美国加速打造重型舰载利器——UCLASS

  2015年4月16日,美国海军X-47B无人作战飞机技术验证机的第2架机(昵称“盐狗502”)成功完成历史上首次无人机自主空中加油对接测试。与此同时,美国海上航空系统司令部称,美国海军首次成功实现X-47B验证机的自主空中加油,标志着美国海军航母舰载无人机验证项目(UCAS-D)结束。尽管X-47B各项测试都达到了预期的目的,但为什么美国海军还要结束这一项目呢?主要是因为在X-47B之后还有一项新的舰载无人机计划—UCLASS。

  UCLASS是美国海军继X-47B验证机之后,又启动的一项新的舰载无人机计划。据英国《简氏防务周刊》报道,这种新的舰载无人机项目被称为舰载监视和攻击无人机(UCLASS),它将在2020年前后装备部队。随着X-47B无人作战航空系统验证机不断取得进步,以及舰载监视、攻击无人机系统项目的推进,美国海军航母攻击能力正向全新的无人时代迈进。

  UCLASS与X-47B

  近两年来,美国一直加紧对X-47B验证机的各项试验,由于这一无人机作战系统将引领未来空战装备发展方向,因而备受关注。X-47B于2011年首飞,并在2013年成功完成了地面、舰载等一系列测试。同年5月14日,又在布什号(CVN-77)航空母舰成功进行起飞测试,7月10日进行了首次航母着舰试验,两次试验都成功完成了测试项目的要求。随后,该项目的后续研究和测试按计划进行。今年4月16日,X-47B无人作战飞机技术验证机又成功完成历史上首次无人机自主空中加油对接测试。X-47B的各项试验成果,将直接推动UCLASS无人战机的研发进展。

  美国海军成功完成X-47B一系列测试后,使该机一度成为媒体的焦点,并将其视为未来空战利器,有关专家预言,该机将引起未来作战方式的重大改变。既然美国海军已经有了X-47B,为何还要花费巨资研制新的舰载无人机?

  据美国国防部最新公布的新《无人系统整合路线图》透露,战略考量和预算现实是其中的两大主要方面原因。从战略上来看,战略无疑推动着技术的发展。随着美军将重点转向亚太地区,并把“空海一体战”理念付诸实施,无人系统无疑将发挥至关重要的作用。因此,美国国防部一直把发展无人系统作为其全球战略的重要组成部分。但在现实需求上,“空海一体战”理念的实施迫切需要更新的装备作为支撑,而新一代F-35C的装备计划由于技术问题一再延迟,X-47B虽然研制进展比较顺利,但它只是试验验证机,并非是实用的装备,何况其特殊的气动布局被认为与海军对UCLASS项目的预期不太相符,这就为催生UCLASS无人战机创造了先决条件。

  另据美国海军航空系统司令部(NAVAIR)无人航空与打击武器项目执行官、海军少将文特新近透露,UCLASS发展策略考虑了经济可承受性,以及海军在确定UCLASS飞机要求时的多项考虑,最为紧迫的目标是尽可能快地在航母上部署UCLASS飞机,哪怕只有几架。由于受到预算和技术的双重制约,文特表示,海军将以“先爬,再走,后跑”(crawl,walk,run)的方式演进UCLASS的低可观测能力。由此可见,美国海军为实现“空海一体战”构想及重返亚太战略而加速发展相关无人系统武器的紧迫性。

  概念及性能一直在变

  起初,UCLASS无人机概念并不明朗,自然会引起外界的各种猜测。后来,随着有关信息的披露才逐渐清晰。UCLASS系统将由无人机、数据链和控制单元、核动力航母(CVN)单元(发射回收单元)和系统保障单元构成。2013年6月26日,美国海军学会网站作了相关报道,美国海军学会(USNI)根据美国海军宣布的UCLASS项目招标书,首次对外披露了UCLASS项目的主要技术要求。值得注意的是,招标书中关于隐身与主要任务使命方面的要求,与早前主要研究机构的预测有较大差别。

