作者:張魯新
核心提示:未來無人艦載機(jī) 專門為無人艦載機(jī)設(shè)計(jì)的無人機(jī)航母 無人機(jī)航母的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 各種起飛方式大集合 中國特色航母發(fā)展道路
未來的中國無人艦載機(jī)及航母
做為一個(gè)對(duì)武器感興趣的喜歡發(fā)明的人,航空母艦是我最感興趣的超級(jí)兵器,考慮到未來無人機(jī)將要在未來的??諔?zhàn)中發(fā)揮重要作用,故我要在這里展開對(duì)無人機(jī)航母的一番想象設(shè)計(jì)!本人以為,無人機(jī)將成航母艦載機(jī)的主力,中國作為航母發(fā)展中國家,完全可以推陳出新,在航母發(fā)展上走出一條中國特色的航母發(fā)展道路,具有優(yōu)異戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能的無人機(jī)及無人機(jī)航母將使中國海軍一躍成為世界上最強(qiáng)大的海軍!
和有人艦載機(jī)相比,無人機(jī)的特點(diǎn)首先是體積較小,專家們認(rèn)為,在同樣的起飛重量、作戰(zhàn)指標(biāo)、和飛行性能情況下,無人機(jī)通常要比有人機(jī)在重量及尺寸上小40%到50%,幾乎是小一半,保守估計(jì)是三分之一,象殲十五這樣的艦載機(jī)長度通常為二十米,高為五米到七米,翼展在機(jī)翼折起后為七米左右,而同樣作戰(zhàn)威力的無人艦載機(jī)就可以從以上尺寸縮小到高2.5米,折翼寬是4米,長度也將縮短。未來的無人攻擊機(jī)將會(huì)采用飛翼布局,這種艦載機(jī)沒有垂直尾翼,長度則可縮短一半以上,因此體積幾乎是現(xiàn)有戰(zhàn)機(jī)的四分之一。體積縮小意味著現(xiàn)在只能搭載五十來架的遼寧艦可攜載更多的艦載機(jī),作戰(zhàn)威力大增。
現(xiàn)在的航母是艦載機(jī)一機(jī)多用,這是因?yàn)楝F(xiàn)在的艦載機(jī)研制成本高昂,無人機(jī)具有造價(jià)低的特點(diǎn),可大量制造,因此這一點(diǎn)將對(duì)航母的載機(jī)種類有巨大影響。如果無人機(jī)成為航母載機(jī)主力的話,則除了戰(zhàn)斗機(jī)研制費(fèi)用高外,其他如攻擊機(jī)偵察機(jī)或加油一機(jī)用專門設(shè)計(jì)的無人機(jī)更為合適,這一類無人機(jī)由于取消了駕駛員,在結(jié)構(gòu)上就要比有人機(jī)簡單得多,可以采用飛翼結(jié)構(gòu),這種艦載機(jī)由于沒有垂尾,高度很低,因此搭載無人機(jī),其載機(jī)數(shù)量可能達(dá)到三百架以上,這還不包括一次性使用的無人機(jī)。
未來的艦載無人機(jī)由于沒有飛行員,可以通過無人空中加油機(jī)極大拓展作戰(zhàn)半徑,達(dá)到6000公里以上或最大限度地增加續(xù)航時(shí)間。由于沒有飛行員,無人戰(zhàn)斗機(jī)可以承受更大的十五G或者更高的過載,因此無人機(jī)將能在機(jī)動(dòng)性上比無人機(jī)有優(yōu)勢(shì)。無人艦載機(jī)的的種類繁多,尺寸重量也因?yàn)槿蝿?wù)的不同而表現(xiàn)不同,最大的為攻擊型無人機(jī)及戰(zhàn)斗機(jī),其起飛重量與現(xiàn)在的有人戰(zhàn)斗機(jī)一樣,尺寸也基本相同,最小的為偵察及攻擊為一體的一次性無人機(jī),其起飛重量最小的可能只有八十千克左右,翼展不會(huì)超過兩米,機(jī)身也就在兩米左右。