2006年新概念飞行器探索研究

　(五)新概念飞行器探索研究将为未来航空武器装备的发展奠定基础

　　为保持军用航空技术的世界领先地位，并有效地执行未来复杂多变的军事任务，美国正在积极探索研究许多新概念飞行器，以便为未来航空武器装备的发展奠定基础。2006年，美国的三种新概念飞行器研究取得了较大进展。

　　1.美国X-48飞翼研究机进行风洞试验

　　2006年4～5月，美国NASA和波音公司对翼展6.4米的X-48翼身融合体(BWB)研究机进行了全面的风洞试验。X-48B外形类似无尾飞翼，采用这种布局的飞机具有较大的升力和较小的阻力，波音公司估计BWB飞机比常规布局飞机的燃油效率高约30%。BWB与常规飞机设计的巨大不同之处，是这种飞行器只能依靠机翼上的各种控制面来提供稳定性和控制。X-48B风洞试验的目的是观察如何最佳使用这些控制面来操纵飞机，其风洞试验和将要进行的试飞验证的重点都将放在了解BWB布局的低速飞行控制特性上。按目前的计划，根据风洞试验结果进行修改并进行地面试验之后，X-48B预计于2007年进行飞行试验，计划有两架X-48B用于验证BWB飞机在起飞、进场和着陆时与常规军事运输机一样可控和安全。

　　2、美国变体飞机结构项目开始验证试飞

　　2006年年初，美国国防高级研究计划局的变体飞机结构(MAS)项目成功进行了风洞试验。MAS项目旨在开发新一代无人机通过使用变形部件而获得多种任务能力的相关技术，即作为监视平台使用时具有长的巡逻时间(机翼处于大展弦比状态)，而作为攻击机使用时具有高的冲刺速度(机翼处于小展弦比状态)。在风洞试验中，使用了两种变形机翼--洛克希德·马丁公司和下一代航空学公司开发的变形机翼。MAS项目拟达到机翼表面积改变50%的设计指标，而洛·马和下一代航空学公司的设计均满足了此要求。风洞试验模拟了不同高度和亚声速情况下的使用环境，两种设计在达到M0.9气动载荷情况下仍保持稳定，证实了这两种变形机翼设计能在不牺牲气动特性情况下按需要改变形状。未来工作的挑战是，当两种机翼安装到机身和尾部后如何在真实飞行环境中保持其稳定性。

　　2006年8月，下一代航空学公司首次成功地进行了机翼在飞行中改变外形的低速演示验证试飞，所使用的平台MFX-1在185～220千米/小时的速度下成功地将翼展改变了30%、机翼面积改变了40%、后掠角从15°改变到35°。但是，洛·马公司因其2架验证机起飞即坠毁，而暂时放弃了变形机翼缩比验证机演示飞行计划。按DARPA的说法，坠机事故是因机载自主式飞行控制软件出了问题。

　　下一代航空学公司和洛·马公司都已获得DARPA MAS项目的下一阶段合同，将制造并试飞更大型的变形机翼无人验证机，该阶段将通过快速变形演示验证较为剧烈的机动动作。下一代航空学公司90千克重的MFX-2验证机预计于2007年1月开始试飞。

　　3、美国开展斜置飞翼(OFW)布局研究

　　2006年年初，美国DARPA授予诺斯罗普·格鲁曼公司价值1030万美元的合同，开展一种无尾的"斜置飞翼"(OFW)布局的技术演示验证工作，并预定2011年实现首飞。采用这种布局的飞机在超声速飞行时，机翼通过围绕机体中央的单点枢轴转动形成不对称布局，即一侧机翼前掠而另一侧机翼后掠，并且斜掠角随速度的提高而增大，从而使全机仍保持高的升阻比。该设计的目标是满足执行实际任务所需的快速部署、大航程和长航时性能要求，故可能成为美空军未来远程攻击系统的候选布局方案。

　　(六)无人旋翼机成为旋翼机发展热点，各国加大直升机采购力度

　　2006年，军用直升机领域一个大的看点是美国大力加强了无人旋翼机的研究和验证力度，其中包括波音公司的"无人小鸟"技术验证机和A160"蜂鸟"无人直升机、贝尔公司的TR918 "鹰眼"倾转旋翼无人机和诺斯罗普·格鲁门公司的RQ-8A "火力侦察兵"无人直升机，而且美国还进一步验证了AH-64D"长弓阿帕奇"武装直升机控制无人直升机的能力，并成功指挥无人直升机发射了AGM-114"海尔法"空地导弹。美国加强对无人旋翼机的研制和验证力度，并进行有人直升机和无人直升机联合作战演练，将对世界无人直升机的研制和战术应用研究产生巨大的推动作用，各国必将加强对无人旋翼机的研制和探索力度，各种新构型的无人旋翼机会不断涌现。

　　在新型直升机的发展方面，UH-1Y和AH-1Z直升机已经完成了研制试验，转入使用评估试验阶段；贝尔公司为美陆军研制的新型武装侦察直升机ARH-70A成功实现首飞；俄罗斯米-28武装直升机的发展达到新的里程碑，完成了第一阶段国家试验，为提高作战能力，特别是生存性、作战性和适用性，米-28N还将进行全天候的结构试验。