  招标书中继续采用了关键性能边界(KPP)的术语描述主要性能要求。KKP要求这款无人作战飞机最少能够携带3000磅(1360.8kg)有效载荷,其中至少空面武器挂载量应达到1000磅(453.6kg),并具备挂载500磅重联合直接攻击弹药(JDAM)和小直径炸弹(II型)的能力;在航程方面,当无空中加油,在执行监视任务时,无人作战飞机应可在600海里(1111.2km)处连续执行2个巡逻飞行任务,在1200海里(2222.4km)处执行一个巡逻飞行任务;当执行打击任务时,任务半径应当达到2000海里(3704km);在航时方面,无人作战飞机应当具备现有海军舰载机能力2倍以上的水平,即不少于12小时的续航时间;在通信网络方面,无人作战飞机应当与现有通信系统相适配,还需支持海军拟议中的联合空中分层网络—海上(JALN-M);在低可探测与生存性方面,海军并未要求无人作战飞机具备B-2或F-35水平的隐身能力,但需要具备一定的低可探测能力,以满足其在低烈度冲突环境执行打击任务。在高烈度冲突时,UCLASS将仅需为舰队和友邻飞机提供传感器和目标瞄准数据。

  然而,这并非是UCLASS的最终概念和指标。2013年12月20日,美国海军航空作战主管、海军少将迈克·马纳泽尔在接受美国海军协会新闻栏目采访时,对UCLASS项目调整做了以下表述:正在研制的“无人驾驶、航母弹射起飞的空中监视与打击”(UCLASS)飞机的起飞重量将达到7-8万磅(31.8-36.3吨),比X-47B舰载无人作战飞机技术验证机的4.4万磅(20吨)大得多;该机的尺寸将与F-14舰载重型战斗机相当。这样的UCLASS飞机要比海军在仅仅6个月前设想的要大得多、强得多。他还明确表示,UCLASS飞机在2018—2020年形成初始作战能力时,海军将获得一型可在非宽松环境中作战的无人机。

  对此,美国海军承认UCLASS飞机的概念一直持续变化,并表示海军已增加了对该机搭载武器和传感器包的要求。军方还透露部分方案的机长可达68英尺(20.7米),比F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载战斗机还长8英尺(2.44米);该机将可连续飞行14小时;除用于情报、监视与侦察(ISR)和打击任务之外,海军还希望该机可用作空中加油机,以延伸其舰载战术战斗机特别是F-35C战斗机的航程。另外,UCLASS飞机不会具备和F-35C同等的隐身能力,这样会超出需求;但该机将会具备某种程度的隐身能力。海军还可能考虑为该机配装多枚AIM-120中距空空导弹,将其作为“机器人僚机”,补充F/A-18和F-35C战斗机的空战火力;此时,海军可能会采用E-2D“先进鹰眼”预警指挥机或F-35C长机来指挥UCLASS飞机;但是,有关将哪些任务从有人驾驶军机转移到UCLASS飞机的构想仍在继续演进。

  美国海军预计将在2014财年至2020财年耗资37亿美元研制和装备初始的舰载无人空中监视打击系统UCLASS,大约装备6~24架无人作战飞机,改装1到4艘航母,使其具备搭载能力。美国海军表示,在2030年之前,海军已积累UCLASS的作战使用经验之后,将更全面系统地了解该机为航母舰载机联队带来的改变。

  四家公司竞相竞争

  在军费缩减的背景下,美国海军对建设新的航母无人机项目及部署舰载无人机非常谨慎。因为同时在航母甲板上操控有人驾驶飞机和无人驾驶飞机本身就是一项非常复杂的技术,再加上许多技术尚处于研发试验阶段,因而实际运行实施也相当困难。何况前期研发的一些项目并非一帆风顺,如通用动力公司和麦道航天设备公司联合研发的A-12舰载战斗机项目因多种原因被终结,洛克希德马丁公司研发的F-35C战斗机项目,由于技术等原因致使研制计划一拖再拖,新的战略需求使得美国海军迫切希望能有新的舰载无人机项目取得成功。基于这些考虑,美国海军以更加谨慎的态度建立首个在航母上起降的无人机项目,这也是为了以最小的风险提供适度的能力。

  为了尽快获得满足需求的新型舰载无人机UCLASS,美国海军同时向四家公司发出竞争性研发合同,获得合同的四家公司是:波音公司、通用原子航空系统公司、洛克希德·马丁公司以及诺斯罗普·格鲁曼公司,每份合同价值1500万美元。根据合同要求,这四家公司所设计的系统需具备这样的能力:由具备持续的情报、监视、侦察、锁定目标以及打击能力的海基无人空中系统提供能在全球范围内快速响应的军事存在,以此提高航母和舰载机中队的作战能力。这样做会让海军在进入技术研发阶段之前更好地了解各种设计的性能以及风险。

