MQ-25A“黃貂魚”是一種由美國波音公司生產(chǎn)的無人駕駛飛行器,,也是世界上第一款能夠在航母上彈射起飛/阻攔降落的航母艦載無人機,。 “黃貂魚”的主要任務是自主空中加油,以支持航母飛行聯(lián)隊下屬的各種固定翼飛機,。次要任務是通過光電和紅外傳感器執(zhí)行情報,、監(jiān)視和偵察任務。采集到的數(shù)據(jù)將以適當?shù)募用艿燃墏鬏數(shù)狡渌w機,、海軍艦艇,、地面部隊以及海上和岸上應用節(jié)點,特別是美國海軍的分布式通用地面系統(tǒng),。 “黃貂魚”服役后將把F/A-18“超級大黃蜂”從伙伴加油任務中解放出來,,使它們可以將機體使用壽命用于艦隊防御和打擊任務中。 MQ-25無人機承擔空中加油任務之前,,是由F/A-18E/F'超級大黃蜂”同類機執(zhí)行該輔助任務 作為一種現(xiàn)代化平臺,,MQ-25還將進行有人和無人駕駛飛行器協(xié)同作戰(zhàn)方面的嘗試,試驗?;鶡o人機C4I技術,,并為未來多用途、多任務無人駕駛飛行器開辟道路,,以跟上新出現(xiàn)的威脅,。 當然,該無人機的隱身功能使得它能夠在離敵方更近,、離己方更遠的地方為航母飛行聯(lián)隊進行空中加油,。這一點對于需要在敵方反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中作戰(zhàn)的F-35C“閃電2”隱身戰(zhàn)斗機尤為重要。 盡管MQ-25的設計是隱身的,,但美國海軍對其并沒有低可視度涂裝的要求,。他們要求波音公司盡量使用成熟技術在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)項目目標,。研制的需求制訂時,美國海軍僅計劃在低強度作戰(zhàn)環(huán)境中使用MQ-25,,同時進一步探索有無人飛行器協(xié)同作戰(zhàn)的概念,。有無人編隊作戰(zhàn)是該計劃的一個亮點。 MO-25“黃貂魚”艦載無人機T1驗證機起飛進行性能測試 有鑒于艦載空中加油和持續(xù)情,、監(jiān),、偵能力的重要性,該機研發(fā)之初美軍聯(lián)合需求監(jiān)督委員會提出了一個多功能平臺的要求指南,。該平臺將被用干執(zhí)行美國海軍的眾多基本任務,,以支持航母打擊群。2017年7月21日,,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會通過了MQ-25艦載空中加油系統(tǒng)的能力開發(fā)文件,。文件要求MQ-25系統(tǒng)的設計可以滿足從航空母艦和岸上基地起飛執(zhí)行任務。系統(tǒng)由兩個主要部分組成,。 其中航空部分包括MQ-25A飛行器和相關的支持和處理設備,,如飛行甲板處理系統(tǒng)、備件和維修材料,??刂葡到y(tǒng)和連接部分包括無人艦載航空任務控制系統(tǒng)及其相關的通信設備;海軍分布式通用地面站(美國海軍主要的情,、監(jiān),、偵和目標瞄準系統(tǒng))的任務支持功能等。作為主要的系統(tǒng)集成商,,美國海軍航空系統(tǒng)司令部的艦載無人航空項目辦公室(PMA-268))負責管理這兩部分的開發(fā)工作,。 MQ-25A具有有利于持久穩(wěn)定飛行的大翼展平直主翼,用于飛行安全的冗余系統(tǒng),,提供全向覆蓋的ALR一69A(V)全數(shù)字雷達警告接收器,,配備了紅外和CCD圖像傳感器、激光測距儀,、激光照射器的AAS-52MTS-A多傳感器成像系統(tǒng),,以及AE3007N渦扇發(fā)動機。相對低的空重和羅-羅公司AE3007N發(fā)動機的燃油效率保證了MQ-25可以很好地滿足美軍艦隊當前的作戰(zhàn)需求,。 AAS-52 MTS-A多傳感器成像系統(tǒng)(上)和ALR-69A(V)全數(shù)字雷達警告接收器(下) AE3007N渦扇發(fā)動機 MQ-25A裝備了適合彈射起飛的起落架,,用于阻攔降落的著陸尾鉤。