首款可實現航母起降無人機

美國軍方近年來大力引進各式無人作戰系統，不僅空軍率先成立全球第一個無人機連隊，陸軍也在部隊更新計劃中配置了各種新型無人地面和空中作戰系統，力求讓基層連隊也能使用無人作戰系統，以降低作戰風險。雖然美國陸軍和空軍對無人作戰系統投入極大熱情，美國海軍的態度卻相對保守。就在美空軍已經將無人機從單純的偵察任務擴展到偵察、搜索和救援等聯合作戰任務時，美海軍卻依然在原地踏步。直到2000年才勉強撥出200萬美元進行海軍無人機的初步概念驗證研究。為了節省成本，美海軍最后決定直接以國防部高級研究規劃局正在進行的X-47“飛馬座”(Pegasus)無人機計劃為藍本，從而發展出首款可實現航母起降的海軍無人空中作戰系統——

在X-47A“飛馬座”無人機基礎上誕生

在評估了X-47“飛馬座”無人機的研究報告之后，美國海軍正式決定，進行X-47A試驗型無人機的研發。該機外觀像一只風箏，采用全翼融合式設計，整體機身沒有多余的突出物。可有效降低雷達波的反射，增強了無人機的隱形能力。

X-47A試驗型無人機由一具加拿大普拉特·惠特尼公司(PW Canada)生產的IT15D-5C渦扇發動機提供動力，額定推力14200牛頓。為了減少雷達與紅外信號特征，將發動機和進氣口都安裝在機背，進氣口采用平齊式設計，將不規則邊緣反射雷達波信號的幾率降到最低。進氣道內部也特別設計，使發動機渦輪槳葉不會暴露在進氣口范圍內。不過相對于進氣口和發動機位置的巧妙配置，X-47A的排氣口就有些簡單了，僅是一個圓柱形金屬噴嘴。

至于在機體結構方面，X-47A大量采用復合材料，只需加壓成型并且安裝組件之后就可完成，和傳統航空器制造流程相比，頗有塑料模型組合之感。也正是由于制造流程的改變，X-47A的平均制造工時和成本比同級無人機降低了35％。

X-47A于2003年在加州中國湖試驗基地首飛，除了常規飛行性能測試之外，還針對航空母艦(下文簡稱“航母”)起降和海上作業需求進行了測試。根據此次測試結果，美海軍在2006年選定諾斯羅普一格魯曼集團領導，下轄多個著名軍工企業，包括洛克西德·馬丁公司、普拉特·惠拉特尼公司等，共同發展海軍版X-47B無人機。但因為經費問題，加上美海軍內部對于無人機的有效性仍未達成共識，因此曾經一度傳出打算取消X-47B無人機發展計劃，不過后來又決定繼續發展，只是量產計劃延期到2013年以后。

航空母艦操作的限制

美海軍之所以遲遲沒有向美空軍看齊引進無人機，其原因很多，一方面是人為心態影響，一方面是技術限制使然。從人為心態來說，美國空軍擁有龐大的編制，換裝一個無人機作戰連隊對空軍來說沒有太大影響，但對于海軍而言，換裝一個無人機作戰連隊可能意味著要裁撤一個飛行員連隊，而海軍飛行員本來就不多，因此海軍航空隊軍官團對引進無人機持反對意見也就不難理解了。

而從技術層面來說，要在航母上使用無人機的第一大問題就是要能夠實現航母起降。無人機會占去航母上原本就有限的機庫空間，這個問題如何解決?最初并沒有應對方案。

另外，航母與陸上跑道不同，不但會移動，而且還會受到氣象條件的影響。即便在風和日麗的天氣，操縱無人機降落在航母上也困難重重，更不要說在惡劣海象下返航降落時可能發生的事故了。

當然也有不同意見指出，如果無人機配合航母導引助降系統就能更為準確地降落在航母上，但問題是這種裝備不可能百分之百有效，總有失靈的時候。而且航母飛行甲板空間狹小，為避免事故發生，無人機從機庫到甲板，再從甲板到彈射器定位的過程都需要牽引。全程牽引，故障率顯然較高。如果建立半自主引導機制，相對來說又耗用有限的甲板空勤人力。而半自主引導雖然能節省人力，但萬一出錯就可能撞機。在作戰行動中，航母上的許多艦載機都是在甲板上掛彈加油，只要一架無人機出事，就可能殃及其他艦載機，釀成不可挽回的損失。

