到 2024 年,这款无人机将为海军战斗机加油

到 2024 年,这款无人机将为海军战斗机加油

当海军的超级大黄蜂战斗机从航空母舰上起飞时,有时会有装载了五箱额外燃料的战机随行。在执行任务几百英里后,这些战斗机加油机将为战机加满油,增加航程,然后再返回。这是一项复杂而艰巨的工作,会给战机的机身带来压力。但到 2024 年,海军计划将这项工作交给一种名为 MQ-25A Stingray 的先进自主无人机来完成,该无人机将作为加油机从航空母舰上起飞,让战斗机进行战斗。

在跑道上,MQ-25A Stingray 看起来像半架飞机。它光滑的灰色机身,窄翼和紧凑的机身,让它看起来介于虚构的星际战斗机和现实世界中驾驶舱被拆掉的特技喷气式飞机之间。Stingray 由波音公司制造,是一种完全无人驾驶的飞机,可以在空中自动为其他战斗机加油。它对美国海军未来战争机器人的愿景至关重要,很快它将在加利福尼亚海峡群岛附近执行例行任务。

3 月 16 日,海军发布了无人作战框架,概述了海军机器人的现状以及未来发展这些能力的计划。同一周,海军发布了将 Stingray 部署在加利福尼亚州文图拉县海军基地的环境影响评估。海军的未来充满了机器人,而 Stingray 对于实现这一愿景至关重要。

美国海军预计,黄貂鱼将于 2024 年投入正常运营,尽管该部队此前并未公布太多里程碑。届时,它将是 18 年漫长旅程的巅峰,尽管这一雄心勃勃的成就与 2000 年代中期提出的超能力飞行机器人宏伟愿景相比有所缩水。

黄貂鱼的故事不仅仅是 MQ-25A 的故事,也是之前战斗无人机的广阔愿景,以及可能以其成功为基础的机器人战斗机的未来的故事。

MQ-25A。波音公司

米切尔航空航天研究所分析师兼独立顾问丹·盖廷格 (Dan Gettinger) 表示:“黄貂鱼是推动无人驾驶飞行器发展及其在战场上的作用的象征。我们曾提议使用无人机为步兵补给 [和] 运载货物——这并不是什么新鲜事——但将无人机用于空中加油任务在无人机历史上还是相当新颖的。”

目前,黄貂鱼必须证明自己能够出色地完成三项艰巨的任务,并反复完成它们。每艘航空母舰都是一条小跑道,从这条短跑道起飞通常需要弹射器,弹射器会以额外的动量将飞机弹射到空中。降落在航空母舰上更难,因为跑道不仅小,而且是在水面上移动。

人类飞行员在模拟器中训练,然后在飞行过程中反复训练,掌握白天着陆和夜间进近。Stingray 必须自动完成所有操作,用算法和传感器取代人类的经验和知识。

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在空中,黄貂鱼的主要任务是上文提到的空中加油。这包括飞行 500 英里,将一根类似产卵器的管子悬挂在接收飞机上的特殊加油龙头上,保持稳定飞行直到战斗机的油箱加满,然后重复这个过程,直到加油机耗尽它为此携带的 15,000 磅燃料。(有时,它还会包括飞出去迎接从任务中返回的战斗机,并加满油箱,以便它们有足够的电量返回。)

当人类飞行员同时驾驶两架飞行器时,如果其他方法都失败了,他们至少可以通过无线电相互沟通,确保一切正常。如果采用自动驾驶,Stingray 将不得不依靠其编程以及有限的响应飞行中人类的方式处理任何颠簸。

2017 年 9 月,海军中将迈克·舒梅克向美国海军学院杂志《程序》表示:“MQ-25 将使我们能够将舰载机联队的飞行距离延长至通常飞行距离的 300 或 400 英里。我们将能够做到这一点,并在该距离上维持一定数量的飞机。”

超级大黄蜂战机可以飞行约 450 英里,然后才需要返回加油。虽然目前使用大黄蜂战机为其他大黄蜂战机加油的策略是有效的,但每次加油都需要人类飞行员,并使有用的战斗机无法参与远程攻击。它还增加了作为航母飞行的超级大黄蜂战机的磨损,缩短了舰队的整体预期寿命。将这项任务交给无人机可以让现有的超级大黄蜂战机和人类飞行员腾出时间去执行远距离任务。

