来源 | 空天防务观察
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2021年9月2日，美陆军发布“未来战术无人机系统”（FTUAS）白皮书征询函，寻求不依赖跑道以及快速部署的无人机系统，以替换现役的RQ-7BB“影子”无人机，并计划在2022财年第三季度交付首套系统，在2023财年第三季度小批量部署。“未来战术无人机系统”利用垂直起降技术提高部署机动性，优化飞行性能。该系统具有更低的声学信号特征，提高了生存能力，同时集成可扩展控制接口，增强多系统的互操作性，并提升战场态势感知能力，以满足指挥官的任务要求。这种新型无人机系统将为美国陆军旅级作战部队提供更强大的监视侦察能力。“未来战术无人机系统”所替代的RQ-7B“影子”无人机是美军研制装备的一种轻型侦察无人机，体积小、重量轻，使用灵活，可用于执行监视侦察、辅助瞄准、战斗毁伤评估、通信中继等任务。全套系统包括飞行器、任务载荷模块、地面控制站、发射与回收设备和通讯设备。RQ-7B无人机可以探测到距离作战中心125千米以外的目标，也可在2500米高空对3.5千米范围内的地面车辆实施全天候侦察。该型无人机已在美陆军服役近20年，累计飞行时长超百万小时。随着战场态势的不断演变，RQ-7B无人机也暴露出诸多劣势，如引擎声音过大，隐蔽性差；需要跑道起降，限制了快速机动作战能力；系统过于庞杂，后勤保障难度大，三架C-130运输机才能完成一套四机RQ-7B系统的投送保障任务。在此背景下，美陆军开始积极寻找可以替代老旧RQ-7B的新型“未来战术无人机系统”，以协助地面部队执行昼夜情监侦任务，提高部队的态势感知能力和作战机动性。2018年12月至2019年1月期间，美陆军在犹他州杜格威测试场开展了为期2个月的竞标无人机演示活动，并先后裁定德事隆系统公司研制的“航空探测器”HQ（Aerosonde HQ）垂直起降复合翼无人机、马丁无人机公司与诺格公司联合研制的V-“蝙蝠”（V-Bat）垂直起降尾座式无人机、航空环境公司的“跳跃”20（Jump 20）垂直起降复合翼无人机和L3哈里斯技术公司的FVR-90垂直起降复合翼无人机进入作战部队评估阶段。2019年7月，美陆军合同司令部向上述四家制造商授出9950万美元的恒定价格类合同，并在五个旅分别开展竞标机型的演示试验活动，以评估新型无人机系统的作战需求，研讨相关技术、战术及操作流程等问题。2021年1月，美陆军在乔治亚州本宁堡举行为期两周的“牛仔竞技会”（Rodeo），对四型竞标无人机系统进行测试评估，此前参与演示试验的5个旅级作战部队均参加了此次评估，陆军在活动期间共计开展超过500次试飞，总计飞行时间达1500小时，有包括61名操作人员、56名维护人员参与此次活动，测试人员对相关结果表示满意。2021年4月底，美陆军发布了“未来战术无人机系统”信息征询书（RFI），进一步推动该系统发展，共23家企业对陆军发出的需求做出响应。2021年8月17日，美陆军需求监督委员会签署“能力开发概要文件”，正式批准“未来战术无人机系统”项目需求，转入快速原型研制阶段。美陆军在其2020财年预算中为“未来战术无人机系统”研发拨款1210万美元，计划购买12架无人机及配套设备。美军2022财年预算说明文件显示，陆军计划投入3640万美元用于支持“未来战术无人机系统”的组件开发工作，投入1200万美元启动具有竞争力的原型设计和集成工作。在2022财年国防授权法案中，美参议院军事委员会计划增加对“未来战术无人机系统”的资助。美陆军计划2022财年第四季度进入竞标原型机设计阶段，并将在2025财年第二季度转入快速部署，第四季度做出全速生产决策。目前有四型平台方案参与陆军“未来战术无人机系统”竞争，下面简述各平台的组成及技术参数。
德事隆系统公司的“航空探测器”小型无人机系统专为远征陆基和海基作战设计，配备昼夜全动态摄像机、通信中继、信号情报和其他有效载荷，具备可靠的多任务能力。“航空探测器”HQ是该系列无人机的垂直起降改进型，翼展3.7米，重47.6千克，实用升限约3000米，航程140千米，续航时间8小时，飞行速度80~120千米/小时，最大有效载荷6.8千克。无人机的动力系统为一台莱康明EL-005重油发动机，最大功率2.94千瓦。载荷方面，无人机挂载TASE400 LD光学和激光系统，可协助定位、识别和攻击远程目标，提高昼夜战场感知能力。无人机采用了复合翼设计，可在距地面45米以上的高度从垂直飞行姿态切换至前飞模式。该无人机可实现战场快速部署运用，一个4人小组可在20分钟内完成无人机系统从463L标准化托盘的卸载、搬运、组装和发射。
