艦載無人機漸入“遠(yuǎn)”“大”時代

  前段時間，土耳其一家公司研制的TB-3無人機首飛，引發(fā)世界軍迷“圍觀”。其備受關(guān)注的原因，首先在于該型無人機具有可折疊機翼，具備在兩棲攻擊艦短跑道上起降的能力。

　　TB-3無人機的出現(xiàn)，是世界各國不斷探索無人機上艦之路的縮影。在此之前，已有不少國家在進(jìn)行同樣的摸索。

　　2022年5月，美國一家公司對外公布了其研制的MQ-9B艦載無人機。這型無人機配置了新設(shè)計的機翼和尾翼，可以在兩棲攻擊艦上起降。2023年，另外一家公司推出的“莫哈韋”無人機在一艘航母上進(jìn)行了起降測試。

　　以上艦載無人機，和以前一些艦船上應(yīng)用的無人機不同，它們的體形更大，飛得更高更遠(yuǎn)，留空時間也更長，所攜帶載荷更大或更多。

　　那么，這是否意味著艦載無人機的發(fā)展正“全面開花”？它的發(fā)展為什么呈現(xiàn)出“遠(yuǎn)”“大”等特點？今后的發(fā)展存在哪些問題？請看本期解讀。

　　TB-3無人機。資料圖片

　　S-100無人機。資料圖片

　　Transwing無人機。資料圖片

　　MQ-9B艦載無人機。資料圖片

　　遠(yuǎn)航程、大體形艦載無人機成為發(fā)展新趨勢

　　在很多人印象中，航母的塊頭很大，足以搭載眾多戰(zhàn)機。實際上，長期以來，艦上甲板空間有限，一直是影響艦載機發(fā)展的因素之一。

　　這種影響，不僅波及一代代有人駕駛艦載機，也在一定程度上左右了無人艦載機的發(fā)展路徑，使其發(fā)展不得不從無人艦載直升機“起航”。

　　20世紀(jì)60年代，美海軍開始應(yīng)用的QH-50無人艦載直升機是較早上艦的無人機，可以攜帶魚雷執(zhí)行反潛任務(wù)。之后，研制公司對QH-50進(jìn)行了多次升級，但用無線電遙控的它，仍無法適應(yīng)波濤洶涌的海上環(huán)境，隔三岔五失控墜海，讓研發(fā)人員和其使用者頭疼不已，后來它一度淪為訓(xùn)練靶機。

　　此類挫折也引發(fā)新一輪的探索。在隨后的時間里，各國開始為艦載無人機“大腦”增智，即研制短程遙控?zé)o人駕駛或自動控制系統(tǒng)，提高此類無人機在艦船上使用的安全性，從而使無人艦載直升機得到持續(xù)發(fā)展。

　　以法國在這方面的發(fā)展為例，去年6月，法國空客公司研制的VSR700艦載無人機完成了在裝有直升機甲板的民用船只上的起降。這型無人機在民用輕型直升機基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，據(jù)稱可在40節(jié)以上風(fēng)速中安全起降。值得關(guān)注的是，借助空客公司研發(fā)的甲板探測器系統(tǒng)，以及另一家公司研發(fā)的無人駕駛系統(tǒng)，VSR700艦載無人機無需借力衛(wèi)星導(dǎo)航及全球定位系統(tǒng)，就可完成在甲板上的起降。此前的2019年，法國海軍成立了首個艦載無人機中隊，該中隊裝備的S-100無人機同樣采用了直升機構(gòu)型。

　　但是，無人艦載直升機在發(fā)展過程中，也暴露出一些短板，如航程有限、飛行速度較慢、留空時間較短等。這些短板，讓其無法適應(yīng)對抗日益激烈的海上作戰(zhàn)環(huán)境與需求。于是，發(fā)展遠(yuǎn)航程、大體形艦載無人機，成為各國的新選擇。

　　去年9月，英國威爾士親王號航母上進(jìn)行了一次艦載無人機的測試。測試對象是“莫哈韋”無人機。該無人機從岸上起飛，通過自動控制與人工遙控相結(jié)合，完成了為航母“送快遞”的任務(wù)。不同的是，“莫哈韋”無人機已不是直升機構(gòu)型，而是較大型的平直固定翼無人機。

