北京市治疗白癜风专科医院美国海军航空兵新研秘密武器 潜力巨大
2014年9月22日和24日，美国国防部国防高级研究计划局（DARPA）分别授予诺斯罗普-格鲁门公司（下称诺格公司）和航空环境公司“战术利用的侦察节点”（TERN）项目第二阶段合同，金额均为1900万美元。TERN项目旨在发展可供驱逐舰、护卫舰等“非航母”水面作战舰艇使用的中空长航时察打一体无人机（本文将其称为“舰船载”长航时无人机），第二阶段合同的授予标志着该机初步设计工作已经开始。
一、以海洋为基地、覆盖全球的“舰船载”“捕食者”
DARPA认为，在21世纪的战争中，美军需要具备对任何地点的移动目标实施持久空中情报、监视与侦察（ISR）和待机精确打击能力。候选方案中，直升机受到作战半径和飞行时间的限制；固定翼有人/无人飞机虽然可以飞得更远，但需要航母或固定基地支持，使用灵活性受到巨大限制，配备规模也受制于航母和海外基地的数量和位置，*治和经济成本巨大。
DARPA认为，非常有必要发展以舰船、而不是航母为基地的持久空中ISR能力，因此在2013年启动了TERN项目，发展能在美国海军以及军事海运司令部总计200艘以上的各类舰船上放飞、操作和回收的无人机，而且其作战能力要与陆基“捕食者”中空长航时无人机相当。DARPA研究认为，按面积计算，全球陆地有97%的区域位于距海岸线不超过1700千米的区域内。舰船不进入他国领海，搭载的TERN无人机从距海岸线185千米的舰船上起飞，可以覆盖全球95%的陆地面积。
此外，DARPA在分析全球的海洋海况数据之后发现，年平均海况在5级以下的海域覆盖了全球约73%的海洋面积，故可发展在5级海况下、由“独立”级护卫舰等类型舰船长期持续操作的长航时无人机，形成一个不间断的持久ISR和打击巡逻圈（DARPA和美军称之为“轨道”），形成对全球重点陆地区域持续不间断的高强度侦察与监视。
全球大陆各点距海岸线距离图（DARPA图片）
TERN无人机从距海岸线185千米的舰船上起飞，以1700千米作战半径可覆盖的区域示意图，图中各陆地蓝色线条及其之外均为可达区（DARPA图片）
一旦发生战事，半径高达1700千米的“轨道”内的所有目标都将成为TERN无人机的打击对象，美军对“时敏”目标打击能力和运用灵活性将大幅度提高。
二、美国海军迅速跟进，计划2017年年初完成演示验证
2013年3月26日，DARPA发布TERN项目信息征询书。要求设计、发展和演示验证可在小型舰船上发射、操作和回收的低成本中空长航时无人机。并在2017年一季度即完成项目演示验证。主要战技要求目标包括：在携带272千克有效载荷的情况下，可在距离舰船1700千米的范围内执行持久ISR和打击任务；最大有效载重可达450千克；使用高度为距海面3~7600米；可用2架飞机，在1700千米的作战半径处支撑起一条任务“轨道”；在5级海况下，该机仍可在“伯克”级驱逐舰、“独立”级近海战舰等多种舰船上进行操作；不需要对母船进行任何耗时长、规模大、不可逆的更改。为实现这些目标，该项目将发展无人机舰上发射与回收、后勤支持以及在美国海军作战管理体系下使用的新概念。
美国海军“伯克”级驱逐舰放飞TERN无人机想象图（DARPA图片）
按照DARPA的安排，该项目将分三个阶段实施。第一阶段是概念定义阶段；第二阶段是技术孵化阶段，包括系统的初步设计和降低风险的演示验证；第三阶段将对TERN系统进行飞行演示验证。
2013年10月，DARPA分别授予极光飞行科学、卡特航空技术、海事应用物理、航空环境和诺格这5家企业第一阶段合同，金额均在300万美元以内。第一阶段持续了12个月，重点是分析TERN无人机的可行性和军事用途，开展平台概念设计，并对无人机的发射和回收技术进行初步研究。据报道，诺格公司在该阶段考虑了水上飞机、翼伞及直升机等概念。
2014年5月，DARPA与美国海军研究办公室（ONR）签署了TERN项目合作备忘录，双方将共同推动该项目的实施。在项目的初始阶段就与军方研究单位签订合作协议，将有助于该项目更顺利地开展，更快速地实现成果应用。
2014年9月底，诺格公司和航空环境公司获得了该项目第二阶段合同，针对其各自TERN无人机概念进行初步设计。目前，这两家公司均未对该项目发表任何信息，但据报道，两家公司都倾向于垂直起降的方案。其中，诺格公司借鉴了其在MQ-8“火力侦察兵”无人直升机研制中积累的相关经验。
