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浅析美军MQ-4C无人机及其部署运用

时间:2024-05-19

熊世忠,罗羿翼,梁浩聪,程文超

95894部队

2020年1月26日,两架美国海军的新型MQ-4C无人机抵达关岛,开始在太平洋地区执行任务,扩大了该地区的侦察和监视能力。美国海军表示,MQ-4C无人机将作为早期作战能力的一部分,以发展高空、长寿命系统的作战概念。本文将主要对MQ-4C无人机的发展情况、基本性能、部署情况和作战运用等方面进行简要分析介绍。

20世纪90年代初,美国空中防御侦察办公室要求联合部队司令部提供远程侦察能力。为此,美国国防预研局(DARPA)在1995年启动“高空持久性先进概念技术验证”(ACTD)项目,诺格RQ-4“全球鹰”无人机由此诞生。21世纪初,随着ACTD项目的逐步完成,美国海军航空系统司令部启动“广域海上监视系统”(BAMS)项目,旨在借助海上巡逻机和陆基长航时无人机打造全球海上监视和打击网络,保持海上优势。

2003年, 美国海军正式启动BAMS项目竞标工作。设计要求包括:无人机飞行高度不低于12220m,巡航速度667km/h左右,续航时间24h以上,作战半径至少3700km,在5个基地部署可实现全球覆盖;无人机核心使命是单独或与P-8A协同执行情报/监视/侦察(ISR)任务和通信中继任务,包括海上目标探测识别跟踪、战斗毁伤评估、港口监视等;除核心任务外,还可为其他空中作战平台的战场管理、目标指示、海上封锁、水面战、反潜战等任务提供支持。2008年4月,诺斯罗普-格鲁门公司(诺格)的MQ-4C无人机赢得BAMS项目。

MQ-4C无人机基本性能

平台参数

MQ-4C无人机是在RQ-4N“全球鹰”无人机(RQ-4B“全球鹰”无人机海上型)的基础上改进而成的,除在机身腹部安装圆拱形雷达天线罩和在机头下安装光电/红外传感器转塔外,其总体结构设计与RQ-4相似。在应用方面,RQ-4主要搭载合成孔径雷达、逆合成孔径雷达、光电/红外传感器,在18km典型任务高度针对陆基目标开展侦察,而MQ-4C搭载不同于RQ-4的传感器,在3~18km高度对海上目标开展侦察,两者在应用方面区别明显。

MQ-4C无人机采用大展弦比下单翼布局和V形尾翼,动力装置为罗罗AE3700H涡扇发动机。铝制主机身采用半硬壳式构造,而后机身、发动机舱和V形尾翼使用复合材料。相比“全球鹰”无人机,MQ-4C提高了机身和机翼强度,在“全球鹰”无人机的基础上增加了除冰和闪电防护系统,能够对抗阵风带来的过载以及雨雪雷电等恶劣天气。“全球鹰”是第一种得到美国联邦航空局(FAA)认证的、可以在美国民用空域飞行的无人机,MQ-4C也继承了这一特性,以增强执行任务的鲁棒性和协同飞行的能力。

表1 MQ-4C无人机发展历程。

表2 MQ-4C无人机战技指标。

任务载荷

MQ-4C无人机能够搭载多种先进的载荷,使无人机能长时间跟踪舰船,并收集舰船的速度、位置和类别等信息。平台可搭载的传感器系统包括AN/ZPY-3多功能有源传感器(MFAS)海上雷达、AN/ZLQ-1电子支援措施、AN/DAS-3多频谱目标截获系统(MTS-B)光电/红外传感器系统、通信中继设备、AN/ZLQ-1电子支援措施系统和自动识别系统(AIS)等。

美国海军MQ-4C 被部署到日本三泽空军基地。

技术特点

MQ-4C突出的技术特点体现在:

