英"雷神"將新一輪試飛 歐無人機爆發(fā)
據美國防務新聞網5月1日報道,英國國防部(MoD)透露,英國“雷神”(Taranis)無人作戰(zhàn)飛機(UCAV)計劃于2015年下半年開展第三輪飛行試驗,這可能是“雷神”無人機最后一輪試飛。英國國防部發(fā)言人證實,由BAE系統(tǒng)公司帶領的工業(yè)界團隊,計劃在2015年底舉行第三輪飛行試驗。英國國防部和BAE系統(tǒng)公司均未對下一試飛階段內容做出評論。
“雷神”無人機計劃:英國空中攻擊力量長期探索的“結晶”
“雷神”無人機計劃是英國防部長期潛心發(fā)展英國空中攻擊力量的結果。早在20世紀80年代末,英國國防部就著眼于未來替換狂風攻擊機的潛在需求,與BAE系統(tǒng)公司聯(lián)合啟動了一項未來攻擊機(FOA)計劃,目的在于研制一種具備縱深攻擊能力的多用途戰(zhàn)斗機。經過幾年分析和研究,英國國防部根據重新制訂的“戰(zhàn)略防務評估”報告,在1997年將這項計劃重新調整為未來空中攻擊系統(tǒng)(FOAS)計劃,以便適應剛剛出臺的遠征戰(zhàn)略,滿足英國空軍的未來作戰(zhàn)需求。
在FOAS計劃中,英國國防部首次提出了無人戰(zhàn)斗機的發(fā)展遠景,在裝備發(fā)展方面重點關注各種用途無人機所需的關鍵技術,并參照美國發(fā)展無人戰(zhàn)斗機的模式,鼓勵BAE系統(tǒng)公司著手從事與之相關的預先研究。BAE系統(tǒng)公司在20世紀90年代初開始了無人機技術的初步研究,陸續(xù)提出了多種具有低可探測性的無人機方案。在此基礎上,BAE系統(tǒng)公司按照FOAS計劃的要求,對一系列先進布局概念進行了預先研究,力圖尋求到將低可觀測性和高敏捷性集于一身的一種可行方案,并大力探索自主飛行技術。
21世紀初,隨著BAE系統(tǒng)公司在一些核心技術方面取得較大突破,英國國防部著手制訂了一項極其保密的研制計劃,力求滿足英國空軍對于縱深打擊和高空監(jiān)視的未來作戰(zhàn)需求。直到2005年5月,英國國防部才首次公開了這項稱為戰(zhàn)略無人機試驗(SUAVE)計劃,并正式宣布了終止FOAS計劃的決定。在FOAS項目的基礎上,SUAVE計劃的主要目標集中在關鍵技術的風險降低工作,為英國國防部在未來無人機(UAV/UCAV/URAV)發(fā)展戰(zhàn)略上提供決策依據。
2006年初,BAE系統(tǒng)公司公開了有關無人機技術驗證的一些基本情況。據介紹,BAE系統(tǒng)公司先利用“翱翔”縮比模型驗證了翼身融合體布局的可行性,接著利用“茶隼”無人機進一步研究相關的隱身技術,最后將其綜合體現(xiàn)在“渡鴉”驗證機上?!岸渗f”驗證機首次采用了模塊化設計,可以非常容易地實現(xiàn)一機兩型,分別用于執(zhí)行攻擊和偵察任務。于是,BAE系統(tǒng)公司在多年探索的基礎上,正式提出了無人戰(zhàn)斗機設計方案和研制計劃,等待英國國防部的正式批準。
2006年12月7日,英國國防部在對“渡鴉”全尺寸驗證機的總體方案進行了全面細致的評審后,將一項價值1.24億英鎊的合同正式授予BAE系統(tǒng)公司領導的研制團隊。為了凸顯這項計劃的地位和作用,英國國防部借用了凱爾特神話中的“雷神”一詞,代表著力大無窮、戰(zhàn)無不勝,將這項計劃命名為“雷神”(Taranis)計劃,期望未來發(fā)展出一種堪比“火神”轟炸機的全新無人攻擊平臺。由此,英國無人作戰(zhàn)飛機驗證機計劃正式啟動,將制造和試飛一種無人駕駛平臺,重點評估有關自主作戰(zhàn)能力所要求的關鍵技術,為英國空軍未來進攻性力量的組成提供決策依據。
“雷神”無人機是一種超音速、隱形無人機,長約12米,翼展約10米,重量超過4噸,是世界上最大的無人機之一。該項目先后有100多個廠家參與研發(fā),造價超過2.5億美元。從技術層面看,該型無人機主要有三大技術突破。
一是總體布局設計匿影藏形。“雷神”采用低可觀測外形設計和總體布局,大量應用了低可探測性復合材料,且制造精度非常高。發(fā)動機進氣道的后部管道采用了先進的纖維鋪設技術,可有效躲避雷達的探測。機身設計誤差只有頭發(fā)絲直徑大小,可進一步降低飛機的信號特征。同時,“雷神”較好地應用了有人駕駛飛機的總裝技術,并且實現(xiàn)了各系統(tǒng)間的有機綜合集成。其無尾布局設計不僅可以明顯降低飛行阻力,在所裝燃油量一定的情況下,還能夠大大增加飛機的航程,而且省去了相關的結構材料和操縱機構,使結構重量顯著減輕。
二是動力裝置力求創(chuàng)新。為確?!袄咨瘛本哂兄揠H間航程和出色的續(xù)航能力,“雷神”驗證機采用了技術較成熟的“阿杜爾”系列發(fā)動機中的MK951型。該發(fā)動機主要特點是設計了新型風扇,可提供強大的推力。根據計劃,英國還準備為“雷神”研制一種全新的高溫發(fā)動機,以便為其投入實戰(zhàn)打造一顆更加強勁的“心臟”。這種新型高溫發(fā)動機將具有更強的任務續(xù)航能力、更大的推力,并可大幅度降低紅外信號特征和雷達反射截面積。
