当无人机爱上航母
2013-03-01编译魏庆
编译/魏庆
当无人机爱上航母
编译/魏庆
B-2隐形轰炸机
舰载机在航母平台甲板上起飞着陆,除了依靠精密的导航和助飞、拦阻索设施外,对飞行员起降技术要求较高。美军条例规定,一名海军航空兵飞行员,每次升空最多10小时。这意味着舰载机的持续作战时间有了一个上限。然而,在航母上使用无人机后,情况则会有很大不同。
无人机在航母上的应用
知识链接:X-47B无人机是第一型实现航母起降的首款隐身无人机,也是具备自主空中加油能力的舰载无人机。该机将论证大作战半径、低空侦察、固定翼无人作战飞机可以安全地在航母上起降并实现自主空中加油,以达到更大的续航力。相比之下,X-47B无人机可实现全天候跟踪、监控并打击目标,不必考虑飞行员的身体承受力,持续作战时间比传统战机高出数倍。
以往,只有经验丰富的飞行员才能在航母上安全起降,X-47B服役后不仅有望降低因人为失误导致事故的风险,也免去了繁琐昂贵的飞行员培训。然而,让飞机在行进中的航母上起飞、降落也并非易事。有人驾驶飞机可以通过着舰信号官的手势进行舰上引导,而如何让无人机也能读懂并理解信号官的手势成为了一
个需要解决的问题。这一问题的复杂性突出表现在以下两个方面:无人机须能判断信号官的手是抬起或放下,以及肘部的位置;无人机需要读懂信号官在做何种手势,以及这些手势都代表何种意思。
2011年9月,F/A-18D“大黄蜂”战机成功在航母上进行无人操纵着陆是无人飞行发展史上迈出的重要一步,但是这并不意味着海军飞行员这个职业的终结。分析专家称,尽管无人机可以用于执行多种不同的任务,但是有些任务只能由有飞行员驾驶的飞机来完成,在执行另一些任务方面,舰载无人机拥有极大的优势。一旦无人机能够进行空中加油,许多有人驾驶飞机可能面临退役的命运。因此,美军重点研制发展无人舰载机。
2012年12月9日,美国海军开始无人舰载机测试,由航母水手利用头盔式控制显示设备控制甲板上的X-47B无人机。这些测试验证了航母水手可以利用头盔式控制显示设备控制X-47B无人机滑行,满足航母飞行甲板所需的精确度。X-47B采用了隐身性能较好的无尾式飞翼气动布局,具有“全频段、全方向”的低可探测特性。这一布局是沿用了B-2A战略轰炸机在隐身设计上的技术成果,加上其体积远小于B-2A,因此其雷达散射截面积降到一个非常低的水平。在完成攻击敌方目标的任务后,X-47B能自行返回航空母舰并安全降落。此前,只有经验丰富的飞行员才能驾机在航母上完成起降任务。2012年11月,法国武器装备采办总署及其工业合作伙伴DCNS公司和泰勒斯公司已经完成了舰载无人机自动着陆系统(D2AD)的海试。此次海试是从法国海军“拉斐特”级护卫舰上进行的,试验标志着D2AD项目为期4年的技术验证成果。X-47B无人机在完成航母试验后,将于2014年进行空中加油试验。
知识链接:DCNS和泰勒斯公司是D2AD项目设备的合作承包商,其中包括了“飞行”部分和“地面”部分,“飞行”部分是无人机的指引标,“地面”部分在飞行甲板使用传感器进行船体运动预报,是无人机的导航站。D2AD不依赖于任何卫星定位系统。D2AD项目于2008年启动,它是降低未来海上战术无人机项目风险工作的一部分,致力于降低自动起降系统风险并验证该系统,该系统能够保证垂直起降无人机在舰上的安全使用。
舰载无人机一旦能广泛使用,无人机航母的全球作战将指日可待。舰载无人航母实现全球作战后,面临一个最大问题是无人机易受电子干扰,有时达不到预期目的。舰载无人机的
飞行控制均采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式。GPS信号接收机既可以持续测量无人机的当前坐标,也可以定时开机工作,对惯性导航系统进行修正。无人机起飞执行任务后要返回航母仍需知道自己的地理坐标。无人机精确轰炸和发射空地导弹也需要准确地确定自身当前相对于目标的位置,而惯性导航系统不能提供所需精度的定位数据。如果无人机机载GPS信号接收机或其他类似的装置因受到敌人的电子干扰而失灵后,其着路方向就不得而知了。2003年伊拉克战争中,美军的精确制导武器频频打偏,伊拉克一些重要的目标未能被摧毁。开战后的第5天,美国指责俄罗斯向伊拉克提供了GPS干扰机。在随后的5天时间里,美军对设置干扰机的区域进行了地毯式轰炸,在清除了所有的干扰装置之后,战争才按既定计划继续进行。此外,无人机没有自身的坐标,很可能无法返回航母并坠毁。
F A-18D
哈里-杜鲁门号航空母舰 甲板