自从军用航空出现以来,美军就对无人机很感兴趣。当今的无人机系统 (UAS) 通常由与地面控制站配对的无人机 (UAV) 组成。自 1990 年代引入 MQ-1 Predator 以来,UAS 在美国军事行动中无处不在。
美国军方目前使用几种不同的大型 UAS,包括:
陆军的 MQ-1C 灰鹰
空军的 MQ-9 收割者(又称“死神”)
海军的 MQ-25 黄貂鱼
空军的 RQ-4 全球鹰
海军的 MQ-4C 海卫一(Triton)
空军的 RQ-170 哨兵
此外,报告中的其他几个项目要么正在开发中,要么正在进行实验。这些项目包括空军的B-21突袭机和空军的RQ-180。
在美国军队中,遥控飞行器 (RPV) 最常被称为无人驾驶飞行器 (UAV),它被描述为单飞行器(带有相关的监视传感器)或无人机系统 (UAS),通常由一个飞行器与地面控制站(飞行员实际所在的位置)和支持设备配对。尽管 UAS 通常作为一架飞机与一个地面系统配对运行,但国防部 (DOD) 经常采购多架飞机和一个地面控制站。当与地面控制站和通信数据链路相结合时,无人机形成无人驾驶飞机系统或 UAS。
MQ-1C灰鹰是MQ-1捕食者的陆军衍生物。MQ-1C“灰鹰”为10个陆军师作战人员提供专注、可靠的多任务能力,以支持指挥官的作战行动和陆军特种部队和情报与安全司令部。陆军表示,MQ1C灰鹰能够在25000英尺的高度以150节的最大速度飞行至少27小时。它可以携带四枚地狱火导弹,以及光电传感器、合成孔径雷达和通信继电器。根据2021财年选定的采办报告,陆军的MQ-1C灰鹰在2019财年飞行超过494000小时,实现了92%的作战可用性。
陆军总共采购了204架飞机,其中11架为训练飞机,13架为“战备浮动飞机”(即备件)。平均每架飞机的采购成本为1.275亿美元。陆军于2018年8月完成了MQ-1CGray Eagle的作战测试和评估,目前在15个陆军连队运营无人机。
2、空军的 MQ-9 收割者
MQ-9收割者——原名“捕食者B”——是通用原子公司对MQ-1捕食者的替代品。据美国空军称,MQ-9收割者是一种中高空、长航时无人机,能够进行监视、目标捕获和武装交战。虽然MQ-9“收割者”借鉴了MQ-1“捕食者”的整体设计,但MQ-9“收割者”长13英尺,翼展长16英尺。MQ-9“收割者”还配备了一台900马力的涡轮螺旋桨发动机,比MQ-1“捕食者”的115马力发动机功率大得多。这些升级使MQ-9收割者能够达到最高50000英尺的高度、240节的空速、24小时的续航时间和1400海里的航程。然而,MQ-9收割者与其前身的最大区别在于其弹药能力。虽然MQ1“捕食者”可以携带两枚100磅重的地狱火导弹,但MQ-9“收割者”可以携带多达16枚地狱火导弹,相当于美国陆军阿帕奇直升机的有效载荷能力,或者是500磅武器和小直径炸弹的混合体。在2018年,MQ9“收割者”共飞行了325000小时——其中91%的飞行小时(约296000小时)用于支持作战行动。
2021年1月,通用原子公司揭示了一种新的海上反水面作战变体。
MQ-9收割者。据报道,MQ-9BSeaGuardian配备了声纳浮标分配(用于识别潜艇的投放传感器)和遥感功能(很可能是指SeaGuardian用于搜索水面舰艇的合成孔径雷达),目前正在太平洋进行测试。
根据2020财年选定的采办报告,美国空军已与通用原子公司签订合同,在项目期间制造366架MQ-9收割者。2008年的平均采购单位成本为2230万美元(2022财年的平均采购单位成本约为2800万美元)。在2022财年,空军没有要求采购任何MQ-9收割者,但众议院军事委员会授权额外采购六架飞机。
3、海军的 MQ-25 黄貂鱼
波音公司制造的MQ-25黄貂鱼旨在为海军航空母舰联队飞机提供空中加油。