(1)采用商用现货开放式任务控制系统和双冗余飞行控制系统,可“即插即用”各种增强型载荷,可维修性和安全性较高。

(2)安装了宽带通信管理系统,主要由岸基飞机和传感器指控中心进行控制,地面站通常需要4名人员,包括1名无人机操控员、1名任务指挥官和2名传感器操作员。必要时能够与同一空域飞机通联。例如,无人机可在普通无线电频段与P-8A海上巡逻机交互通信,还可通过数据链进行双方通信,也可以将信息发送给地面部门,然后由地面部门传输给P-8A。

MQ-4C无人机架构。

(3)可在17000m高空持续执行任务,最大续航时间超过30h,执行ISR任务时的作战半径达3700km,一周7×24h执勤时的战区有效滞空时间(ETOS)达到80%,机身寿命为51000h,而且飞行速度比“全球鹰”更快,隐身性能也进一步提高。

MQ-4C无人机部署情况

2017年11月9日,诺格向位于加利福尼亚州文图拉县穆古角的美国海军航空技术训练中心交付了第一架作战型MQ-4C海上监视无人机,标志着长达十年的“广域海上监视”(BAMS)计划完成了研制、发展与测试阶段,开始了作战训练和维护使用阶段,将在2018年形成初期作战能力,并开始进行全球部署。按照计划,美国海军将成立两个MQ-4C作战中队和5个MQ-4C前沿部署基地。

永久作战基地

两个MQ-4C作战中队作为永久作战基地(MOB)的使用者,负责MQ-4C无人机的作战指挥、任务管理,与P-8A海上巡逻中队协同完成任务。设有MQ-4C的任务控制(MCS),以及MCS维护人员、相关空勤人员和支援设施等。两个MOB的部队番号分别为第11、19无人机巡逻中队,其中第11无人机巡逻中队位于华盛顿州惠德贝岛海军航空站,第19无人机巡逻中队佛罗里达州杰克逊维尔海军航空站。

MQ-4C前沿部署基地。

前沿部署基地

前沿部署基地(FOB)负责无人机的发射回收、维护保养等工作。5个MQ-4C前沿部署基地将分别建在梅港海军航空站、加利福尼亚州的穆古角海军航空站、意大利的锡戈奈拉海军航空基地、太平洋的关岛安德森空军基地、印度洋的迪戈加西亚基地。相对MOB,FOB的配置地点更加灵活,未来一旦需要,就可很快部署在出现突发事件的热点地区。美国海军计划为5个前沿部署基地采购70架(含两架验证机)MQ-4C。按照海军最初的设想,除第10舰队外,美国海军5大司令部都将获得1条MQ-4C无人机“轨道”,也就是4架无人机,其中1架在目标海域执行任务,1架正在返回基地,1架正在飞往目标海域,1架留在前沿部署基地,但考虑到维修保障能力限制,实际留在前沿部署基地的MQ-4C多于1架。

前推部署日本,强化前沿监控

2021年5月,美国海军第19巡逻中队的两架MQ-4C无人机因为季节性台风等因素,被部署至三泽空军基地,这是MQ-4C首次部署于日本。目前,美国海军形成战斗力的MQ-4C中队只有第19无人机巡逻中队。

MQ-4C无人机与P-8A协同海上巡逻示意图。

不可否认的是, 虽然类似于MQ-4C的大展弦比无人机确实不适合在恶劣天气中执行任务,但是台风天气更有可能是美国海军的借口。日本相较关岛而言在战略上有一定距离优势,离东海、南海更近,美军这两款无人机部署至日本后,其针对目标区的机动性、滞空时长、侦察能力将得到进一步提升。不仅如此,美国这次在日本三泽空军基地除了部署MQ-4C无人机外,还部署了包括P-8A反潜巡逻机在内的其它“间谍”飞机。这点更加佐证了“以台风之名、行侦察监视之实”的目的。