　　事實上，對飛得更遠(yuǎn)更高、載荷量更大無人機的探索早已開始。1993年，美國空軍提出“無人作戰(zhàn)飛機有可能成為21世紀(jì)空中作戰(zhàn)主導(dǎo)力量”的觀點后，美國海軍就啟動了航母大型艦載無人機選型工作，提出發(fā)展“艦載無人監(jiān)視與打擊飛機”。X-47B艦載無人機的試飛，就體現(xiàn)著相關(guān)方面在這一領(lǐng)域的探索。

　　2021年12月，美國海軍和相關(guān)公司完成了MQ-25A“黃貂魚”空中無人加油機的首次航母甲板調(diào)度測試。據(jù)稱，這型機長超過15米的無人機，一次可攜帶6噸多燃油，為多架有人戰(zhàn)機加油。

　　艦載無人機所呈現(xiàn)出的潛力，吸引著一些國家及一些防務(wù)公司先后加大投入力度，展開對其的研發(fā)。據(jù)公開資料顯示，俄羅斯也開始研發(fā)艦載無人機，計劃將其部署在建成后的23900型通用兩棲攻擊艦上，推出海軍版的“獵人”無人機是其可能的選項之一。

　　在這方面，翼動力公司研制的Transwing無人機呈現(xiàn)出“走中間路線”的一面，通過將機翼設(shè)計成可調(diào)整位置的方式，該無人機獲得了傾轉(zhuǎn)旋翼機的一些效果。在此基礎(chǔ)上推出體形更大的無人機型號承擔(dān)貨運任務(wù)，是其未來發(fā)展方向。在追求更大航程、更強載荷能力這一點上，它與其他新型無人機一樣，可謂“殊途同歸”。

　　解決難題的程度決定了其上艦速度

　　讓無人機上艦，有很多好處。比如重量輕、配置比較靈活；較易維護(hù)、成本較低；能在更多環(huán)境中執(zhí)行各類任務(wù)；操作人員面對的安全風(fēng)險較低；即使損失也可承受等。也正因此，各國海軍對發(fā)展艦載無人機的期望值較高。然而，從實際情況看，艦載無人機的發(fā)展并非已“全面開花”，能夠上艦的無人機“鳳毛麟角”，目前所能達(dá)成的作戰(zhàn)效果也差強人意。

　　這是因為，讓無人機上艦并不等同于把無人機搬上艦船，而是涉及到方方面面的難題。能否解決這些難題，直接決定著無人機是否可以上艦；而解決這些難題的程度，決定著無人機上艦的速度。

　　起飛降落難。狹小晃動的艦上甲板環(huán)境、來自多方面的電磁干擾等因素，給艦載無人機起降帶來不小風(fēng)險。能否在不斷移動的艦船上，完成在晃動的甲板上的安全起降，是無人機上艦的“入門考試”。

　　目前，雖然有火箭助推起飛、彈射起飛、傘降回收、撞網(wǎng)回收、天鉤撞繩回收等多種無人機起降方式，但適用這些方式的無人機基本上體形不大。對正受到各國海軍垂青的大型遠(yuǎn)航程無人機來說，一般會采用像有人艦載機那樣的起降方式。據(jù)統(tǒng)計，即使是一些體形較小的艦載無人機，其在回收時發(fā)生的故障也占到整個任務(wù)期間所發(fā)生故障數(shù)量的80%以上。而要把塊頭較大的遠(yuǎn)航程無人機，像有人艦載機那樣，安全地降落在甲板上，難度可想而知。

　　機艦協(xié)同難。同陸基無人機相比，艦載無人機面臨著機艦協(xié)同的難題。與短航程的無人艦載機相比，遠(yuǎn)航程、大體形的無人艦載機對機艦協(xié)同的要求更高。難度的遞增，源于艦上操作人員必須“兩只手彈琴”，面對同一個甲板，既要考慮有人艦載機的使用，也要考慮無人艦載機對甲板面積的擠占。

　　尤其是隨著一些國家要求遠(yuǎn)航程、大體形艦載無人機具備與有人艦載機“聯(lián)手”的能力，更增加了艦機協(xié)同的難度。

　　當(dāng)前，一些艦載無人機的智能化水平不斷提升，有的甚至已達(dá)到大多數(shù)時間可自主控制飛行的標(biāo)準(zhǔn)，但在起降階段，仍需要類似“人在回路中”的控制。以MQ-25A“黃貂魚”空中無人加油機為例，盡管它采用了人工智能輔助決策，實現(xiàn)了一定程度的飛行自主可控，但起降階段仍需要進(jìn)行人工操作，這不可避免地給艦上操作人員帶來了壓力。