MQ-25将率先集成有人和无人作战,展示成熟的复杂海基C4I(指挥、控制、通信、计算机和情报)无人机技术,并为未来多方面多任务无人机超越新兴威胁铺平道路。MQ-25要求解决了舰载加油和持续情报、监视和侦察能力的需求。
MQ-25黄貂鱼由飞行器和控制系统组成,设计用于安装在航空母舰上。其首次飞行于2019年9月进行。MQ-25黄貂鱼目前处于采办过程的工程、制造和设计阶段,海军计划在2023财年开始采购。根据2021财年精选采购报告,海军计划采购76架飞机,平均采购单位成本为1.21亿美元。海军研究了几种无人作战飞行器的概念,然后决定将加油作为其第一个基于航母的无人机任务。
4、空军的 RQ-4 全球鹰
诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)的RQ-4全球鹰是美国空军目前部署的最大、最昂贵的无人机之一。RQ-4“全球鹰”采用了多种监视有效载荷,其性能被广泛视为可与大多数有人驾驶的间谍飞机匹敌或超越。RQ-4“全球鹰”号长47.6英尺,重32250磅,大约和一架中型公务机一样大。据美国空军称,RQ-4“全球鹰”飞机的飞行高度几乎是商用客机的两倍,可以在65000英尺高空停留超过34小时。它可以飞到5400海里以外的目标区域,在60000英尺的高空游荡,同时监视伊利诺伊州大小的区域(近58000平方英里)24小时,然后返回。RQ-4“全球鹰”最初设计为一种自动无人机,能够在飞机飞行计算机的预编程输入下起飞、飞行和着陆;然而,美国空军通常由任务控制飞行员和传感器操作员操作这些飞机。
RQ-4全球鹰目前有三种配置:布洛克20、布洛克30和布洛克40:
• 布洛克20 被称为战场机载通信节点(BACN;发音为“培根”),充当地面部队的通信中继。目前有四架飞机处于这种配置。
• 布洛克30 使用合成孔径雷达(SAR)、电光/红外(EO/IR)传感器、增强型集成传感器套件(EISS)和机载信号情报有效载荷(ASIP)的组合。布洛克30的初衷是替换U-2间谍机。目前有20架布洛克30飞机在服役。
• 布洛克40 将多平台雷达技术与地面跟踪能力(可跟踪地面部队的雷达,类似于E-8CJSTARS飞机)。10架布洛克40飞机正在服役。
截至2016财年选定的采办报告,RQ-4“全球鹰”已经飞行了14万飞行小时(其中10万小时支持作战行动)。2014年,79.7%的飞机可用于执行任务。2014财年的平均采购单位成本为1.228亿美元(或2022财年调整后的1.411亿美元)。55总统2022财年的预算要求重申了空军计划,即2021财年退役所有布洛克20型飞机,2022财年退役所有布洛克30型飞机。
5、海军的 MQ-4C 海卫一(Triton)
海军的MQ-4C“海卫一”也被称为广域海上监视(BAMS)系统,它基于“全球鹰”布洛克20号机身,但使用不同的传感器与P-8波塞冬载人飞机一起支持海上巡逻行动。根据2020财年选定的采办报告,“海卫一”上安装的任务传感器提供360度雷达和光电/红外覆盖。”该报告指出,海军计划在2020年10月达到初始作战能力,并在2021年5月做出全速生产决定。在2019年年度报告中,作战测试和评估总监表示,海军结束了对飞机的作战评估,这支持了早期部署决定。“海卫一”的平均采购成本2016财年为1.461亿美元(2022财年约为1.626亿美元)。
2019年6月,伊朗军方在阿曼湾击落了一架MQ-4C,国防部称其为BAMS飞机。根据海军新闻发布会,该飞机当时正在该地区飞行,以监测霍尔木兹海峡是否存在伊朗对商业航运的威胁。国防部官员表示,“这次袭击是在国际航运和商业自由流动最近受到威胁之后,试图破坏我们对该地区的监控能力。”当时,特朗普政府似乎考虑对摧毁美国飞机的伊朗进行报复性打击,但据报道确定,在应对无人驾驶飞机的损失时,升级的风险是不值得的。
