無人垂直起降航空器將使空運將無處不在

明日情報 發佈 2020-05-12T15:31:39+00:00

空運作為軍事運輸方式之一,其特點是快捷高效,可以跨越高山、密林、河湖,甚至跨越敵戰區或污染區,以海陸運10倍以上速度直達目的地,點到點直接將兵力、裝備和從後方運抵前線,快速投入戰鬥。

空運作為軍事運輸方式之一,其特點是快捷高效,可以跨越高山、密林、河湖,甚至跨越敵戰區或污染區,以海陸運10倍以上速度直達目的地,點到點直接將兵力、裝備和從後方運抵前線,快速投入戰鬥。因此發展出了重型戰略運輸機、大型戰略戰術運輸機、中小型戰術運輸機以及多型運輸直升機(包括傾轉旋翼機)等空中投送裝備,一般運輸直升機是作為空運的最後一環來完成末端運輸,這種局面未來可能會改變。

運輸直升機對於眾多的小而散的空運需求仍顯得不夠靈活,深入前線面臨較高的安全風險,加上維護運營成本高昂,在各種小規模作戰,城市巷戰等環境下,空運幾十千克物資補給的風險和費效比都太高。近幾年無人垂直起降航空器的不斷發展,將有望解決這一困境,成為空運真正的最後一環。

一、美海軍陸戰隊的ULS-A空運系統


2020年3月,美海軍陸戰隊作戰實驗室在加利福尼亞州聖何塞舉行的垂直飛行協會會議上介紹了海軍陸戰隊正在尋求獲得的三類無人空運(Unmanned Logistics Systems-Air,ULS-A )能力,包括小型,中型和大型(分別是small型、 medium型和large型)。並給出的相應指標和進度計劃,如表1。

表1 美海軍陸戰隊ULS-A項目概況

美海軍陸戰隊ULS-A空運系統使用示意圖(美海軍陸戰隊圖片)

從示意圖可以看出ULS-A和運輸直升機處在不同的飛行高度,可以更接近前線完成空運,可以很好的彌補運輸機直升機的運力範圍。海軍陸戰隊作戰實驗室表示,ULS-A航空器將不會是少量的用於特殊任務的空運裝備,海軍陸戰隊將會採購「成千上萬」個ULS-A航空器,投入到世界各地的美軍基地和戰區中,將大量取代地面車輛來完成前線運輸,在各種作戰環境中使用。

二、ULS-A項目進展


目前海軍陸戰隊作戰實驗室已經開展了小型和中型原型機試飛,分別能夠空運60~150磅(約合27~68千克)和300~500磅(約136~227千克)載荷,其中中型飛機傾向於發展混合動力飛機,兩型平台的重量都等於或小於其有效載荷,展現出顯著的能力。

在垂直飛行協會會議上,海軍陸戰隊作戰實驗室也表示將和空軍的「敏捷至上」項目(詳見穆作棟先生於2020年3月17日在本號發表的專欄文章:「『敏捷至上』!美空軍推動電動垂直起降航空器應用於軍事任務」,點擊題名可直接訪問)合作,尋求合適的電動垂直起降飛機(eVTOL))作為大型 ULS-A航空器用於後勤空運。「敏捷至上」項目現在對正在開發的商用空中計程車平台(最大有1500磅(約合680千克)有效載重)非常感興趣,並已對其提出了改進要求,希望能夠達到2000~3000磅(約合907~1361千克),甚至最高6000磅(約合2722千克)有效載荷。與美空軍需求不同是,海軍陸戰隊航空器動力不局限於電動,「敏捷至上」是尋求大型 ULS-A航空器的途徑之一。海軍陸戰隊作戰實驗室還與陸軍開展合作,為K-MAX無人直升機開發更先進的自主飛行系統。

ULS-A雖然明確了需求,但不會投入大量資金研發全新的這一類航空裝備,將會依靠成熟的商用產品和技術,或者推動相應的商用產品和技術不斷完善和成熟,從而滿足軍事需求。

三、觀點


空中投送裝備隨著技術進步,不斷發展,不斷擴展任務能力和範圍,彌補了原有空中投送裝備不足,可以更加經濟的完成以往較嚴酷的,分散的,需求量少但關鍵的運輸投送任務。美海軍陸戰隊準備大量採用ULS-A航空器,作為日常運輸手段廣泛應用,外出作戰的人員可以像「點外賣」一樣,隨時呼叫彈藥和物資補給,會使其作戰部署的更加靈活,控制範圍更加廣泛,可以更快速的進行突擊行動,會為醫療後送爭取更多的搶救時間。

從ULS-A三型機的「說明」可看出,海軍陸戰隊希望是無人駕駛航空器,特別是大型和中型這種有載人需求的大中型ULS-A也要無人駕駛,這對航空器的安全性和可靠性提出了很高的要求。ULS-A期望應用成熟的商用產品和技術,目前商用的無人/有人垂直起降航空器仍處於探索和發展階段,還未到成熟應用,因此,ULS-A項目的推進預計會是軍民融合發展,相互促進,技術共享。

同時,也應看到與商用的城市空運環境不同,ULS-A航空器所處的戰場環境要陌生且複雜多變,特別是無人駕駛,需要精確導航定位和完善的自主飛行能力。這種大量使用的智能無人裝備也容易受到敵方電子攻擊,作為載人裝備在受到干擾的情況下也要保證安全飛行,因此電子防禦也將是這種裝備發展的關鍵。

關鍵字: