2021年12月初,美國海軍航空系統司令部在社交媒體上釋出一段圖片影片,呈現了波音公司研製的MQ-25A“黃貂魚”無人加油機的T1號原型機在“尼米茲”級航母“喬治·布什”號上測試的畫面,這是該機首次登上航母的運轉測試。
就在幾個月前,該機“空中加油”成功,實現了無人加油機對有人戰機的空中授油,授油物件是美軍最新的第五代戰機,且是F-35C這一航母艦載機型號。
有著“革命性”無人加油機之稱的這條“黃貂魚”,將給美國海軍帶來怎樣的“革命”?
美軍戰機從波斯灣“喬治·布什”號航空母艦甲板上起飛前往伊拉克執行任務
應時而生的佼佼者
在人工智慧技術和智慧無人系統與裝備越來越多地應用於軍事領域的當下,在航母平臺上引入智慧無人平臺是一種自然延伸。最先引入航母的無人平臺是X-47B無人機。X-47B是一款“無尾翼、噴氣式、隱形”無人機,也是第一架能夠在航母上起降的無人機,由美國諾思羅普-格魯曼公司研製。
X-47B的設計初衷,是將其作為可以在航母上起降,兩個內建彈艙各可容納一枚2000磅級的“傑達姆(JDAM)”炸彈,並有自主空中受油能力和卓越隱身效能的無人攻擊平臺。與此類似,RAQ-25A無人機來自“航母艦載空中監視與打擊無人機系統”專案。但在經過反覆論證後,2016年美國海軍決定將其開發成為能對第四代航母艦載機F/A-18E/F“超級大黃蜂”進行空中加油的無人機,同年7月,該研發計劃被正式命名為MQ-25A“黃貂魚”(以下簡稱“黃貂魚”)。
2017年,“黃貂魚”開始招標,波音公司最終贏得了這一價值8.05億美元的合同。美國海軍決定第一批採購4架,計劃總共採購76架,總採購費為13億美元。波音公司在2018年展示的“黃貂魚”外形類似B-2轟炸機,為適應航母搭載需要,主翼採取可摺疊式設計,功能有空中加油、偵察監視、對地打擊等。“黃貂魚”機身結構資料為全機長15.545米,翼展22.86米(摺疊後9.54米)。而F/A-18E/F“超級大黃蜂”全機長為18.35米,翼展13.69米(摺疊後9.97米)。二者處於同一級別。
2020年12月11日,波音公司公佈了加掛加油吊艙的“黃貂魚”試飛成功的影片。據波音公佈的資料,這次試飛時長達2.5小時,加掛加油吊艙的“黃貂魚”無人機表現出了很好的空氣動力學效能。
目前,“黃貂魚”無人加油機的T-1原型機已經完成美海軍航母現役第四、第五代艦載機和現役主戰艦載預警機的空中加油試驗,據介紹,其一旦交付,將能為每一種具備受油能力的平臺進行空中加油。
三大變革性影響
作戰飛機一旦在結構設計和戰技效能上定型,受限於最大起飛重量和必須攜帶的武器彈藥,其起飛時所能載入的油量是固定有限的。所載油量不僅決定戰機作戰半徑,而且影響它是否可以在最大續航時間內完成作戰任務。一旦超出起飛所載入油量所決定的作戰半徑,或者在最大續航時間內不能完成預定作戰任務,解決的辦法無非就是進行空中加油,或降落加油後重新起飛。如果“黃貂魚”無人機能夠實現航母起降並對升空艦載機空中加油,這將對美海軍航母編隊作戰帶來顯著影響。
一是大大提高航母編隊的作戰靈活性。現代空戰幾乎無法離開空中加油,以增加續航時間。與此同時,現役空中加油機的大體型結構和高載油量,使其無法在航母甲板上彈射起飛和攔阻降落。從航母起飛的作戰飛機,需要從陸上基地起飛的加油機對其空中加油。這導致了航母編隊雖然具有全球機動的能力,但展開作戰行動卻無法擺脫對地面基地的依賴。而一旦“黃貂魚”無人機實現在航母甲板上起降並能完成對升空艦載機的空中加油,將使航母編隊的作戰在很大程度上擺脫對陸上基地的依賴,從而成為真正的全球機動、全球到達的自適應自保障作戰編隊。
二是明顯提高航母升空艦載機的機動作戰能力。作戰飛機的一個重要戰術指標是作戰半徑,即升空艦載機飛離航母多遠的距離,就需要飛回多遠才能在航母上安全降落。“黃貂魚”無人加油機在提高升空艦載機機動能力上可以提供兩個方面助益。
