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美国陆军「未来垂直起降飞行器」新杀器——新型巡飞弹与「天空蝰蛇」链式机关炮

2024-06-18军事

目前,诺斯罗普·格鲁曼公司正在致力于开发一款新型巡飞弹(通常又被称为「自杀式无人机」)及其他技术,以满足美国陆军「空射效应」(ALE)项目的要求。此外,基于30毫米M230链式机关炮,该公司还在开发20毫米口径的衍生机关炮,被称为「天空蝰蛇」。

所有这些都与美国陆军「未来垂直起降飞行器」项目(FVL)有关 (2008年10月25日,五角大楼于正式启动「未来垂直起降飞行器」项目。其中,「蜂群」巡飞弹、速射机关炮,以及其他新能力是该项目的核心组成部分),该项目旨在寻求各种具有先进能力的新型旋转翼飞机,以取代美国陆军目前装备的各种现役直升机。

「作战体系结构」图

美国陆军正在实施开发的两个主要项目是,「未来攻击侦察机」(FARA)和「未来远程突击机」(FLRAA),前者是一款新型武装侦察直升机,后者是UH-60「黑鹰」直升机家族的替代机型。2021年3月10日,总部位于弗吉尼亚州的诺斯罗普·格鲁曼公司正式发布了有关巡飞弹和速射机关炮的信息。

不过,至少截至目前,该公司还没有主导研发过满足「未来垂直起降飞行器」项目任何要求的实际机型。现在,公司各个部门正在与美国陆军合作,开发和升级一系列新的和现有系统,以加装到该军种未来购买的任何直升机上。包括雷达、定向红外对抗系统、导航与通信系统、网络能力,以及一个开放式体系架构任务系统「主干」,即模块化开放式系统架构, 旨在将所有这些系统和设备整合在一起。

「空射效应」巡飞弹

实际上,诺斯罗普·格鲁曼公司正在为「未来垂直起降飞行器」项目中的「致命性」系统需求推销的巡飞弹是一种混合设计 ,也就是说,将公司开发的技术与以色列UVision公司「英雄」120(Hero 120)和「英雄」400(Hero 400)巡飞弹的部件相融合,由此生成的系统称为「英雄」ALE(Hero ALE)巡飞弹(即「空射效应」巡飞弹)。

「英雄」120是UVision公司战术系列巡飞弹中尺寸最大的一款,重约12.5千克(包括一枚4.5千克重的弹头),采用一台电动机来驱动尾部的螺旋桨,最大续航时间约为60分钟。该公司开发的两款「英雄」400巡飞弹,都用于攻击直接战术环境之外的目标。标准的「英雄」400采用汽油动力发动机,而电动的「英雄」 400EC重约40千克多一点,「英雄」400EC是小型「英雄」系列的放大版,而「英雄」400的俯视外观明显不同于「英雄」400EC。 多年前,以色列国内的多个防务公司就率先研制出巡飞弹,并继续在该领域处于领先地位。

「英雄」120战术巡飞弹

总的来说,巡飞弹属于传统导弹与小型无人机之间的一种混合体,可执行侦察与毁伤评估、精确打击、通信、中继、目标指示,以及空中警戒等单一或多项任务。以色列研发的多款巡飞弹都可以回收,如果在飞行过程中未发现目标,回收后就可以对其进行翻新和再利用。

巡飞弹通常拥有「人在回路」控制系统,通过无人机机载传感器,操作人员能够看到无人机发现的目标,以对目标实施监视、侦察和攻击。 Uvision 公司「英雄」系列巡飞弹的每种设计都在前端安装一个传感器「炮塔」,配有光电和红外摄像头,可用于监控和瞄准目标。

基于这样的配置,操作人员可在巡飞弹撞击目标瞬间之前,对其航向进行微调,即使是对移动目标也具备较高的攻击精度。此外,这还意味着,如果情况发生变化(比如,无辜的旁观者突然出现),几乎在最后一刻,操作人员可以更容易地中止巡飞弹的攻击行动。

此外,巡飞弹还可以配备制导装置套件,使其能够使用各种传感器,自主或半自主地对目标(包括运动目标)实施攻击,也可以被「命令」攻击指定的固定地点。不仅如此,巡飞弹还可以被设计成具备电磁辐射探测能力,比如来自雷达或通信节点的电磁辐射,从而使其在压制和摧毁敌人的防空系统方面特别有效,这些任务统称为「对敌防空火力压制」。 「对敌防空火力压制」是美国陆军为其未来「空射效应」项目明确的任务集之一。

目前,诺斯罗普·格鲁曼公司正在开发的「英雄」ALE巡飞弹/「空射效应」巡飞弹究竟采用「英雄」400,还是「英雄」400EC巡飞弹的技术,尚不得而知,但UVision公司表示,两者的最大射程都刚刚超过150千米。 然而,与「英雄」400EC在空中停留不超过两个小时的能力相比,「英雄」400的续航时间要长得多,最多可飞行四个小时。

「英雄」400EC巡飞弹

然而,诺斯罗普·格鲁曼公司表示,「英雄」ALE巡飞弹将与美国陆军现在配备的M299和M310导弹发射器兼容。这两种发射器分别是4导轨和2导轨发射装置,尽管还可发射新型联合空对地导弹(JAGM),但目前主要用于发射「地狱火」导弹。

这些发射器最常见于AH-64「阿帕奇」攻击直升机,但也用于美国陆军第160特种作战航空团装备的MH-60L/M「直接行动渗透者」(DAP)武装直升机。美国海军陆战队AH-1Z「蝰蛇」攻击直升机、美国海军MH-60R和MH-60S「海鹰」特种直升机, 以及世界上其他类型的直升机也采用了这些发射器,同样主要用于发射「地狱火」导弹。

