审时度势 瑞典积极发展UCAV技术验证机

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  在2004年范堡罗航展上,瑞典萨伯公司大力宣传与UAV/UCAV有关的5个研究项目,其中的SHARC和FILUR验证机先后首飞,表明萨伯公司在欧洲UCAV技术领域已走在了前列。
  
  奠定基础
  
  20世纪90年代后期,萨伯公司开始涉足UCAV领域。1998年,萨伯公司在“国家航空研究计划”(瑞典语简称NFFP)框架内开始研制无人机,目的是研究低成本的隐身UCAV构型。同年4月至7月,萨伯公司先后提出了9种不同的气动布局,都采用相同的扁平机身,主要区别在于机翼和尾翼的设计。
  经过近一年的不断优化和筛选,最终选择了一种采用机翼、平尾和双垂尾的常规布局——NFFP 272。该方案进一步发展,并被命名为“瑞典尖端研究布局”(SHARC)。1999年3月至2000年9月,该方案模型进行了一系列风洞试验。次年,萨伯公司正式开始研制一种缩比验证机。
  SHARC验证机采用了较为保守的布局,类似冲浪板的机身具有良好的升力效应,小后掠角机翼和全翼展襟副翼确保了气动性能,同时采用了全动式水平尾翼和外倾式双垂尾,后缘有全展长方向舵。发动机采用荷兰AMT公司推力0.2千牛的“奥林匹斯”,安装在机体后部。SHARC起飞重量50千克,机长2.5米,翼展长2.1米。舱内容积较大,可装大量传感器,也可装备武器系统,因此既可用于侦察和监视,又可用作UCAV。
  2002年2月11日,SHARC秘密首飞,直到当年7月才正式公开。随后,萨伯公司根据试验需要,制造了4架SHARC验证机,分别编号为BS001、BS002和BT001、BT002。两种型别的布局结构大体相同,主要区别在于:BS型采用固定式起落架、埋入式进气道、一体式发动机舱和机头空速管,而BT型采用了可收放式起落架、轴向式进气道加雷达信号屏蔽装置和机身上部空速管。
  萨伯公司在这些验证机内安装了新的航空电子设备,使其能够预编程自主飞行,在网络中心传感器使用中扮演主要角色。在2003年初的一次能力演示中,在瑞典北部上空飞行的一架SHARC验证机获得的视频图像,通过网络的下行链路,压缩、加密和传送传到地面后,几乎可以看到实时图像。
  2004年8月25日,萨伯公司在维德塞尔试验场首次实施了SHARC验证机的完全自主飞行试验。在没有飞行员协助的情况下,SHARC验证机完全按照预定程序起飞,并利用无线电高度表和GPS,成功完成了自主飞行和准确着陆。首飞成功预示该机可以在黄昏和黑暗中实现着陆,为战术使用奠定了基础。由此,萨伯公司也成为能够实施无人机完全自主飞行的少数几家公司之一。
  
  深入探索
  
  经过几年的潜心研究和广泛试验,萨伯公司已基本掌握了隐身领域的各种技术和方法,覆盖了隐身分析和测量、材料研制和生产工艺等方面。2000年底,萨伯公司与瑞典国防装备管理局经过充分论证之后,发起了一项“创新的低可探测性无人驾驶飞行平台”(FILUR)计划,目的是验证低可探测性技术在战斗机上的重要战术作用,为未来航空系统和空中监视系统的隐身需求获取研究经验。
  
  2001年,萨伯公司制定了项目的设计要求,重点研究雷达和红外信号的低可探测性技术,并率先开始了飞行控制系统的研究。2002年期间,研制项目组的规模进一步扩大,国防装备管理局和沃尔沃航空公司先后参与,提出了一种隐身飞行器概念。到2005年初,项目进入第四阶段,FILUR验证机的航空电子设备和控制系统开始进行评估。
  FILUR验证机的总体布局与SHARC完全不同,更强调外形隐身,并采用了吸波材料。该验证机最初设想采用类似B-2的飞翼布局,但或许是在飞行控制方面缺少经验和有效的技术,最终还是在飞翼上加装了垂尾。验证机翼展2.5米.机长2.2米,最大重量约55千克,最大飞行速度超过250千米/小时。
  FILUR采用翼身融合设计,具有大后掠前缘,机身和机翼的后缘呈W形,分别对应平行于前缘。较长的机翼延伸段,可以有效地提供升力,有利于实现更大的续航能力。机翼后缘分别设计了襟翼和副翼,并在相邻的机身后部设计有机身襟翼。两个面积不大的垂尾安装在机身尾部的悬臂结构上,内倾遮蔽着尾喷口。
  这架验证机采用上方埋入式进气道。粗略看来,机身前部正上方的进气口形状类似菱形,然而仔细分辨,真正的进气口截面为三角形。这是因为进气口前部大面积采用了新型吸波材料,造成了视觉上的差异。此外,该机还有一个内部武器舱。
  从结构设计上看,该机机身上部为一块复合材料整体蒙皮,直接固定在机身上。值得注意的是,进气口前部区域有两根金属支架,似乎是支撑上部蒙皮。尽管会影响进入发动机的空气流动,但也反映出验证机的因陋就简。
  FILUR的研制工作一直高度保密。直到2005年11月,萨伯公司才在阿联酋迪拜航展上正式公布FILUR验证机,同时还公开了10分钟的首飞录像。目前,FILUR的一系列试飞工作还在继续,预计在2006年底得出有关结论。
  
  积极参与
  
  自2001年以来,瑞典与英、法、德、意和西班牙先后签署了SCAFE计划和ETAP计划的谅解备忘录。正是在这一背景下,萨伯公司开始大力发展隐身技术和无人机关键技术,以便能够在欧洲的合作计划中扮演重要角色。
  根据计划,瑞典将在2020年前将革命性的网络——联合指挥控制(C2)系统投入服役,而类似SHARC验证机的无人驾驶平台正是构成新系统的重要基础。针对萨伯公司提出的“网络防御”概念,瑞典国防装备管理局要求开发包括UCAV在内的系列无人机,以弥补现役有人驾驶机的不足。一旦C2系统投入使用,瑞典武装部队的所有武器和监视平台都将通过网络实施控制。
  
  2003年底,萨伯公司加入“神经元”计划。次年7月,萨伯公司在范堡罗航展上散发的产品宣传册上,正式出现了SHARC、FILUR、NEURON、EuroMALE和TUMAV等研制计划。
  在“神经元”验证机的全尺寸模型正式出现在2005年巴黎航展之前,外界对其印象非常粗浅。正是在萨伯公司的大力推动下,这种验证机的飞翼式总体布局才初露端倪,可见萨伯公司在先进隐身技术和航空电子技术方面取得了非同一般的成果。
  然而,事情并非一帆风顺。2004年以来,“神经元”计划一直由于各国的讨价还价而无法正式启动。瑞典政府也在是否参与“神经元”计划上迟迟不予表态。直至2005年12月20日,瑞典才正式宣布将为“神经元”计划投资7630万美元,而萨伯公司还将自行投资1900万美元,并将派出100名员工参与这个项目,其中15人将在达索公司从事设计工作。
  萨伯公司表示,参与“神经元”计划,可以将所发展的各项新技术用于JAS-39战斗机或其它军用和民用无人机项目。目前,萨伯公司还计划在2007年进一步实施一项验证工作,证明能够发展出一个模块化的无人机家族,包括U—CAV、中空长续航无人机和一种多用途战术系统,可以在欧洲空域内实施一常规作战。
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