吳越
美軍研發(fā)的聯(lián)合精確空投系統(tǒng)
早在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,美軍就對(duì)如何保證快速機(jī)動(dòng)部隊(duì)能夠及時(shí)獲得充裕的補(bǔ)給進(jìn)行了嘗試。但當(dāng)時(shí)以美國(guó)為首的聯(lián)合國(guó)軍完全掌握了制空權(quán),在地面作戰(zhàn)中也勢(shì)如破竹,在整個(gè)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)過(guò)程中,對(duì)于快速而精確的后勤補(bǔ)給需求并不強(qiáng)烈。
海灣戰(zhàn)爭(zhēng)之后,美軍認(rèn)為未來(lái)類似的大兵團(tuán)作戰(zhàn)將極其罕見,而在小規(guī)模部隊(duì)參與的低烈度沖突中,美軍對(duì)于后勤保障的高貨運(yùn)量需求問(wèn)題就浮出水面。由于缺乏足夠的護(hù)送兵力,地面運(yùn)輸雖然費(fèi)用最低、效果最好,卻也是最有可能遭到敵方伏擊。相比之下,空中運(yùn)輸雖然費(fèi)用較高,但從反應(yīng)速度和安全性方面來(lái)看,都是可以接受的。
為了改進(jìn)現(xiàn)代小規(guī)模作戰(zhàn)中,對(duì)戰(zhàn)區(qū)部隊(duì)的快速和精確補(bǔ)給能力,美軍在21世紀(jì)初研發(fā)了聯(lián)合精確空投系統(tǒng)(JPADS)。該系統(tǒng)目前有6種空投載荷規(guī)格,有效載荷從45千克到11噸。通過(guò)使用GPS制導(dǎo)和柔性沖壓滑翔翼傘技術(shù),JPADS可以將補(bǔ)給準(zhǔn)確投送到目的地點(diǎn)。JPADS已在阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)和伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中大量使用,成功率很高,頗受部隊(duì)好評(píng)。
但在阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中,JPADS系統(tǒng)也暴露了不少缺陷。由于阿富汗地區(qū)山地多,山區(qū)風(fēng)力多變,使得JPADS 90米的投放精度變得無(wú)法接受。士兵們有時(shí)需要下到山谷底部,甚至爬上另一個(gè)山頭,才能取回“近在咫尺”的補(bǔ)給物資。為了避免遭到伏擊,現(xiàn)場(chǎng)指揮官多數(shù)情況下只能放棄補(bǔ)給。另外,JPADS翼傘體積龐大——4500千克級(jí)載荷使用的傘衣面積高達(dá)325平方米,在實(shí)戰(zhàn)條件下前線官兵難以回收傘具,使其“可重復(fù)使用”的設(shè)計(jì)變得毫無(wú)意義。據(jù)官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在2011年,駐阿富汗美軍使用JPADS系統(tǒng)向部隊(duì)投放了約36320噸補(bǔ)給物資,平均每套JPADS系統(tǒng)的使用成本高達(dá)29700美元。另外,JPADS系統(tǒng)一般由C-130或C-17運(yùn)輸機(jī)負(fù)責(zé)投放,這些運(yùn)輸機(jī)任務(wù)繁重,必須嚴(yán)格按照調(diào)度流程,提前72小時(shí)申請(qǐng)。而很多前線補(bǔ)給都是緊急任務(wù),此時(shí)只能依靠直升機(jī)運(yùn)輸。
