美軍改進(jìn)"阿帕奇"直升機(jī) 嘗試與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)
美軍AH-64E“阿帕奇”武裝直升機(jī)
據(jù)美國防御系統(tǒng)網(wǎng)10月7日報道，美國陸軍正計劃改進(jìn)AH-64E“阿帕奇”武裝直升機(jī)，以期使該飛機(jī)更好地與無人機(jī)實(shí)現(xiàn)通信與協(xié)作。有消息稱，陸軍正需求創(chuàng)新方法，使“阿帕奇”直升機(jī)兼具“有人-無人系統(tǒng)編隊(duì)”(MUMT-X)能力。
從全天候晝夜執(zhí)勤需求出發(fā)研制而成的“阿帕奇”武裝直升機(jī)
作為一種技術(shù)先進(jìn)的攻擊直升機(jī)，“阿帕奇”代表的是上世紀(jì)80年代的技術(shù)水平，其中包括機(jī)體設(shè)計、機(jī)載裝備和武器等多個方面。總體而言，“阿帕奇”武裝直升機(jī)的設(shè)計非常成功，尤其是在結(jié)構(gòu)設(shè)計上很有特色，從而保證了該機(jī)具有比較好的基本性能和生存能力，以至于在后來的改型中，在機(jī)體設(shè)計上基本沒有大的變化。
1972年底，美國陸軍為了加強(qiáng)其武器裝備，提高部隊(duì)的快速反應(yīng)能力，提出了“先進(jìn)技術(shù)攻擊直升機(jī)”(AAH)計劃，要求研制一種能在惡劣氣象條件下，可晝夜執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)，并具有很強(qiáng)的戰(zhàn)斗、救生及生存能力的高技術(shù)直升機(jī)。計劃提出后經(jīng)過設(shè)計競爭，于1973年6 月選中了貝爾和休斯公司(后來的波音公司)的直升機(jī)方案，并決定各研制兩架試飛原型機(jī)和一架地面試驗(yàn)機(jī)。1975年9 月和11月，由休斯公司研制的兩架YAH-64試飛原型機(jī)分別進(jìn)行了首次試飛，與此同時一架地面試驗(yàn)機(jī)也完成了試驗(yàn)任務(wù)。從1976年5 月開始，由美國陸軍組織對兩家公司的原型機(jī)進(jìn)行對比試飛，到1976年底，美國陸軍正式宣布休斯公司的YAH-64方案獲勝。再經(jīng)過修改定型，到1984年1 月第一架生產(chǎn)型AH-64A 正式交付部隊(duì)使用。AH-64A是美國陸軍的編號，休斯公司的編號為“休斯77”，1981年末正式命名為“阿帕奇”，從此美國新一代武裝直升機(jī)AH-64A “阿帕奇”宣布誕生。
“阿帕奇”是一種技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備精良、生存能力和綜合作戰(zhàn)能力都比較強(qiáng)的武裝直升機(jī)，也是美國陸軍中最復(fù)雜的武裝直升機(jī)。自從1984年開始投入使用以來，已生產(chǎn)了800 多架，主要裝備美國陸軍和國民警衛(wèi)隊(duì)，同時出口以色列、沙特阿拉伯、埃及、阿拉伯聯(lián)合酋長國、希臘、英國、荷蘭、日本和韓國等?！鞍⑴疗妗毕群蠼?jīng)歷過1989年12月的美軍入侵巴拿馬，海灣戰(zhàn)爭以及波黑戰(zhàn)爭等實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)。特別是在海灣戰(zhàn)爭中，參加數(shù)量多，出動頻繁，且戰(zhàn)果累累。因此，戰(zhàn)后“阿帕奇”成了軍機(jī)市場的搶手貨，不少國家爭相購買。
具有強(qiáng)大的生存能力是“阿帕奇”直升機(jī)顯著特色
直升機(jī)最關(guān)鍵的部件是旋翼，“阿帕奇”采用的是四片槳葉全鉸接式旋翼系統(tǒng)，旋翼槳葉翼型是經(jīng)過修改后的大彎度翼型。為了改善旋翼的高速性能，在生產(chǎn)型上采用了后掠槳尖。槳葉上裝有除冰裝置，也可折疊或拆卸。兩臺T700-GE-701 渦輪軸發(fā)動機(jī)，并列安裝在機(jī)身的兩個肩部，單臺最大功率1265千瓦。機(jī)身中部兩側(cè)還裝有一對小展弦比短翼，翼下各有兩個外掛點(diǎn)，后緣有襟翼，它們的主要作用是攜帶武器和為直升機(jī)提供部分升力。起落架為后三點(diǎn)式，但起落架不能收放。
為了提高其生存力，“阿帕奇”在設(shè)計上采取了很多措施。比如在旋翼槳時設(shè)計中，采用了玻璃鋼增強(qiáng)的多梁式不銹鋼前段和敷以玻璃鋼蒙皮的蜂窩夾芯后段設(shè)計，經(jīng)實(shí)彈射擊證明，這種旋翼槳葉任何一點(diǎn)被12.7毫米槍炮擊中后，一般不會造成結(jié)構(gòu)性破壞，完全可以繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。機(jī)身采用傳統(tǒng)的蒙皮-隔框-長衍結(jié)構(gòu)，其95%表面的任何部位被一發(fā)23毫米炮彈擊中后，仍可保證繼續(xù)飛行30分鐘。前后座艙均有裝甲 ，可抵御23毫米炮彈的攻擊。
