X-47B進(jìn)行受油試驗(yàn)
艦載無人空中監(jiān)視與打擊項(xiàng)目(UCLASS)
在UCAS-D項(xiàng)目開展的同時(shí),美國海軍于2010年3月向工業(yè)部門發(fā)布了信息需求和正式的信息征詢書(RFI),表示海軍將在10年內(nèi)研制艦載無人空中監(jiān)視和打擊(UCLASS)系統(tǒng),該系統(tǒng)由無人機(jī)、任務(wù)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)組成。其中,無人機(jī)除執(zhí)行持久的ISR和精確打擊能力外,還具備為其他飛機(jī)加油的能力,以保證航母打擊群和艦艇編隊(duì)能夠持續(xù)獲取所有維度戰(zhàn)場空間的態(tài)勢和信息,對其中最重要和最具威脅的目標(biāo)實(shí)施打擊。
2011年6月,通用原子公司、洛•馬公司、諾•格公司、波音公司分別獲得美國海軍資助,開展先期研究,包括作戰(zhàn)概念論證、可選方案分析以及相關(guān)技術(shù)成熟度和可行性分析等,以使海軍在項(xiàng)目進(jìn)入技術(shù)研發(fā)階段前能更好地了解各種設(shè)計(jì)的性能以及風(fēng)險(xiǎn)。
洛•馬公司采取了與RQ-170“哨兵”隱身無人偵察機(jī)類似的設(shè)計(jì)——“深海幽靈”(Sea Ghost),并充分利用RQ-170、F-35的成熟技術(shù)及經(jīng)驗(yàn);通用原子公司采用的是“海上復(fù)仇者”(Sea Avenger),由“捕食者-C”無人機(jī)衍生而來;諾•格公司的方案是X-47B的衍生型;波音在前期X-45C的基礎(chǔ)上,提出“鬼怪鰩魚”(Phantom Ray),并完成了試飛。
波音公司Phantom Ray無人機(jī)
然而,在項(xiàng)目推進(jìn)過程中,美國海軍、國會及部分專家對UCLASS無人機(jī)的主要用途存在分歧,就ISR、打擊、空中加油等任務(wù)能力一直存有爭論,項(xiàng)目最終特征不能確定,未能發(fā)布招標(biāo)書,沒有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。在2017財(cái)年的國防預(yù)算提案中,UCLASS項(xiàng)目被調(diào)整更名為“艦載空中加油系統(tǒng)”(CBARS)。
艦載空中加油系統(tǒng)項(xiàng)目(CBARS)
艦載空中加油系統(tǒng)項(xiàng)目包括航空部分、航母部分、控制系統(tǒng)及連接部分,計(jì)劃到2022財(cái)年累計(jì)投入約25億美元。航空部分即為無人機(jī),旨在對其他航母艦載機(jī)提供自主空中加油服務(wù),擁有部分ISR能力,同時(shí)有足夠的尺寸、電力和冷卻能力以攜帶海軍偵察雷達(dá),但不強(qiáng)調(diào)隱身性能和作戰(zhàn)能力。計(jì)劃2018年8~10月授出工程與制造發(fā)展(EMD)階段合同,2023財(cái)年開始采購,總量最多72架,并于2025年左右形成初始作戰(zhàn)能力(IOC)。
2017年10月,美國海軍向諾•格公司、洛•馬公司、波音公司和通用原子公司四家公司發(fā)布MQ-25的最終需求建議書(RFP),要求在3個(gè)月內(nèi)提交競標(biāo)方案,隨后用6個(gè)月完成方案遴選。RFP要求無人機(jī)能攜帶不少于15000磅(約6800kg)燃油在距母艦500海里(約926km)外對4~6架艦載機(jī)實(shí)施空中加油作業(yè)。該需求將使接受加油的艦載機(jī)有能力進(jìn)行縱深打擊,或擴(kuò)展航母編隊(duì)的防空警戒、截?fù)艉头礉搮^(qū)域。與F/A-18E/F搭檔,有望將其任務(wù)半徑從目前的725km延伸至1300km以上。對F-35C而言,作戰(zhàn)半徑能從1111km提高到1689km,成為作戰(zhàn)半徑最大的艦載機(jī)。
根據(jù)需求建議書,MQ-25無人機(jī)的關(guān)鍵性能參數(shù)只有兩個(gè):艦機(jī)適配性和空中加油能力,并未強(qiáng)調(diào)隱身、偵察和打擊能力,與此同時(shí),美國海軍希望能加快部署進(jìn)度,2020財(cái)年交付首架原型機(jī),2025年形成任務(wù)能力。根據(jù)這些要求,無人機(jī)動(dòng)力首先要推力大、油耗低,不強(qiáng)調(diào)隱身性能使得采用大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)成為可能;為了控制項(xiàng)目的進(jìn)度和成本,所選用的動(dòng)力一定是基本成熟的貨架產(chǎn)品,可供驗(yàn)證機(jī)直接使用,這樣,自然就傾向于民用公務(wù)機(jī)或支線客機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī),可以解決安全性、維修性等一系列問題;而對于艦載適配性,可以后期根據(jù)需求進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn),如艦載“三防”、抗大過載設(shè)計(jì)等。
