李昊



美國海軍陸戰(zhàn)隊遠征無人機(MUX)項目的信息征詢書發(fā)布,該征詢書為美國旋翼機工業(yè)提供了研發(fā)另一款大型垂直起降無人機的指導(dǎo)性意見。而MUX項目也將意圖以一種先進的、可提供多種能力的垂直起降飛行器,滿足未來艦載和岸基戰(zhàn)斗以及通用任務(wù)需求。
2018年3月8日,美海軍陸戰(zhàn)隊正式發(fā)布了其大型無人垂直起降飛行器項目“海軍陸戰(zhàn)隊空地特遣部隊(MAGTF)無人機系統(tǒng)遠征裝備”(MUX)的信息征詢書。這意味著美海軍陸戰(zhàn)隊對該項目的需求已基本明確,并正式開始與工業(yè)界探索項目需求的技術(shù)解決方案。該機預(yù)計在2028年形成作戰(zhàn)能力,將成為美海軍陸戰(zhàn)隊首型大型無人機,屆時將形成美軍四大軍種均列裝大型無人機的態(tài)勢,并給美軍海上航空力量的構(gòu)成和運用帶來重大變化。
發(fā)展背景
該項目由美國海軍部一海上航空系統(tǒng)司令部一無人航空系統(tǒng)和打擊武器項目執(zhí)行辦公室(PEO(U&W))-多任務(wù)戰(zhàn)術(shù)無人機系統(tǒng)項目辦公室(PMA-266)執(zhí)行。項目的初始能力文件(ICD)于2016年8月10日獲得聯(lián)合需求監(jiān)督委員會( JROC)批準,確定了海軍陸戰(zhàn)隊對艦載長航程/航時多任務(wù)無人機系統(tǒng)的需求。
根據(jù)初步計劃,MUX將在2028年形成初始作戰(zhàn)能力,2034年形成完全作戰(zhàn)能力。為滿足時間進度要求,部分成熟的技術(shù)將通過快速采辦的方式獲取,以便能夠快速形成能力并投入使用。
MUX的立項研制是海軍陸戰(zhàn)隊基于其過去十多年來的地面戰(zhàn)爭和非對稱軍事行動的經(jīng)驗教訓(xùn),以及在國家軍事戰(zhàn)略(NMS)下開展的海軍陸戰(zhàn)隊能力需求缺口評估提出的。評估得出,無人機是填補當(dāng)前能力缺口的最優(yōu)選擇,并且能夠更好地為未來以MV-22、F-35B和“未來垂直起降飛行器”(FVL)為主的海軍航空兵裝備體系提供能力補充。
海軍陸戰(zhàn)隊2018財年航空規(guī)劃中,MUX被描述為具備電子戰(zhàn)、C4中繼、情報/偵察/監(jiān)視(ISR)、后勤運輸和打擊能力的多傳感器無人機,作為連接MV-22和F-35之間的橋梁,為MAGTF提供靈活、持久的戰(zhàn)區(qū)覆蓋,并能夠為不同規(guī)模的作戰(zhàn)單元,如特遣隊、中隊直到陸戰(zhàn)隊遠征旅(MEB)和遠征軍(MEF)等各級別的作戰(zhàn)單位所使用。
能力及性能要求
信息征詢書中,美海軍陸戰(zhàn)隊列出了MUX的7項能力要求,并根據(jù)這些能力要求確定了主要性能/能力指標。三個優(yōu)先級下的7項能力
第一優(yōu)先級是MUX的核心能力,是不可由其他裝備替代的,包括預(yù)警、情報/監(jiān)視/偵察(ISR)、電子戰(zhàn)和通信中繼4項內(nèi)容。第二優(yōu)先級的能力可由MUX和其他裝備共同提供且互為補充,只有一項能力需求,即進攻性空中支援。第三優(yōu)先級的能力有兩項,屬于“重要但可能分配給其他系統(tǒng)的能力”,分別為空中護航和物資運輸;其前者可由JMR/FVL承擔(dān),后者可由有人航空器、“聯(lián)合精確空投”或某些物資的專用運輸無人機承擔(dān)。
能力下的性能需求
根據(jù)上述7個方面的能力需求,海軍陸戰(zhàn)隊確定了MUX的主要性能/能力指標。其中有的指標用于支撐所有任務(wù)能力,有的則是支撐部分能力需求,還有的只是支撐某一特定需求。MUX可在現(xiàn)有直升機平臺、現(xiàn)有的技術(shù)驗證機基礎(chǔ)上研發(fā),也可以開發(fā)全新的驗證機,但都要能夠滿足這些指標。
自主性方面的要求是在監(jiān)督控制下可全自主完成以下行動:包括自動完成啟動、從L級兩棲類艦船(如兩棲船塢登陸艦、兩棲突擊艦等)上起飛、按照設(shè)定航線飛行并執(zhí)行任務(wù)要求、返回基地,而且可在L級艦船或未經(jīng)勘測和人工處理的46m×46m野外著陸區(qū)自主降落等。
