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美國陸軍「未來垂直起降飛行器」新殺器——新型巡飛彈與「天空蝰蛇」鏈式機關炮

2024-06-18軍事

目前,諾斯羅普·格魯曼公司正在致力於開發一款新型巡飛彈(通常又被稱為「自殺式無人機」)及其他技術,以滿足美國陸軍「空射效應」(ALE)計畫的要求。此外,基於30公釐M230鏈式機關炮,該公司還在開發20公釐口徑的衍生機關炮,被稱為「天空蝰蛇」。

所有這些都與美國陸軍「未來垂直起降飛行器」計畫(FVL)有關 (2008年10月25日,五角大廈於正式啟動「未來垂直起降飛行器」計畫。其中,「蜂群」巡飛彈、速射機關炮,以及其他新能力是該計畫的核心組成部份),該計畫旨在尋求各種具有先進能力的新型旋轉翼飛機,以取代美國陸軍目前裝備的各種現役直升機。

「作戰體系結構」圖

美國陸軍正在實施開發的兩個主要計畫是,「未來攻擊偵察機」(FARA)和「未來遠端突擊機」(FLRAA),前者是一款新型武裝偵察直升機,後者是UH-60「黑鷹」直升機家族的替代機型。2021年3月10日,總部位於維吉尼亞州的諾斯羅普·格魯曼公司正式釋出了有關巡飛彈和速射機關炮的資訊。

不過,至少截至目前,該公司還沒有主導研發過滿足「未來垂直起降飛行器」計畫任何要求的實際機型。現在,公司各個部門正在與美國陸軍合作,開發和升級一系列新的和現有系統,以加裝到該軍種未來購買的任何直升機上。包括雷達、定向紅外對抗系統、導航與通訊系統、網路能力,以及一個開放式體系架構任務系統「主幹」,即模組化開放式系統架構, 旨在將所有這些系統和裝置整合在一起。

「空射效應」巡飛彈

實際上,諾斯羅普·格魯曼公司正在為「未來垂直起降飛行器」計畫中的「致命性」系統需求推銷的巡飛彈是一種混合設計 ,也就是說,將公司開發的技術與以色列UVision公司「英雄」120(Hero 120)和「英雄」400(Hero 400)巡飛彈的部件相融合,由此生成的系統稱為「英雄」ALE(Hero ALE)巡飛彈(即「空射效應」巡飛彈)。

「英雄」120是UVision公司戰術系列巡飛彈中尺寸最大的一款,重約12.5千克(包括一枚4.5千克重的彈頭),采用一台馬達來驅動尾部的螺旋槳,最大續航時間約為60分鐘。該公司開發的兩款「英雄」400巡飛彈,都用於攻擊直接戰術環境之外的目標。標準的「英雄」400采用汽油動力發動機,而電動的「英雄」 400EC重約40千克多一點,「英雄」400EC是小型「英雄」系列的放大版,而「英雄」400的俯視外觀明顯不同於「英雄」400EC。 多年前,以色列國內的多個防務公司就率先研制出巡飛彈,並繼續在該領域處於領先地位。

「英雄」120戰術巡飛彈

總的來說,巡飛彈屬於傳統飛彈與小型無人機之間的一種混合體,可執行偵察與毀傷評估、精確打擊、通訊、中繼、目標指示,以及空中警戒等單一或多項任務。以色列研發的多款巡飛彈都可以回收,如果在飛行過程中未發現目標,回收後就可以對其進行翻新和再利用。

巡飛彈通常擁有「人在回路」控制系統,透過無人機機載傳感器,操作人員能夠看到無人機發現的目標,以對目標實施監視、偵察和攻擊。 Uvision 公司「英雄」系列巡飛彈的每種設計都在前端安裝一個傳感器「炮塔」,配有光電和紅外網路攝影機,可用於監控和瞄準目標。