　　2006年在直升机领域的另一个看点是各国正加大军用直升机采购力度，军用旋翼机市场已基本走出了前几年的低迷状态。美国、俄罗斯、日本、印度、韩国、

　　(七)机载武器发展取得多项突破

　　在机载武器领域，2006年也取得了较大进展，特别是在传统机载武器领域。在空空导弹方面，欧洲的"流星"(Meteor)中距空空导弹取得了重大突破，共进行了3次飞行发射试验；美国雷声公司新研制的称之为网络中心机载防御单元(Ncade)的先进中距空空导弹也得到了发展，该弹可利用主动电子扫描阵列雷达精确探测和跟踪小型目标的能力，攻击处于助推段的巡航导弹。在空地导弹方面，美国的增程型联合防区外空地导弹(JASSM-ER)技术进展顺利，2006年共成功进行了2次飞行试验；美国继续投资曾一度取消的联合通用导弹(JCM)项目，该弹的最大技术特点是采用半主动激光、红外成像以及毫米波雷达3模制导方式；此外美国的"增敏斯拉姆"(SLAM-ER)空地导弹也成功进行了2次发射试验，主要验证了采用数据链技术后对移动目标的攻击能力。在航空炸弹方面，美国的小直径炸弹(SDB)开始服役，该弹的主要技术特点除了制导精度高以外，还采用了战斗部威力可控技术，从而能减少在城区使用时的附带损伤。

　　在新概念机载武器领域，2006年度研究活动也非常活跃。美国、俄罗斯、德国、法国和以色列等国均在从事机载激光武器技术的研究工作，其中美国处在技术的最前沿。目前美国正在进行的机载激光武器技术演示验证项目主要有4个，分别是用于反弹道导弹的机载激光器(ABL)和战斗机等小型飞机使用的战术激光武器(ATL)、高能液体激光器区域防御系统(HELLADS)以及联合高能固体激光器(JHPSSL)。美国积极发展机载激光武器必将对全球未来的军事装备、防御手段与方式产生重大影响，从而在世界范围内掀起激光武器对抗研究的热潮。

　　高超声速导弹技术也是2006年发展的热点，涉及的国家主要有美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本和印度等。由于高超声速导弹最为关键的动力技术还没有达到应用程度，各国目前的研制计划的研究重点都在其动力技术领域，而且进展最快的美国也只处于动力系统的技术演示验证阶段，其它国家如俄罗斯和英国等与美国相比有一定差距。

　　此外，美国近期提出了一种未来机载导弹的新概念，即所谓的双任务空中优势导弹(DRADM)，这种导弹摆脱了传统的单一空对空和空对地攻击方式，既可摧毁空中目标，也可攻击地面目标。目前美国空军研究实验室(AFRL)已分别与波音公司、洛克希德·马丁公司和雷声公司签订了合同，3个承包商将同时对这种导弹进行为期5个月的概念研究。

　　(八)有源相控阵雷达功能多样化，正在开发电子攻击和通信功能

　　有源相控阵(AESA)雷达作为一种新体制雷达已受到各国的普遍重视，美国在这项技术研究方面一直走在世界前列，现在又开始了有源相控阵雷达的多功能应用研究，其中包括电子攻击和通信功能的开发。

　　1.电子攻击功能的开发

　　2006年，美国已经开始对雷达的武器作用进行试验，美国海军的Block 2 型F/A-18E/F已经成为首个采用机载有源相控阵雷达用于电子攻击的飞机。有源相控阵雷达能开发出电子攻击能力主要是原因一部AESA雷达包含有若干以栅格形排列的工作在X-波段的收发(T/R)模块，如果这些模块组成的AESA天线集中能量照射一个目标，可以形成高能脉冲直接损毁敌方的飞机或导弹的制导系统以及电子设备，使之丧失工作能力，这时的AESA就成为一种定向能武器。美国空军官员称AESA雷达与高功率微波武器(用于防御地对空导弹)的作用非常相似。战斗机雷达的峰值功率可能无法与专用的定向能武器相提并论，但AESA雷达电子攻击是通过对准敌方电子系统的某些特定频率进行攻击，可被攻击的电子系统包括导弹寻地头、敌方的雷达，甚至计算机系统。

　　2.通信功能的开发

　　F/A-22装备的AESA雷达不仅具有探测和电子攻击等功能，而且还将具有通信的功能。最近研究表明，新型有源相控阵雷达经过改进，能以很高的数据率发送和接收大量信息。若通过目前的数据链系统传递这些数据可能需要太长的时间。目前美国正在对F/A-22的APG-77有源相控阵雷达的高数据率和宽频带通信能力进行验证。雷达不需要进行任何硬件改装，只需通过软件来控制波形等参数的改变。

　　在实际演示中，工作人员用3.5秒的时间以274兆比特/秒的速率传送了一幅合成孔径雷达(SAR)图像。如果利用目前的Link16数据链传递上述数据将需要48分钟。研究结果表明， F/A-22的雷达可以得到584兆比特/秒的发射速率和1吉比特/秒的接收速率。有源相控阵雷达的通信功能具有很好的应用前景，当军用飞机如侦察机上的AESA具有通信功能以后，其他作战飞机将能在很短的时间内共享由侦察机各类传感器所采集的战场数据，从而可以大幅度提高作战效能。(作者：中国航空工业发展研究中心技术所 李广义)(责编洪山）