飛行性能方面,主要要求包括在有效載荷滿載時,巡航速度達到370~556km/h;搭載有效載荷且不進行空中加油條件下,作戰(zhàn)半徑達到648~1296km;在飛抵648km外時的最短留空時間(TOS)達到8~12h;在高功率、低速狀態(tài)下具備機動靈活性,在任務(wù)半徑內(nèi)具備在1829m飛行高度、35℃環(huán)境下的無地效懸停能力。
重量載荷方面,執(zhí)行貨運任務(wù)時內(nèi)部有效載荷至少達到1362kg(即一個“聯(lián)合模塊化聯(lián)運集裝箱”JMIC),理想目標達到2724kg(即可運兩個JMIC);執(zhí)行貨運任務(wù)時,外部有效載荷能力1362~4086kg,還可同時搭載至少227kg的內(nèi)部載荷。
其他方面要求包括能夠在水陸兩棲艦船上長期部署使用、能夠進行空中加油、能夠全天候/全時域/在惡劣環(huán)境下使用、能夠在野外場地起降等。此外,海軍陸戰(zhàn)隊還提出了MUX的7個典型任務(wù)剖面要求,包括空中預(yù)警、空中偵察、電子戰(zhàn)、兩棲突襲(Assault)C41、兩棲突擊(Raid)作戰(zhàn)及支援、TRAP/CSAR任務(wù)偵察、偵察部隊再補給。
未來將根據(jù)現(xiàn)實情況對能力進行取舍
在信息征詢書發(fā)布后不久,海軍陸戰(zhàn)隊就得到工業(yè)界的反饋,抱怨其提出的能力要求太多,易導(dǎo)致最終產(chǎn)品的技術(shù)難度和經(jīng)濟性無法控制。因此在數(shù)次軍方與工業(yè)界舉行的討論會后,MUX項目負責(zé)人表示,海軍陸戰(zhàn)隊規(guī)劃的未來裝備體系中已含有了充足的運輸類裝備,因此未來MUX的物資運輸任務(wù)能力需求有望降低,而對MUX的長航程/航時方面將更加關(guān)注。
性能特點及裝備定位
根據(jù)海軍陸戰(zhàn)隊在信息征詢書中提出的要求,可以大致描繪出MUX的性能特點,及其在未來裝備體系中的定位。
突出航程航時
由于不用考慮飛行員載荷等問題,無人機能夠追求更大的航時和航程指標。在MUX性能指標中,航程/航時是MUX與其他項目差異較大的重要指標之一,與JMR、VXP、V-22“魚鷹”等相比這一指標有較大幅度的提升,這也突出了其作為無人機的性能優(yōu)勢。并且MUX項目在與工業(yè)界討論后,正在考慮對項目進行需求調(diào)整其中包括放棄一定的運輸能力需求,以確保其航程、航時指標的實現(xiàn)或進一步提升。這也再次印證了航時、航程是MUX項目中優(yōu)先級最高的指標。
具備高速飛行能力
飛行速度同樣是MUX項目中非常重視的一個指標,其飛行速度比目前陸軍正在推進的JMR項目提高了約30%,最高達到556km/h,與V-22的巡航速度相當(dāng)。除了提高任務(wù)效能方面的考慮外,一個很重要的原因是MUX未來將與V-22搭配使用,為其提供預(yù)警、護航等方面的能力支持,因此其必須保證其具備與V-22相當(dāng)?shù)娘w行速度,從而避免成為飛行編隊中的短板。
強調(diào)有人監(jiān)管的高自主飛行能力
高自主飛行能力是MUX的主要特征,要求其能夠在有人監(jiān)管的狀態(tài)下自主完成從起飛、巡航、作業(yè)到返航著陸在內(nèi)的幾乎全部任務(wù)階段。其自主飛行能力的提高帶來的是對人力資源需求的降低,使其能夠更大范圍部署和使用,提高海軍陸戰(zhàn)隊作戰(zhàn)部隊,特別是小規(guī)模作戰(zhàn)部隊的綜合任務(wù)能力和自動化水平。MUX的指標與海軍陸戰(zhàn)隊正在進行的另一個項目“空中自主貨運/通用系統(tǒng)”(AACUS)有很多相似之處,如全自主飛行、能夠自動在未經(jīng)準備的野外場地起降等。目前AACUS項目已取得了令人滿意的技術(shù)成果,并可被MUX借鑒和應(yīng)用,從而保證了項目的技術(shù)可行性,降低了項目的技術(shù)風(fēng)險。
覆蓋目前的H-1系列裝備任務(wù)譜系,承擔(dān)艦載通用,攻擊任務(wù)
