通用原子公司无人机概念图。
7月24日，美国通用原子公司发布一张发射空空导弹的空射无人机概念图，显示了其竞标美国防部国防预先研究计划局（DARPA）“远射”（LongShot）项目的方案。“远射”项目旨在开发由有人机挂载和投射、携带空空导弹的空射无人机，探索可显著扩大交战范围的空战概念。该项目如取得成功并且实战化，可能大幅扩大空战交战范围，并改变未来空战样式。
DARPA“远射”无人机概念图。
项目背景
1.美军探索在“反介入／区域拒止”环境中新作战方案的需要
美军认为，一体化防空系统是中俄“反介入／区域拒止”能力的重要组成，它包含完善且先进的指挥控制、态势感知、地空／舰空导弹武器系统、战斗机及其机载武器等，对其包括隐身作战飞机在内的现役有人机构成越来越严重的威胁；而为了备战大国战争，需“质数并重”发展航空装备，仅仅依托更先进高端装备来更新换代和扩充规模将导致预算紧张，须寻求更经济有效的方案。与有人机相比，无人机更适合在危险和恶劣环境中执行任务，且寿命周期成本更低，成为美军在寻求新方案时的重要选择。
2.智能空战和小型化技术为自主空战无人机的实现提供了可能。
近年来，美国智能空战技术发展取得较大突破。2016年美国辛辛那提大学开发的“阿尔法”超视距空战智能程序在模拟器条件下击败了美空军经验丰富的退役飞行员，2020年8月美国苍鹭系统公司开发的智能空战程序在由DARPA举办的阿尔法空战格斗竞赛中，又以5∶0击败了F-16战斗机的飞行员。这两件事都是智能超视距空战、智能格斗空战技术发展的里程碑事件。另一方面，综合集成的先进小尺寸传感器技术的快速发展，使小尺寸无人机任务能力持续提升。为此，空射无人机可由作战飞机内埋或外挂，发射后自主执行多种任务，为美军发展经济有效的空战解决方案提供了新途径。
诺格公司绘制的“远射”无人机构想。
项目概述
1.项目内容DARPA在2020年2月提交的2021财年预算要求中首次公布“远射”项目，并申请了2200万美元经费。该项目是2017年DARPA“飞行的导弹挂架”项目的两个后续项目之一，另一个是“飞枪”（Flying Gun）项目。“远射”和“飞枪”项目都寻求开发有人机空射的作战无人机，区别在于“远射”无人机携带空空导弹，“飞枪”无人机携带机炮。DARPA在预算文件中透露，“远射”项目初期将进行技术论证、推演仿真和样机开发，后期将试飞“能够在任务全周期内”自主可控的全尺寸原型机，但并未给出预期的时间节点。
2.作战构想DARPA提到，当今夺取空中优势依靠的是先进有人战斗机突破敌方防空体系，进而攻击重要目标，但“矛”与“盾”的螺旋发展使逐步提高武器质量的模式陷入瓶颈。“远射”无人机或有希望改变这种循环，提供一种新的战斗力生成途径。该型无人机可在敌方防空区域以外发射，携带空空导弹突入防区执行作战任务，既能保证有人机远离敌方威胁，也能通过无人机前出缩短导弹攻击距离，显著拓展交战范围、提高任务效能。
根据DARPA的要求，“远射”无人机既可由战斗机外挂，也可由轰炸机内埋。该无人机携带空空导弹冲入敌方空域，接收到命令后可向敌方目标开火，具备多种作战部署运用方式，例如在确保机组成员安全的情况下，可在敌方攻击波次到达之前率先发起攻击，或者与有人机进行协同作战，又或者为轰炸机、预警机等提供护航。“远射”项目将探索多模式、多杀伤系统交战概念，采用多架无人机同时与多个空中目标交战。无人机还可以用较慢的速度飞向目标以节省燃料，等到接近目标时再加速，在更近的距离上发射空空导弹，这样导弹能保持更高的速度或动能与目标交战，使目标更难摆脱。
