈和AGM-158系列對地/對艦導彈。圖4為這兩種武器和AIM-120導彈的截面尺寸對比。

容易看到：在旋轉發射器上掛載1枚GBU-31或AGM-158的可用截面空間，僅勉強能布置下1枚、完全不能布置下并列2枚AIM-120空空彈。考慮到LongShot還需要更多空間來布置機體結構、翼面等部件，顯然，一個有8個掛彈位置的旋轉發射器，無法掛載8架、最多能掛載4架LongShot。換言之，如果轟炸機需要使用LongShot作為自衛手段，將明顯減少進攻用武器掛載量，有得不償失之嫌疑。

因此推測：正是因為該原因，2021年發布階段Ⅰ合同時，取消了由轟炸機掛載的需求。

與F-15飛機的適配性分析

按照2023年通用原子公司發布的概念圖，LongShot采用的載機是F-15E戰斗機。

F-15E戰斗機掛載條件最寬松的掛點是機翼內側下掛點，該掛點通常掛610加侖副油箱。按照飛行手冊數據，這種副油箱滿載重量約2300kg。公開資料中并未找到該副油箱的尺寸數據，筆者根據部分公開資料推算：該副油箱直徑約800mm，長度約6.2m。

從圖5可以看到：如果將副油箱下部截面改方，基本上能并列布置2枚AIM-120導彈。

從圖6可以看到：在610加侖副油箱輪廓包線內，掛載AIM-120導彈后仍有一定空間布置油箱、發動機等部件。

日本航空自衛隊F-15曾在這個掛點掛載無人機成功完成了空中發射測試。該無人機全長約5米，翼展2.5米，如圖7所示。

綜合上述情況筆者認為：以F-15E作為載機時，以內側機翼掛架下掛點的2300kg發射重量/6.2m全長/截面尺寸800mm作為設計約束，能夠設計出滿足LongShot需求的飛行器。

對LongShot使用場景的分析

按照當前DARPA設想的使用場景：LongShot自身不攜帶火控級傳感器，只通過數據鏈接收外部信息；將由F-15攜帶并發射，載機不進入對方防區；發射后LongShot在載機前方、交戰區域前方滯留，由外部提供目標信息和開火指令，以A射B導模式進行交戰。

在這個場景中，作為載機的F-15因為不具備隱身能力，只能在防區外就發射LongShot；同樣，因為身處防區外，F-15的機載傳感器也很難發現對方隱身目標，難以為LongShot提供目標數據。這意味著F-15E只能用作搭載/發射平臺，將LongShot掛載到交戰區域附近并發射，需要依靠位置更突前的F-22/F-35提供目標數據和引導導彈完成交戰。因此，它的使用流程相對復雜，從F-15發射后要將指揮權限移交給突前的四代機。在未來高烈度高拒止作戰環境下，如果它被大量使用，這種權限移交、接收目標數據、與地基交戰的全過程，能否順利實施，存在不確定性。

其次，前文已經提到，F-15的機翼內側下掛點具備（中心線掛點可能具備）掛載LongShot的能力，但這3個掛點是F-15常用的副油箱掛點。在美國空軍的構想中，F-15EX的預定任務之一就是擔任四代機的“導彈卡車”，為四代機提供外部持久火力。因此，以犧牲F-15、尤其是F-15EX的部分續航力，來換取LongShot具有的戰場滯留能力，是否收益更大，還有待觀察。

此外還需要指出的是，LongShot的作戰成本會相對高。它不具備回收和再次使用能力，一旦發射，無論是否與目標交戰，都意味著消耗了2枚空空導彈及其自身。這種消耗，不但意味著額外的成本，還需要消耗相應的運輸成本和使用成本。對于高消耗的高烈度戰場，這種作戰成本，并非可以忽視的因素。

協同式作戰飛機

按照美國空軍當前的構想，協同式作戰飛機（CCA）將是其未來作戰體系中的骨干裝備，用于協助NGAD、F-35、B-21等主戰裝備執行高烈度高風險作戰任務。從當前公開的零散資料分析，CCA將會是一組、多個不同型號的無人機，每個型號執行特定類型的任務，且當前CCA體系的具體型號組成尚未有明確定義。而按照當前DARPA的規劃，LongShot將很快能進入試制試飛階段，其空基發射、空空交戰能力，都是CCA概念所需要的。

據此筆者分析：如果LongShot能按照項目時間表按時完成試制并試飛，將能夠協助CCA概念的發展，并可作為有用的工具和平臺，去演示驗證CCA概念所需的一些作戰所需能力。

結論

綜上分析：LongShot項目在技術上是可行的；其是否適應未來高烈度戰爭的需求，還存在較高的不確定性，最終能否走出“驗證機”階段而實際服役，還有待觀察；有潛力作為CCA發展的演示驗證工具，值得推動其發展和使用。