機器人獵手——美軍X-45無人駕駛作戰飛行器發展追蹤(附圖) 
Task Force Legionarius 劉小龍

    


波音公司的X-45A無人駕駛作戰飛行器UCAV先進技術論證機于5月22日在美國空軍愛德華茲空軍基地代頓飛行研究中心首飛。雖然該機最初是為執行壓制與摧毀敵防空任務而研製的,但有報道指出美國空軍目前正將電子攻擊作為這種平臺的優先發展目標

    在阿富汗戰爭之後,關於波音公司的X-45無人駕駛作戰飛行器UCAV最引人注目的變化,可能是要將其機體作為支援干擾機使用。

    X-45A論證機是一架空重8000磅,能夠攜帶2690磅燃料和1500磅載荷的飛行器。它是更大型、量産型的X-45B無人駕駛作戰飛行器的概念論證機。X-45B的機體按X-45A的比例放大,空重14000磅,能夠攜帶5400磅燃料和2000磅載荷,在無外挂的情況下機體重19000磅。這種無人駕駛作戰飛行器的尺寸達到了F-16C型戰鬥機的三分之二。

    目前X-45A/B論證計劃已于2002年5月22號進行了首次飛行,最近準備作為一種半自主、高存活性、隱形無人駕駛作戰飛行器UCAV投入使用,這種飛行器原來準備用於執行一些高風險性的任務,如壓制和摧毀敵防空的任務。執行這種任務的無人駕駛飛行器開始單獨飛行,然後在類似預警機或E-8聯合星這種大型載人指揮、控制、情報、監視與偵察機,或未來的多功能指揮與控制機或遠距離地面站的遙控下執行任務。通常在機內挂載兩枚1000磅的GBU-32聯合直接攻擊彈藥JDAM或十二枚250磅的小直徑炸彈。在先發制人的打擊和遭受攻擊後的反擊中,隱形無人駕駛作戰飛行器將突入有爭議的空域攻擊和摧毀對方的防空力量。

    來自美國工業方面的消息指出,美國空軍在重新評估對X-45需求的過程中,將進攻性、可裝備電子干擾設備和電子進攻作為了主要目標。今年早期,位於美國空軍賴特帕特森基地的美國空軍實驗室就研製與開發一種輕重量組件式支援干擾設備(LMSJ)計劃進行了招標,打算生産一種緊湊型、採用新科技和具備高功率的干擾系統,這種系統要能夠按照功率大小和覆蓋波段範圍進行組合或升級,波段覆蓋範圍在20MHZ至4GHZ之間。發展輕重量組件式支援干擾設備的目的是生産出一系列不僅供有人駕駛飛機,也可供無人駕駛飛機裝備的干擾設備,從而使普通無人機能夠成為電子進攻型無人機。這項計劃關注的將是一些“內在”能力:如發射機、傳送器和可控孔徑。

    美國空軍未來的干擾機很可能就是第10批次的波音X-45無人駕駛作戰飛行器,在內部的炸彈挂架上挂載干擾設備。其干擾設備很有可能以原先裝備在EA-6B“徘徊者”干擾機上的AN/ALQ-218 ICAP III型接收機為基礎,但具體配備的干擾機組件目前型號不明。根據已知的輕型組件式支援干擾設備計劃,該計劃將在未來為X-45提供基礎的干擾組件。

    發展輕型組件式支援干擾設備計劃指出目前美國空軍面對的威脅環境越來越危險。原因部分是因為俄國/前蘇聯的機動式S-300P/PMU(薩姆-10/20)和S-300V(薩姆-12)地對空導彈大量向國際市場出口,以及許多以機動式數字雷達和制導設備改進老舊的前蘇聯地對空導彈系統的情況劇增。俄國和南斯拉伕的數字化改進方案大規模的應用在老舊的前蘇聯薩姆-2、薩姆-3和薩姆-6地對空導彈上,能把這些基本上已是陳舊過時的導彈重新變成防空利器。一份最近的英國報告指出伊拉克的機動式改進型薩姆-3,就是把“傳統”薩姆-3的導彈發射管裝到了卡車上,所製成的一種三管式機動發射器。