為了最大限度地減少它在飛行甲板和機庫中占用的空間,,其機翼也被設計成可折疊的,。同時,波音在設計伊始就考慮了易于維護特征以及與尼米茲級和福特級航母目前使用系統(tǒng)集成的甲板控制系統(tǒng),。 第一階段測試 波音公司的高級原型制造部門鬼怪工廠于2012年開始制造T1飛行器(一號樣機),。該設計采用翼身融合雙尾翼的氣動布局,,具有一對可折疊、大展弦比的平直主翼和一對V型尾翼,。該氣動外形特別是細長主翼是為了滿足美國海軍無人加油機計劃對于長航時的任務要求,。 波音公司在其工廠向媒體記者首次公開展示MQ-25“黃貂魚”艦載無人機 “鬼怪工廠”在2014年完成了初始設計,將其作為波音公司項目設計方案的一部分,。另外T1具有與生產(chǎn)型MQ-25相同的氣動外形和發(fā)動機,。其測試計劃的目標是評估空中加油的系統(tǒng)成熟度,包括任務伴隨加油和返程補油,。 幾乎是在合同簽訂后的第一時間,,波音公司就在其位于密蘇里州圣路易斯的工廠開始了T1的初始地面測試,包括通信,、牽引系統(tǒng)集成和滑跑測試,。2019年4月,波音將T1運到了伊利諾伊州的中美洲圣路易斯機場,,開始了第一階段飛行測試,,并在2019年9月19日完成了首飛,。機庫,、跑道、滑行道和空域的可用性是波音公司選擇中美洲機場(斯科特空軍基地的民用區(qū)域)的主要原因,。 2019年9月19日首飛之后,,美國海軍航空系統(tǒng)司令部和波音公司聯(lián)合測試團隊通過飛行收集了大量數(shù)據(jù),也發(fā)現(xiàn)了幾個有關飛行器設計的問題,。在經(jīng)過一段時間修改后,,該團隊在2020年8月初恢復了試飛。新的試飛在T1的飛行包線內(nèi)進行了更多的測試,。 由于T1具有與生產(chǎn)型MQ-25A相同的氣動外型和發(fā)動機,,它增加了測試團隊對飛行器功能和性能的理解。例如,,MQ-25A創(chuàng)新的機身頂部進氣道的飛行特性就需要通過試飛進行掌握,。由于T1驗證機是一架純手工制造的原型機,這也導致飛控軟件的測試難于在該機上推進,。某些機身內(nèi)部線纜走線方式也不會出現(xiàn)在之后的飛機上,。 MQ-25“黃貂魚”艦載無人機T1驗證機 至2020年8月31日,該機已進行了32次飛行,,累計飛行時間超過100小時,。在此期間,團隊著重評估飛行器的空氣動力學性能,、最大飛行高度和速度,,以及發(fā)動機性能,。 之后,T1驗證機進行了改造,,在左翼下方安裝由科布海姆公司制造的31-301型伙伴加油吊艙,。之所以需要修改,是因為按照先前需求設計的T1并沒有可以用來攜帶加油吊艙的掛架,。2020年12月,,波音公司開始對綜合空中加油吊艙進行飛行測試。 T1隨后還進行了飛行包線擴展和發(fā)動機測試,。隨后,,它接受了第二次修改,以使飛行器能夠集成甲板操作控制設備的硬件和軟件,。2021年底,,T1被吊車吊上“布什”號航母,出海進行了為期兩周的航母甲板操作測試,。 2021年11月30日,,MQ-25A被裝載到喬治·H·W·布什號航空母艦(CVN-77)上。 圖示:2021年12月,,美國海軍在“喬治·H·W·布什”號航空母艦上完成了MQ-25無人加油機原型機的無人駕駛航母航空演示(UCAD),,為未來的航母無人系統(tǒng)作戰(zhàn)奠定了基礎。 風險降低演示機和后續(xù)測試階段 在第一架工程演示(以下簡稱EMD)階段樣機下線前就使用T1進行測試,,有助于更早的積累經(jīng)驗和發(fā)現(xiàn)問題,。這些問題可以在在EMD飛行器的開發(fā)過程中加以糾正。例如,,對于已經(jīng)確定的大氣數(shù)據(jù)探測系統(tǒng)容易結冰問題,。 所有工程演示(EMD)飛行器的初始測試都將在波音公司位于中美洲圣路易斯的機場由海軍-波音聯(lián)合測試團隊進行。然后,,這些飛機將會被交付給駐馬里蘭州帕圖森河海軍航空站的第23“咸狗”航空測試和評估中隊,。 圖示:在運行時,指揮員和甲板操作員將能夠將航母飛行甲板上的MQ-25滑行到彈射器發(fā)射位置,,并在著陸后滑行到停機位置,。