AE3007發(fā)動(dòng)機(jī)
波音公司采用了AE3007N發(fā)動(dòng)機(jī),該發(fā)動(dòng)機(jī)由羅•羅北美公司(前艾利遜公司)研制,1995年取得美國聯(lián)邦航空局(FAA)適航證,主要用于支線飛機(jī)和大中型公務(wù)機(jī),已被“全球鷹”高空長航時(shí)無人機(jī)及其衍生型號選用,已交付逾3400臺,累計(jì)飛行超過7000萬小時(shí)。
波音公司選用該型發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該是基于以下考慮:推力適中,30~40kN的推力范圍(最大推力10000磅),可滿足飛機(jī)推力要求;低耗油率,由大涵道比保證;高可靠性,原為客機(jī)設(shè)計(jì),已大量投入使用,安全可靠性基本不存在問題,后續(xù)的維修保障也很有優(yōu)勢。

AE 3007發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部構(gòu)造
2018年4月,美國海軍(USN)宣布波音公司選擇羅•羅AE3007N渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)為其MQ-25空中加油機(jī)無人機(jī)原型提供動(dòng)力。
2018年8月,波音MQ-25黃貂魚被宣布為美國海軍加油無人機(jī)項(xiàng)目的獲勝者。最初的合同是為四架飛機(jī)進(jìn)行測試。USN預(yù)計(jì)首架適航機(jī)將在2020年交付,首航定于2021年進(jìn)行,這將在2024年初開始提供服務(wù)。
2019年2月,USN向BL Halbert Internationa授予了4,180萬美元的賠償合同建造一個(gè)機(jī)庫,在NAS Patuxent河(馬里蘭州)安置MQ-25黃貂魚。
2019年5月,波音公司宣布MQ-25 T-1原型機(jī)最早可在2019年6月至7月進(jìn)行首次試飛。
2019年6月,MQ-25原型機(jī)計(jì)劃于2019年中首次試飛。
2019年9月,美國海軍已開始使用MQ-25A的開發(fā)實(shí)例,于2019年9月19日完成了為時(shí)兩個(gè)小時(shí)的首次飛行。
MQ-25A無人機(jī)
后續(xù)發(fā)展
MQ-25A也可能用于輔助任務(wù),包括情報(bào)、監(jiān)視和偵察(ISR)任務(wù)。使得該無人機(jī)能夠搜尋敵方的雷達(dá)和其他電子信號,并監(jiān)視附近的船只及海岸線,成為擴(kuò)大航母特遣部隊(duì)的“眼睛”。
美國海軍想要一種能做輔助ISR的無人機(jī),而MQ-25A據(jù)報(bào)道可以很容易地成為這樣的角色。安裝在黃貂魚上的ISR套件可能包括帶有數(shù)字變焦的電光監(jiān)控塔、夜視和實(shí)時(shí)視頻信號、雷達(dá)和電子發(fā)射檢測器,用于掃描被云、煙或霧氣遮蓋的的合成孔徑雷達(dá)(用于探測船只和飛機(jī)的電子掃描陣列雷達(dá))。
2019年9月試飛的MQ-25A是早期的原型機(jī),隨后是四架工程開發(fā)模型(Engineering Development Model,EDM)飛機(jī)。波音公司將在2021年左右將EDM飛機(jī)交付到海軍,以測試關(guān)鍵概念,特別是航母起飛和降落以及空中加油。如果一切順利,海軍計(jì)劃在2024年將“黃貂魚”號投入服役。
MQ-25A無人機(jī)俯視圖
小結(jié):隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展,自主空中加油已經(jīng)成為衡量無人機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。無人機(jī)空中加油技術(shù)的發(fā)展不僅能夠有效提高無人機(jī)的作戰(zhàn)效能,還能大幅改進(jìn)有人機(jī)空中加油對接效率。實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主空中加油技術(shù),可以有效提高無人機(jī)的航程和航時(shí),擴(kuò)大無人機(jī)的使用范圍,是未來無人機(jī)發(fā)展的重要方向。