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美军投巨资研制巨型飞艇 可在高空连续侦察三周

热度69票  浏览198次 【共0条评论】【我要评论 时间:2010年1月25日 12:32

  美国《C4ISR》杂志最新一期发表文章称,由于在阿富汗战场人员伤亡不断增加,而现有无人侦察手段无法取代高风险的人力侦察,美军正计划研制一种可长时间留空的巨型飞艇,加强对作战任务区的侦察和监视,获取行动所需情报。按照设计要求,这种飞艇需要具有在2万英尺以上的高空连续侦察21天的能力。

  文章指出,虽然美国在巨型飞艇计划的研发和项目实施问题上遇到了不少的困难,但却无时不在渴望获得这种装备侦察传感器和通信设备的空中利器来解决目前在阿富汗战场面临的困境。了解一下美军中尉迈克尔—墨菲的故事,人们就不难理解飞艇的支持者们为何极力推销这种350英尺长、可滞空三周时间的无人侦察装备了。2005年6月,墨菲率领一支四人组成的海军海豹突击队前往阿富汗山区执行一项秘密任务,寻找并窥测一支阿富汗激进武装组织。他们在那里遇到了一群放羊的牧民,有人提出为了防止任务暴露,应该杀死这些牧民。不过,他们最终还是决定放过这些手无寸铁的人。结果,不到两个小时内,他们就遭到数十名塔利班武装人员的袭击。据唯一幸存的美军士兵事后回忆,墨菲胸部中弹,仍然拿出手机冲向一片空地去求救,这之后他又被再次击中,最终倒下。应墨菲请求前来支援的MH—47直升机甚至还未赶到出事现场就被武装分子的火箭弹击落,8名海豹突击队队员和8名陆军第160特种作战航空团的士兵死亡。

  飞艇计划的支持者们在谈到该计划时都提到了墨菲事件,尽管他们表示这并不是促使自己主张这一计划的直接原因。空军上校保罗—哈斯特指出,问题在于,在该事件过去4年多以后,美陆军唯一能够实现准确完整、持久的侦察监视手段依然是冒着巨大的风险派出人力侦察队。无论是“捕食者”还是“死神”无人机都无法在单一区域上空连续飞行几周时间,长时间侦察任务需要多架飞机轮流执行。

  这就不得不提到美军计划在2010年投入8000万美元开发的长航时多源情报飞行器。该飞船将采用混合技术,升力主要由氮气浮力和空气动力学相结合,同时采用飞机的控制技术。该混合型飞艇将装备摄像机、窃听装置和雷达等设备。通信天线负责传送情报信息,而不用担心信号被高山阻挡。据悉,该飞艇能够在某个地区上方2万英尺的高空滞留三周时间。美军方正在研究如何为其实施伪装。不过,美军情报人员指出,敌方有可能发现该飞艇的存在,但那又如何,这样一来还可能起到威慑的作用呢。

  飞艇是一种依靠空气浮力升空、可操纵的飞行器,由气囊、辅助气囊、吊舱、推进装置、尾翼、方向舵和升降舵组成。飞艇内充氦气支撑外壳,分为软式飞艇、半硬式飞艇和硬式飞艇三大类。近年来出现的混合式飞艇通过运用空气动力学、推力矢量和空气浮力来产生升力,可在空中和地面操作过程中自如控制升力。和其他飞行器相比,飞艇性价比更高。飞艇可装备各种侦察监视设备进行长时间飞行,在军事方面具有应用潜力,特别在侦察、监视固定目标方面具有较好的效果。飞艇可携带雷达天线系统、发射和接收机升至几百至几万米高空。由于具备空中优势,雷达探测距离远超过地面雷达,对超低空目标探测距离可提高至数百公里,雷达探测范围更大、对低空目标探测能力更强,并能够昼夜连续工作。高空飞艇的整体结构使用柔韧纤维复合材料,具有轻便结实等特点。飞艇的软式外壳由几种不同材料粘合而成,可为飞艇提供一定的强度的防护能力。高空飞艇既有自主飞行的能力,又有遥控飞行的能力。它有一个飞行推进装置,能在任何时间里飞行。高空飞艇的起飞,下降和返回都能进行控制。

