据外媒日前报道,美国空军曾经完场 XQ-58A技术验证机的第一阶段飞行实验。

  往年3月5日,美国克拉托斯平安防务处理方案公司设计制造的XQ-58A技术验证机完成了76分钟的首飞。该机是美空军研讨实验室低本钱可耗费飞机技术(LCAAT)的验证机(LCASD),其成功首飞标志着美空军在研讨和验证无限寿命/架次的低本钱无人作战飞机技术和配备获得了阶段性停顿,为将来构建质量与数量并优的空中优势才能奠定了根底。

  2019年3月5日,首飞中的首架XQ-58A验证机。 本文图均为 空天防务察看微信大众号 图

  美空军开端重塑数量优势

  美空军以为以后空中战场的要挟日趋多变,高功能作战飞机的价钱不时攀升,国防预算压力日益增大。美空军难以经过大规模更新换代处理作战才能与预算压力的矛盾,必需创新配备处理方案,在保证功能可承受前提下,明显降低采办和运用本钱,重塑美空军的数量优势。另一方面,现有航空武器配备严厉的配备推销规范和研制标准,虽然确保了武器配备的功能和质量,但也招致了研制、鉴定和消费新型航空武器配备的本钱和工夫大增,需求探究配备研制的新途径,以降低配备采办本钱、延长研发和消费周期,灵敏应对新兴要挟。

  为处理上述应战,美空军希望应用无人机的特点,创新飞机设计概念和流程,在保证一定功能前提下,明显降低采办和运用本钱。美空军以为,可执行打击、情报监视侦查等义务的近程、高功能、低本钱无人作战飞机将带来改动游戏规则的才能,在将来空中对立中将同时构成规模和本钱优势。XQ-58A项目军方主管以为,将来美空军机队很能够由相比如今更少的高端作战飞机和少量的低本钱可耗费无人机构成。为此,美空军施行了低本钱可耗费飞机技术项目,目的是经过开发更好的设计工具以更快的速度设计和制造无人机零碎,并推进制造流程的改动和成熟,以增加制造工夫和本钱。

  2015年,美空军宣布启动低本钱可耗费飞机技术项目;同年9月,美空军研讨实验室宣布展开为期27个月的低本钱可耗费无人作战飞机演示验证项目,开发满足特定义务才能需求的低本钱无人作战飞机零碎概念,完成验证机制造和试飞实验,验证配备概念与制造技术的可行性,包括洛·马公司、克拉托斯平安防卫处理方案公司(原为靶机制造商)、波音公司在内的6家美国航空航天企业参与了项目竞标。

  洛马公司的一种低本钱可耗费无人机概念方案与F-35战役机编组想象图

  2016年7月,美空军研讨实验室选定克拉托斯平安防务处理方案公司并授出演示验证项目合同,美空军先期投资730万美元,公司自投3350万美元,研制和制造3架技术验证机。美空军研讨实验室还规划了近1亿美元的追加投资方案,用于技术成熟和深化开展。2017年6月,克拉托斯平安防务处理方案公司在巴黎航展展现了编号XQ-222的验证机模型,同年7月,美空军赋予该机XQ-58A的正式编号。该验证机的次要义务是:验证低本钱设计和制造概念、辨认满足功能需求的低本钱飞机所需的技术鸿沟和次要本钱驱动要素、树立无限寿命可耗费飞机的指南等。

  XQ-222验证机模型

  2019年3月,XQ-58A首架验证机完成首飞,依据目前泄漏的试飞方案,后续还将完成两个阶段4次试飞,剩余试飞任务的重点是评价零碎工程、气动力功能和发射/回收零碎,同时初步树立面向无限寿命需求的剪裁设计和制造规范,获取可耗费飞机本钱模型相关数据。此外,XQ-58A在完成低本钱可耗费飞机技术验证项目后,还有能够参与美空军“忠实僚机”等项目的飞行演示验证。

  目的价钱不超越200万美元

  XQ-58A是一型低本钱、近程、高亚声速、隐身无人作战飞机,代表了新一代高义务弹性、低本钱无人作战飞机概念。

  该机定位是一种近程、高功能、低本钱、隐身无人作战飞机。XQ-58A采用中等后掠角中单翼、V型尾翼、背负式进气道、扁平机身的隐身化规划,配装单台威廉姆斯公司FJ33-5型涡扇发起机(推力746.6千克力),机长8.84米,翼展6.7米,零件尺寸相当于F-16C战役机的2/3。最大飞行高度13716米,最小飞行高度15米,最大飞行马赫数0.85,航程不小于3400千米,无效载重不少于230千克,2个内埋式武器舱可各挂载1枚GBU-39型制导炸弹或AIM-120型中程空空导弹,并可扩展翼下外挂才能。该机采用开放式义务零碎架构,具有不依赖跑道的起降才能(可采用火箭助推、导轨发射形式),可反复运用,但按无限运用寿命/架次设计。

