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舰载无人机X-47B首飞成功

发布时间:2018-12-27 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    舰载无人机X-47B首飞成功作者: 丁剑飞   2011年2月4日,诺斯罗普・格鲁曼公司为美国海军研制的X-47B型舰载隐身无人抨击机在美国加利福尼亚州爱德华兹空军基地首飞成功,9月30日又首次以巡航模式演示飞行。X-47B是美海军第一种以航母为作战平台的无人机,也是未来空海一体战构想的重要装备。
  发展历程及作战本能
  2007年8月1日,X-47B在美国海军的无人空战系统验证机(UCAS-D)技能项目中以其优异的隐身本能和作战半径大的优势击败了美国波音公司的X-45N,赢得了美国海军为期6年总金额6.358亿美元的验证合同。UCAS-D项目是美国海军正在进行的一个重要的无人机项目,旨在为美国海军研制一种隐身无人舰载机,以缩小美国海军相对于美国空军在作战飞机隐身技能上的差距。从外观上看,其外形与B-2型隐形轰炸机极其相似,被称为缩小版的B-2。尺寸直逼美海军现役的F/A-18E/F超级大黄蜂战斗机。飞机长11.58米,翼展18.9米,但机翼通过钛合金铰链折叠以后,外露长度仅为4.87米,因此甲板空间的需求减小为9.4米。选取机翼-机身融合体的飞翼气动外形设计,由普惠公司的F100-PW-220E涡扇发动机推进,以高亚声速飞行,续航时间为12小时,巡航高度达10.668千米,最大航程为3000千米。X-47B能够在航空母舰上自主起飞和着陆,在极差的气象环境中自主飞行,任务续航时间预计为50~100小时。每个机翼根部的武器舱可携带908千克结合直接抨击弹药(JDAM)或6枚113.5千克的小直径炸弹。两个武器舱还可用来携带有效载荷,执行通讯任务和电子情报任务,或者配置成加油平台,为有人驾驶战斗机加油。
  除了将成为美国海军装备的第一种舰载无人作战飞机,在其作战本能方面X-47B也将实现新的突破。同美军各类现役战机相比,由于X-47B选取了超高的内油系数,其最大起飞重量超过20吨,但其空重惟有6吨多,省去了一切和人有关的重量开销,因此滞空时间更长,其800�的作战半径,既能够使航母战斗群处于更平安的位置,也能够更加深入内陆执行打击任务。X-47B另一优势在于隐身突防能力强,它拥有相当优异的雷达和红外低可探测性,保证其可以突破敌方防空圈,为后续有人驾驶作战飞机打开通路。总之,X-47B是美国海军舰载飞机的一个重大突破,因为到目前为止美国海军还没有自己的隐身作战飞机。一旦装备成功,美国海军航母编队将能够装备大量相对廉价的无人作战飞机,这会对未来战场格局产生非常重大的影响。
  航母起降技能
  X-47B在航母上的起降方式是弹射起飞和自主拦阻下降,与有人舰载机相比,其技能特点有两个:一是航母甲板着陆点的选择,这局部任务是由航母与无人机配合完成的。新型精密的GPS装置将部署在航母上,并与惯性导航系统耦合,通过数据链向无人机提供航母甲板的精确位置和着陆点坐标位置,无人机上的三台独立的计算机用于评估着陆位置,同时调整飞行状态。这套系统由精确GPS系统、“战术指标网络技能”数据链和“精确导航系统”组成。作为一项平安预防措施,航母上的着陆信号指挥官将抑制一个信号发射器以确保无人机平安着陆。如果无人机没有收到信号,那么它将盘旋并尝试另一次着陆。二是起降速度的抑制。X-47B的滚轮和偏航抑制主要是通过安装在副翼前面机翼上的扰流板来实现的。为了获得较小的进场着舰速度,X-47B的襟、副翼在着舰时需要下偏20°,然而在弹射起飞时无需偏转。选取飞翼气动布局的X-47B具有良好的升力特性,因此该机可以在任何风向条件下从航母甲板上起飞。这明显增强了其使用的灵活性,因为航母不需要为了让X-47B逆风起飞而调整航路,而这一优势是目前所有舰载机都不具备的。
  舰载机特性
  X-47B两侧机翼的外翼段4.8米长局部可向上折起135°,机展折叠后,X-47B的翼展将从18.9米减小到9.4米,有效缩小了其停放面积,这在相对拥挤的航母甲板上显得尤为重要。最初,这将使航母上可以搭载更多的无人机成为可能,其次,目前航母上的升降机常常只可运送1架F/A-18或者F-35C有人驾驶的战斗机,而一旦X-47B试验成功,现有的升降机则可同时运送3架X-47B。另外,由于X-47B选取了无尾气动布局,前后轮距相当小(4.25米),几近可实现原地360°转向的能力,因此具有小于现有有人舰载战斗机的操作回旋面积,在狭小的空间中操作灵活性极佳。这些优势不但提高了飞机出动和回收的速率,而且缩短了航母的作战等级转化时间,为适应突发情况赢得了宝贵的时间。
  在隐身设计方面,X-47B借鉴了B-2A战略轰炸机隐身本能较好的无尾式飞翼气动布局,能够为所有雷达波段的宽频带提供低可观察性保护,不但能够规避频率探测器(反飞机雷达和地空、空空导弹等),同时也能规避频率发射器(远程搜索雷达),加上其体积远小于B-2A,因此其雷达散射截面积(RCS)将降到一个相当低的水平。其他的隐身特点,还包括选取了弯曲的进气道,将加油口很好地隐藏在主轮里面,以及在机翼折叠处设计了一个连接件,既能够产生一个光滑的导电表面,坚持飞机蒙皮的导电连续性,又避免了恶化飞机的信号等特点。值得注意的是,由于X-47B是在高海情、超高(或超低)温、强风和盐雾腐蚀以及极为有限的航母甲板空间等恶劣环境中使用,并要满足高强度的舰载机出动需求,因此要保证X-47B的隐身本能是一个巨大的挑战。
  未来规划
  未来几年的飞行试验将包括在航母长进行弹射器起飞和拦阻下降、航母抑制区内自主飞行以及在航母飞行甲板上的精确位置移动。2012年,无人战斗机将首次在航母上下降并随航母完成后续海上测试。根据美国《海军航空兵构想2020》文件,航母舰载侦察型无人战斗机将于2018年具备初始作战能力,打击和防空压制型无人战斗机将于2020年交付,最初装备1~2艘航母。
   【责任编辑】林 京

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