由于無人機(jī)上艦可極大地增強(qiáng)航母的作戰(zhàn)威力,但種類繁多,為了進(jìn)一步發(fā)揮無人機(jī)的這種遠(yuǎn)超過有人機(jī)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能,非常有必要專門根據(jù)無人機(jī)設(shè)計(jì)一型無人機(jī)航母。
未來無人機(jī)航母由于無人艦載機(jī)的體積小重量輕及其他特點(diǎn),配套的航母將會(huì)與現(xiàn)有的有人航母有很大的不同,這將表現(xiàn)在航母尺寸數(shù)據(jù)及重量形狀還有起降方式上。無人機(jī)尺寸小,人工智能操縱飛機(jī)更為安全可靠,所需要的降落甲板面積要比有人機(jī)航母小得多,例如有人機(jī)航母為安全回收艦載機(jī),降落甲板頂端離第一根阻攔索的距離至少八十米以上,而無人機(jī)降落精度高,這個(gè)距離就可以縮小一半以上,寬度也可以縮小,無人機(jī)降落需要的降落區(qū)面積比有人航母可以小三分之二以上,這意味航母的排水量可以大幅度降低,因此無人機(jī)航母的排水量將會(huì)降低到一萬噸以下,五千噸的航母也有可能出現(xiàn)。
由于艦載機(jī)種類繁多,因此在航母上的起飛方式也不盡相同,專門設(shè)計(jì)的無人機(jī)航母將會(huì)同時(shí)具有電磁彈射起飛及滑躍起飛,電磁彈射器專門彈射那些中小尺寸的的無人機(jī),而大型無人機(jī)如戰(zhàn)斗機(jī)及攻擊機(jī)則可以從滑躍甲板上起飛,這樣的好處是可以避開大型彈射器占據(jù)艦上空間及排水量的弊端,小型彈射器則重量很輕,體積也非常小。尺寸和重量較大的無人機(jī)將象現(xiàn)有艦載機(jī)一樣,采用電磁彈射起飛,尺寸和重量較小的無人機(jī)則既可以采用水平彈射起飛,也可以采用垂直起飛方式,更值得一提的是超小型機(jī)翼可折疊無人機(jī)可以從大口徑的火炮中發(fā)射,這樣作有一個(gè)極大的好處;無人機(jī)可以快速到達(dá)作戰(zhàn)區(qū)域,迅速投入戰(zhàn)斗或展開信息收集。起飛重量一百多公斤左右的無人機(jī)完全可以重復(fù)大型戰(zhàn)機(jī)的起飛過程,但考慮到這種飛機(jī)長度也就是兩米不到,就跟導(dǎo)彈一樣,甚至還不如導(dǎo)彈,因此采用火箭助推器很有吸引力,不過這類飛機(jī)要是數(shù)量上多達(dá)幾十架,再采用火箭發(fā)射就有些浪費(fèi),因此專門這類小型無人機(jī)配置起小功率彈射器就是非常自然的事情了。就是彈射起飛也不一定就是從甲板上起飛,而是應(yīng)該采用垂直彈射,考慮到美國褔特級(jí)航母已經(jīng)采用電磁升降機(jī),中國航母創(chuàng)新后就可將電磁升降機(jī)擴(kuò)展成彈射/升降兩用。除了垂直彈射,還可以是傾斜彈射起飛,專門為小型無人機(jī)在機(jī)庫和飛行甲板或舷壁之間留出彈射起飛通道,讓無人機(jī)直接從機(jī)庫中彈射起飛,能大提高整個(gè)航母飛行作業(yè)的效率,占據(jù)的航母空間并不大。