据UVision公司网站介绍,「英雄」400EC巡飞弹可以通过轨道发射器(但没有具体指明4还是2轨道发射装置),以及完全封装的发射筒发射;「英雄」400巡飞弹的发射选项仅被描述为「发射器/发射筒」。

虽然诺斯罗普·格鲁曼公司没有提供任何有关「英雄」ALE巡飞弹的预期性能或其他能力的细节,但确实表示,最低发射高度将取决于发射飞机旋翼下洗流的强度(在巡飞弹离开轨道时,旋翼下洗流将其向下推,至少在某种程度上是这样)。为了帮助弥补这一点,「英雄」ALE巡飞弹将配有小型火箭助推器,能够在短时间内立即将其加速到36.6米/秒, 从而减轻旋翼下洗流对发射高度的影响。

美国陆军「空射效应」项目还要求高度重视和关注「蜂群」能力,这可能包括带有非动力有效载荷的空射无人机。据诺斯罗普·格鲁曼公司透露,作为「空射效应」项目开发的一部分,该公司正在开发一种被称为「小奇迹」的有效载荷,以满足该项目对能够「探测、识别、定位和报告」目标,并充当诱饵的系统要求。尽管有关「小奇迹」有效载荷的细节有限,但公司表示,该有效载荷具备电子支援措施(ESM)、电子攻击和反辐射寻的能力。 总体而言,电子战,包括「蜂群」无人机作战能力,已经成为美军及世界各地其他武装部队越来越感兴趣的领域。

「天空蝰蛇」链式机关炮

关于「天空蝰蛇」链式机关炮的细节目前很有限。如前所述,该武器基于更大口径的M230链式机关炮(AH-64「阿帕奇」攻击直升机的主武器)所设计。诺斯罗普·格鲁曼创新系统公司(前身是轨道ATK公司),确实提供了一种重量更轻、后坐力更低的M230LF版本链式机关炮, 但作为「未来攻击侦察机」项目的一部分,美国陆军要求为其配备20毫米M230链式机关炮。

美国陆军AH-64「阿帕奇」攻击直升机

诺斯罗普·格鲁曼公司表示,在开发「天空蝰蛇」链式机关炮的过程中,将重点放在提高射击精度,以及减轻重量和降低后坐力上。据称,「天空蝰蛇」链式机关炮的射速将高于30毫米M230链式机关炮(射速约为625发/分钟),这可能有助于射击精度的提高。更快的发射速度意味着,射弹会以更快的速度连续飞离身管,从而在相对较短的受控爆炸过程中限制机关炮受到后坐力的影响。

「天空蝰蛇」链式机关炮俯视图

更高的射击精度也意味着,配备「天空蝰蛇」链式机关炮的任何直升机可能不需要携带那么多弹药 ,原因在于该机关炮能够更有效地发射机载弹药。这一点,加上自身由于轻量化、低后坐力设计而具有的紧凑性,可能使「天空蝰蛇」链式机关炮对未来攻击侦察机的设计非常有吸引力。在未来攻击侦察机的设计中,由于隐身设计特点,加上需要集成其他各种先进系统,所以可用的物理空间和有效载荷容量可能会受到限制。

诺斯罗普·格鲁曼公司还表示,将在开发「天空蝰蛇」链式机关炮的同时,开发新的系列20毫米弹药,包括优化后用于打击小型无人机的弹药。如今,小型无人机袭击已经成为一个真实和日益增长的战场威胁。 在过去,该公司已经对用于反无人机的30毫米空爆弹进行了测试。

结语

关于「英雄」ALE巡飞弹和「天空蝰蛇」链式机关炮的更多细节可能会在未来几个月披露。 诺斯罗普·格鲁曼公司于2021年9月,对该巡飞弹的能力进行了演示。 较早前,该公司还对非射击原型链式炮进行了降低风险研究评估,目前正在研制其第一个全功能原型链式炮。

针对「天空蝰蛇」链式机关炮,特别需要注意的是,美国陆军目前正计划采用XM915机关炮(通用动力公司研制的一款转管式机关炮),以作为贝尔公司和西科斯基公司参与未来武装侦察机原型设计测试的一部分,后者现在是洛克希德·马丁公司的子公司。然而,诺斯罗普·格鲁曼公司表示,正在与美国陆军协调其机关炮的开发事项,作为未来武装侦察机可能的竞争产品(无论美国陆军最终选择哪种直升机作为「未来武装侦察机」项目的赢家)。

「天空蝰蛇」链式机关炮以及诺斯罗普·格鲁曼公司为支持「空射效应」项目所做的工作,可能会引起美军其他军种和外国客户的兴趣。美国海军陆战队过去曾对「未来远程突击机」项目表示过兴趣,并正在实施一个单独的项目(被称为「攻击多用途替换飞机」,AURA),以寻求AH-1Z「毒蛇」攻击直升机和UH-1Y「毒液」轻型武装直升机可能的替代机型。

「天空蝰蛇」链式机关炮

2021年早些时候,美国海军也宣布,开始为其MH-60R/S「海鹰」特种直升机和MQ-8B / C「火力侦察兵」无人直升机寻求替代机型。 所有这些努力都可能会从美国陆军的「未来垂直起降飞行器」项目,以及为支持该项目而开发的各个子系统(至少在某种程度上)中得到启发。

除了「英雄」ALE巡飞弹、「天空蝰蛇」链式机关炮,以及诺斯罗普·格鲁曼公司和其他公司正在为「未来垂直起降飞行器」项目而进行工作外,美国陆军期待「未来垂直起降飞行器」项目的其他分项目同样会有新的突破。