從信息征詢書提出的指標來看,MUX對內(nèi)載、外載能力、艦載適配性和外形尺寸等要求都和AH-1Z/UH-1Y大致相當(dāng);任務(wù)能力方面,RFI還提出了7個典型任務(wù)剖面,包括空中預(yù)警、空中偵察、電子戰(zhàn)、兩棲突襲的C41、兩棲突擊作戰(zhàn)及支援、TRAP/CSAR任務(wù)偵察、偵察部隊再補給,這些任務(wù)也是目前艦載通用/攻擊直升機的任務(wù)范圍。因此可以判斷,MUX將用于承擔(dān)目前由AH-12、UH-1Y承擔(dān)的兩棲攻擊、艦載通用任務(wù),作為海軍陸戰(zhàn)隊未來主要的艦載多功能垂直起降保障裝備。
作為分布式作戰(zhàn)概念的基層支持裝備
與更專注于貨運任務(wù)的AACUS不同,MUX將是一個多任務(wù)垂直起降無人機,其能夠承擔(dān)的任務(wù)包括了火力支援、電子戰(zhàn)、物資運輸、戰(zhàn)場裝備回收、人員搜救/后送等,能夠滿足營、中隊一級的作戰(zhàn)單元的絕大多數(shù)常見任務(wù)需求,從而填補其任務(wù)能力缺口、提升現(xiàn)有任務(wù)效能,此外MUX還具備更強的艦載兼容性,能夠在所有兩棲作戰(zhàn)艦船上部署使用,與UH-1Y、V-22等相比部署使用范圍更大,將成為海軍陸戰(zhàn)隊更好地推行分布式作戰(zhàn)概念的基層支持裝備。
幾點看法
海軍陸戰(zhàn)隊未來航空裝備體系已初步顯現(xiàn)。隨著多個重點裝備研制開發(fā)工作的推進,美國海軍陸戰(zhàn)隊未來的航空裝備體系已逐漸露出水面。海軍陸戰(zhàn)隊未來航空裝備體系將由MV-22B、F-35B、MUX、FVL及KC-130J等主要組成,其中MV-22B承擔(dān)兩棲突擊運輸、遠程兵力/裝備投送,F(xiàn)VL承擔(dān)通用運輸、近距空中支援,F(xiàn)-35B承擔(dān)爭奪制空權(quán)、對地攻擊等,KC-130J提供空中加油、遠程突襲支援,而MUX則將首先用于空中預(yù)警、通信中繼、情報/監(jiān)視偵察任務(wù),隨后將擴展到進攻性空中火力支援等任務(wù),成為海軍陸戰(zhàn)隊裝備體系中全面、靈活、快速響應(yīng)的艦載航空支援裝備。
美軍裝備發(fā)展已開始應(yīng)用“自頂向下”的體系化發(fā)展思路。從發(fā)布的信息征詢書中可以看出,海軍陸戰(zhàn)隊對MUX的需求非常明確,給出了性能指標、能力需求、主要任務(wù)、典型任務(wù)剖面等詳細的設(shè)定和要求,這在以往的信息征詢書中并不十分常見。這其中體現(xiàn)出了海軍陸戰(zhàn)隊對垂直起降無人機的裝備發(fā)展設(shè)計不是簡單的機型替換,而是從航空機隊體系功能角度考慮,通過“能力需求一裝備體系一無人機裝備”這種自頂向下的思路對MUX進行了定義,體現(xiàn)了體系“功能重組”和“功能填補”的發(fā)展思路。此外,MUX項目還體現(xiàn)出了以先行的分布式作戰(zhàn)概念牽引裝備發(fā)展的整體思路,使其能夠良好地匹配分布式作戰(zhàn)概念的整體思想和未來裝備體系,從而避免了用全新裝備打傳統(tǒng)戰(zhàn)爭的問題。
MUX項目將是推動美國新一代垂直起降技術(shù)體系完善和成熟的一個契機。近幾年來,在DARPA和美軍幾個軍種的推動下,多種全新的垂直起降技術(shù)得到發(fā)展。但這些全新的構(gòu)型和技術(shù)的成熟度仍有待提高,距離工程應(yīng)用還有很多工作要做,而MUX作為海軍陸戰(zhàn)隊主導(dǎo)的型號開發(fā)項目,將成為這些新興的先進技術(shù)完成驗證并趨于成熟的一個契機,為其技術(shù)發(fā)展提供明確的需求指引、經(jīng)費支持和工程驗證。因此包括貝爾公司、極光公司、波音公司、皮亞斯基( Piasecki)公司等都對該項目表現(xiàn)出了強烈的意愿,并推出了基于其最新的高速旋翼機技術(shù)成果的方案。這將推動美國建立更為堅實的新一代垂直起降技術(shù)體系,為美軍未來的裝備發(fā)展提供技術(shù)更成熟、性能更先進、選擇更多樣的解決方案,繼續(xù)保持美軍在垂直起降力量上的軍事優(yōu)勢。