基於這樣的配置,操作人員可在巡飛彈撞擊目標瞬間之前,對其航向進行微調,即使是對移動目標也具備較高的攻擊精度。此外,這還意味著,如果情況發生變化(比如,無辜的旁觀者突然出現),幾乎在最後一刻,操作人員可以更容易地中止巡飛彈的攻擊行動。

此外,巡飛彈還可以配備制導裝置套件,使其能夠使用各種傳感器,自主或半自主地對目標(包括運動目標)實施攻擊,也可以被「命令」攻擊指定的固定地點。不僅如此,巡飛彈還可以被設計成具備電磁放射線探測能力,比如來自雷達或通訊節點的電磁放射線,從而使其在壓制和摧毀敵人的防空系統方面特別有效,這些任務統稱為「對敵防空火力壓制」。 「對敵防空火力壓制」是美國陸軍為其未來「空射效應」計畫明確的任務集之一。

目前,諾斯羅普·格魯曼公司正在開發的「英雄」ALE巡飛彈/「空射效應」巡飛彈究竟采用「英雄」400,還是「英雄」400EC巡飛彈的技術,尚不得而知,但UVision公司表示,兩者的最大射程都剛剛超過150千米。 然而,與「英雄」400EC在空中停留不超過兩個小時的能力相比,「英雄」400的續航時間要長得多,最多可飛行四個小時。

「英雄」400EC巡飛彈

然而,諾斯羅普·格魯曼公司表示,「英雄」ALE巡飛彈將與美國陸軍現在配備的M299和M310飛彈發射器相容。這兩種發射器分別是4導軌和2導軌發射裝置,盡管還可發射新型聯合空對地飛彈(JAGM),但目前主要用於發射「地獄火」飛彈。

這些發射器最常見於AH-64「阿帕奇」攻擊直升機,但也用於美國陸軍第160特種作戰航空團裝備的MH-60L/M「直接行動滲透者」(DAP)武裝直升機。美國海軍陸戰隊AH-1Z「蝰蛇」攻擊直升機、美國海軍MH-60R和MH-60S「海鷹」特種直升機, 以及世界上其他型別的直升機也采用了這些發射器,同樣主要用於發射「地獄火」飛彈。

據UVision公司網站介紹,「英雄」400EC巡飛彈可以透過軌域發射器(但沒有具體指明4還是2軌域發射裝置),以及完全封裝的發射筒發射;「英雄」400巡飛彈的發射選項僅被描述為「發射器/發射筒」。

雖然諾斯羅普·格魯曼公司沒有提供任何有關「英雄」ALE巡飛彈的預期效能或其他能力的細節,但確實表示,最低發射高度將取決於發射飛機旋翼下洗流的強度(在巡飛彈離開軌域時,旋翼下洗流將其向下推,至少在某種程度上是這樣)。為了幫助彌補這一點,「英雄」ALE巡飛彈將配有小型火箭助推器,能夠在短時間內立即將其加速到36.6公尺/秒, 從而減輕旋翼下洗流對發射高度的影響。

美國陸軍「空射效應」計畫還要求高度重視和關註「蜂群」能力,這可能包括帶有非動力有效載荷的空射無人機。據諾斯羅普·格魯曼公司透露,作為「空射效應」計畫開發的一部份,該公司正在開發一種被稱為「小奇跡」的有效載荷,以滿足該計畫對能夠「探測、辨識、定位和報告」目標,並充當誘餌的系統要求。盡管有關「小奇跡」有效載荷的細節有限,但公司表示,該有效載荷具備電子支援措施(ESM)、電子攻擊和反放射線尋的能力。 總體而言,電子戰,包括「蜂群」無人機作戰能力,已經成為美軍及世界各地其他武裝部隊越來越感興趣的領域。

「天空蝰蛇」鏈式機關炮

關於「天空蝰蛇」鏈式機關炮的細節目前很有限。如前所述,該武器基於更大口徑的M230鏈式機關炮(AH-64「阿帕奇」攻擊直升機的主武器)所設計。諾斯羅普·格魯曼創新系統公司(前身是軌域ATK公司),確實提供了一種重量更輕、後坐力更低的M230LF版本鏈式機關炮, 但作為「未來攻擊偵察機」計畫的一部份,美國陸軍要求為其配備20公釐M230鏈式機關炮。