除了裝備一般的通信、導(dǎo)航和救生等設(shè)備外，“阿帕奇”還裝有目標(biāo)截獲/標(biāo)識系統(tǒng)和飛行員夜視系統(tǒng)，從而使它在復(fù)雜氣象條件和夜間作戰(zhàn)能力大為提高。目標(biāo)截獲/標(biāo)識系統(tǒng)包括一臺高分辨串電視、一臺“直視光學(xué)裝置”望遠(yuǎn)系統(tǒng)、自動跟蹤器和激光光點(diǎn)跟蹤裝置。有了這種目標(biāo)截獲/標(biāo)識系統(tǒng)，飛行員就能夠在任何氣象條件下，遠(yuǎn)距離精確搜索、探測、識別和攻擊敵方目標(biāo)。飛行員夜視系統(tǒng)可使飛行員在各種速度和高度條件下都具有夜視能力，實(shí)現(xiàn)貼地飛行。
“阿帕奇”裝有一門XM-230 -EI型30毫米鏈?zhǔn)綑C(jī)關(guān)炮，備彈1200發(fā)，正常射速為每分鐘625 發(fā)，這種機(jī)炮的炮彈可與北約組織所采用的“阿登”和“德發(fā)”機(jī)炮炮彈互換，具有很強(qiáng)的通用性。兩側(cè)短翼下共有4 個外掛架，可攜帶16枚“海爾法”半主動激光制導(dǎo)的反坦克導(dǎo)彈;如選裝70毫米的火箭彈，每個掛架下可掛一個19枚火箭的發(fā)射器，最多可帶76枚火箭。這樣的配置在現(xiàn)役武裝直升機(jī)中也是少有的，它可同時攻擊多個地面目標(biāo)。
有人機(jī)與無人機(jī)混合編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)是“理想”作戰(zhàn)模式
有人機(jī)與無人機(jī)組成混合編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)，技術(shù)難度上要小于“全無人機(jī)集群”作戰(zhàn)，更容易實(shí)現(xiàn)。所謂有人機(jī)、無人機(jī)混合編隊(duì)，可以是一架有人機(jī)指揮一架無人機(jī)，也可以是一架有人機(jī)同時指揮多架無人機(jī)。其中有人機(jī)既是編隊(duì)的長機(jī)，也是無人機(jī)的控制站。
有人機(jī)會利用機(jī)載探測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈獲取戰(zhàn)場信息，之后由飛行員對獲取的信息進(jìn)行分析和處理，根據(jù)作戰(zhàn)計劃、戰(zhàn)場態(tài)勢、編隊(duì)配備的武器等制訂作戰(zhàn)方案后，再下達(dá)給無人戰(zhàn)機(jī)。在有人機(jī)的監(jiān)控下，無人機(jī)將自主完成瞄準(zhǔn)目標(biāo)、裝訂射擊諸元、并發(fā)射武器攻擊目標(biāo)這一系列過程。一旦過程中某一步驟出現(xiàn)問題，有人機(jī)飛行員都可以下令終止攻擊。
由于有人戰(zhàn)機(jī)可以直接通過專用加密數(shù)據(jù)鏈對無人機(jī)進(jìn)行指揮，不需要使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈，因此降低了戰(zhàn)區(qū)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的壓力，同時也提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。此外，還有一個關(guān)鍵問題，那就是有人機(jī)與無人機(jī)進(jìn)行協(xié)同時，最終下達(dá)武器發(fā)射命令的決定權(quán)掌握在有人機(jī)飛行員手里，這樣可避免敏感的倫理道德問題。
有人機(jī)與無人機(jī)編隊(duì)和協(xié)同作戰(zhàn)雖然比無人機(jī)之間的編隊(duì)和協(xié)同作戰(zhàn)要容易，但也需要攻克一系列技術(shù)難關(guān)。一是必須明確系統(tǒng)中的人機(jī)功能分配問題。如何既能最大限度地發(fā)揮無人機(jī)的自主作戰(zhàn)能力，又能不影響編隊(duì)中有人機(jī)指揮員的作用，達(dá)到非常好的的系統(tǒng)平衡。