MQ-4C单次侦察范围高达700万平方千米。该无人机部署在关岛时期,侦察范围也只是西太平洋地区。部署在日本后,美国可以对东北亚和东南亚进行侦察,其侦察范围包括了日本海、东海、南海等海域。如果将P-8A反潜巡逻机和MQ-4C无人机形成有机配合,美军就可以对整个东北亚到东南亚的一些近海地带形成有效监控。

针对亚太地区的运用与威胁

MQ-4C无人机由陆基基地起飞,作战半径3700km,单架次飞行可侦察近700万平方千米的海域,可携带多种先进载荷,单独或与飞机、舰船等协同执行广域海上监视、通信中继等任务,是美海军未来重要的海上作战力量。

补充P-8A 进行联合反潜

MQ-4C的一项重要任务是作为P-8A的补充,与之共同构建综合海上巡逻体系,逐步替代数量庞大、老态尽显的P-3C。MQ-4C可由地面站控制,也可由P-8A机组人员控制在指定海区进行巡逻。MQ-4C的机载雷达对搜索潜望镜、通气管等RCS较小的目标进行了优化设计,增强了发现能力;还搭载了电子支援系统,能够监听潜艇无线电通信信号,并对发射源进行跟踪、定位。对于发现的潜艇目标,MQ-4C可以召唤P-8A进行快速打击,从而提高了反潜效率,迫使敌方改变潜艇战术,减小潜艇活动空间。

图5 NIFC-CA 数据通信示意图。

根据南海态势感知平台发布的消息, 从2020年4月起,MQ-4C开始进入南海开展侦察行动。而且,每次MQ-4C进入南海后均有P-8A反潜巡逻机出现,这表明美国海军正在南海地区演练MQ-4C无人侦察机与P-8A反潜巡逻机的协同侦察训练。

增强NIFC-CA 进行反舰作战

美国海军一体化防空火控系统(NIFC-CA)的海上杀伤链由CEC系统、E-2D预警机、基线-9版本“宙斯盾”系统、SM-6导弹和JLENS浮空器系统组成,主要提供对低空、超低空目标的超视距拦截能力。2016年1月,美国海军成功在其驱逐舰上发射了反舰型SM-6导弹,不仅验证了这款反舰型导弹,同时还证明NIFC-CA不仅可用于防空,也可用于反舰。但NIFC-CA用于反舰时,如果利用现有机载传感器平台E-2D前出探测,危险性极高,且E-2D主要用于舰队防空和空战指挥任务,故NIFC-CA缺少用于识别海上目标的空中平台。

美国海军计划将MQ-4C纳入NIFC-CA,借助MQ-4C搭载的MFAS雷达、MTS-B光电/红外传感器、ESM、AIS等任务载荷探测和识别海上目标,并利用CEC系统作为通信链路将目标数据回传至“宙斯盾”舰,指示舰队对海上目标开展远程火力打击。

联合RQ-4B进行协同侦察

根据美国海、空军达成的协议,两军将联合操控现部署在关岛的3架RQ-4B。届时MQ-4C无人机可与驻关岛的RQ-4B无人机协同侦察。在空海一体战中,空军的RQ-4B负责沿海或陆上目标的侦察,而海军的MQ-4C则主要负责海上目标的侦察,这样可大大提高对陆地和海洋的同步监视覆盖面,提高了美军的全时全域侦察能力。

结束语

近年来,美国海军大力发展无人机系统,无论是大型的X-47B和MQ-4C,还是小型的“火力侦察兵”、“死神”,都取得了丰硕的成果。其中,MQ-4C作为广域海上监视项目的无人机,在海上ISR、数据搜集与分发等方面具备优良的性能,能大大提高美国海军对战场的态势感知能力。按照美军计划,未来MQ-4C“海神”将全面替代EP-3E电子侦察机,成为对中国抵近侦察的主力。美国的举动反映出了一种日益增长的态势,即美国海军在寻求加强对中国的监视之际,越来越多地使用无人机进行侦察。 ■

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