為此,美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)一直在研究利用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行后勤保障任務(wù)的方法,使之能在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)空投。2009年8月,美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室(MCWL)與波音公司和洛克希德·馬丁/卡曼團(tuán)隊(duì)簽訂了貨運(yùn)無(wú)人機(jī)鑒定評(píng)估協(xié)議。2010年12月,洛馬/卡曼團(tuán)隊(duì)中標(biāo)。海軍陸戰(zhàn)隊(duì)提出的要求是可以在24小時(shí)內(nèi)運(yùn)輸9噸物資,這也是海軍陸戰(zhàn)隊(duì)一個(gè)連的日補(bǔ)給量。K-MAX無(wú)人直升機(jī)共完成480次飛行,累計(jì)飛行時(shí)間約500小時(shí),運(yùn)送物資共計(jì)725噸。在“持久自由”作戰(zhàn)行動(dòng)期間,K-MAX無(wú)人直升機(jī)也進(jìn)行了實(shí)戰(zhàn)使用,并取得了不錯(cuò)的成績(jī)。K-MAX最終被放棄,原因是其使用成本為UH-60“黑鷹”直升機(jī)的4倍以上,海軍陸戰(zhàn)隊(duì)實(shí)在消費(fèi)不起。
K-MAX 曾經(jīng)在阿富汗進(jìn)行過(guò)應(yīng)用,該機(jī)曾在1個(gè)半小時(shí)內(nèi)將1600千克物資從美軍營(yíng)地運(yùn)送到前線作戰(zhàn)部隊(duì)。
無(wú)人貨運(yùn)滑翔機(jī)3D模型。
因此,物流滑翔機(jī)公司的新產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。物流滑翔機(jī)公司研發(fā)的無(wú)人貨運(yùn)滑翔機(jī)目前有兩個(gè)型號(hào)。最早、也是較小的型號(hào)是LG-1K滑翔機(jī),全長(zhǎng)3.2米,翼展7.1米,有效載重為320千克。而放大版的LG-2K滑翔機(jī)全長(zhǎng)3.9米,翼展8.3米,有效載重為725千克。LG-2K滑翔機(jī)是為了滿足海軍陸戰(zhàn)隊(duì)“機(jī)動(dòng)目標(biāo)補(bǔ)給”(STOM)的要求而設(shè)計(jì)的,尺寸為滿足運(yùn)輸機(jī)搭載經(jīng)過(guò)了優(yōu)化,海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的MV-22B傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)—次可以攜帶4架,CH-53K重型運(yùn)輸直升機(jī)可以攜帶8架,而岸基的KC-130J加油/運(yùn)輸機(jī)可攜帶數(shù)量多達(dá)18架。
在氣動(dòng)布局上,這兩種無(wú)人貨運(yùn)滑翔機(jī)是完全一致的,均采用了便于生產(chǎn)的長(zhǎng)方形機(jī)體,鈍四棱臺(tái)機(jī)頭,四棱錐型機(jī)尾。帶單桁架撐桿的平直式上單翼采用折刀式收折結(jié)構(gòu),儲(chǔ)存時(shí)可以收折回機(jī)體上方,以減小體積,投放后向前展開。H型尾翼安裝在機(jī)尾處,以提供適當(dāng)?shù)牟倏v能力。
物流滑翔機(jī)公司首席研究員馬蒂·蘇利古向媒體表示,如果是要向一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)空投大量補(bǔ)給物資,那么還是現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)降落傘“空投集裝箱貨運(yùn)系統(tǒng)”(CDS)效果最好。然而,當(dāng)需要同時(shí)向多個(gè)地點(diǎn)投放補(bǔ)給品時(shí),在空中某個(gè)合適的中轉(zhuǎn)點(diǎn)投放多架無(wú)人貨運(yùn)滑翔機(jī),然后飛向各個(gè)補(bǔ)給位置,將會(huì)是更高效的方法。
