2024年3月波音公司宣布:已于今年2月向美國海軍交付第一架MQ-25A艦載無人加油機。按照之前的合同,MQ-25最終將加入美國海軍航母艦載機聯隊,逐漸接手空中加油任務。考慮其可能成為美國海軍未來重要艦載機型號,有必要對MQ-25無人機項目的現狀和未來發展前景進行跟蹤和分析。
美國海軍艦載加油機發展概況
與KC-135等典型岸基加油機相比,由于航母本身對艦載機的體積、重量的約束,艦載加油機無法安裝硬式加油飛桿,也沒有空間搭載飛桿操作員,所以艦載機加油基本采用伙伴加油方式和軟式加油。
艦載加油機的任務類型與空軍加油機略有不同。作戰任務期間,通常加油機會伴隨打擊機群出動,在戰斗空域外為其加油。此外,在每個飛行日還需要執行例行加油任務,滯留在航母周邊,為著艦不順利的返航艦載機應急加油,以便它們能再次嘗試著艦。
二戰之后,美國海軍航母艦載機聯隊使用過多種加油機。除EA-3B/EKA-3B(在彈艙搭載加油組件)、KA-6D(取消全天候攻擊系統相關設備,機內加裝加油組件)等專用加油機外,也曾使用A-7、S-3B、F/A-18等其他類型艦載機作為非專用伙伴加油機。自從1990年KA-3B退役、1993年KA-6D退役、 2009年S-3從作戰中隊退役后至今,美國海軍就完全依靠F/A-18系列戰斗機執行空中加油任務。
作為伙伴加油機時,F/A-18E/F在中心線外掛加油吊艙,同時機翼外掛4個副油箱(容量為480加侖)。如果只用副油箱搭載轉移燃料,共可輸出約6000kg(13000lb)燃油。
F/A-18E/F作為艦載伙伴加油機,使用上比較靈活。可根據需要作為伙伴加油機,在不執行加油任務時仍然是具備全部作戰能力的艦載戰斗機。
MQ-25加油機初步分析
尺寸
美國海軍和波音公司都未公開該機的詳細尺寸數據。筆者能找到的、來源比較可信的尺寸數據,僅有2019年波音和美國海軍聯合發布的1張圖片。圖中給出了少量數據。
筆者將這些數據與F/A-18的尺寸數據進行了對比。其中機翼折疊后高度用上述圖片中的尺寸進行測量換算。
從對比表數據可以看到:當機翼折疊后,MQ-25的長、寬、高尺寸均小于等于F/A-18E/F,因此當在機庫中存放和維護時,其占用的機庫空間不大于F/A-18E/F,不會額外占用機庫空間。
需要注意的是:機翼展開時翼展高達22.8m,遠大于F/A-18E/F,已經接近E-2C預警機的翼展,即24.6 m(80英尺7英寸),這會在一定程度上影響航母甲板的運作。因此初步推斷:如果該機能實際列裝,預計會在每日飛行任務時最早離艦、最后著艦,從而減少大翼展帶來的飛行甲板占用影響。
發動機/進氣道
波音公司和美國海軍并未公開MQ-25使用的發動機。有資料稱該機使用AE3007N發動機。
經查,AE3007/F137系列發動機由羅羅公司和阿里森公司聯合研制,主要配裝支線飛機和大中型公務機。其中,AE3007H/F137-AD-100發動機配裝“全球鷹”無人機。全系列發動機最大直徑1105mm,長度(含旋轉頭錐)2923mm,干重750kg。
考慮到艦載使用的需求,AE3007N在尺寸上應該變化不大,主要是進行海上使用修改,以耐受海上作業時的高溫、高濕、高腐蝕環境。
此外,該機很少見地采用了齊平式背部進氣口。僅從艦載加油任務考慮,背部進氣口并無顯著收益,故更可能出于隱身考慮。據此,初步推測了發動機在機內的布置位置,如圖2所示。
加油設備
有開源資料稱:MQ-25在兩側機翼下各設計有1個掛點,用于外掛伙伴加油吊艙和其他任務吊艙。但在目前的所有公開資料上,都是左側機翼下外掛1個軟式加油吊艙。根據吊艙外觀和尺寸,基本可以判斷是美國海軍常用的D704伙伴加油吊艙。從使用、維護、技術延續性方面考慮,沿用現役伙伴加油吊艙是合理的。
單側機翼外掛加油吊艙,偏離了之前航母標準加油機慣例—加油軟管/錐套從中心線放出。但加油吊艙位置很接近全機中心線,且機翼和副翼的翼展均很大、有足夠的滾轉控制能力,因此從飛控角度考慮,這種不對稱掛載不會對飛行控制產生嚴重影響。
內部油箱空間分析
美國海軍提出的加油能力指標是:在距離航母約930km(500mi)處提供約6800kg(15000lb)燃油。這意味著要為本機長時間留空和向他機加油留出足夠的油箱空間。
該機的使用速度范圍在高亞聲速,可以采用相對厚度較大的翼型;機翼采用相當高的翼展,直接增加了機翼的絕對厚度。因此就空間而言,機翼內翼段有很大的可用油箱空間。
以前文三面圖為基準進行測量估算:該機機身最大寬度約3.8m、最大厚度約2m,因此機身內部有充足的空間。參考前文中發動機的布置位置,以及本文多張照片中前起艙、主起艙的位置,可以認為在前、中機身內有相當大的內部空間可用于布置油箱。
對MQ-25預定任務的初步研判
加油設備外掛的目的