  美国海军认为这四家公司“拥有可信、现成、全面的UCALSS飞机设计解决方案及相关的生产能力和设备”,能够设计该无人机并接受初步设计审查。按目前的计划,美国海军可能从中选定唯一一家制造商,从2016财年开始制造首架UCLASS飞机。为了争夺UCLASS舰载无人机这块大蛋糕,这些公司还大量使用了自有资金发展其UCLASS飞机概念,以赢得初步设计审查(PDR)顺利通过,并在后续的竞争中占据优势。

  洛克希德·马丁公司称,它所提交的UCLASS飞机方案可能适应全谱军事行动—从反恐到从航母起飞实施打击任务,“它能在任何想定下,在任何环境中执行任何行动”,该公司如此宣称。为了适应各种迥异的环境,洛马公司称该机将具有“多波段隐身和辐射与带宽管理能力,能挫败探测并使任务成功”。该公司还宣称其UCLASS飞机设计将减少人力需求,因为只需一名操作员就能操作多架飞机。不仅如此,该公司将在下一代无人机中大量采用经过检验的成熟技术,如可以将RQ-170及F-35等成熟技术直接引用到UCLASS飞机方案,这种舰载无人机的众多系统、硬件、软件、传感器、吸波涂层等,甚至可以直接拷贝F-35。这种做法的优势在于节省大量成本与时间,洛·马计划在2017或2018年将新机送上天,距项目上线只有4至5年,相比之前的F-35、F-22动辄十几年的研发时间,这款新机的研制周期将会大大缩短。此外,这种良好的兼容性,也将为该机日后改装、升级留有充分余地。

  波音公司则计划提供一种新的设计,该设计综合了该公司研发X-45C幻影射线的成果。据称,尽管X-45C项目停止,但是该航空器仍然处于可飞行的储存状态。诺斯罗普·格鲁曼公司或许是UCLASS的最有力竞争者,因为美国海军已经装备该公司的X-47B作为无人作战航空系统验证机。诺斯罗普·格鲁曼公司将整合UCAS-D项目的基本元素,其方案将是X-47B的派生型。通用原子公司将拿出海上复仇者,这是复仇者的海军型号。

  美国海军官员于今年3月4日称,海军准备于2016财年,即“无人驾驶、航母弹射起飞的空中侦察与打击”(UCLASS)项目提出两年之后开始该项目的竞标。此前,在2013年8月,波音公司、通用原子、洛克希德·马丁公司以及诺斯罗普·格鲁曼公司均收到了来自项目办公室的初步设计合同。2015年白宫提出的国防预算申请中,美国海军要求在2015—2019财年间为UCLASS的开发拨款27亿美元。

  快速研制的“多面手”

  从新型飞机的研发周期来看,一款新机尤其是升级换代的或具有里程碑意义的机型,一般都需要15~20年的研发周期。而UCLASS舰载无人机,由于大量采用成熟技术,不仅可以节省大量研发成本,而且可以更大程度地节约时间成本。按目前研发进度,预计只用4~5年时间新机就可以上线,美国海军预期在2018至2020年拿出这款飞机,这与以往F-22、F-35等新机研制的周期相比,真可以用“神速”来形容。用最低的成本、最少的时间拿出最急需的装备,这正是美国海军所期望的。

  尽管新无人机的全部配置还未最后确定,但从目前披露的初步性能与相关数据分析,UCLASS无疑还是无人机家族的“多面手”。美国海军通过项目招标、记者招待会、媒体、网络等多次透露有关信息,从而使UCLASS项目内容逐渐清晰,尽管有关概念及性能指标一直在变,但它是一款具备多功能的多面手肯定无疑。有关专家分析,这种全新的重型舰载无人机,初期可能被当作侦察机,进而充当电子战平台或空中加油机。

  最近,美国海军航空系统司令部无人航空与打击武器项目执行官、海军少将文特,在接受媒体采访时表示,UCLASS飞机设计具有能力提升的空间,无需进行大的更改就能由适应宽松环境增强到适应对抗环境。他还特别强调,该机的早期作战能力包括经验证和确认的、在宽松环境中实施轻度打击的能力,但海军将确保系统的设计不会阻碍其能力增长到可在对抗环境中使用。

