美軍2006年已完成無人化空中加油測試 相關(guān)技術(shù)已成熟
美軍早在2006年就已完成了無人化軟管式空中加油測試,目前相關(guān)技術(shù)已較為成熟。軟管式加油是較為常見的空中加油方式(中、俄、法等多國空軍均掌握這一技術(shù),美海軍航空兵也多采用這一方式),但對飛行員的技術(shù)有很高要求。以有人戰(zhàn)機(jī)為例,為完成空中加油對接,受油機(jī)飛行員必須將受油探管的尖端,保持在加油錐套的內(nèi)套里,不能損壞錐套外套。美國國家航空航天局(NASA)試飛員迪克·埃爾斯介紹稱,錐套在最后對接時(shí),受油機(jī)會因氣流變化產(chǎn)生不受控的隨機(jī)搖擺,有經(jīng)驗(yàn)的飛行員會通過人工操作來減少這些擺動。
美軍進(jìn)行自主加油光學(xué)追蹤系統(tǒng)地面試驗(yàn),F(xiàn)-18試驗(yàn)機(jī)在跑道上追蹤一輛帶有圖板的皮卡車。(美國《空軍》雜志)
對無人機(jī)來說,上述過程必須要自行完成,難度顯然更大。據(jù)美國《空軍》雜志2012年3月報(bào)道稱,“在整個(gè)加油過程中,加油機(jī)的加油錐套和受油機(jī)的受油探管的對接精度,要達(dá)到厘米級。”無人自主化加油項(xiàng)目最初的試驗(yàn)是在地面進(jìn)行。一架搭載光學(xué)跟蹤裝置的F-18試驗(yàn)機(jī),在跑道上勻速尾隨一輛帶有錐套圖板的皮卡車,以檢驗(yàn)自主化系統(tǒng)的識別能力。

2006年,美軍F-18試驗(yàn)機(jī)成功完成自主空中加油對接測試,兩名飛行員均將雙手舉起,示意并未干預(yù)自主系統(tǒng)。(美國《空軍》雜志)

2012年8月,NASA的2架RQ-4無人機(jī)完成首次無人機(jī)加油編隊(duì)測試,但未進(jìn)行空中對接試驗(yàn)。(美國空軍官網(wǎng))
2006年,美空軍的無人軟管式空中加油技術(shù)已取得重大突破。一架經(jīng)過改裝的F-18試驗(yàn)機(jī)完全依靠自主系統(tǒng),同一架有人加油機(jī)實(shí)現(xiàn)了首次自主對接。盡管飛行員仍需在座艙中監(jiān)督整個(gè)過程,但并沒有干預(yù)自主系統(tǒng)操作。F-18上搭載了可由GPS衛(wèi)星輔助導(dǎo)引的慣性導(dǎo)航系統(tǒng),可引導(dǎo)軍機(jī)自動飛向裝有系統(tǒng)接收機(jī)的加油機(jī)。當(dāng)兩機(jī)接近到一定距離后,F(xiàn)-18受油管上的光學(xué)追蹤裝置,就會自動尋找加油錐套,并引導(dǎo)戰(zhàn)機(jī)繼續(xù)靠近。該裝置配有多臺光學(xué)攝像機(jī),可做出細(xì)微修正,能確保受油探管最終鎖定錐套。針對上面提到的搖擺問題,自主化系統(tǒng)會以不同于有人機(jī)加油的方式解決。光學(xué)追蹤裝置會操縱F-18,逐漸跟上加油機(jī)錐套的搖擺節(jié)奏,直到兩者形成同步運(yùn)動后再完成對接。
在完成無人機(jī)與有人加油機(jī)的空中加油測試后,美軍的下一步目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與無人機(jī)之間的編隊(duì)空中加油。2012年1月,美空軍與NASA租用一架有人駕駛的“海神”串聯(lián)翼高空試驗(yàn)機(jī)與一架經(jīng)過改裝的RQ-4“全球鷹”無人偵察機(jī)完成了首次模擬無人機(jī)加油編隊(duì)測試。當(dāng)年8月,NASA又出動2架改裝版的RQ-4無人機(jī)進(jìn)行模擬編隊(duì)加油,結(jié)果是成功進(jìn)行了雙機(jī)加油編隊(duì),但未進(jìn)行加油對接試驗(yàn)。但NASA稱相關(guān)試驗(yàn)已取得了成功,未來將進(jìn)行后續(xù)測試。由此可預(yù)見,未來美海軍MQ-25無人加油機(jī)的協(xié)同“服務(wù)”對象可能并不只局限于有人戰(zhàn)機(jī),很有可能還包括其他無人戰(zhàn)機(jī)。(文/黃晉一)