僅就加油任務本身而言,直接沿用現役加油吊艙并外掛,是成本最低且技術最成熟的途徑。但換個角度看,MQ-25前、中機身的深度和寬度都大于KA-6D,其內部空間能夠容納軟式加油設備,使用時放出軟管和錐套,不使用時將軟管收回并封閉出口以保持全機隱身能力。
因此可以初步認為:將加油吊艙外掛,是因為波音公司和美國海軍為MQ-25規劃的任務不只是單純的加油機,所以機身內部空間將主要用于布置其他任務設備,將加油吊艙設計為外掛式,就能不擠占機內空間。
隱身設計
從全機層面,MQ-25實施了很多隱身措施。
(1)背部埋入式進氣口,航向方向幾乎不可見;全動V形尾翼,且上反角與機身側面輪廓線對齊,機身側面棱邊化;
(2)噴口設計為寬而扁平的矩形,機翼折疊鉸鏈線上方設置圓滑的整體式整流罩;
(3)尾鉤改為內埋式,使用時打開艙門放出,不使用時收回并關閉艙門;
(4)T1驗證機的機頭空速管進行隱身化修型。
但與此同時,在T1驗證機上,處于迎頭探測范圍內的前機身口蓋,都未進行邊緣鋸齒化。甚至在正式交付海軍的第1架試驗機上,其機頭上表面的蒙皮接縫,同樣也未按照隱身常規進行鋸齒化處理。從這些細節分析,MQ-25A的隱身水平偏低。
需要指出:迄今為止,波音還從未研制并正式列裝過戰術隱身飛機,缺少隱身設計的實踐經驗。因此,MQ-25A當前狀態相對降低的隱身能力,是因為波音的技術能力有限,還是其預定任務不要求較高隱身指標,還有待觀察。
未來可能的任務
目前艦載機聯隊的空中加油任務,只是艦載F/A-18E/F機隊的任務之一,在不執行加油任務時,這些“超級大黃蜂”依然可以執行所有的戰斗任務。而如果按照占用甲板空間用MQ-25A以1:1比例去替換“超級大黃蜂”,實際上意味著削弱了艦載機聯隊的打擊能力。這是不合理的。
MQ-25A平臺具備良好的搭載能力,也有足夠大的內部可用空間搭載任務設備,其前機身的下表面兩側也設計有大面積的平直表面可用于搭載大口徑天線。因此,它具備執行ISR的機體基礎,所以筆者研判未來美國海軍大概率將會把MQ-25A用作遠程ISR平臺。
后續發展和使用仍將面臨很多挑戰
按照2018年簽署合同時的規劃,6年周期內要完成4架發展用機的研制和發展,當時計劃2025年具備初始作戰能力。但對比現狀,該機的發展和列裝,還將面臨一系列挑戰,研制進度和列裝進度將不可避免地嚴重推遲。
融入美國海軍現有作戰體系還有很長道路
此前,無論是使用KA-6D專用加油機,還是使用F/A-18伙伴加油機,這些加油機都屬于所屬中隊,在編制和使用上都是中隊的一部分。因此,在隨航母布署時,并不影響所屬艦載機聯隊的組織結構。而按照當前規劃,MQ-25A將編制為2個加油中隊,以分隊形式加入艦載機聯隊進行布署,在效果上是給聯隊增加了1個新的所屬單位,為此聯隊的隸屬關系和使用方式要做相應調整。
其次,在當前艦載機聯隊結構中,除E-2D預警機分隊和EA-18G電子戰機分隊外,并沒有專職ISR分隊。因此,如果美國海軍打算將MQ-25A用于純ISR任務,也需要對聯隊的作戰使用流程進行相應調整。
此外,艦載加油機有其特有的任務:在有飛行任務期間持續滯留母艦上空,為反復著艦失敗的艦載機進行緊急加油,以便后者能再次嘗試著艦或轉向陸地機場備降。這意味著在高度擁擠的航母周邊空域,MQ-25A要無縫連接現有的航母作戰使用流程,遇險艦載機飛行員要適應在高心理負擔下完成從無人機上加油的作業,這些客觀困難,都需要艦載機部隊和航母航空部門長期摸索和適應。
最后,與F/A-18E/F中隊(理論上,整個中隊的飛機在硬件上都具備加油機能力)不同,MQ-25A很可能只能以數量更少的分隊方式上艦。因此,數量有限的加油機,在隨隊加油、著艦應急加油、可能的ISR任務之間如何分配,也需要長時間的摸索和適應。
考慮到此前僅有T1驗證機曾進行過一輪上艦適應性試飛,可以合理推測:MQ-25A將需要較長的發展周期和大量試飛,才能最終融入現有的艦載機聯隊。
波音的項目發展將大概率延期
進入噴氣時代以后,波音在小型戰術飛機和隱身飛行器這兩個領域,至今仍未有完成發展并列裝的型號。同樣,盡管繼承了麥道的“超級大黃蜂”系列艦載戰斗機,但在其之后波音也沒有任何最終列裝的艦載機型號。因此,僅就技術而言,MQ-25A對于波音都是一個巨大的挑戰。
此外,波音的項目管理能力也存在較大短板。以T-7A教練機為例,盡管與薩博組隊并按時完成了原型機生產和首飛,但之后的發展試飛一直進展緩慢,2018年簽訂合同時計劃2024年具備初始作戰能力(IOC),但到2023年4月時《空軍和空天軍雜志》(Air and Space Forces Magazine)報道首批生產型至少要到2025年12月才能交付。以此作為參照,很難相信技術更復雜的MQ-25A能按期在2025年實現IOC。