中国舰载无人战机5大技术难关:初期未必强求战斗(2)
因此,航母使用的舰载无人战斗机,研制成本极高且开发过程极为复杂。如果中国想在航母上装备类似X-47B的无人战斗机,必须取得五大技术突破。
第一是先进气动外形设计。从X-47B的外形我们就可以看出,航母舰载无人战斗机为了实现隐身、大航程、攻击/空中格斗的需要,采用了一系列先进的气动外形设计。X-47B号称“全身全频谱”隐身性能,机体设计采用类似于B-2隐身轰炸机的无尾飞翼布局,机翼后缘与B-2一样,呈现多折线后缘,呈W形,这种后缘设计还最大限度地增加了翼根的弦长,保证武器舱和发动机的安装,并且增大了翼根结构强度,有利于减轻结构受力和重量。由于X-47B是无人机没有乘员舱,因此采用了机背埋入式进气道,进气口设置在机背,然后向下进入发动机,减少唇口反射波的强度,并将反射波集中在少数几个方向上。再加上在进气道采用吸波材料及发动机屏蔽格栅,会更进一步增强隐身性能。不仅如此,飞翼式布局内部装载布置紧凑,各种机载设备均顺着机翼轴心线沿展方向布置,并与机翼的气动载荷分布基本一致,结构设计简单,可进一步减轻机翼梁等主承力结构的质量。结构重量的降低,会大大增加飞机的有效载荷,意味着可以装载较多的燃料、武器及机载设备,从而具备更大的航程,执行更多的任务。
从美国X-47B、英国“雷神”和法国“神经元”这几种无人战机对比来看,机背埋入式进气道+飞翼设计,几乎成为了这类无人作战飞机的共同选择。根据美国一些媒体的猜测,中国沈飞也在发展中国的重型无人攻击机项目,而且外形与美国的X-47B 类似,近期将可能进行飞行测试。2011年9月,在中国航空工业集团举行的无人机模型竞赛上,沈飞除了首次曝光了歼-31战斗机的模型之外,还推出了一款新型飞翼式无人攻击机“天弩”的模型。因为“天弩”的外形与美国X-47B 类似而引起了广泛的关注。美国军事专家理查德•费舍尔表示,从外表上看,这种无人机与美国诺斯罗普-格鲁曼公司生产的X-47B 无人机以及波音公司生产的“幻影线”无人机应属同一个等级。据此美国有分析家也在猜测沈飞正在设计一款无人攻击机,翼展为15米,机身长度为11米,采用与波音公司“幻影线”无人机类似的飞翼式布局。再联系沈飞在以前珠海航展上推出的“暗剑”无人战斗机模型,可以看出沈飞在无人作战飞机领域的雄心壮志。在中国已经具备设计第四代战机的基础上,结合国内强大的飞行设计队伍和风洞测试平台,完全具备开发隐身飞翼式无人战斗机的能力,甚至中国的军工设计人员还有可能将一些有中国特色的创新融合到舰载无人战斗机的设计上。
当然,气动外形的设计只是研发舰载无人战斗机第一步。第二是先进飞控技术。到了这一步,才真正触及无人战斗机的技术难点。早期的无人机是遥控驾驶飞行器,它是由地面遥控飞行的,它的飞控系统相对简单的多;随着相关技术的不断发展,使开发全自主飞行的无人机已成为可能。任务越复杂的无人机,飞控难度就越高。而航母舰载无人战斗机飞控技术,无疑代表了这一领域的“皇冠上的宝石”。