除了基本作業問題之外，無人機進出航母群防空包圍圈時的管理與識別也是一大問題。目前提出的方案有兩種，除了傳統的敵我識別器之外，還包括設立管制空域和等待區，也就是未來無人機在進出防空包圍圈時，必須遵循特定航道并且在等待區盤旋，這樣就能避免因為識別錯誤導致的誤擊事件。

雖然限制很多，但美海軍也很清楚換裝部分無人機將給航母群帶來的優勢：由于無人機的體積相對較小，因此能夠在有限的甲板空間內搭載更多的無人機。美國航母上的升降機可同時運送3架X-47A，是當前有人艦載機運送效率的1.5倍，提前了艦載機的出動和回收效率。對于有人艦載機尺寸越來越大的狀況，這的確是最大的好處。美海軍目前使用的F-18E空機質量已近14噸，最大起飛質量可達30噸，這也是美海軍航母越造越大，但是艦載機數量卻難以增加的主要原因。如果將部分有人艦載機換成體積較小的無人機，那么艦載機連隊可供調派的出擊架次就會大為增加。特別是在需要長期空巡的低強度沖突和維和行動中，采用有人機和無人機互相搭配的方式。將能減少飛行員的出勤負荷。

X-47B的基本設計

為了配合航母作業需求，X-47A無人機在外形尺寸上力求緊湊。雖然其翼展和F/A-18相去不遠，但是長度足足縮短了近7m，高度也降低了1m，在外側機翼收折后，寬度更是減少到9m——這意味著在相同機庫空間內可以裝進更多的X-47B。

X-47B采用傳統的三點式起落架，但結構經過特別加強，以適應航母起降的嚴苛標準。

由于大量采用復合材料，X-47A的空機質量僅有6.35噸，但最大起飛質量卻可達到20，2噸。出于隱形考慮，X-47B采用內埋式武器和設備艙，為了適應不同武器尺寸的需求，X-47B放棄X-47A的兩個獨立武器艙，改為單一型武器艙。武器艙位于機腹中部，裝有伸縮式武器掛架，方便地勤人員掛載武器。根據美海軍設想，X-47A將負責協同F/A-18有人機進行對地打擊任務，必要時也能單獨出動，增加有人機的任務架次彈性。不過因為內載武器數量有限，X-47B初期將以精確打擊點目標為主。目前X-47B預定的主要武器為質量0.9噸的GBU-31(V)2/B聯合直攻彈藥。

X-47B預定換裝普拉特·惠特尼公司的F100-PW 220渦扇發動機，這也是美空軍現役F-15/16戰斗機的發動機。該發動機的最大軍用推力可達79000牛頓，能使X-47B以高亞音速飛行。為了減少排氣口熱信號特征，X-47B采用了類似B-2轟炸機的二維排氣口，不過目前從原型機來看，并未采用矢量推力設計。就隱形設計而言，X-47B和諾斯羅普格魯曼集團早年為美國空軍研制的B-2隱形轟炸機頗有相似之處，同樣采用飛行翼設計(全翼融合、無尾翼)，發動機配置和進、排氣道結構也很類似。

因為技術限制，目前諾斯羅普一格魯曼集團尚未啟動為X-47B增加空中加油系統的計劃，但未來極可能會有空中加油型出現，以提高無人機遠程，長時間飛行的能力。以機載油量執行攻擊任務時，X-47B的最大航程為3889km，扣除10％的預備燃料，未來X-47B量產型作戰半徑預計在1500km以上，足可彌補目前F/A-18機隊航程不足的問題。

第一架X-47B技術展示原型機已經在2008年底出廠，預計將進行為期3年的測試，于2011年進行航母操作測試。如果一切順利的話，第一批量產型X-47B將在2013年以后配屬美軍航母打擊群。

未來發展

目前X-47B發展計劃最大的難題就是軍事預算，在經濟不景氣的大環境下，新任美國政府對于無人機計劃的軍事預算持何種態度，將最終決定海軍版X-4713無人機的未來走向。

編輯 劉蘭芳