毫無疑問無人機(jī)航母由于搭載的無人機(jī)各類繁多,起飛重量及尺寸有很大差異,無人機(jī)航母上的艦載機(jī)降落方式也和起飛方式一樣,花樣也很多,例如無人機(jī)降落方式中氣墊回收\空中掛索制動(dòng)\阻攔網(wǎng)回收等,這些裝置體積及重量都不大,因此根據(jù)需要出現(xiàn)在航母上是很然的事情。尾座式飛機(jī)在二戰(zhàn)后非常風(fēng)行,這種設(shè)計(jì)可以很容易避開現(xiàn)有垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)弱點(diǎn),讓戰(zhàn)斗機(jī)在獲得垂直起降性能的同時(shí)不會(huì)在速度及航程上付出太大代價(jià),就是飛行員在起降時(shí)要頭朝天座著,很不難受,而無人機(jī)根本就不存在這種情況,因此尾座式無人機(jī)有可能大行其道,這樣就會(huì)在飛行甲板上類似于英國發(fā)明的“天鉤”機(jī)械臂以及美國人二戰(zhàn)后發(fā)明的可放倒起落墊,前者用以回收具有垂直起飛降落功能的無人機(jī),后者用于回收機(jī)身呈垂直狀降落的無人機(jī)。也許還要采用架在半空中的回收網(wǎng)以回收一些超小型無人機(jī),有些無人機(jī)采用阻攔著艦,由于重量太輕,可能要使用臨時(shí)布置的輕型阻攔索,著艦點(diǎn)則向前移,以避開現(xiàn)有裝置。
有些大量使用的無人機(jī)尺寸很小,因此國外已經(jīng)有專家在考慮把艦載無人機(jī)放在集裝箱中,但還是出于保存的目的,將其發(fā)揮一下,可以疊放兩三層以充分利用航母機(jī)庫高度。實(shí)際上現(xiàn)在地市中大量出現(xiàn)的機(jī)械化停車場(chǎng)上的設(shè)計(jì)概念可以為無人機(jī)航母所用,采用這種儲(chǔ)存飛機(jī)的方式后,無人機(jī)航母的機(jī)庫就會(huì)象書架,也會(huì)象峰窩,所有無人機(jī)通過一個(gè)專門的機(jī)械手放入書架或取出。有不少無人機(jī)是一次使用,其性質(zhì)與彈藥無二致,因此無人機(jī)航母也有可能出現(xiàn)彈艙式機(jī)庫,象彈藥一樣儲(chǔ)存在機(jī)庫中,就可以大幅度增加載機(jī)數(shù)量。還有人在考慮把無人機(jī)放在“彈鏈”上,就象機(jī)炮上的炮彈,進(jìn)出庫都可以自動(dòng)快速地進(jìn)行。
未來無人機(jī)航母上的無人機(jī)實(shí)際上是具有高度自主性能的機(jī)器人,既然能夠在空中復(fù)雜的作戰(zhàn)行動(dòng)中表現(xiàn)自如,在航母甲板上自主能力也照樣有用,完全可以自己完成航母起飛降落的全過程,能夠自主上下升降機(jī)及自主移動(dòng)到停機(jī)位處或彈射器上,也可以自動(dòng)避開迎面開來的其他無人機(jī)。未來無人機(jī)將采用安裝在起落架上的機(jī)輪驅(qū)動(dòng)裝置,其重量不超出十公斤,卻就能讓二十噸的無人戰(zhàn)斗機(jī)自行移動(dòng),因此未來的無人機(jī)航母上配置的飛機(jī)牽引車也很少。由于未來科技可以使無人機(jī)下滑著艦的軌跡達(dá)到非常精確的地步,再加上不存在人為影響安全性的因素,因此也就沒有必要拘泥于有人機(jī)航母飛行甲板的布置了,在這種情況下,無人機(jī)航母為了控制甲板外漂的結(jié)構(gòu)增重量,以及為了減少設(shè)計(jì)上的麻煩,將有可能采用直通甲板。
未來的中國完全可以依靠無人艦載機(jī)及全新設(shè)計(jì)的無人機(jī)航母成為航母大國,以無人機(jī)為艦載機(jī)主力的無人機(jī)航母將成為中國航母發(fā)展的最突出標(biāo)志!