  飞艇可以在目标地域上空运动飞行或定点悬停持久留空,利用光电或红外成像、雷达等侦察设备进行全天候侦察监视,从而能够精确而高效探测目标。飞艇上加载预警、指挥控制系统,能够有效指挥空中作战飞机、海上战斗舰艇和陆军作战系统,在一体化联合作战中发挥重要作用。此外,大型运输飞艇还是作战人员和装备投送的有效工具。例如,美军“海象”飞艇将能携带500吨载荷,7天内飞行2万千米。

  美国导弹防御局和陆、海、空三军先后投入资金研发飞艇等浮空器。上世纪90年代,美海军曾研发一种大型飞艇用于执行早期预警等任务。不过,由于种种问题,该计划未能顺利进行而中断。2002年,洛克希德—马丁公司对巨型高空飞艇进行研究,2003年9月29日得到美军方价值4000万美元的飞艇项目设计合同。美国防部2004年11月批准高空飞艇项目进入制造原型样品并进行验证。希望该飞艇能够在2万米高空连续飞行一个月。飞艇将加装传感器乃至导弹等武器系统。美国计划在阿富汗部署无人监视飞艇,这一计划正在进行中。飞艇将在高空停留3周,并携带宽域传感设备。飞艇将完成空中监视任务,以防御各种简易炸弹的威胁。与其他无人飞行器项目相比,飞艇具有更大的持久性,更重的负载。五角大楼正在推进这一项目,并要求飞艇获取的移动影像资料一定要进行分析和存档。

  美国国防部希望飞艇的研制过程能够更快的进行,但要实现这一目标需要在部门行政机制上采取更为灵活的做法。国会通过了2010财年的项目预算。美国陆军空间和导弹防御司令部负责这一项目,飞艇计划在15个月内首飞,2011年中期装备部队。五角大楼负责向阿富汗和伊拉克战场提供情报援助的相关部门和多家军工企业进行了协商,最终以“空猫”系列飞艇而闻名的英国混合飞行器公司和洛克希德—马丁公司的臭鼬工厂成为竞争对手,其中后者已经拥有了混合动力试验飞行器P—791。洛克希德—马丁公司表示自己有能力满足美军方的要求,而混合飞行器公司则质疑美陆军提出的18个月实现目标的可行性。

  飞艇计划的拥趸表示,此次设计的飞艇和传统飞行器相比将具备更大的有效载重负荷,而且其针对一处目标的侦查监视持久性也是无人有翼飞机所无法做到的。这一长航时多源情报飞行器将在20000英尺高空停留21天,负载2500磅负载,洛克希德—马丁公司的设计方案是一个250英尺的飞艇,80%的升力来自于氦气的浮力,其他升力来自于空气动力学,可以完成有人部署或者无人监视任务。

最大的挑战之一在于飞艇如何在20000英尺高空停留超过三周时间,要知道在那样一个高度风力会很大。美军太空与导弹防御司令部负责长航时多源情报飞行器项目的罗伯特—汉中校表示,从更为具体的数据来说,美军希望该飞艇能够承载2500磅的有效载荷,承受30节的风速并在高空停留21天以对侦察目标实施连续不间断监视。

  据悉,该飞艇能够漂浮在军队前进行动基地上方,或保障友军的移动部署,可以监测可疑武器藏匿地点,追踪山区里人群移动,发现简易爆炸装置,2009年,西方驻阿富汗联军上网中有80%是这种爆炸装置造成的。尽管美陆军已经派遣有翼侦察机试图通过专业分析破解布设炸弹的网络,但飞艇计划支持者表示,飞艇凭借其侦察时长的优势可以更为有效的完成这方面工作,分析人员能够通过飞艇不间断的侦查记录发现布设炸弹人员以及炸弹的来源等等。

  至于安全性的问题,计划支持者们表示,那种认为飞艇像一只随时会爆裂开的超大号气球的说法是一种误解。海军专家指出,如果被子弹击中,混合飞艇中氮气泄漏的速度相当于“用一根稻草从泳池中吸水”。已经开展混合飞艇项目研究的美国海军对长航时多源侦察飞行器计划表示支持,专家指出,在外部结构受到严重损害时,飞艇的隔离层能够避免氦气迅速外泄。由于飞艇气囊中的氦气压力并不是很大,仅仅只需要能保持其外形即可。即使被枪弹击中,如果枪洞不大,那么氦气的泄漏速度将是非常缓慢的,几乎可以暂时不用处理。

