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航母舰载无人机的开展与关键技术

来源:http://www.gzhzyc.com 责任编辑:ag88环亚 更新日期:2018-11-10 10:22

  航母舰载无人机的开展与关键技术

 

  自主空中受油

  

 

  UCLASS计划

  

 

  JPALS体系验证机

  舰载机作为航母编队的首要作战兵器,是在海洋战场上攫取和坚持制空权、制海权的重要力气,是完结海上纵深防护和远海机动作战不可或缺的配备。跟着现代战役呈现出无人化的趋势,航母舰载无人机已成为世界军事强国注意图焦点,一系列研发开发计划纷繁出台。

  航母舰载无人机是指以航母为贮存和保护渠道,可以在航母上自主滑跃/弹射起飞和阻拦着舰的无人机,可以在空-天-海信息网络体系支持下,独自承当高杂乱和高要挟的作战使命,或与有人舰载机协同作战,是未来航母舰载机体系的重要组成部分,是未来信息化战役的标志性兵器配备。

  美国水兵舰载无人机展开进程及剖析

  1、美国水兵无人机项目展开进程

  美国于2000年6月首先敞开了舰载无人机的研发计划,即水兵舰载无人作战飞机先进技能计划(UCAV-NATP),2003年,由诺斯罗普·格鲁门公司研发的X-47A首飞,成功验证了低速飞翔质量、飞翔功用、模仿阻拦着舰等要害技能,评价了航母舰载无人机的技能可行性。

  2003年10月,在美国国防预先研讨计划局(DARPA)领导下,美国空军和水兵将各自的无人作战飞机展开计划进行整合,整合后即联合无人空中作战体系(J-UCAS),证明并安排研发能一起满意水兵和空军的无人作战飞机。在这项计划中,波音和诺格公司别离研发了各自的验证机X-45C和X-47B。

  2006年头,J-UCAS项目停止,联系我们,美国水兵又独自启动了舰载无人作战飞机演示验证项目(UCAS-D),展开无人机主动舰上起降、机舰适配性和自主空中受油技能等验证。2007年8月,诺格公司规划的X-47B打败波音公司的X-45N,赢得项目竞标。

  2011年2月,X-47B完结首飞;同年7月,完结了全主动着舰试飞验证;2012年12月,完结舰面存储与转运测验;2013年5月,完结主动弹射起飞;同年7月,完结全主动着舰;2015年5月完结自主空中受油;至此完结了悉数演示验证内容。经过X-47B的试飞验证,美国打破了无人机舰面/机库贮存与转运、主动弹射起飞、全主动着舰、自主空中受油和无人机舰载指挥操控等要害技能,为舰载无人机的后续展开奠定了坚实的根底。

  在X-47B验证机完结首飞的一起,2011年5月,美国启动了UCAS-D的后续计划——舰载无人空中监督和冲击体系计划(UCLASS)。2013年6月,美国水兵发布UCLASS项目招标书,其展开方针与UCAS-D比较进行了调整,愈加倾向于履行情报、侦查、监督和方针指示(IRST)等使命,方针冲击才能有限。诺格、洛马、通用原子和波音四家公司都别离研发了各自的计划,参加项意图竞标。

  2017年10月,美国水兵再次对舰载无人机的展开方针进行了严重调整,将UCLASS项目调整为航母舰载空中加油体系(CBARS)项目,即MQ-25“黄貂鱼”,明确提出以空中加油为首要使命,不再要求具有隐身冲击才能,标志着美国水兵对舰载无人机的需求呈现了严重的改变。

  舰载无人空中加油体系(CBARS)首要使命是为有人舰载机供给空中加油,要求可以带着15000磅燃油(6810千克)在间隔航母800千米的间隔上履行使命,把F-18E/F从同伴加油的使命中解放出来,有用添加航母可用的舰载战斗机数量,对优化舰载机编队的构成,进步航母编队作战才能具有显着的好处,而且该渠道未触及过多先进的隐身和体系技能,本钱也可以得以有用操控,使美水兵快速而低本钱的获取舰载无人机体系。

  现在包含X-47B在内的参加UCLASS项目竞标的多个计划都无法在功用和本钱上满意这一使命需求,因而未来的MQ-25配备型将是一种全新规划的舰载无人机。

  2、美国水兵航母舰载无人机项目展开方针调整剖析

  X-47B完结悉数演示验证项目后,美国水兵并未进一步将X-47B渠道直接转为实战配备,而是提出了新的舰载无人空中监督和冲击体系计划(UCLASS)项目计划,而UCLASS计划终究又演化为以空中加油为首要使命的CBARS,博天堂官网,这其间的弯曲存在多方面的原因。

  一方面,在UCLASS项目提出的一起,美国空军也展开下一代轰炸机B-21项意图研发,两者都是高要挟环境下的“长途介入”配备,使命设定上堆迭,在美国军费总量有限的情况下,美军挑选优先展开B-21是愈加务实的挑选。

  另一方面,美国航母战斗群现在运用F-18E/F履行同伴空中加油使命,对航母使命可用战斗机数量产生了晦气影响,舰载无人机加油机投入运用后不只可将有人战斗机从这一不受飞翔员欢迎的使命中解放出来,也可以增大编队内舰载机的作战半径,起到力气倍增器的作用,进步航母战斗群全体作战效能。