一方面,現役F/A-18F“超級大黃蜂”艦載機的作戰半徑或攻擊距離約為722千米,F-35C約為1110千米,在獲得“黃貂魚”無人機空中加油後,這兩個艦載機的作戰半徑和攻擊距離均可增加一倍左右。
另一方面,航母升空艦載機作戰並非單打獨鬥,它需要預警機指引目標、電子戰飛機伴隨掩護等,這些輔助作戰飛機同樣受限於續航時間和作戰半徑,在缺乏空中加油的情況下,作戰編隊的續航時間和作戰半徑,依據“木桶原理”只能以作戰編隊中續航時間和作戰半徑最小的平臺為準,在擁有“黃貂魚”無人機的空中加油能力後,作戰編隊的續航時間和作戰半徑轉而取決於“黃貂魚”無人機的授油能力。
三是顯著提高航母艦載機聯隊的總出擊率。美國現役11艘核動力航母組成的11個航母編隊中,每個航母編配一個艦載機聯隊,含一個預警機中隊和一個電子戰飛機中隊。有一個衡量艦載機聯隊總的作戰效能的指標叫做總出擊率,即在一次作戰行動中,艦載機作為戰鬥機的總出擊次數和作戰效率。在尚未裝備航母艦載加油機的情況下,為了降低航母對陸上基地的依賴度,加強航母自身的作戰靈活性,美海軍透過改造一部分F/A-18F“超級大黃蜂”艦載機,使其加掛副油箱和加油吊艙,去給另一部分F/A-18F“超級大黃蜂”艦載戰鬥機加油,即美海軍所謂的“夥伴加油”模式。據估計,美海軍現役艦載F/A-18F“超級大黃蜂”戰機,有二至三成在遂行“夥伴加油”任務。一旦實現“黃貂魚”無人機對升空艦載機進行空中加油,即可將這二至三成艦載F/A-18F“超級大黃蜂”戰機從遂行加油任務中解放出來,可直接將總出擊率提升二至三成。
現實挑戰
然而,不管實現“黃貂魚”無人機對航母艦載機的空中加油能帶來多少好處,美海軍現在完成的技術和戰術試驗,仍不具備足以支撐這一戰術的可行性,甚至能在什麼時間實現其實戰能力尚難預估。
一是專案尚處於分散試驗階段。此前提及的X-47B無人機沒有實現對授油物件的空中加油,“黃貂魚”無人機也沒有實現在航母上起降。也就是說,當前航母起降和空中加油的全過程,甚至連試驗都還沒有完成。
二是仍有大量技術融合和戰術磨合問題需要解決。不同型別的加油機和受油機必須具備技術上的高度相容和戰術上的高度契合,空中加油才可完成。為此,不僅需要對授油機和受油機的介面進行專項改造,而且需要進行大量協同訓練。目前,“黃貂魚”無人機的加油試驗都是從陸地機場起降的,這與從航母甲板彈射起飛和攔阻降落相比,對起飛過程的精密控制、起飛後飛行狀態的調整等各方面都存在很大差異。即使最後所有的問題都能解決,也需要投入大量的資源、精力和時間。
三是“黃貂魚”無人機的加油能力有限。載油量是加油機的關鍵效能指標。依據目前的試驗資料,“黃貂魚”無人機的載油量最大為6.8噸,不僅不能與KC-10A、KC-130、KC-135等專業加油機相比,甚至不能與加裝儲油吊艙進行“夥伴加油”的F/A-18F“超級大黃蜂”的13噸相比。這就大大約束了其實戰運用的效率與效能。另外,“黃貂魚”在授油過程中離不開地面或航母控制站的控制,導致它的前出距離受限於航母控制系統的作用距離。
現代海空作戰是多維空間的一體化聯合作戰,航母作戰體系不僅具備網路、電子戰能力,自身也同樣處在複雜的網路、電磁環境下,對方的電子戰、鐳射鎖定、先進雷達和高效能的火控計算處理等能力,都無時不在威脅航母編隊的安全和戰場生存。所以,即使“黃貂魚”無人機成功實現航母起降和對升空編隊的空中加油,其自身的戰場生存也將面臨很大的挑戰,其能否如願推動航母作戰方式突破也仍然存在很大疑問。(作者單位:國防科技大學資訊通訊學院)
欄目主編:顧萬全 文字編輯:董思韻 題圖來源:視覺中國 圖片編輯:邵競
來源:作者:環球雜誌 吳敏文