二是有人機(jī)與無人機(jī)之間的信息交換問題。整個協(xié)同任務(wù)過程中有人機(jī)的飛行員不僅要接收來自地面的最新作戰(zhàn)信息，還要根據(jù)戰(zhàn)場情況指揮控制無人機(jī)。如果采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入方法，無疑會極大地增加飛行員的工作負(fù)擔(dān)，各國都在研究如何將“自然語言理解”技術(shù)應(yīng)用到有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)中。這種信息交換方式就如同人類之間的對話，簡單明了，能大幅降低飛行員的作業(yè)強(qiáng)度，同時也減輕了對通信系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。
三是無人機(jī)的航線規(guī)劃問題，所謂航線規(guī)劃就是利用地形和敵情等信息規(guī)劃出生存概率最大的戰(zhàn)機(jī)突防航線。有人機(jī)/無人機(jī)混合編隊(duì)由多架飛行器組成，如何實(shí)現(xiàn)讓有人機(jī)和無人機(jī)在有威脅的情況下同時到達(dá)指定位置就是一個令人頭疼的問題。這樣的多機(jī)種航線規(guī)劃制約條件多、計算復(fù)雜，要涉及綜合運(yùn)籌學(xué)、智能計算以及計算幾何等多方面的問題。另外，戰(zhàn)場環(huán)境瞬息萬變，一旦戰(zhàn)場環(huán)境出現(xiàn)變化，編隊(duì)的飛行航線、攻擊目標(biāo)也會發(fā)生變化，航線的快速“再規(guī)劃”能力就顯得尤為重要，否則編隊(duì)的作戰(zhàn)靈活性就會大大下降。
美陸軍嘗試用改進(jìn)的“阿帕奇”直升機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)
美軍不僅已試驗(yàn)過固定翼有人機(jī)與無人機(jī)之間的混合編隊(duì)飛行能力，而且也進(jìn)行了有人武裝直升機(jī)與無人直升機(jī)之間的協(xié)同作戰(zhàn)能力。各國雖已在有人機(jī)與無人機(jī)混合編隊(duì)飛行和協(xié)同交戰(zhàn)能力取得了較大的進(jìn)展，但實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用仍有距離，目前有人機(jī)/無人機(jī)混合編隊(duì)還存在著一些缺點(diǎn)需要克服。
理想的有人“指揮機(jī)”最好是隱身戰(zhàn)機(jī)(四代機(jī))，這樣不易出現(xiàn)因有人機(jī)暴露后，進(jìn)而暴露隱身無人機(jī)位置的情況。由于現(xiàn)役的四代機(jī)均為單座戰(zhàn)機(jī)，盡管其在航電系統(tǒng)的集成化、智能化水平上取得了突破性進(jìn)步，但要讓一名飛行員“身兼數(shù)職”，負(fù)擔(dān)還是很大。
多年來，美國陸軍方一直致力于推進(jìn)“阿帕奇”直升機(jī)與“灰鷹”、“陰影”(Shadow)無人機(jī)的協(xié)作。雖然無人機(jī)通常會由地面控制員操縱，但在必要時，“阿帕奇”的飛行員也同樣可控制無人機(jī)。兩種飛行器的通信越順暢，兩者越能更好地共享情報、監(jiān)控和偵察數(shù)據(jù)，“阿帕奇”飛行員越能更好地實(shí)施控制。美陸軍正穩(wěn)定升級具備MUMT能力的“阿帕奇”直升機(jī)版本。
承包商科學(xué)和工程服務(wù)公司已在上個月授予L-3通信公司一份通信升級的轉(zhuǎn)包合同，以期通過MUMT-X解決方案支持阿帕奇項(xiàng)目。L-3公司在一份聲明中表示，L-3 公司“將交付高速傳輸和接收寬頻視頻和數(shù)據(jù)的能力”。L-3公司表示，基于目前正在陸軍中使用的該公司的MUMT-2系統(tǒng)，MUMT-X通信組件融合了新的設(shè)備，包括一個ROVER 6調(diào)制解調(diào)器及多頻段無線頻率設(shè)備，和一個可向控制中心轉(zhuǎn)發(fā)多條視頻流的定向天線。該系統(tǒng)將提升機(jī)組人員的態(tài)勢感知能力，使他們更快地做出決策。
根據(jù)陸軍“航空兵重組計劃”，陸軍正尋求推進(jìn)“有人-無人系統(tǒng)編隊(duì)”項(xiàng)目的發(fā)展。2015年春，第一個阿帕奇直升機(jī)營在重組計劃的指導(dǎo)下，配備了首個RQ-7Bv2“陰影”無人飛行系統(tǒng)，從而轉(zhuǎn)型為重型攻擊偵察中隊(duì)。陸軍希望將有人機(jī)和無人機(jī)資產(chǎn)分配至部隊(duì)，從而更好地實(shí)現(xiàn)無縫協(xié)同作戰(zhàn)。對陸軍提議的回復(fù)的截止日期為本月21日。
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