6、空军的 RQ-170 哨兵
虽然RQ-170哨兵(在媒体上也被称为“坎大哈野兽”)被公开承认存在,但有关它的大部分信息都是保密的。RQ-170哨兵最早是在阿富汗上空拍摄的,但据报道也是在韩国操作的,RQ-170哨兵是一种无尾“飞翼”,比目前美国的其他无人机更隐蔽。据报道,一名RQ-170哨兵在2011年5月1日对奥萨马·本·拉登的营地进行了监视和数据中继。2011年12月2日,伊朗政府声称拥有一架完整的RQ-170哨兵,此前该哨兵被指控侵入伊朗领空。
RQ-170 Sentinel由洛克希德·马丁公司制造,翼展约65英尺,长约15英尺,由一台喷气发动机提供动力。它的上翼表面似乎有两个传感器托架(或卫星碟形外壳)。尽管该飞机与B-2隐形轰炸机一样,具有固有的低可观察性机翼/机身混合设计,但RQ-170 Sentinel的传统进气口、排气口和起落架舱门表明,该设计可能无法完全优化隐身性能。
据美国空军称,“RQ-170哨兵是一种低可观测无人机系统(UAS),由美国空军开发、测试和部署。”没有进一步的官方身份。
二、其他报道的无人机项目
虽然其他UAS项目正在开发中,但它们在很大程度上是保密的,因此有关它们的信息不公开。这些项目包括B-21突袭机(据报道,这是一种可以远程驾驶的载人轰炸机)和RQ-180。2021年12月4日,空军秘书弗兰克·肯德尔透露,空军打算在FY2023中启动两个新的UAS项目,但没有其他信息可供使用。
1、B-21突袭机
即将面世的B-21突袭机并非纯粹的无人机;远程轰炸机预计可以远程操作,也可以由机上机组人员操作。B-21旨在执行常规和核任务,具有在先进防空环境中穿透和生存的能力。预计它将在20世纪20年代中期投入使用,初步建成100架飞机的机队。B-21将位于德克萨斯州戴斯空军基地;密苏里州怀特曼空军基地;埃尔思沃斯空军基地,以埃尔斯沃思为训练基地。
B-21是围绕三种特定能力设计的:
1. 一个大而灵活的有效载荷舱,能够装载当前和未来的各种武器。
2. 范围(尽管是保密的)。
3. 以2010财年的美元计算,预计每架飞机的平均采购单位成本为5.5亿美元,这是为了鼓励竞争对手限制其设计而公开宣布的。
尽管美国空军已经发布了轰炸机的艺术家效果图,但具体设计仍处于保密状态。
为了实现5.5亿美元的目标,单位成本被指定为收购策略中的一个关键性能参数,这意味着无法达到该价格可能会取消投标资格。(该价格基于购买100架飞机;数量变化可能会影响实际单位成本。)在公告中,美国空军透露,诺斯罗普中标的独立成本估算为每架飞机5.11亿美元,相当于2016财年的5.64亿美元。空军表示,2021年平均采购单位成本为5亿5000万美元,2022年为6亿7000万美元。
据报道,另一个正在开发的无人机项目是RQ-180,据说是相当于轰炸机大小的UAS。2014年6月9日,前空军负责情报、监视和侦察的副参谋长罗伯特·奥托中将表示,空军正在“研制RQ-180遥控飞机,使其能够更好地进入有争议的空域,无人驾驶的RQ-4“全球鹰”和有人驾驶的U-2平台容易受到攻击。”关于RQ-180的其他细节很少公开发布,空军也没有正式承认该计划。
在使用载人飞机执行任务时,无人机存在潜在的互操作性挑战,因为飞行员不直接在飞机上,而是位于机场、起飞和降落处,或者位于美国的设施处。例如,UAS飞行员依靠摄像头或传感器与编队中的载人飞机进行视觉接触。在过去20年中,陆军和空军都展示了将无人机融入其作战的方法;最近,陆军在2021财年的项目中试验了新概念:汇聚。然而,海军和海军陆战队在将无人机集成到其当前的机队和作战中的经验有限,尤其是在航空母舰和两栖舰艇上的大型无人机方面。随着新的无人机的开发,以及使用这些飞机的新概念,载人飞机和无人机将如何集成还有待观察。同样,尚不清楚与空域解冲突相关的问题将在多大程度上给国防部带来挑战。