MQ-25將在無人航空作戰(zhàn)中心(UAWC)空中飛行時受到控制,在那里,,飛行器操作員執(zhí)行預先計劃的任務,。 MQ-25A的部分彈射起飛和阻攔降落設備的測試將在新澤西州萊克赫斯特海軍航空工程站進行,環(huán)境測試則在佛羅里達州埃格林空軍基地的麥金利氣候實驗室進行,。第一架EMD飛機將在帕圖森河海軍航空站進行初始飛行包線擴展測試,,然后進行彈射發(fā)射和阻攔著陸試驗。 2021年11月30日,,喬治·H·W·布什號航空母艦(CVN-77)機庫內(nèi)的MQ-25A T-1原型,。 目前帕圖森河海軍航空站正在為開展MQ-25A做著緊鑼密鼓的準備工作:一個機庫正在建設中,,一個實驗室設施最近完工,同時正在采購測試支持設備和招聘相關人員,。第一和第二架EMD無人機將安裝比T1更多的儀器,,專門用于飛行科學測試。第三和第四架EMD飛機將專門用于任務系統(tǒng)和空中加油有效性的測試,。 圖示:MQ-25無人加油機是美國海軍未來作戰(zhàn)體系中重要的一環(huán),,將能夠在926 千米(原文500海里)的范圍內(nèi)為其他飛機提供6.35噸(原文1.4萬磅)至7.26噸(原文1.6萬磅)的燃料。 MQ-25的總重量對于航空母艦適用性來說是一個非常重要的設計參數(shù),。為了能夠適應美軍現(xiàn)役航母彈射器與阻攔索的性能,,MQ-25的最大起飛重量必須滿足能在遠離航母500海里的地方攜帶至少6350千克加油油量的要求。相比之下,,進行伙伴加油的“超級大黃蜂”在一個續(xù)航兩小時的飛行中可以提供5543千克的加油量,。 MQ-25還將負責返程應急加油任務。在這種場景下,,一架MQ-25加油機在航母回收其它飛機時被派到附近空域待命,。這對于在夜間、惡劣天氣條件下或戰(zhàn)斗后回收飛機異常關鍵,,它相當于是耽擱返航飛行員的“救命油”,。 后續(xù)項目進度 為了更快地裝備MQ-25A,美國海軍制定了一個非常激進的六年開發(fā)時間表,。而為了實現(xiàn)這個時間表,,美國國防部要求艦載無人航空項目辦公室不斷優(yōu)化項目進度。這使得MQ-25項目的研制節(jié)點(美軍當前稱其為“里程碑”)名稱和要求都不同于傳統(tǒng),。 2020年3月的MQ-25系統(tǒng)設計的時間表完成了審查。系統(tǒng)設計審查類似于美國國防部其他項目中的關鍵設計審查,。該審查過后,,EMD飛機的生產(chǎn)于2020年10月開始。項目辦公室希望能在2023財年讓該項目抵達里程碑C(基本設計完成,,進入低速生產(chǎn)),,采購12架MQ-25A。 在初始作戰(zhàn)測試評估完成后,,這一項目將進入采購57架飛機的全速生產(chǎn)階段,。美國海軍計劃采購總共76架MQ-25A,包括現(xiàn)有EMD合同所包含的7架飛機,。之后“黃貂魚”將在2025年2月實現(xiàn)初始作戰(zhàn)能力,。 2021年10月,美國海軍已經(jīng)在穆古角海軍基地組建了MQ-25A的機型轉換訓練中隊——第10無人艦載多任務中隊,。他們還計劃再創(chuàng)建兩個作戰(zhàn)中隊,,即第11和12無人艦載多任務中隊,。所有三個中隊都隸屬于司令部位于穆古角的美國海軍空中指揮和控制后勤聯(lián)隊。 洛-馬公司正在研制為MQ-25無人機配套的MD-5地面控制站 第11和12無人艦載多任務中隊的MQ-25A無人機會以E-2D艦載預警機中隊分隊的形式,,被分別派駐東西兩岸的美國航母作戰(zhàn)群,。每個分隊將裝備5-8架MQ-25A加油機。之所以MQ-25A會被放在E-2D中隊的一個主要原因是美國海軍希望擴大MQ-25A的任務范圍,,承擔部分情/偵/監(jiān)作戰(zhàn),。 生產(chǎn)遇到問題 在波音圣路易斯工廠的MQ-25生產(chǎn)線上,當前還看不到一架完全組裝好的MQ-25工程制造開發(fā)飛機,,只有兩架靜態(tài)測試機的外殼骨架和第一架EMD飛機的組件,。靜態(tài)測試機將在2022年夏季下線。