　　環(huán)境適應(yīng)難。海上環(huán)境復(fù)雜多變，高溫、高濕、霉菌、鹽霧等，是艦載無人機必須面對的現(xiàn)實。更大的體形、更遠(yuǎn)的航程，意味著將有更多的載荷長時間處于這種環(huán)境中，這不僅對建造無人機機體的材料提出了更高的抗侵蝕要求，而且對載荷的效能、無人機的飛控系統(tǒng)提出了更高要求。

　　這一點，在美國研制X-47B艦載無人機的過程中有所體現(xiàn)。為研制該型無人機，相關(guān)方面前后耗時5年，投入10億多美元。雖然試飛成功，但后來在喬治·布什號航母上兩次試降均告失敗的事實，以及后來該項目終因技術(shù)性能不達(dá)標(biāo)被迫擱置的現(xiàn)實，都體現(xiàn)著研制此類無人機難度之大。

　　也正是這種難度，讓不少國家望而卻步，也讓艦載無人機尤其是遠(yuǎn)航程、大體形艦載無人機成為為數(shù)不多的國家海軍的裝備。

　　大量用于大型海上移動平臺尚需時日

　　近年來，在無人機上艦方面，伊朗與土耳其算是動作較大的兩個國家。客觀來說，這兩個國家在無人機研制方面都取得一定成果，由于沒有堪用的有人艦載機，兩國不約而同地選擇讓無人機“登上”大型海上移動平臺。伊朗的大型海上移動平臺來自對貨輪的改裝，而土耳其的大型海上移動平臺是阿納多盧號兩棲攻擊艦。

　　與伊朗、土耳其不同，美國擁有不少核動力航母和現(xiàn)役的有人艦載機。因此，該國選擇的路徑是讓無人艦載機“嵌入”當(dāng)前海戰(zhàn)體系，實現(xiàn)與有人艦載機的“聯(lián)手”。

　　不過，無論采用哪種方式讓無人機上艦，其技術(shù)上的“關(guān)節(jié)點”沒有本質(zhì)的不同。

　　電磁彈射和攔阻技術(shù)。隨著尺寸更大、航程更遠(yuǎn)的艦載無人機上艦，短距起降或許將不再是此類艦載無人機的唯一選擇。尤其是隨著對艦載無人機出動效率和回收效率要求的提升，電磁彈射器和電磁攔阻裝置很可能也會用于一些遠(yuǎn)航程、大載荷的艦載無人機。這就對電磁彈射和攔阻技術(shù)提出更高的要求，以便充分發(fā)揮其功率大小可調(diào)、力量控制精準(zhǔn)且使用間隔時間短的優(yōu)點，助力大型艦載無人機快速升空、精準(zhǔn)回收。

　　智能化指控技術(shù)。實現(xiàn)對艦載無人機的有效指揮控制，一方面依靠艦載無人機性能的提升，尤其是在自主控制能力方面上大臺階；另一方面則需持續(xù)提升指控體系對艦載無人機控制的實時性與精準(zhǔn)度。要滿足這方面的需求，就必須進(jìn)一步向自動化、信息化、人工智能借力，通過技術(shù)賦能來提升艦載無人機與所搭載的大型海上移動平臺的協(xié)同水平。

　　先進(jìn)倉儲技術(shù)。當(dāng)前，一些艦載無人機采用了折疊機翼、取消尾翼等設(shè)計，努力使體積變小、結(jié)構(gòu)更加緊湊，甚至一些體形較小的艦載無人機也進(jìn)行了可折疊改造，但遠(yuǎn)航程、大載荷艦載無人機的出現(xiàn)，給相關(guān)艦船的倉儲帶來新的壓力。要發(fā)揮此類艦載無人機的作用，就必須采用更先進(jìn)的倉儲技術(shù)，同時推進(jìn)無人艦載機載荷的模塊化，以便在使用時與有人艦載機相得益彰，取得“1+1>2”的效果。

　　支持保障艦載機作戰(zhàn)是一個“巨系統(tǒng)”工程，除了以上3種技術(shù)，還有不少技術(shù)需要“解鎖”或者“進(jìn)階”。只有如此，才能讓遠(yuǎn)航程、大體形無人艦載機發(fā)揮出增強預(yù)警探測時效、提高通信中繼能力、豐富協(xié)同作戰(zhàn)樣式、增強支援保障能力等作用。 （黃武星 李學(xué)峰）