  XQ-58A无人机集群作战想象图,可见该机正在从内埋弹舱投放“小直径炸弹”GBU-39。

  美空军对XQ-58A最中心的要求是完成满足无限功用的低本钱无人机零碎概念,因而提出了绝对苛刻的价钱目的:推销数量为100架以内时,包括根本航电和推进零碎的飞机出厂单价不超越300万美元;推销数量超越(含)100架时,出厂单价不超越200万美元。为此,XQ-58A在设计上采取了多种创老手段:一是树立基于运用特点的低本钱设计标准和规范体系,树立与运用需求和功能要求相顺应的权衡模型和经济性评价模型,如基于无限运用寿命,大幅降低发起机运用寿命要求,甚至提出思索配装二手发起机;二是依据运用环境选择性配置零碎,如因仅需在限制空域内飞行,不思索装备空管相关设备;三是采用模块化义务载荷,依据义务需求疾速换装对应义务载荷和武器零碎,无效降低单机复杂性和本钱;四是采用现货产品,美空军研讨实验室明白要求该机应尽能够使用商用货架产品和军用常备件,并要求确定此设计形式能够发生的影响;五是采用先进低本钱制造技术,探究使用弹性制造技术、自动拆卸工艺等低本钱制造技术的可行性,并探究在满足低本钱前提下,完成平常按需消费、战时疾速少量制造的可完成性。

  美空军正在推进“天空博格人”(Skyborg)人工智能飞行员研发,想象将该软件用于有人机,不时记载和学习人类飞行员的操作,然后用于低本钱可耗费无人机等。

  高度隐身化设计的XQ-58A既可独立执行作战义务,又可多机集群形式作战,同时还可作为有人/无人编队中的“忠实僚机”,与F-22、F-35等隐身战役机协同作战,构成全隐身化空中作战编队。经过换装不同义务零碎与载荷,可在强对立的“反介入/区域拒止”环境下执行防御/进攻性制空作战、防空压制、防空摧毁、电子战和情报监视侦查等义务。除美空军外,美国特种作战司令部也已表示:思索将XQ-58A作为一种远征无人机配备部队。

  波音公司在澳大利亚展现的“空中力气编组零碎”无人机模型及相关视频截图

  对我国有何启示?

  一、开展低本钱可耗费飞机技术是重塑规模与功能优势的重要手腕

  先进高功能军机高技术化、高度复杂化已招致采办本钱和作战训练等费用骤增。质量、规模、效能间的矛盾如何均衡将是考验各国配备部门的共同成绩。低本钱可耗费无人作战飞机可疾速并大规模、超大规模消费,以较低的采办本钱明显拓展空中作战才能,无望成为坚持规模与功能优势的重要手腕,处理高功能作战飞机规模缩减带来作战才能降低成绩。

  近年来,着眼应对将来继续空中强对立作战,美军和美国航空制造商已展开了多个低本钱飞机项目,如美国防部国防初级研讨方案局的“飞行挂架”项目、波音公司的“空中力气编组零碎”项目等,XQ-58A则是新一级无人作战飞机的首个代表,或将完成以低采办和运用本钱提供改动游戏规则的作战才能,将对将来空中对立环境和航空配备体系开展发生深远的影响。

  二、应注重低本钱配备技术开展,完成配备体系上下迷信搭配

  高功能航空武器配备的疾速开展随同着推销价钱攀升,规模与功能的矛盾成绩日益凸显,着眼满足高强度对立环境下的继续作战需求,很有必要瞄准不同运用场景展开“高”、“低”搭配型配备体系优化设计,体系化设计配备、体系化配置功用,一方面充沛发扬高端配备利刃作用,确保完成以“优”胜“优”;另一方面注重低本钱配备技术开展,经过技术和形式创新力争完成低端配备价低能优,大幅降低配备体系开展、维持和运用本钱,同时拓展体系作战才能、提升体系作战效能。

  为此,我们在设计理念与标准方面,需求树立以义务需求为中心的才能权衡和规范标准剪裁,依照作战概念与运用环境,基于体系视角,剪裁设计原则与标准要求,洛·马公司的研讨显示“与其他战术配备间的关系不只意味着该型配备如何运用,同时也是降低本钱的重要使能要素,由于我们不能够在潜在的对立环境下(为每架飞机)配装一切需求的配备。”在低本钱设计方面,需求在低本钱构造部件、低本钱小型发起机和低本钱多功用传感器等多个范畴完成创新,以完成低本钱、高功能目的。

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