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垂直起降隱身運輸機將改變規則

發布時間： 2023/11/20

　　今日社會，武器和軍隊的作用，被賦予比殺戮更深的意義。強大的軍力，往往用作威懾，維持世界和平及人類安全。戰爭，雖然變得隱蔽，但從未停止。【時事軍事】帶您到最前面，看清正邪之爭的細節和真相。
　　隱身轟炸機在任何時候穿透防線攻擊敵人后方高價值目標已經不是什么懸念，特別是在B-21問世以后。但是將一組特種部隊軍人送到防范嚴密的敵后或情況復雜、競爭激烈的前線，目前還沒有任何軍隊確保能夠做到。美軍正在嘗試做到這一點。
　　　

　　美國國防高級研究計劃局（簡稱DARPA）11月15日宣布，計劃由極光飛行科學公司（Aurora Flight Science）開發一種可供特種部隊使用的垂直起降運輸機，這是DARPA“速度和跑道獨立技術”（SPRINT）項目的一部分，這種新型運輸機將成為一種改變游戲規則的空中機動能力，影響未來戰場。
　　極光是波音公司旗下先進航空航天研發的子公司，根據DARPA的要求，該公司將開發一種高升力、低阻力扇翼（FIW）驗證機（X-Plane）。這是一種翼身融合扇翼運輸機概念，作為美國軍事計劃的一部分，探索快速飛行的垂直起降運輸機的想法。
　　該計劃將在極光和波音合并團隊垂直升力、巡航過渡技術，以及翼身融合方面的設計經驗基礎上研發。如波音X-48混合翼身飛機和極光神劍（Aurora Excalibur）無人機，將噴氣式垂直升力與電動升力風扇相結合，組合成了一個翼身融合體平臺，包括適度后掠角，嵌入式發動機和風扇。這組設計將垂直起降和超過830公里/小時的巡航速度歷史性地結合在一架運輸機上，提供了改變游戲規則的空中機動能力。
　　翼身融合體設計有利于減小雷達可觀測性。極光公司的概念驗證機似乎具有隱身飛機的特征，包括機頭前緣的形狀、背脊和飛機頂部帶有混合進氣口的埋入式發動機氣動布局。該飛機的垂直尾翼形狀和布局，也是低可觀測設計中常見的。表面上，它的一些特征讓人聯想到洛克希德公司的隱身轟炸機，特別是它的扁平的機身與B-2轟炸機很類似。它甚至與更現代的隱身設計也有相似之處。
　　美國軍方這是第一次將具有隱身能力的翼身融合體設計與一架真實的運輸機相結合。波音公司在此類設計上擁有豐富的經驗，就在今年早些時候剛剛推出了一款以傳統方式起降的新型隱身飛機。但這次不同的是，美國軍方要求它還能夠垂直起飛和降落。
　　為了提供SPRINT所需的垂直起降能力，極光在機身前后分別布置了兩個進氣口和兩個尾噴口，機身中部有兩對垂直升力風扇隱藏在機身上下的分離式六角形艙蓋下面。在DARPA早期發布的渲染圖中，升力風扇截面呈圓形，但核心設計理念是相同的。
　　盡管極光透露的設計的細節非常有限，但在過去的扇翼概念中，升力風扇是通過與飛機主發動機相連的傳動軸提供動力的。這與F-35B升力風扇的工作原理是一樣的，只不過F-35B的升力風扇安裝在前機身而不是機翼上。還有一種可能的方案，就是用與飛機主引擎分開的直接電源驅動升力風扇。近年來，使用渦輪機為飛機上的電動機提供動力的技術取得了重大進展，但能不能滿足DARPA的SPRINT項目所需要的能量還很難說，因為這畢竟是一架體型和重量都不會像戰斗機那么小的運輸機。
　　由于驅動系統和相關動力裝置的復雜性，使升力風扇布局難度很大。盡管實際使用中可能很少用到垂直起飛功能，但飛機也必須承擔因此而增加的體積和重量。因為考慮到飛機需要執行各種極其苛刻的任務，設計師可能認為，為此在某些性能上做出一些犧牲是值得的。