為了降低成本,目前的LG-1K和LG-2K無(wú)人貨運(yùn)滑翔機(jī)都是采用可以抵抗一般風(fēng)雨侵蝕的薄膠合板作為機(jī)身外殼材料,僅在翼根前方增設(shè)兩根鋁合金短縱梁,以增強(qiáng)載荷艙強(qiáng)度。采用的平直翼型具有良好的升阻比,可以使LG-2K達(dá)到15:1的滑翔比。H型尾翼具有良好的抗尾旋能力,以對(duì)付投放初期飛行姿態(tài)變化劇烈、有較大的俯仰和偏航調(diào)整的問(wèn)題。物流滑翔機(jī)公司與加州大學(xué)戴維斯分校合作開發(fā)了基于一次性商用元器件的自動(dòng)飛行控制器,可實(shí)現(xiàn)基于GPS的航路點(diǎn)導(dǎo)航,利用蓄電池作為動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)舵面,以控制無(wú)人滑翔機(jī)準(zhǔn)確飛向目標(biāo)區(qū)域。
LG-2K滑翔機(jī)的最大投放距離可達(dá)120千米,大約是JPADS翼傘系統(tǒng)的三倍,大幅度擴(kuò)大了有效投放區(qū)域,同時(shí)載機(jī)無(wú)需進(jìn)入敵火力威脅區(qū),也提高了載機(jī)的安全性?!澳憧梢灾挥谩苓\(yùn)輸機(jī)從機(jī)尾放出幾架滑翔機(jī),并到達(dá)幾個(gè)地點(diǎn),而不是飛過(guò)一群直升機(jī),還需要停下來(lái)卸貨?!泵绹?guó)新安全中心負(fù)責(zé)20YY戰(zhàn)爭(zhēng)計(jì)劃的項(xiàng)目主任鮑爾-沙爾說(shuō),“它將允許在更惡劣的環(huán)境中、更快速地進(jìn)行分散補(bǔ)給?!?/p>
如果補(bǔ)給地點(diǎn)地形較為平坦,無(wú)人滑翔機(jī)可以采用水平方式接地,直接以機(jī)腹著陸。若是情況不允許進(jìn)行水平著陸,例如對(duì)山頭狹小區(qū)域、或者是人口稠密的城市地區(qū)進(jìn)行投放時(shí),需要配置選裝的降落傘,在目標(biāo)上方以垂直方式打開降落傘,機(jī)頭觸地進(jìn)行著陸,機(jī)頭蓋在被壓碎的過(guò)程中可以吸收著陸時(shí)的沖擊力,從而保證物資的安全。根據(jù)物流滑翔機(jī)公司宣稱的數(shù)據(jù),LG-2K滑翔機(jī)在選配降落傘時(shí),價(jià)格與CDS相當(dāng),約為11000美元,而不需要使用昂貴的降落傘時(shí),價(jià)格可以下降到4500美元。另有媒體估計(jì),每架無(wú)人滑翔機(jī)的成本其實(shí)只需花費(fèi)1500-3000美元。
目前,物流滑翔機(jī)公司已經(jīng)對(duì)LG-1K和LG-2K無(wú)人貨運(yùn)滑翔機(jī)進(jìn)行了12次投放試驗(yàn),累計(jì)飛行時(shí)間54分鐘。其中一半次數(shù)是從“空中貨車”運(yùn)輸機(jī)上進(jìn)行投放,另外一半是從直升機(jī)上吊掛投放。在飛行模式方面,有7次是無(wú)線電遙控飛行,5次是自主飛行。LG-1K的公布投放參數(shù)為高度5000米、速度280千米/小時(shí),而LG-2K在2018年10月飛行測(cè)試的公布投放參數(shù)為高度2400米、速度240千米/小時(shí)。
馬蒂·蘇利古聲稱,物流滑翔機(jī)公司目前正在尋求一份合同,使其能夠解決無(wú)人貨運(yùn)滑翔機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)的問(wèn)題?!拔覀儯赡埽┬枰獛啄陼r(shí)間,才能想出一種大規(guī)模生產(chǎn)滑翔機(jī)的方法?!瘪R蒂·蘇利古說(shuō)。根據(jù)他的設(shè)想,未來(lái)的無(wú)人貨運(yùn)滑翔機(jī)將會(huì)由多個(gè)分包商協(xié)作生產(chǎn)?!斑@要求的生產(chǎn)技術(shù)和公差配合完全是家具式的,它更像是俄羅斯式的(簡(jiǎn)單、廉價(jià))設(shè)計(jì),而不是美國(guó)式的?!彼偨Y(jié)說(shuō),“我們的想法是真正的降低成本?!?/p>
責(zé)任編輯:王鑫邦