    防空系統在未來的特色將是大規模的機動式發射單元和極低的發射聲光特徵,以及大量經過數字化改進的前蘇聯時代的防空系統。在現有的薩姆-3型地對空導彈上加裝寬頻數字上行線路和數字化多普勒處理器以及反電子干擾系統,都會對這種導彈防禦來襲飛機的能力産生巨大影響。如果在這個對抗方程裏再加入網路、無線數據鏈和陸地光纖系統,情況只會變得更複雜。此外除了火箭方面的科學以外,在民用市場上獲得3GHZ的奔騰4電腦和17寸液晶螢幕輕而易舉,因此未來俄國和印度等國將會為國際武器市場提供更多的老舊防空系統改進方案。

    也許美國空軍在無人駕駛作戰飛行器計劃上面臨的最大挑戰,是使這種飛行器能達到有效的作戰半徑和目標區上空的留空時間。當無人駕駛作戰飛行器構想于90年代後期提出時,600公里或海裏是這種飛機預計的作戰半徑,F-35聯合打擊戰鬥機JSF和X-45B UCAV(原定為600至700海裏,後改為650海裏)都將這一數字作為設計中的基礎作戰半徑。但阿富汗的作戰行動證明這一數字並不令人樂觀,無人駕駛作戰飛行器的作戰半徑還需要增大。

    目標區上空的留空時間對支援干擾機來説是事關生死的關鍵性數據,在不考慮干擾吊艙的情況下,能否實現自動化的空中加油對無人駕駛支援干擾機來説極為關鍵。如果要讓空軍的加油機為無人駕駛飛行器,特別是X-45無人駕駛作戰飛行器自動化加油,無人駕駛作戰飛行器與加油機的會合問題較為容易實現,可以通過採用數據鏈傳送GPS或DGPS坐標甚至使用信標導航,但為了保障有人駕駛加油機的安全,而讓無人駕駛飛行器自動與加油機保持穩定的編隊就是極其困難的了。無人駕駛作戰飛行器和加油機之間的空氣動力相互作用會使加油操作變得複雜,而且控制頻寬要求兩機保持穩定的相對位置,特別是在紊流中。實現這一點的難度不光在無人駕駛飛行器要能以精確到英寸的準確性測量兩機的相對位置,感測器的頻寬本身也是限制因素。

    在干擾能力方面,首先碰到的一個主要挑戰,是即使限制干擾的波段範圍,2000磅也是大功率干擾機組件的重量底線。因此輕型組件式支援干擾機所要證明的就是在2000磅的最低重量限制下,能提供多強的干擾能力。這個計劃的支援者們舉出了兩個優勢,一是美國空軍用低雷達反射面積的F-22和F-35取代傳統戰鬥機後,護航干擾機所需具備的干擾功率能有所下降;二是小型和隱形化的無人駕駛作戰飛行器能飛到距敵方威脅目標足夠近的距離,發揮最佳的干擾效果。

    上述兩點有利於執行傳統的護航干擾任務,但包含對敵廣播的干擾任務卻無法利用這兩點優勢。最近的阿富汗戰役就證明,未來戰役需要具有高存活性的大型廣播和干擾平臺,這就對干擾吊艙的大小提出了挑戰。

    除此以外,無人駕駛作戰飛行器在執行干擾任務時,其天線設計、任務控制軟體與硬體等方面的問題目前都存在巨大障礙。但不管怎樣,以無人駕駛作戰飛行器,特別是採用隱形化設計的無人駕駛作戰飛行器執行壓制和摧毀防空任務,甚至是裝備大功率的微波武器攻擊敵方的指揮、控制、通訊以及電腦設施都將是未來戰爭形態的發展方向,即使在工程上面臨巨大的挑戰,也將成為未來十年電子對抗方面發展的主流。

    中國網2002年10月10日


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