　　在此之前，極光公司還開發了一個被稱為XV-24雷擊（LightningStrike）的無人駕駛垂直起降飛機。該設計使用了兩組鉸接機翼，其中包含一排鉸接風扇，由中央渦輪發動機提供動力，用于垂直和水平飛行。該項目在全尺寸飛行測試之前就被DARPA取消了。
　　垂直起降飛機和扇翼概念都不是新鮮事。事實上，后來被波音公司收購的北美飛機公司在1990年代就曾提出一種具有垂直起降能力的翼身融合體運輸機，也采用了升力風扇設計，與極光提出的設計理念有一些相似之處。
　　但是，在工程上將垂直起降、隱身和速度結合在一架戰術運輸機上，這可能還是最接近現實的一次。SPRINT計劃的中心目標是驗證將飛行速度和不依賴跑道的獨立性組合在一起的關鍵技術概念，然后將其擴展到不同尺寸的軍用飛機。
　　DARPA只是簡單地要求這種飛機必須不依賴跑道，能夠在嚴峻的環境中懸停在未經鋪設的表面，并能夠以800公里以上的時速巡航。但是，沒有透露關于有效載重量、貨艙內部容積及航程等對運輸機來說非常重要的參數，這些參數決定了飛機的運力，也就是它能把多少人或什么樣的裝備運送到多遠的地方。當然，從這種飛機的開發概念來看，不能指望它能夠運送很多人員或很重的裝備，它應該是一種用于突破前線的戰術運輸機。即使只能運送很少的人員和輕型裝備，這也是一個開拓性的概念，甚至是戰術運輸機發展歷史上的里程碑。它將為戰場機動作戰提供前所未有的能力。
　　美國陸軍特種部隊對具有相當航程和速度的運輸機的一般要求與極光的發展計劃相當一致，美國陸軍要求這種飛機可以在不依靠跑道的情況下，在任何條件的目標區域著陸和起飛。特種部隊也曾表達過對額外能力的興趣，以使這種飛機有更強的生存能力，能夠更好地進出被拒絕的敏感地點。美國特種作戰司令部（SOCOM）在2021年曾提出一個類似的被稱為高速垂直起降（HSTVOL）的項目。這些項目之間的差異可能表現在戰術技術要求的一些參數有量的差別，但整體能力基本一致。
　　最近，美國軍方對不依賴跑道飛機的興趣激增。從俄烏戰場來看，這些能力在戰區帶來的好處越來越引起關注。美國軍方認為，這些能力與分散式、遠程作戰概念密切相關，特別是美國空軍和海軍陸戰隊。這些能力將有助于減少對大型基地的依賴，并減少部隊的脆弱性。尤其是在太平洋地區與中共發生的任何潛在沖突中，這些能力在開始階段對關鍵戰略設施發動大規模打擊的行動中至關重要，不依賴跑道或短跑道能力將給美軍帶來前所未有的戰斗機會。
　　極光公司負責人托馬斯?勞海德（Thomas Lawhead）說，“我們對未來潛在重大沖突的分析表明，在地面上損失的飛機比在空中還要多。”美國空軍部長肯德爾（Frank Kendall）11月13日也表示，能夠擺脫使用相對較長的跑道，是很好的能力，這使飛機的生存能力更強。
　　美國空軍特種作戰司令部司令托尼?鮑恩芬德（Tony D. Bauernfeind）強調了不需要跑道或大量地勤人員的飛機對未來特種空戰行動的重要性。他以MC-130J水上運輸機為例解釋了這種能力的重要性。他說，類似MC-130等不依賴跑道的機動能力，可以通過迫使對手疲于到處防御提高他們決策過程的復雜性和不可預測性，從而迫使對手制定成本高昂的策略。他認為，美軍在有爭議或被拒絕的環境中給對手制造麻煩的能力還不夠強。
　　DARPA表示，其目標是在專案第二階段資助創建實際用于演示的驗證機，但選擇哪些方案進入第二階段還需要時間。
　　無論如何，扇翼概念再次出現，并試圖設計創造性的戰術運輸機，非常值得期待。這種設計可能特別適合支援美國陸、海軍特種部隊的前沿作戰。SPRINT可以為美軍最終實現獲得這種能力的夢想開創一條新的道路，即使美軍還沒有獲得這種能力的時間表，即使它的規模可能很小。

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