“火鸟”无人机系统即将参与中空长航时市场竞争

梁剑

今年上半年，诺斯罗普·格鲁门公司将向首批用户交付“火鸟”无人机系统，标志着该项目已经从研制转向了市场开拓。诺格公司在“火鸟”无人机的研制过程中进行了诸多创新，比如采用了前所未有的有人/无人可选驾驶模式、高度兼容的任务架构等，这使该机具有非常高的任务灵活性，并适用于传统防务市场，以及民用、执法等领域。更为重要的是，技术方面的创新，让诺格坚信“火鸟”能够取得市场上的成功。

2018年底，全球知名无人机系统制造商诺斯罗普·格鲁门公司对外发布消息，消息称将在不久之后向市场推出一款新的可用于情报收集的无人机系统产品。该公司所说的这款新产品就是技术发展已经成熟，并完成了全部测试的“火鸟”（Firebird）无人机系统。

发展回顾

“火鸟”是一种单发、可选驾驶模式（通过更换部分机载电子组件，可以在有人驾驶和无人模式之间切换）无人机系统，2011年5月9日首次公开亮相，负责研制的是2007年被诺斯罗普•格鲁门公司收购的缩比复合材料公司（Scaled Composites）。

2009年2月，缩比复合材料公司内部开始探讨研制有人/无人可选驾驶模式飞机的可行性，并得到了公司高层的同意，仅仅一年之后原型机就完成了首飞。2010年10月，“火鸟”在加利福尼亚州萨克拉门托的一次试飞中，第一次测试了从公共信息源搜集和处理情报的能力。2011年5月9日，“火鸟”第一次公开亮相，并在其后的“2011帝国挑战”演习中，展示了任务载荷能力。2012年11月，“火鸟”开始进入任务系统飞行测试阶段，并且获得批准制造。据公开的资料显示，“火鸟”采用了独特的双尾撑、双垂尾机身结构，设计师正是大名鼎鼎的博特·鲁坦（Burt Rutan），其公司内部代号为“355型”产品。“火鸟”无人机也是博特•鲁坦设计的最后一款产品，2011年4月，他正式宣告退休。

大约三十年前，以色列发明家阿比•卡瑞姆（Abe Karem）向美国空军提供了一架自制的无人机系统，他希望用这架名为Amber的无人机开辟一个陆基、长航时无人侦察机市场。当时已经对国产无人机大失所望的美国空军被Amber项目所吸引，并决定投资该无人机的研制，而Amber也成为后来大名鼎鼎的“捕食者”系列无人机的原型机（在研制Amber期间，阿比•卡姆瑞成立了Leading Systems公司，该公司后来被当时的休斯公司收购，不就之后又被休斯专卖给了通用原子航空公司）。诺斯罗普·格鲁门公司希望他们的“火鸟”能像Amber一样，开辟出一个全新的市场，甚至创造和引领一个时代。

美国军用、民用中空长航时（MALE）无人机市场潜力巨大，通用原子能公司每年仅从五角大楼获得的订单就近10亿美元，这让诺斯罗普·格鲁门公司一直寻求机会能够进入该市场。当前，美国空军除装备“捕食者”/“收割者”系列无人机之外，还采购了超过30架MC-12W（基于“空中国王”350/350ER改进而来）侦察机用于情报收集、侦察等任务，并主要将其不属于阿富汗、伊拉克反恐战场前线。但是，MC-12W的任务续航时间只有4~6h，而在携带相同功能任务载荷的情况下，“火鸟”的续航时间可以达到40h。

早在“火鸟”第一次亮相时，诺斯罗普·格鲁门就表示这是一款面向未来的，具有高度任务灵活性的无人机系统，该机最吸引客户的地方还不是机体设计和可选驾驶模式，而是其任务架构的高度兼容性和模块化。“火鸟”在设计之初，就突出了多任务能力，其在飞行过程中能够同时使用四种不同的任务载荷执行信息搜集任务。

市场定位

按照诺斯罗普•格鲁门公司的最新计划，“火鸟”的生产将由位于加利福尼亚州圣迭戈的诺斯罗普·格鲁门公司自动化系统分部负责，并在2019年上半年交付用户。在诺斯罗普•格鲁门公司的市场战略中，“火鸟”无人机并不是一款拿来和其他无人机争夺现有市场的产品，诺斯罗普·格鲁门公司希望依靠该无人机的强大综合性能，为客户提供更为多样化的任务选择，进而刺激和制造新的市场需求。用诺斯罗普·格鲁门公司官方高层的话说，“火鸟”不是一款针对特定竞争对手而设计的产品，“我们将这款产品设计的非常灵活，所以它具有很强的任务灵活性，只需要很小的内部改动而不是重新设计，就能够满足客户非常广泛的任务需求。”