根據(jù)現(xiàn)有的合同,,波音公司將建造兩架靜態(tài)測試機,,四架EMD飛機和三架系統(tǒng)演示測試機。 圖示:美國眾議員塔米·達克沃斯(前排中)參觀波音工廠的MQ-25艦載無人機,,她發(fā)布在社交媒體的照片被美國網(wǎng)友批評給俄羅斯情報分析人員提供資料,。 波音在T-7A教練機項目中實施的全尺寸預設定裝配過程,也被也用到了MQ-25A的生產(chǎn)中,。這種方式類似于建筑預制件訂購,。分包商會對他們生產(chǎn)的零件進行鉆孔并將它們運送到波音工廠進行組裝。 由于飛機采用了頂部進氣口和縱貫全機身的邊條翼這一全新設計,,波音公司在開始制造EMD機時,,發(fā)現(xiàn)提供機身結構完整性的重要金屬結構組件機身龍骨的尺寸頻現(xiàn)質量問題,這影響了工程樣機的組裝,。 MQ-25無人機細節(jié)圖,,可以看到環(huán)繞整個機身的邊條翼設計。 新控制站 在MQ-25“黃貂魚”上艦服役后,,它將由無人航母航空任務控制系統(tǒng)控制,。這個系統(tǒng)并不是MD-5地面控制站,而是一個全新的指控系統(tǒng),。 根據(jù)時任美國海軍研發(fā)和采購部助理部長詹姆士·格特的命令,,MQ-25的控制站已經(jīng)從海軍自主研發(fā)轉向交予民間單位研發(fā)。這樣做的原因當前眾說紛紜,,一個可能的原因是海軍裝備部門無法及時完成該系統(tǒng)的多級加密以及與“聯(lián)合全域指揮控制系統(tǒng)”的集成,。2021年4月,洛克希德-馬丁公司獲得了生產(chǎn)新型MD-5地面控制站的合同,。 美國海軍最初自行開發(fā)和制造了MD-5的A/B(遠洋/岸上)版本,。但它們的加密等級無法支持聯(lián)合全域指揮控制系統(tǒng)的開放系統(tǒng)架構。后者是與美軍各軍種協(xié)同作戰(zhàn),特別是和空軍合作的關鍵,。另外,,美國海軍也需要一種能夠臨時部署上艦的版本。 因此,,新地面控制站要求有三個版本,,分別為C(永久安裝在航空母艦上的版本)、D(用于岸基操作的版本)和E(即可在陸上,,又可在航母上操作的移動版本),。其中,E版本可以幫助MQ-25測試項目實現(xiàn)更大的靈活性,,因為它可以使用任何配備了“聯(lián)合精確進近和著陸系統(tǒng)”的航母,。這使測試平臺可以從一、兩艘特定航母拓展到多艘航母,。 實現(xiàn)空中加油 2021年6月4日,,美國海軍航空系統(tǒng)司令部和波音公司使用T1原型機和一架隸屬于第23航空測試和評估中隊的F/A-18F“超級大黃蜂”戰(zhàn)斗機,實現(xiàn)了首次使用無人駕駛加油機自主對有人駕駛飛機進行空中加油,。 在這次從中美洲圣路易斯機場起飛的試飛中,,T1成功地從左翼下方的伙伴加油吊艙中伸出加油軟管和錐套,將150升燃油安全地傳送給“超級大黃蜂”,。 在飛行的最初階段,,F(xiàn)/A-18F試飛員在T-1后面飛行,這一機動要求F/A-18F的受油探頭和T-1間保持6米左右的距離,。兩架飛機都以作戰(zhàn)速度和高度飛行,。之后T-1驗證機伸出加油錐套,F(xiàn)/A-18飛行員將受油探頭插入其中,。 這次成功的試驗發(fā)生在T-1的第25次試飛后,。此前,波音已經(jīng)用MQ-25數(shù)字模型模擬了空中加油的全過程,,并用T1攜帶空中加油吊艙進行了降低風險的飛行測試,。 完成這次試驗的“超級大黃蜂”飛行員皮博迪回憶了釋放加油軟管的一些細節(jié):“團隊研究了加油系統(tǒng)的空氣動力學細節(jié),特別是為了確保錐套,、籃筐和飛行器在收放軟管期間不會相互碰撞,左側穩(wěn)定器被去除了,。我們必須觀察錐套在豎直和水平方向上的穩(wěn)定性,,以及籃筐的穩(wěn)定性?!?/p> “超級大黃蜂”的后座武器管制官巴布卡也解釋了這個過程:“我們從后面加入編隊,,和T1保持相同航向,利用速度優(yōu)勢縮短距離,。在試飛過程中,,我們和T1進行了四次接合,。首先是一次直線接合,然后是一個轉彎接合,。