魟鱼所做的是战争中不显眼的支援工作。舰队中有魟鱼可以让战斗机发挥更好的性能,这意味着战斗机起飞的航母能够远离危险,或者能够将战斗机派往更远的地方打击更难击中的敌人。魟鱼有助于空战,即使它的主要作战模式是作为跑道和炸弹命中点之间的空中燃料库。

对于一个可以追溯到 21 世纪初的项目来说,这是一个不起眼的开端。2006 年,海军正在探索飞行机器人究竟能做什么。2000 年 10 月的国防预算要求到 2010 年“作战纵深打击部队机队中三分之一的飞机”将无人驾驶。对于海军来说,这意味着开发一种隐形、自主、舰载无人作战飞机。

2006 年 10 月,国会研究服务处发布的一份报告概述了这一愿景。UCAV-N 的首要任务是监视,其次是压制敌方防空系统和打击行动。(压制可以通过干扰器或电子战、干扰传感器来实现;第二部分是指使用炸弹、导弹和子弹。)

海军作战无人机的研发始于 2003 年,由 DARPA 负责,随后研究工作于 2005 年移交给空军和海军联合办公室,2006 年该项目完全由海军负责。该项目的成果是 X-47B,这是一款楔形自主无人机,于 2011 年首次飞行。

X-47B 是作为实验技术演示机制造的,能够从航空母舰上起飞和降落,尽管它并不总是能成功着陆。在后来的飞行中,它展示了与战斗机编队飞行的能力,作为最后的表演,它甚至在半空中成功加油。

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在 X-47B 之后,人们曾期望海军将无人机发展成为一架成熟的战斗机,能够按照人类发出的命令寻找敌人并向其投掷炸弹。然而,海军缩减了无人飞机的设想范围,使其远离直接战斗。

部分由于预算有限,海军希望将无人机从战斗角色转移到情报、监视和侦察角色。这项工作推动了空军无人机计划的发展,捕食者无人机最初是未武装的侦察机,后来增加了武器,最终发展成为从一开始就武装的收割者无人机系列。

“我们一开始的想法是,黄貂鱼将来也许可以执行X-47B设想的任务,但直到上周,海军还没有透露将黄貂鱼的任务范围扩大到加油机以外的其他范围,”盖廷格说。

正如海军部长雷·马布斯 (Ray Mabus) 在 2014 年所概述的那样,“最终状态是,自动驾驶飞机能够在对抗环境中实施精确打击,并且有望发展和扩大其任务,以便能够进行远程情报、监视和侦察、电子战、坦克和海域感知。”

这可能仍是人们心中的最终状态,但黄貂鱼要实现这一目标,首先要弄清楚如何成为一艘可靠的加油机,然后在已经成功的加油机平台上增加侦察能力。海军于 2016 年着手将其大型航母无人机改装成加油机,尽管遭到国会的反对,国会希望将精力集中在攻击机上。

改用加油机也意味着制造 X-47B 的诺斯罗普·格鲁曼公司决定退出合同竞争,该合同最终由波音公司赢得。

在国会山举行的有关海军新无人作战框架的听证会上,海军中将詹姆斯·基尔比提出了这样一种可能性,即黄貂鱼的强大机身可以承担除空中加油以外的任务和有效载荷。

“我们先转向 [情报监视和侦察],也许是电子攻击、打击,然后随着任务集的复杂性增加,再转向其他任务,”基尔比说。“但我认为 MQ-25 对我们来说前景光明。”

广义上,电子战是指干扰器和其他武器,它们通过爆炸以外的方式干扰或使电子系统瘫痪。黄貂鱼可能是航母向远距离目标投放武器的另一种方式,无论是坦克、雷达装置还是被标记为敌人的人。

如果海军要实现“舰载飞机中 40% 以上的无人驾驶飞机”的目标(基尔比在同一次听证会上承诺),那么让“黄貂鱼”或其他在其基础上研制的无人机执行这些任务将是至关重要的。

在这一切发生之前,Stingray 舰队需要迁入新家,即位于太平洋海岸文图拉县马里布西部的穆古角海军基地。

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