  美军太空与导弹防御司令部正在对飞艇可能面临的威胁进行评估,这有可能对飞艇的行动造成影响。和传统飞行器相比,长航时多源侦察飞行器将更容易隐藏,原因是它不会留下飞行痕迹。美军可能会考虑对其实施伪装,不过尚未决定喷涂颜色方案。当然,飞艇所处高度在20000英尺以上,这已经超出了大多数重机枪和肩射导弹的射程。美国中情局上世纪向阿富汗反苏武装提供的肩射“毒刺”导弹的射程上限为17500英尺。平流层飞艇通常在2至3万米高度飞行,一般战斗机作战高度够不着。美国洛克希德—马丁公司正在研制的一种无人飞艇在约20千米的平流层利用高性能雷达监视战场、可高精度识别敌人,在大部分地对空导弹的射程外。飞艇在导弹防御和防空方面同样能够得到有效应用。隐身巡航导弹和飞机的隐身技术能够有效躲避地面雷达的追踪,却很难不被位于空中的飞行器发现。在这方面,可长期留空执行侦察监视的无人飞艇可以发挥发现重点目标和防御导弹袭击的重要作用。

  关于飞艇上具体装备设备目前尚无具体标准,不过项目负责人表示,其配备至少要超过美陆军此前的MC—12“自由”情报监视侦察机,这也意味着飞艇上将安装全动态视频摄像头,电子光学与红外传感器,具备信号情报侦察能力,而且专家们已经开始把目光投向地面运动目标指示器和合成孔径雷达。

  据美军方专家称,飞艇上将安装卫星通信接收器,另外还有两条数据链负责将拍摄的视频资料和传感器获取的其他信息传送给地面站。其中一条高速光纤数据链将作为飞艇向地面部队传送情报的主要渠道,而在对方未装备该数据传送系统的情况下,飞艇还有一条每秒45兆传送速度的无线数据链。专家表示,传感器和通信设备等最好为统一的模块化设备,以方便互相联结和数据传送。同时,传感器必须满足国家静态图像、动态视频等文件的传输格式标准。

  飞艇行业专家对于美陆军的新计划自然是非常看好。他们认为,和有翼无人机比起来,混合飞艇消耗燃料数量要少一半,特别是当飞艇停留在某一区域上空时。他们认为,和传统飞艇起降单纯在浮力上做文章相比,混合飞艇所采用的技术能够很好地解决以往升空和降落不便的难题。但也有专家对美陆军选择此时发展混合飞艇提出质疑,他们认为这在目前还是一种未经验证的技术。

  尽管存在不小的争议,但美陆军还是希望实验性混合飞艇能够在18个月内做好准备工作。赢得生产合同的军工企业必须进行三次试飞,其中第三次需要在任务环境下留空21天。试飞计划将从2010年10月开始。洛克希德—马丁公司的臭鼬工厂在一份声明中指出,他们在P—791飞行器原型基础上开发的混合动力无人飞行器能够满足美陆军长航时多源情报飞行器计划的所有要求,并且可以在2011年部署部队。2006年1月,P—791飞行器在美国加州棕榈谷的美空军第42工厂进行了首次试飞,飞行持续了5分钟时间。英国公司提出,美陆军方提出的长航时多源情报飞行器计划带来了一些挑战,该公司已经试飞了50英尺长的测试型号,并进行了相关的分析。此外,该公司已经测试美陆军方计划提出的部分必要元素(构造、推进管道系统以及着陆系统等),现在只需要将所有部件组装成一部完整的混合飞艇。该公司负责人表示,如果公司能够马上获得研发资金,可能能在20至24个月内进行首次试飞,并在30至36个月完成该计划。显然,这要比美陆军方希望的时间长得多。美陆军此次提出的长航时多源情报飞行器计划以美海军未能实现的持久性高空无人侦察监视情报系统计划为模板,其中后者仍然是以P—791飞行器为基础。有专家指出,美陆军此次的长航时多源情报飞行器计划,无论在最后期限方面,还是在一些要求方面,可能将不得不做出让步。

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