美國陸軍AH-64「阿帕奇」攻擊直升機

諾斯羅普·格魯曼公司表示,在開發「天空蝰蛇」鏈式機關炮的過程中,將重點放在提高射擊精度,以及減輕重量和降低後坐力上。據稱,「天空蝰蛇」鏈式機關炮的射速將高於30公釐M230鏈式機關炮(射速約為625發/分鐘),這可能有助於射擊精度的提高。更快的發射速度意味著,射彈會以更快的速度連續飛離身管,從而在相對較短的受控爆炸過程中限制機關炮受到後坐力的影響。

「天空蝰蛇」鏈式機關炮俯檢視

更高的射擊精度也意味著,配備「天空蝰蛇」鏈式機關炮的任何直升機可能不需要攜帶那麽多彈藥 ,原因在於該機關炮能夠更有效地發射機載彈藥。這一點,加上自身由於輕量化、低後坐力設計而具有的緊湊性,可能使「天空蝰蛇」鏈式機關炮對未來攻擊偵察機的設計非常有吸重力。在未來攻擊偵察機的設計中,由於隱身設計特點,加上需要整合其他各種先進系統,所以可用的物理空間和有效載荷容量可能會受到限制。

諾斯羅普·格魯曼公司還表示,將在開發「天空蝰蛇」鏈式機關炮的同時,開發新的系列20公釐彈藥,包括最佳化後用於打擊小型無人機的彈藥。如今,小型無人機襲擊已經成為一個真實和日益增長的戰場威脅。 在過去,該公司已經對用於反無人機的30公釐空爆彈進行了測試。

結語

關於「英雄」ALE巡飛彈和「天空蝰蛇」鏈式機關炮的更多細節可能會在未來幾個月披露。 諾斯羅普·格魯曼公司於2021年9月,對該巡飛彈的能力進行了演示。 較早前,該公司還對非射擊原型鏈式炮進行了降低風險研究評估,目前正在研制其第一個全功能原型鏈式炮。

針對「天空蝰蛇」鏈式機關炮,特別需要註意的是,美國陸軍目前正計劃采用XM915機關炮(通用動力公司研制的一款轉管式機關炮),以作為貝爾公司和西科斯基公司參與未來武裝偵察機原型設計測試的一部份,後者現在是洛克希德·馬丁公司的子公司。然而,諾斯羅普·格魯曼公司表示,正在與美國陸軍協調其機關炮的開發事項,作為未來武裝偵察機可能的競爭產品(無論美國陸軍最終選擇哪種直升機作為「未來武裝偵察機」計畫的贏家)。

「天空蝰蛇」鏈式機關炮以及諾斯羅普·格魯曼公司為支持「空射效應」計畫所做的工作,可能會引起美軍其他軍種和外國客戶的興趣。美國海軍陸戰隊過去曾對「未來遠端突擊機」計畫表示過興趣,並正在實施一個單獨的計畫(被稱為「攻擊多用途替換飛機」,AURA),以尋求AH-1Z「毒蛇」攻擊直升機和UH-1Y「毒液」輕型武裝直升機可能的替代機型。

「天空蝰蛇」鏈式機關炮

2021年早些時候,美國海軍也宣布,開始為其MH-60R/S「海鷹」特種直升機和MQ-8B / C「火力偵察兵」無人直升機尋求替代機型。 所有這些努力都可能會從美國陸軍的「未來垂直起降飛行器」計畫,以及為支持該計畫而開發的各個子系統(至少在某種程度上)中得到啟發。

除了「英雄」ALE巡飛彈、「天空蝰蛇」鏈式機關炮,以及諾斯羅普·格魯曼公司和其他公司正在為「未來垂直起降飛行器」計畫而進行工作外,美國陸軍期待「未來垂直起降飛行器」計畫的其他分計畫同樣會有新的突破。