根据目前披露的信息，与传统空空导弹相比，“远射”无人机有多项潜在优势。首先，无人机航程更远，在较低的空域飞行，在交战全程都能保持高机动性；其次，“远射”无人机可以从不同方向攻击目标，其中多数方向都不是有人机所在的位置，增加了攻击的突然性；最后，有人机发射“远射”无人机时几乎没有额外的红外特征，降低了被侦察到的风险。
3.项目进展2021年2月，DARPA与通用原子公司、洛马公司和诺格公司分别签订“远射”项目第一阶段开发合同，主要开展论证和技术开发。随后，DARPA发布“远射”无人机概念图，展示了一种类似巡航导弹的隐身无人机，带有弹出式机翼和后置吸气发动机，可从内埋弹舱发射两枚小型中距空空导弹。如从任务角度来看，“远射”无人机本身的作战航程可能达到200千米或更高，而AIM-120D中距空空导弹有效射程预计不超过150千米，因此使用“远射”前出，就可在更远的距离上打击敌方空中目标。
诺格公司和通用原子公司也公布了其“远射”无人机方案构想。诺格公司的概念图中，无人机采用外倾式双垂尾和背负式进气口，两翼下各挂一枚导弹；考虑到无人机在有人机翼下挂装需要缩小体积，其机翼应是收放或折叠式的。通用原子公司发布的概念图也采用外倾式双垂尾，但看不到进气口位置，机腹后部有内埋弹舱；同样考虑到有人机挂装需要，其机翼也应是收放或折叠式。
诺格公司无人机概念图。
几点启示
首先，“远射”项目与DARPA的“小精灵”空射无人机项目定位存在较大区别。一是无人机载体不同。“小精灵”项目中设想的无人机载体是专门用于发射和回收无人机的运输机，它相当于无人机航母。“远射”项目中的无人机载体是战斗机或轰炸机等作战飞机，无人机悬挂在作战飞机的弹舱内或外挂架。二是无人机作战任务不同。“小精灵”无人机设想主要执行对地作战任务，“远射”无人机则设想主要执行对空作战任务。三是“小精灵”无人机需进行空中回收，“远射”无人机无需空中回收，属于一次性装备。
第二，空射作战无人机可能会成为未来有人机／无人机编组协同作战的一种重要方式。有人机／无人机编组协同作战是美军正在着力探索的新型空战样式，为此开发的无人机装备技术多为独立的低成本可消耗无人机，如“天空博格人”等。“远射”作为空射无人机，其发射后并不完全独立搜寻和射击敌方空中目标（从技术上看也有较大难度），而是需要有人机在发射前进行至少部分的目标诸元等参数装订，发射后必要时接受有人机指挥以发现和摧毁空中目标，因此是紧密型有人机／无人机编组协同作战，可能开拓出基于空射作战无人机的有人机／无人机编组协同空战样式。与无人机独立运用、升空后与有人机集结相比，该样式可简化对战场指挥控制的要求，可敏捷响应战场态势，对有人机空战能力的提升直接且显著，但要求有人机与无人机之间有更多接口和交互，并对无人机有较大限制。
第三，无人机如何在低成本、小型化的同时确保预期作战效能，可能是“远射”项目面临的主要技术挑战。“远射”无人机由战斗机或轰炸机挂载和发射，对其体积和重量形成很大限制；同时，又要携带空空导弹执行攻击任务，这就要求具备机－弹之间的信息、电气和机械接口，能生成或接收并传递导弹初始对准信息和目标信息，甚至还要携带机载传感器探测跟踪目标，才能保证无人机完成预期的功能，这与无人机的低成本、小型化要求产生较为尖锐的冲突。从已有的概念或方案构想看，解决方案可能是牺牲无人机的机动性和防护以减小体积，将有限机内空间用于满足基本任务能力需求，以便更好地发挥其作用。即便如此，这仍需该无人机采用收放或折叠式机翼、小型化且高性能的传感器系统、精确的机－弹对准系统，可能还需要发射或中继转发导弹中段修正指令的设备，这都对其总体设计、机载分系统研制以及机上电磁兼容等方面提出了较大挑战。DARPA和美国工业界是否能较好地解决这些技术挑战，仍需进行观察。
航空融媒 2021-12-01 0