据诺斯罗普·格鲁门公司公布的最新数据显示，“火鸟”采用大展弦比机翼设计，翼展为24m，这个数字比2011年5月该机第一次亮相时公布的尺寸增加了2m，并且尾撑外端的机翼段有小角度上反，但是之前曾出现过的翼尖下反角被取消了，这样的设计在保证了该机具有良好的升力性能，进而提升了续航能力，同时也提高了飞行过程中的稳定性；动力系统为一台莱康明T540型活塞发动机，并配备一副五桨叶推进式螺旋桨。机组乘员为2人（可选），载荷能力560kg，机长10m，高2.96m，最大起飞重量2268kg。为了携带多样化的任务载荷，“火鸟”无人机的机腹设计有一个体积1.3m3的载荷舱。自去年三月开始携带任务载荷进行飞行测试以来，“火鸟”的表现大大超出了设计目标，这也是诺斯罗普·格鲁门公司宣布其将于今年交付客户的信心所在。虽然该公司并没有对外公布该无人机其他性能指标，但是从2011年5月公布的相关数据来看，其最大飞行高度为9000m，续航时间超过40h。

图1 “火鸟”即将进军美国军用、民用中空长航时无人机市场

2018年3月，改进设计的“火鸟”进行了首飞，2018年5月，一位美国网友在网上发布了一张“火鸟”无人机照片，机身编号N326JG，并声称这是一架完整状态的“火鸟”。不过，诺格公司对此并没有发表任何意见，也没有透露关于该项目进展的任何信息。几个月之后，诺斯罗普·格鲁门公司官方于去年12月初在网上发布了一张新的“火鸟”无人机照片，这是第二架全状态的“火鸟”无人机，只不过机身架编号是N518DF。

作为一款有人/无人可选驾驶模式飞行器，“火鸟”可以自主飞行，也可以机组人员操纵飞行。在有人驾驶模式下，其座舱可以容纳1名飞行员和1名任务系统操作员；而通过换装座舱盖，移除机组人员座椅，并安装超视距通信天线，“火鸟”可以在4h内转换为一架可以完全自主飞行的中高空长航时无人机。除此之外，“火鸟”还有一种操作模式，即机组人员在操纵任务系统的时候，飞机会切换到全自动飞行模式。去年11月底，诺格的研究人员完成了“火鸟”无人机上述操控模式的飞行测试。

未来前景

“火鸟”的设计目的就是为用户提供更强的信息获取能力，所以其机身能够携带的任务载荷非常多样，其任务系统的架构设计可以加载和容纳超过20种不同类型的情报收集和监视设备，包括战术无线电系统、光电探测系统、雷达系统、射频信号搜集系统等等。

图2 技术已经成熟的“火鸟”无人机潜在的客户除了传统的军方用户之外，还将包括执法、科考、商用等多个领域的用户，除了满足美国国内用户之外，该机未来也将被推向国际

编号N518DF的测试机在进行任务载荷试验时搭载了一套菲利尔系统公司（Flir System）研制的Star Safire 380-HD型高清光电探测系统和一个红外相机。Star Safire 380-HD是一款全数字的高清光电探测系统，其内部整合了日间彩色摄像机、彩色微光/近红外相机以及高精度的激光测距/指示仪，整套系统具有尺寸小、重量轻、能耗低的特点。诺斯罗普·格鲁门公司官方的测试结果显示，N518DF号测试机在飞行过程中，能够同时使用4种不同的任务载荷执行情报收集、侦察等任务。此外，该机的机翼下面还设计有2个外挂点，既可以携带空地武器系统，也可以携带更多的任务吊舱。

既有强大和多样化的任务载荷能力，又能够在有人、无人驾驶模式间快速切换，使得诺斯罗普•格鲁门公司对“火鸟”无人机的未来充满信心，并希望在防务承包商传统客户群之外开辟新的市场。“火鸟”既不同于通用原子能公司的MQ-9无人机，也不同于比奇飞机公司“空中国王”350ER型有人驾驶侦察机，诺斯罗普·格鲁门公司坚信他们产品与目前市场其他同类产品相比具有更高的性价比。

诺斯罗普·格鲁门公司认为，技术已经成熟的“火鸟”无人机潜在的客户除了传统的军方用户之外，还将包括执法、科考、商用等多个领域的用户，除了满足美国国内用户之外，该机未来也将被推向国际市场。不过，面对国际市场，诺斯罗普·格鲁门公司也存在一定的担忧，因为有人/无人可选驾驶模式的飞行器在出口时将面临更多的技术管制。因此，为了减小出口时面临的阻力，诺斯罗普·格鲁门公司有可能会先将纯无人驾驶模式的“火鸟”推向国际市场。

今年上半年，诺斯罗普·格鲁门公司将率先向几个没有公开身份的政府客户提供“火鸟”无人机系统，及相关的一些保障服务，诺斯罗普·格鲁门公司已经按照客户的要求为“火鸟”加装了相应的任务系统。此外，诺斯罗普•格鲁门公司还在同密西西比州的Tenax航宇公司就销售“火鸟”事宜进行谈判，作为一家信息服务商，后者主要为美国空军、陆军、海军、司法部、FAA以及林业部门提供情报搜集服务。■