“戰斗豬”100x型閃亮登場
一直以來美國十分重視無人機的發展,目前美軍裝備的無人機型號眾多,大到可持續飛行上萬千米的“全球鷹”戰略無人偵察機,小到單兵就可以攜帶、可通過手擲發射的“黃蜂”無人機,都引領著世界無人機的發展走向。在2009年舉辦的國際無人系統協會(AUVSI)北美內部會議上,美國動力公司設計的“戰斗豬”(BattleHog)系列垂直起降無人攻擊機中的“戰斗豬”100X型閃亮登場。“‘戰斗豬’無人機計劃”曾在2006年被北約作戰飛機聯合中心稱為最有前途的無人機發展計劃,代表著美國無人機發展的一個新方向和目標。
美國動力公司從2001年起就開始了“戰斗豬”100X型無人攻擊機的論證和研制工作,并于2005年1月進行了首次試飛。目前,“戰斗豬”100X型無人機已通過了各種嚴格測試,由其升級而來的較大型的“戰斗豬”350X型垂直起降無人攻擊機也即將出爐。
為復雜環境作戰而設計
隨著美軍全球作戰范圍的不斷拓展,其面臨的作戰環境也日趨復雜化。如何在高樓林立的城市或灌木叢生的叢林地帶開展有效的戰斗行動,減少不必要的人員傷亡,已成為美軍重點研究和發展的課題。“戰斗豬”系列垂直起降無人攻擊機就是在這樣的大背景下誕生的。
將無人攻擊機技術與垂直起降方式完美地整合在一起的好處是——可使大、中型無人攻擊機擺脫過去那種需要大面積平坦開闊地才可實施起飛、降落的不足,同時也不需要使用笨重的車載滑軌。這一點對于美軍進行巷戰和叢林作戰時提高空中支援能力無疑是一種革命性的技術創新。
經有關部門測試,美國動力公司設計制造的“戰斗豬”100X型無人攻擊機在城市、森林等復雜地形的飛行中,展示出了良好的飛行能力,從而能保障其戰斗使用過程中較強的“隱形”能力。
同時,100X型無人攻擊機還可以在建筑與樹木之間做規避飛行。可借助無人機上的機載雷達自主進行環繞地形的飛行,并可利用機載武器對設定目標進行攻擊,成為復雜地形下作戰的利器。
奇特的外形和動力設計
“戰斗豬”系列無人攻擊機為無人駕駛固定翼式飛行器,出色的外形設計可以使其既能像傳統固定翼式飛行器一樣進行滑行起降,也能夠在無外力輔助下進行垂直起飛和降落。該機與世界上已服役的一般無人機不同,它沒有修長的機身,采用的是一種短而渾圓的機身。該無人機全長僅為3.8m,翼展為5.2m,高1.5m,無人機的自身質量為540kg,最大起飛質量可達1 450kg,巡航速度約為340千米/小時,而最大飛行速度可達500千米/小時。

“戰斗豬”系列無人攻擊機采用了一種具有獨特推進系統和增強機翼的升力系統。該升力系統采用具有方向矢量控制的涵道風扇[涵道風扇是裝在套筒(涵道)中的多葉片風扇,又稱升力風扇。它可裝在單獨的短艙中或直接裝在機翼或機身中——編者注]設計,通過改變涵道中風扇的角度,可以獲得矢量氣流。同時,這種升力系統沒有安裝矢量噴管系統。當今無人機系統一般裝有發動機噴管或矢量噴管。發動機噴管的噴射方向是固定的,也就是說噴管噴出的氣流只能改變流量大小,無法改變方向,這是標量;矢量噴管不僅可以改變氣流流量,也可以改變噴射方向,這就是矢量。而“戰斗豬”100X型在不安裝矢量噴管系統的情況下卻可以獲得矢量氣流。美國動力公司已經為該設計申請了專利,命名為“高扭轉空中升力系統”(HTAL)。