三是飛控系統(tǒng)技術先進。“雷神”在充分利用較成熟的氣動控制技術基礎上,采用了數(shù)字式飛行控制系統(tǒng),能很好地實現(xiàn)操縱面的耦合控制。機翼后緣的多個操縱面能夠保證飛機根據控制指令提供相應的偏航力矩,確保無人機在各種條件下可靠地自主飛行。在起飛和降落過程中,打開的起落架艙門可以起到垂尾的功能,以滿足低速飛行時航向穩(wěn)定性的要求。
“雷神”無人機還運用了射流推力矢量和循環(huán)控制等關鍵飛行控制技術,可有效控制機體兩側的噴氣主流和次流,使之沿著機體表面產生矢量推力,從而獲得俯仰和滾動控制力。同時,從機翼后緣吹出的空氣,還可以促進機體上表面空氣的流動,實現(xiàn)增加升力的目的。這樣,飛機不采用常規(guī)操縱面就能確保正常飛行和操縱控制。在飛行過程中,飛機的副翼不再產生機械運動,高壓空氣借助射流裝置,可使機翼表面的流場發(fā)生彎曲,從而有效改變副翼表面的升力,實現(xiàn)完全依靠氣動效應控制飛機滾轉的目的。這不僅能降低無人機的生產成本,還可顯著簡化飛機的維護保養(yǎng)工作。
2013年,在英國工業(yè)團隊進行了為期7年的研發(fā)后,“雷神”無人戰(zhàn)斗航空系統(tǒng)驗證機秘密進行了首次飛行,為該國未來空中打擊能力奠定了基礎。首次飛行試驗于2013年8月10日進行,歷時15分鐘,具體地點英國國防部和牽頭承包商BAE系統(tǒng)公司至今未公布,但從公布的照片看,好像在南澳大利亞的伍默拉(Woomera)小鎮(zhèn)。在初始試驗階段,“雷神”一共進行了若干次飛行,每一次都在1小時左右,飛行地點沒有改變。針對試驗結果,BAE集團常務董事Nigel Whitehead表示“超出預期”。
2013年10月至2014年3月間,“雷神”無人機進行了第二輪飛行測試。試驗中,這款無人機展示出以下能力:自動滑行至跑道以準備起飛、航行至目標搜索區(qū)域、探測目標、制訂飛往目標的計劃、搜索目標并最終返回基地。這款無人機還執(zhí)行了一次模擬攻擊并在實施攻擊后進行了受損評估,隨后練習了自動降落。此輪試飛測試了“塔拉尼斯”無人機先進的目標定位能力,但英國航空航天系統(tǒng)公司拒絕與本網討論該話題。這種定位能力可能會在全球定位系統(tǒng)(GPS)信號受阻時依賴機載電子地圖辨認目標的位置。“雷神”無人機的研制費用由英國航空航天系統(tǒng)公司和英國國防部分擔,雙方分別承擔30%和70%的費用。
BAE系統(tǒng)公司軍用飛機業(yè)務總經理馬丁?泰勒稱,目前該公司正在和英國國防部討論下一步試飛試驗。據泰勒稱,研究飛機基本概念和生存能力的前兩輪飛行試驗進展非常順利。英國政府認為,BAE公司可利用受試飛機支持并同時推進英法未來空中作戰(zhàn)系統(tǒng)(FCAS)項目。英法兩國政府曾在2014年簽署一項價值1.2億歐元的FCAS研究項目,探討聯(lián)合制造無人駕駛作戰(zhàn)飛機的可行性。另外,各個國家為本國的UCAV技術項目分別注資4000萬歐元。
據英國國防部發(fā)言人透露,除了已確定的試飛時間,當前還沒有明確的計劃。發(fā)言人稱,第三階段試驗將會使“雷神”無人機項目支出上升到2.023億歐元,約占英國工業(yè)界貢獻的三分之一。項目延遲、性能增加和附加的飛行試驗階段使該項目成本上漲,原來的投資僅能夠維持到2010年。
泰勒稱,在開發(fā)技術解決方案并計劃在2016年提交給英國政府的過程中,參與英法FCAS項目的公司也在開發(fā)常規(guī)協(xié)作方法。泰勒稱,必須確?!袄咨瘛睙o人機項目現(xiàn)實、可信且能夠通過任何一項戰(zhàn)略國防和安全評估(SDSR)或法國同行的審查。BAE系統(tǒng)公司、達索航空公司、羅爾斯?羅伊斯公司、賽峰集團、SELEX通信公司和泰雷茲集團公司都參與了為期兩年的英法FCAS項目的研究。
近年來,包括英國在內的歐洲各國在無人機發(fā)展上不甘人后、奮起直追,制定了歐洲版的無人機發(fā)展線路圖,尤其注重高端無人機的全面發(fā)展,在許多技術上已接近美國的水平。世界上第一架無人機就誕生在第一次世界大戰(zhàn)的英國,英國的無人機水平一度在世界居領先地位。但后來英國的無人機無論是技術水平、種類還是實戰(zhàn)運用成績,都遠遜色于美國和以色列。從當今世界無人機水平發(fā)展情況看,盡管英國積累了大量的無人機技術經驗,并且是無人機制造業(yè)的主要力量之一,其無人機發(fā)展也比較迅速,但總體而言仍處于二流水平。
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