“死神”無人機系統經費與成本分析

張海濤

今年3月，美國空軍的“捕食者”無人機全部退役。“死神”（“收割者”）無人機將全面接棒。作為美國空軍的主戰裝備，“死神”的技術性能、作戰使用和研發費用與成本成為外界關注的焦點之一。

研制概況

1994年1月7日，通用原子航空系統公司（ GA-ASI）獲得一份為期30個月、總金額3170萬美元的先進概念技術驗證（ACTD）項目合同，研制第二等級（Tier2）中空長航時偵察無人機驗證機。首架于1994年7月3日完成首飛，同年10月即完成了首套系統（3架機和1個地面站）。美國國防部在ACTD項目中共購買了27架“捕食者”。1996年6月30日，ACTD項目結束。1997年該項目被移交給美國空軍，后者在同年將初始生產型“捕食者”系統編號為RQ-1A，并于同年8月19日首批訂購了2套初始小批量生產型系統。

“捕食者”系統中出現的編號較為繁雜，其中RQ-1A和RQ-1B均指整套無人機系統，而RQ-1K和RQ-1L均指無人機平臺。到2002年年底，美國空軍所有的RQ-1A基本已升級為RQ-1B，所有的RQ-1K基本已升級為RQ-1L。在2006年之前，RQ-1B又被升級為MQ-1B，RQ-1L又被升級為MQ-1L，因此美國空軍目前列裝的“捕食者”無人機系統均為MQ-1B，無人機均為MQ-1L。

“捕食者”無人機系統已發展成一個系列，其主要型號包括MQ-1B“捕食者”、MQ-1C“天空勇士”和MQ-9“死神”等。

（1）MQ-1B：采用MQ-1L無人機，可外掛2枚AGM-114空地導彈。該系統有時被稱為“捕食者”A系統。

（2）MQ-9“死神”：MQ-1B的改進型，屬于“捕食者”B系列。MQ-1L的放大型，2001年10月，為準備全球反恐戰，美國空軍提出了發展這種改型的建議。在此之前，通用原子航空系統公司已研制并首飛了“捕食者”B原型機。2003年6月，美國空軍作戰司令部確定了該機的作戰概念。美國空軍于2002年12月訂購了首批2架預生產型機和4架初始小批量生產型機。其中首架于2003年10月17日首飛。

（3）“復仇者”：MQ-9的改進型，最初曾稱為“捕食者”C。通用原子航空系統公司一直在秘密研制，2009年4月4日首飛。

（4）MQ-1C“天空勇士”：MQ-1C是美國陸軍“增程/多用途”（ ER/MP）無人機項目的產物。該項目2002年立項，旨在研制、采辦和部署一種RQ-5A/MQ-5B“獵人”無人機系統的后繼系統。通用原子航空系統公司領導的廠商團隊用MQ-1“捕食者”的改型投標該計劃，并提供2架原型機進行演示驗證，其中一架換裝了蒂勒爾特飛機發動機公司的“百夫長”1.7重油發動機，于2004年10月完成首飛，另一架保留了原來的汽油發動機。最終，該系統擊敗了諾斯羅普·格魯門公司領導的廠商團隊的“獵人”Ⅱ系統。2005年8月8日，美國陸軍授予通用原子航空系統公司一份為期2年、總金額2.143億美元的系統研制與驗證（SDD）合同，并在2006年年底正式賦予該機MQ-1C“天空勇士”的名稱。

“捕食者”系列無人機系統的平臺型別很多，也較為復雜。目前美國空軍已經停止采購MQ-1（“捕食者”A），最后一架于2011年3月3日交付。“捕食者”B（MQ-9）是在“捕食者”A的基礎上改型而來，增大了外形尺寸，垂尾由倒V形改為V形，換裝了霍尼韋爾TPE331-10T渦槳發動機，飛行包線全面擴展，任務載荷載重和續航能力顯著提高。該機采用螺旋式（ Spiral）的研制途徑，SpiralO是“捕食者”B的最初基本型，主要用于飛行特性評估。S pirall主要用于驗證攜帶AGM-114“地獄火”（Hellfire）激光制導導彈對地攻擊的能力。Spira12增加了無人機的最大起飛重量，集成了更多的電子設備。