在第三次結合中,,我們真正接收了燃油?!苯又鴥杉茱w機再次分離,,改變了飛行高度和速度,完成了第四次也是最后一次接合,。 在談到尾流和受油機位置感覺時,,皮博迪說:“這款無人機的尾流溫和,因此加油錐管很穩(wěn)定,。和F/A-18加油機相比一個明顯的改進是加油機發(fā)動機噪聲,。由于加油吊艙懸掛位置從F/A-18的機腹位置移到了左翼,加油機發(fā)動機噪音明顯降低,??傮w而言,T1提供了一個平穩(wěn),、柔和的加油體驗,,根本感覺不到我們在飛機后面飛行。即使我們在一些測試點中,,讓飛機的機頭緊靠著T1身后,,也聽不到它的發(fā)動機排氣聲?!?/p> 75天后,,測試小組完成了第二次空中加油。這次是用T1為第20航空測試和評估中隊的一架E-2D“先進鷹眼”進行加油,。兩架飛機也都是從圣路易斯機場起飛,。第20航空測試和評估中隊飛行員首先在T1的后方成功進行了尾流數(shù)據(jù)搜集和檢測,以確保飛機的性能和穩(wěn)定性,。然后,,他們接入T1的空中加油錐套,從空中加油吊艙接收了大約150升燃料,。之后,,T1還完成了對F-35C“閃電2”戰(zhàn)斗機的空中加油試驗。 首次上艦 2021年11月30日,,美國海軍將T1原型機吊上了“布什”號航母,。從12月3日開始,該機在“布什”號航母上進行了為期兩周多的“無人駕駛飛機航母演示”。在試驗中,,洛馬公司在航母控制室的無人航母航空作戰(zhàn)中心里安裝了MD-5C地面控制站的原型,,演示了其和T1飛行器的集成。 MQ-25A無人機T-1原型機被部署到“布什”號航母上 隨后,,T1驗證機評估了航母飛行甲板處理系統(tǒng)在白天和黑夜操作MQ-25的能力,,包括在飛行甲板上滑行和停機,和彈射器的連接,,以及駛離著陸區(qū)域,。團隊重點觀察了飛行甲板上的其他飛機活動以及不同風向和風力對于飛機控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)的影響。測試期間,,MQ-25“甲板操作員”全程使用了波音公司新開發(fā)的甲板控制設備,。他們和飛行甲板滑行調(diào)度員(黃衫)一起工作,將后者的指令輸入到甲板控制設備中,,對T1驗證機進行控制,。另外,團隊還使用了一架模擬飛機,,檢驗了飛機系統(tǒng)和“聯(lián)合精確進近和著陸系統(tǒng)”的協(xié)作,。 甲板上的新職務 為了迎接MQ-25A上艦服役,美國海軍特地創(chuàng)建了一個新的職務——(無人)飛行器操作員,。這是一名準尉級別的士官,,將在任務的所有階段(從彈射起飛到阻攔著陸)使用位于航母無人航母航空作戰(zhàn)中心內(nèi)的MD-5控制站。 飛行器操作員更多會通過鼠標和鍵盤,,指示飛行器需要去哪里以及需要做什么,,而由飛行器自己決定如何以最安全和最有效的方式執(zhí)行。但系統(tǒng)依然保留了飛行器操作員對飛行器的主動控制能力,,包括改變其飛行速度,、方向和高度,以及在飛行中持續(xù)監(jiān)控的能力,。 飛行控制軟件也加入了對意外事件的自主處理能力,,例如對在惡劣天氣情況下、飛機機動和加油過程中可能出現(xiàn)的各種意外根據(jù)預編的程序進行自動處置,。 如前所述,,飛行器操作員對于MQ-25A的控制從起飛開始到著陸結束。起飛前,,甲板操作員使用甲板控制裝置控制“黃貂魚”在飛行甲板上滑行到起飛位置,。一旦飛行器掛上彈射器后,甲板操作員將在某個時候向飛行器操作員移交對飛機的控制,。著陸后,甲板操作員將接管飛行器,控制其滑行到停機位,。 全新設立的甲板操作員使用佩戴在腰部與腕部的控制裝置,,遙控'黃貂魚”在航母甲板上的滑行。 在空中加油期間,,飛行器操作員也可以和受油機飛行員進行通信,。美國海軍目前正在開發(fā)空中加油的操作手冊。據(jù)悉手冊將基本遵循“超級大黃蜂”目前使用的相同程序,。 |
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來自: 蘭州家長 > 《MQ-25加油機》