马丁无人机与诺格公司联合开发的V-“蝙蝠”无人机是一款长航时垂直起降无人机，适合陆基与海基作战，通过采用最新载荷技术和模块化、开放式任务系统架构设计，可实现陆地和海洋任务模式的无缝切换。V-“蝙蝠”无人机长2.7米，翼展2.9米，最大飞行速度约167千米/小时，有效载荷11.3千克，最大起飞重量56.7千克，续航时间11小时。无人机的动力系统为一台183cc排量的二冲程发动机，最大输出功率约9.56千瓦，安装了涵道风扇。载荷方面，无人机可携带包括全高清光电和中波红外相机等任务系统，具备自动识别能力和基于人工智能的广域搜索能力等。该型无人机可通过卡车运输，两名操作人员可在30分钟内完成系统组装。
航空环境公司的“跳跃”20垂直起降无人机旨在协助海军和陆军执行情监侦与搜救任务，于2014年4月首次公开亮相，并于2015年1月开展多次试飞活动。“跳跃”20无人机长2.8米，翼展5.6米，最大有效载荷27.2千克，最大起飞重量95.2千克，续航时间14小时，航程185千米。该无人机的机身由复合材料制成，采用复合翼布局设计。无人机的动力系统是一台EFI 1900cc排量四冲程汽油发动机和四台电动机。载荷方面，无人机携带的光电/红外传感器系统可昼夜提供实时目标图像和视频数据，还可携带激光雷达、合成孔径雷达、通信中继以及通信和信号情报等。两名机组人员可在60分钟内完成无人机的部署和发射。
L3哈里斯技术公司的FVR-90无人机采用复合翼设计，提升了运行效率，可在严苛的、狭窄的环境中执行任务。FVR-90无人机长2.5米，翼展4.7米，飞行速度70~120千米/小时，最大有效载荷10千克，最大起飞重量54.4千克，续航时间8~16小时。无人机的动力系统是一台P4F B100i水平对置二冲程发动机。载荷方面，无人机携带光电/红外传感器系统以及中波红外相机等，配备了两组冗余数据链系统，且可在数据链丢失情况下自主返航着陆。两名操作人员可在1小时内完成无人机的卸载、搬运、安装和发射。 “未来战术无人机系统”作为美陆军近期着力推进的项目之一，强调无人机的使用和部署灵活性，以提高部队快速机动能力和作战效能，从而推进多域作战概念演进。其主要特点如下:垂直起降，提升使用灵活性。垂直起降使无人机在部署运用时摆脱了对跑道的依赖，增加使用灵活性，既减少了建立和维护起降跑道所需的人力和设备，又降低了运行保障成本。参与测试的士兵表示，与需要跑道、数辆卡车设备才能运行的RQ-7B无人机相比，新型无人机系统仅需约三分之一的时间便可完成组装和运行，极大提升了旅级战斗队的机动作战能力。此外，四型无人机均具备垂直起飞后在空中过渡至前向飞行的能力，相比于旋翼飞行器具有更高的飞行速度，具有更强的作战能力和运用多样性。减低噪声，提高作战隐蔽性。传统旋翼无人机在起降阶段具有较高的声学信号特征，到达一定任务高度后，则很难被地面探测到声学信号。因此，为提升无人机作战隐蔽性和生存能力，应在起降阶段尽可能减小噪声，降低被敌方发现概率。与RQ-7B无人机的声学信号特征相比，新型“未来战术无人机系统”采用了低噪声设计，在运行全过程中更加安静。此外，不需要跑道起降也可使该无人机低被敌方发现的概率大幅降低，提升隐蔽性和生存能力。标准化运载，增加部署灵活性。美陆军希望“未来战术无人机系统”可以使用标准化托盘进行运输，一个无人机排配备的装备（四架无人机）可由一架重型直升机CH-47“支奴干”进行运输，可在没有跑道的情况下部署使用。在演示试验中，德事隆公司的“航空探测器”HQ和马丁、诺格公司联合研发的V-“蝙蝠”无人机还可由更小的UH-60“黑鹰”直升机运输，进一步降低运载需求。新型无人机还可快速重复拆卸组装，极大提高部署运用的灵活性。
V-BAT无人机系统可由UH-60“黑鹰”直升机运输自主起降，减少作战人员操作负担。四型竞标无人机均具有自主起飞和着陆功能，只需少量设备与2至3名操作人员即可完成无人机的部署和使用，大幅减少作战人员的操控负担，为其他关键作战任务留出操作人员和时间。此外，作战人员还可以在移动的车辆上操控飞行中的无人机，为作战人员提供更多新型使用方法，极大提升战场灵活性。新型无人机只需操作人员提前设置航路点，系统便可自主控制飞行，可在需要临机更改航线，有效躲避敌人防空火力等威胁。高效集成，提升复杂任务适应性。四型竞标无人机的载荷系统均采用高度集成化设计思路。硬件方面，安装了一系列综合传感器，包括短波红外、高光谱、合成孔径雷达、信号情报系统等，可在L、S或C等多个频段下运行，在视距受限下仍具备实时高带宽数据传输能力。软件方面，几型无人机均采用更为现代化、功能强大的载荷软件包，更易于操作和维护，美陆军官员透露，新型无人机的飞前检查清单将从150多项下降至不足70项。此外，几型无人机专为恶劣天气条件和海上远征情监侦等任务设计，采取了防潮和防雨措施，可在恶劣战场环境使用。“未来战术无人机系统”项目践行“先飞后买”理念，在2019年选择4型无人机交由部队进行测试，利用反馈辅助采办部门确定要求和提出设计改进，最终中标方案将在这4型机中产生。无论哪型夺标，未来战术无人机都将提升情监侦和辅助瞄准能力，增强旅级战斗队作战效能，并成为陆军遂行多域作战行动的一型重要装备。
（中国航空工业发展研究中心 杨佳会，朱超磊）
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