  上述问题使得美军在航母舰载无人机展开进程中从开始的高功用长途隐身进犯机,调整为低烈度条件下具有恰当隐身才能的侦查/进犯无人机,终究演化成了以空中加油为首要使命的CBARS,以处理航母战斗群现有舰载机编队结构缺点为首要方针。美国水兵无人机体系的演化进程实际上是美国依据国家战略、配备体系建造、作战方针及本身财政等条件,对配备展开计划进行的动态调整。

  航母舰载无人机的要害技能

  1、无人机全主动着舰技能

  无人机全主动着舰技能是指无人机凭借母舰及机载扶引体系,以飞翔操控体系为依托,按照着舰流程,经过母舰阻拦完结满意精度要求的主动着舰技能。该技能的中心包含高精度着舰引导和高精度自主飞翔操控。

  与陆基无人机的起降条件不同,博天堂娱乐官网航母舰载无人机完结全主动着舰面对的条件适当杂乱:

  1)着舰操作空间小且条件杂乱。航母甲板舰面空间有限,并一起存在舰面杂乱气流扰动和航母在海上的剧烈运动等问题;

  2)着舰精度要求高于陆上。舰载机理想着舰点为甲板四道阻拦索中第二、三道之间的区域,答应的纵向着舰差错仅稀有米,横向差错更小,这些都远小于陆基飞机的精度要求。

  因而,无人机全主动着舰技能关于无人机上舰十分重要,是无人机可以配备航母的要害。

  美国全主动着舰技能自1948年展开研讨,已有60多年的展开前史,技能相对老练,先后阅历了从AN/SPN-10型雷达、AN/SPN-42型雷达、AN/SPN-46型雷达展开到AN/SPN-46型雷达/光电/卫星等多手法交融的四个阶段。1996年5月,美国国防部提出了联合精细进近与着陆体系(JPALS)研发计划。先期对有人机F-35、F/A-18等舰载机改装集成,之后对X-47B舰载无人作战飞机进行改装集成。2011年7月,安装了全套X-47B航电设备和软件体系的F/A-18代机在“艾森豪威尔”号航母上自主着舰,为X-47B上舰迈出了重要的一步;2013年7月10日X-47B在“乔治”“布什”号航母上完结了全主动着舰试飞验证,打破了无人机全主动着舰技能。

  2、自主空中受油技能

  舰载机一旦阻拦着舰失利则不可避免要进行复飞或逃逸,现在飞机着舰余油答应施行两次复飞,假如两次着舰失利,则需求施行同伴加油,因而,自主空中受油是无人机上舰需求处理的要害技能。

  无人机自主空中受油技能,首要需求确保无人受油机在不危及加油机安全的情况下挨近加油机,并使无人机在答应的操控精度范围内发现加油锥套并完结对接。该技能的中心包含自主引导与操控、高精度方位感知、高速数据传输等。

  美国为无人机自主空中加油拟定了阶段性展开战略,即“有人加油机-无人受油机”阶段、“有人机-变稳飞翔模仿器”阶段和终究的“无人机-无人机”空中加油试飞。2012年,美国运用两架改进型RQ-4“全球鹰”无人机完结近距编队飞翔测验,并成功验证了该型无人机的空中自主加油技能,使其续航时刻从之前的41个小时延伸至160个小时以上。2015年4月22日,X-47B验证机与一架波音K-707加油机会集,成功地完结了自主空中加油,特斯拉双,传输燃油1.8吨,全球初次完结了无人机自主空中加油全体系计划飞翔验证。X-47B验证机在此次试飞中达到了一个新的里程碑。

  3、舰载指挥操控技能

  比较陆基无人机,航母舰载无人机的指挥操控体系由地上转移到舰上,因而其体系结构、使命信息传输节点、指挥流程也将发生变化,别的舰面电磁环境杂乱,数据链与航母的电磁兼容问题也需求处理;舰载指挥操控技能直接联系到航母舰载无人机起降的安全和作战使命的完结,因而该项技能关于无人机能否配备航母十分要害。

  舰载指挥操控技能即结合航母指挥操控体系特色和航母舰载无人机作战运用方针,在航母上完结人在环操控和监督舰载无人机渠道及载荷状况的技能。该技能的中心包含三部分,榜首部分,航母舰载无人机操控站体系架构,黄佳生植,要点处理操控站的组成、功用分配和交联联系等,完结与航母指挥操控体系的交融;第二部分,航母舰载操控站信息传输与处理,要点处理与航母网络连接以及海战场信息资源共享,包含信息搜集、传输、处理以及有/无人机引导与操控等环节之间的功用分配和信息交流联系等,使无人机与其他兵器配备连接成一个无缝的有机全体,充分发挥各自的优势,构成远远高出单个体系的合力;第三部分,航母操控站使命规划,要点处理海洋环境下航路规划、有用载荷规划和特情处置等问题,进步航母舰载无人机的作战效能和安全性。

  结束语

  跟着未来新式战役形状和作战款式的不断涌现,以及无人体系技能的快速展开,传统无人机现已从陆基起降向以航母为渠道的舰基起降方向展开,航母舰载无人机代表了未来无人体系展开的重要方向,将成为未来水兵信息化作战中的重要节点,关于刻画我国水兵力气结构含义严重。

   


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