美國「戰神」無人駕駛飛行器
2014年2月初，美國國防部高級研究計劃局（DARPA）首次對外披露了「戰神」（ARES）計劃，旨在為前線部隊量身定製一種具有垂直起飛和著陸能力的飛行器。
洛馬公司團隊提出的「飛行悍馬」方案採用了傾轉涵道風扇技術
洛馬公司下屬的臭鼬工廠涵道風扇式無人駕駛飛行器，可以自主地分離和使用，可外掛多種模塊。
「戰神」計劃演化自此前實施多年的「變形者」（Transformer）計劃——實際就是「飛行悍馬」（Flying Humvees）。洛馬公司下屬的臭鼬工廠大膽突破DARPA的思維定式，圍繞「變形者」計劃提出了一種系統概念，巧妙地發展了模塊化設計理念，將飛行系統與車輛系統一分為二，發展一種涵道風扇式無人駕駛飛行器。洛馬公司臭鼬工廠與皮亞塞基飛機公司組建了一支研製團隊，最終過關斬將，在2012年底贏得了價值2 030萬美元的第三階段合同。第三階段重新命名為「可重組嵌入式航空系統」，英文縮寫ARES，恰好是羅馬神話中的「戰神」之意。這樣，外界期待的「飛行悍馬」被一種與眾不同的多用途無人駕駛飛行器取而代之。
從目前公開的「戰神」方案看，這種飛行器具有一對可傾轉涵道風扇，固定在中心體兩側，最外側為類似機翼的翼板。中心體採用了類似飛翼的構型，不僅具有良好的氣動性能，還為動力裝置和燃料提供了空間。它的內部裝有兩台渦軸發動機，通過一個組合式齒輪箱和交叉軸來驅動兩個風扇。每個風扇採用5個恆速、可變距槳葉，與涵道排氣口外安裝的可調導流板共同實現較為複雜的飛行控制。
仔細觀察，中心體在上表面設計了一個狹縫式吹氣口，並將後半段設計為一種可偏轉控制面，藉助於來自動力裝置的高壓空氣，可以產生良好的增升效應，為飛行器提供持續穩定的俯仰配平。同時，外翼板與風扇同步傾轉，在不同飛行狀態下可分別起到穩定姿態和增加升力的作用，在停放狀態下可以緊靠著涵道摺疊起來，以便減小佔用空間。按照設計，分離式任務模塊懸掛在中心體下面高大的滑橇之間。
最初的「變形者」計劃要求設計一種可在公路上起降的飛行器，因此在地面行駛模式時，受道路寬度的限制，需要將飛行模塊收起在車輛的頂部，不得不將其尺寸限制在長9.14米、寬2.59米。為此，「戰神」原型機將依據同樣的尺寸要求，涵道直徑為2.59米，內部的風扇直徑為2.28米。在「戰神」計劃階段，DARPA已經降低了原有在單行道上行駛的要求，洛馬公司正在考慮適當放大飛行模塊的尺寸，可能將涵道直徑增加到3.05米。「戰神」在攜帶類似載荷的情況下，只需使用大約一半的著陸區域，同時涵道有利於保護飛行器和人員。在懸掛有效載荷情況下，它比常規直升機更快，最大飛行速度370千米/小時左右。
設計一種貨運無人飛行器似乎比一輛飛行汽車更加容易些。但是如何研製出一個高效、可靠的飛控系統是一個嚴峻挑戰。在未來戰場上，作戰型「戰神」必須實現自主導航，飛行到預定交付位置，同時自動地規避飛行途中或著陸區域的各種障礙。
「戰神」可以掛載小型偵察載荷艙，承擔起艦載ISR任務
「戰神」計劃的另一個亮點是「可重構」和「嵌入式」設計理念。前者凸顯了潛在的多種任務能力，後者表明了互換模塊帶來的任務靈活性。這樣，飛行模塊可以在作戰前線和後方大本營之間往返飛行，利用一個通用懸掛系統即可交付和帶回幾種不同型式的獨立任務模塊。任務模塊相對簡單，其總體構型基本類似一個小型集裝箱，外表面略加修形以減小氣動阻力，內部結構則根據不同任務要求相應設計。根據目前的設計要求，飛行模塊的可用載荷能力多達1 360千克，超過自身最大起飛重量的40％。不僅可以運載地面戰術車輛、貨物吊艙、人員、醫療撤離裝置等任務載荷，也能夠實施武裝護航、偵察和攻擊任務。
「戰神」一旦橫空出世，將極大地提升美軍在士兵突擊、後勤保障和情報偵察等方面的能力。這個項目還在進一步優化細節設計，能否如期達到設計目標還是一個未知數。
（本文由《兵器知識》雜誌社提供）
更多精彩！歡迎關注「科普中國-軍事科技前沿」官方微信（jskjqy）。
本作品為「科普中國-軍事科技前沿」原創 轉載時務請註明出處
※洗衣服時，該用洗衣粉還是洗衣液？
※狗狗是怎樣吃上特供食品的？
TAG:知識百科 |