“戰斗豬”1 00X型無人攻擊機是在機身中部安裝了一部中央涵道風扇為無人機提供垂直起降時的升力,風扇的動力則由裝在機身后部的一臺由英國羅爾斯·羅伊斯公司生產的T63-720型渦輪發動機提供。該發動機同時為無人機飛行提供前進的動力。更為特殊的是,該無人機沒有布置任何傳統操縱舵面結構,其在飛行時的航向控制是利用機身中央的涵道風扇速率及俯仰變化來實現的。也就是說,這種無人機無需使用那種在有人垂直起降飛行器上采用的復雜的推力矢量控制系統,就可實現有人垂直起降飛行器能做到的絕大部分飛行科目,攻克了無人機在城市作戰條件下的使用難度。
在測試中,“戰斗豬”100X型無人機不僅具有很高的負荷能力,而且還能靈活選擇升力的輸出模式,使無人機可以輕松地進行垂直起降、空中懸停和低速巡航飛行等。
美國動力公司目前正在研制的“戰斗豬”350X型無人攻擊機將在左右主機翼上各安裝一部涵道風扇,兩部風扇共同為無人機提供垂直起降時的升力。和“戰斗豬”100X型一樣,這兩部風扇也是由裝在無人機機身后部的一臺帶加力燃燒室的渦輪發動機來提供動力。設計中的該機預計機身長度為12m,翼展也為12m,飛機的高度與“戰斗豬”100X型一樣同為1.5m,自身質量約6 800kg,最大起飛質量增加到16 800kg,可搭載質量為4500kg的有效戰斗載荷。該機配用的發動機型號待定,同“戰斗豬”100X型一樣將使用美軍現役的JET-A、JP-4、JP-5、JP-8等型號的制式航空燃料。與“戰斗豬”100X型無人攻擊機的無尾翼設計不同,“戰斗豬”350X型無人攻擊機尾部設計有一對V形小尾翼,該無人機同樣沒有任何控制舵面結構,飛行時的航向控制、上升下降同樣也是由兩部涵道風扇的速率和俯仰變化來控制。
強大的雷達和武器系統
“戰斗豬”100X型無人攻擊機的機頭部位具有較大空間,可以安裝體積較大的機載雷達和其他各種電子設備。目前該機型安裝了雷神公司最新研制的雷神先進作戰雷達(RACR)的改進型,該雷達目前已被運用在美制F-16戰斗機的最新升級型上。在這種機載雷達的作用下,“戰斗豬”100X型無人攻擊機可以實現地形跟蹤飛行,也可以一樹之高的高度在城市的建筑或樹木之間穿梭飛行,并可同時執行對地攻擊任務。另外,“戰斗豬”100X型無人機的機載雷達一側還裝有紅外探測器,以及探測化學武器和生物武器的傳感器。該機設計由1~3人進行地面操控,最遠可攻擊位于基站250km遠的地面目標。
“戰斗豬”100X型無人機的機翼下有兩個外掛的武器掛架,其對地攻擊的主要武器是2枚AGM-114“地獄火”空對地導彈和1挺安裝在機身上的Ml 347.62mm口徑機槍。當然也可以根據任務需要掛載Hydra-70型無制導火箭彈。
“戰斗豬”350X型除了可以掛載上述裝備外,在執行對地攻擊任務時,還可以掛載美軍GBU-28激光制導炸彈及“聯合制導攻擊武器”JDAM。機身則裝有一門20mm口徑航炮。另外,“戰斗豬”350X型還可以掛載AIM-120先進中程空對空導彈,以進行有限的對空作戰和自衛。
較強的防護能力
“戰斗豬”系列無人攻擊機的機身大部分由碳纖維和凱夫拉纖維復合材料制造,在機身中部安裝風扇傳動設備和燃料箱的部位還用鈦合金進行了結構加強。經測試,該系列無人攻擊機使用的復合材料可以抵擋住7.62mm步槍彈在50m距離之外的直射,也能夠經受在其附近爆炸的火箭彈破片的襲擊。另外,美國動力公司在設計時,將“高扭轉空中升力系統”的主要傳動結構及涵道式風扇都深埋于無人機的機身內部,可有效降低它們受炮火破壞的風險。
美國的“戰斗豬”系列垂直起降無人攻擊機無疑代表了未來無人機的發展趨勢。目前,美國陸軍及美國海軍陸戰隊正在對該項目進行深入評估和測試。可以想像,當“戰斗豬”系列垂直起降無人攻擊機正式裝備美軍基層部隊后,美軍在城市巷戰中又增加了一種作戰利器。