研制經費投入分析

參與投資的有DARPA（投資編號為0305205D）和美國空軍（投資編號為0305205F和0305219F）。

根據美國國防部關于“捕食者”無人機項目的決算報告，該項目研制經費投入合計為28.72億美元（2015年幣值）。

由于MQ-1“捕食者”A已停產，本文重點研究MQ-9“捕食者”B項目。通用原子航空系統公司從1999年開始自籌資金研制MQ-9，2000年NASA也參與到投資中。2001年10月，美國空軍提出了對該型機的需求，在此之前通用原子航空系統公司已經試飛了“捕食者”B的原型機。2002年，MQ-9的研制工作轉由空軍負責投資。美國空軍于2002年12月訂購了首批2架預生產型機和4架初始小批量生產型機。2003年6月，空軍作戰司令部確定了該機的作戰概念。首架樣機于2003年10月17日首飛。2004年9月，Spiral0研制完成。2005年5月，系統開發與驗證（SDD）開始，2007年9月，Spiral1研制完成，MQ-9具備了初始作戰能力。一套MQ-9系統包括4架無人機、1個地面控制站和一套衛星通信組件。

到MQ-9 Spiral1研制結束為止，美軍對其研制費投入為2.95億美元（2011年幣值），主要用于6架樣機、機載傳感器、武器系統的設計、制造、地面試驗和試飛。

通過對MQ-9研制里程碑節點的深入研究，將其研制節點細分為非詳細設計、詳細設計、首架樣機首飛、設計定型、SDD開始和研制結束（具備初始作戰能力）等6個重要節點。各階段的研制費投資比例如圖2所示。

采購經費投入分析

由于MQ-1“捕食者”A已停產，本文重點研究MQ-9“捕食者”B的采購情況。

2002年，美國空軍發布了“捕食者”B無人機系統的采購計劃，使用漸進式的采購策略，正式開始“捕食者”B的采購工作。目前最新的采購計劃為379架，總采購費用預算為77.9642，美元（2017年幣值）。

2002-2007年空軍對MQ-9的采購費投資與“捕食者”A放入一起，投資編號為飛機采購-0305219F“捕食者”無人機。2008年以后，空軍為MQ-9的采購工作單獨設立了賬號，投資編號為飛機采購-0205219F“MQ-9”。

截止2016年底，美國空軍共采購了323架MQ-9“捕食者”B無人機平臺，89個固定式地面控制系統，17移動式地面控制系統，11個復合式地面控制系統，144個地面數據終端、120個衛星數據鏈和34套訓練模擬器，已支采購費為57.41億美元（2017年幣值），包括飛機平臺（包含飛機機體、多光譜定位傳感器、合成孔徑雷達）、ASIP-2C先進信號情報傳感器、地面控制系統、通信系統、初始備件、保障設備和訓練模擬器等。采購經費的詳細情況見表1。

影響MQ-9平臺單機成本的主要因素包括浮動利率、采購數量、進度、設計更改、估算方法和使用維護需求。通過對美國空軍采辦報告的詳細分析，各影響因素的權重如圖3所示。

從影響因素權重圖可以看出，與“全球鷹”無人機系統不同的是，對MQ-9單機采購成本影響較大的是使用維護需求的變化、采用的費用估算方法和采購數量，而設計更改、進度和經濟性因素對單機采購成本的影響較小。主要的原因是“捕食者”系列無人機系統是不斷改進改型而來的，且2008年以后每年的采購數量都在20架以上，2011年甚至達到了最高速率48架。另外，MQ-9投入實戰已有多年，隨著實戰的不斷深入，其作戰使用和維修保障的需求也不斷更新，因此對其平臺采購成本影響較大的因素是使用維護需求的變化和采購數量。但相同的是，采用的費用估算方法對兩型無人機的單機成本的影響均較大，今后還需對美軍在費用估算上所采用的方法做進一步的研究。