  宽松环境通常是指具有制空权或技术优势的空间环境,在这种宽松环境中,无人机可以自由出入而不用担心安全风险。而对抗环境则意味着无人机必须要具备到敌对领空活动的能力,因而安全风险无疑增大。为了提高自身生存能力,除了具备隐身能力外,还要具备相应的攻击能力,所以,美国海军一再改变和调整该机的概念及性能指标,这才形成最新的UCLASS概念:具有舰载情报、监视与侦察(ISR)和精确打击能力,具备多功能、可保障和可升级等特点,充分满足美海军“无人舰载监视与攻击”UCLASS项目的要求。另外,美国军方新近明确表示,海军将为UCLASS飞机增加为其它飞机加油的能力,该机在提供2万磅(9.1吨)燃料之后仍可连续飞行7.5小时。从而使该机又可成为未来无人机加油系统的重要成员。

  备受争议却在加速推进

  然而,美国各方对于发展UCLASS项目还有很大争议。最近,美国海军对外宣称UCLASS将主要搭载情报、监视、侦察设备,无空中加油情况下续航力4000海里,且可打击无反击能力的目标。这一消息披露后,引起了美国国会议员的强烈反应,甚至称其为是一种“战略性的错误”。

  众议院武装部队委员会2015财年的国防授权法案明确指出:“(UCLASS)有关为航母战斗群提供持续性ISR支持的不加油续航能力的强调是不恰当的,购置68架MQ—4C‘特里同’型无人机大致可以满足这项能力需求,而过分强调UCLASS的续航能力则会导致无人机生存能力、武器载荷与灵活性方面的不足。”

  美国参议院军事委员会主席在向国防部长卡特提交的一封信中批评:“我认为UCLASS项目当前强点的需求不够恰当,这些需求过分强调无空中加油的续航力,以保证为航母打击群提供持久的ISR支持。这一需求将导致机体在设计时,在长航程和内部武器搭载能力方面存在一系列的问题。开发一种主要用于ISR,却无法在中、高强度对抗环境中执行攻击性任务的舰载无人机完全是一种战略性的错误。”

  目前,UCLASS是美国海军近期最受争议的采购项目之一。UCLASS最初的目标是为航母打击群提供全天候的监视能力以及有限打击能力,无需具备空中加油能力。然而,全面的无人机项目审查工作正在进行,该审查是美国国防部长办公室开支的战略项目审查,将确定UCLASS项目的最终特征。海军方面的倾向性意见是一型长航时、主要用于情报/监视和侦察、具有轻度打击能力的航母舰载平台,但是一些国会议员和海军以外的专家则倾向于全副武装的隐身穿透打击飞机。但最终采用何种方案,要视美国海军对UCLASS空中部分的需求及国防部无人机战略项目评审(SPR,今年晚些时候结束)的结果而定。

  美国海军航母舰载无人机项目主管博·杜拉特上校于2015年4月14日在美国海军联合会举办的年度海—空—天会展上表示,从X-47B的演示验证试飞中所学到的,都已经或将要在制定X-47B的后继者—“无人驾驶、航母弹射起飞的空中监视与打击”(UCLASS)飞机的性能规格时参照;但他也指出UCLASS飞机与X-47B将有许多不同,如前者将有新的控制系统、新的着舰系统等,因此利用现在的飞机完成各种进一步测试将不会为发展未来飞机提供很多的借鉴。

  尽管UCLASS项目面对诸多争议及存在许多变数,但美国海军还是在快速推进这一项目,从3月初美国海军宣布在UCLASS项目提出两年后将开始竞标就说明了这一点。对此,杜拉特上校表示,“我们计划2022年(初步形成作战能力),我们目前仍在明确无人机的需求”。与此同时,美国海军已经开始有关组织机构的准备,并计划在今年10月建立一支负责确保未来舰载无人作战飞机系统平稳引入舰载机联队的小组。不久前,美国海军部长雷·马布斯在海军联盟2015海空天展会上的演讲中预言洛克希德·马丁F-35“闪电II”联合战斗攻击机(JSF)“几乎肯定是海军部购买和使用的最后一型有人驾驶战斗攻击机”。在这次演讲中,他还宣布其设立了两个新职务—主管无人系统的副助理部长和海军参谋,他们与海上、空中作战等主管并列。

  但UCLASS项目最终还是由美国的战略需求和现实可能所决定。日前,马布斯在谈到舰载无人机作战系统时说,尽管航母舰载无人监视和打击飞机(UCLASS)最终特征仍未确定,但他认为无论结果如何,它都可能不具备在对抗地区实施纵深打击的能力,而这种能力是美国海军最终需要的。

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