目前，本项目正式进入第二阶段——包括系统的初步设计和降低风险的演示验证。该项目已经引起美国海军的高度关注，美国海军研究办公室在第一阶段已介入项目，已经成为项目的共同推动者。按计划，TERN项目第二阶段将在2015年6月底完成，DARPA将从两家企业中选择一家进入第三阶段。第三阶段将制造全尺寸TERN原型机，对发射和回收的关键技术进行飞行演示验证。预计将在2016年第三季度进行首飞，2017年第一季度完成本项目。
此外，根据美国海军陆战队在2014年10月发布的《2015财年海军陆战队航空规划》，该军种计划列装未来舰载多用途无人机MQ-X，为远征部队提供基于无人机的中空/高空长航时多任务能力。美国海军陆战队要求该机具备络赋能、数字化、快速响应、持久、致命和能适应全谱作战行动等特点，包括可在“反介入/区域拒止”环境中使用。在该军种发布的规划中，已确定将以TERN项目的成果为基础发展MQ-X，并计划在2022年投产，2024年形成作战能力。
三、平台/载荷技术已相对成熟，舰上回收是主要难点
TERN项目在平台、任务载荷等方面的技术已相对成熟，其主要技术难点是无人机在小型舰船上的回收。从目前已发展起来的固定翼无人机在舰船上的降落方式看，如其起飞重量在9吨以上，可通过拦阻方式实现航母着舰（例如诺格公司的X-47B）；如起飞重量在450千克以下，可通过拦阻等方式回收（例如美国英西图公司的“扫描鹰”）。但是，起飞重量介于两者之间的固定翼无人机，目前其舰上回收技术尚属空白。如何实现长航时能力与“捕食者”相当的无人机在小型舰船上的回收，将是本项目的主要难点。为此，该项目必须创新舰上回收技术。可能需要飞机和舰船协同完成该过程。
如果TERN无人机采取垂直起降设计，则其设计方案不外乎两种：一种是采用旋翼升力实现垂直起降，另外一种是采用升力风扇实现垂直起降。但无论是哪种方案，都还没有在长航时无人机上进行过演示，因此与固定翼无人机设计方案相比，其风险可能更高；另外，这种设计方案在起飞重量、巡航效率等方面需要付出代价，相对而言更难满足远航和久航要求。
美国海军“独立”级护卫舰首舰“独立”号（美国海军图片）
此外，由于TERN无人机要求在5级海况（最大浪高达4米，风速13.9米/秒）情况下，从“独立”级护卫舰级别的舰船上起降，给回收控制带来更大的挑战。DARPA认为，考虑到舰船在5级海况下的晃动，该机着舰时的垂直误差需小于0.3米、横向误差需小于5米。DARPA认为需要采用以下措施：精选飞机构型，并设计成具有高的控制权限；定制进场路径；通过与舰船融合的导航系统提高精度；对舰船运动进行预测等。此外，为应对舰船尾流等苛刻的使用环境，DARPA认为可通过控制抑制尾流、采用新型控制效应器作为主飞行控制面，采用频率定制的控制分配等方法。DARPA最后的结论是：在风速达15.6米/秒并有强烈舰船尾流影响的情况下，采用尾流补偿，可将着舰的库珀-哈珀飞行品质等级由8级（不可接受的）提高到5级（中度的）。
四、提升美国海军航空兵作战能力的潜力巨大
从TERN项目的实施特点来看，美军很可能继承其隐身飞机、“捕食者”、“全球鹰”等发展遥遥领先于他国的历史经验，先通过DARPA的研发/演示验证项目攻克难关并提高成熟度，然后通过非常规采办流程，跳过一般国防采办程序的“技术发展”阶段（2015年1月7日之后改称“技术成熟与风险降低”阶段）甚至“工程与制造发展”阶段，快速形成型号装备或投产列装，对他国再次形成技术突袭。DARPA在本项目中展现出来细致需求分析、紧凑项目安排、参照现实并尽量降低技术复杂度的发展思路和美国海军的先期参与和美国海军陆战队的装备形成规划，凸显出美军对该项目潜在战斗力的急迫需求。
TERN项目如顺利实施，其成果将使美军数百艘水面舰艇具备使用长航时无人机的能力，使之成为长航时无人机的海上基地。不难看出，TERN项目一旦取得成功，将是海上航空力量的发展和运用的又一次重大变革，将使航空器在美国海军的运用规模实现跃升，整体上大幅度提升美军的全球作战能力，甚至可以说，美国海军可能因此在整体上发展成为二十一世纪美国空中力量的最重要组成部分。
（航空工业发展研究中心 王鹏）
