X-47B無人機

X-47B無人機

X-47B無人機是美國一型試驗型無人戰鬥航空器(UCAV)。

X-47B是人類歷史上第一架無需人工干預、完全由電腦操縱的“無尾翼、噴氣式無人駕駛飛機”,也是第一架能夠從航空母艦上起飛並自行回落的隱形無人轟炸機。

X-47B無人機由美國國防技術公司諾斯羅普·格魯門公司開發,項目開始於國防高等研究計畫署的J-UCAS計畫,現為美國海軍旨在發展艦載無人飛機的UCAS-D計畫的一部分。

X-47B無人機於2011年首飛,並在2013年成功完成了一系列的地面及艦載測試。2013年5月14日,X-47B於“喬治·布希號”航空母艦(CVN-77)成功進行起飛測試,並於一小時後降落馬里蘭州帕杜克森河海軍航空站。測試完成之後正式代號黃貂魚MQ-25艦載無人機。該項目已被取消。美國海軍決定開發一種艦載無人加油機,取代隱形無人攻擊機。

基本介紹

  • 中文名稱:X-47B無人機
  • 英文名稱:Northrop Grumman X-47B
  • 前型/級:X-47A 飛馬試驗機
  • 定型時間:2011年2月4日
  • 國家:美國
  • 計畫造價:8.13億美元
發展沿革,研製背景,建造沿革,技術特點,機型結構,遙控器,性能數據,總體評價,

發展沿革

研製背景

美國軍火商諾·格(諾思羅普·格魯曼)公司與美國國防部國防高級研究計畫局(DARPA)簽署了一項該作戰評估項目契約,繼續為美軍聯合無人空中戰鬥系統(J-UCAS)驗證計畫發展X-47B無人戰鬥機。契約期限為5年,總額約10.04億美元。
美軍聯合無人空中戰鬥系統是由國防部國防高級研究計畫局、美國空軍和海軍共同參與研發的,研究該系統的目的主要在於驗證一種可用於壓制敵軍防空火力、實施電子戰攻擊、執行偵察、搜尋和救援任務以及作為空中精確打擊平台的無人空中戰鬥系統,能否在技術上、軍事用途上以及網路戰方面具有優越的作戰能力。
在此次作戰項目評估階段,諾格公司將生產三架X-47B無人戰鬥機以及相關任務支援系統部件,並對其驗證機進行飛行測試,飛行測試驗證於2007年開始進行。
UCAS簡介
J-UCAS項目小組由諾格公司綜合系統部領導,下轄多個著名軍工企業小組,其中包括洛克希德.馬丁公司和帕特.惠特尼公司等。該項目小組的工作地點將設在加州聖地亞哥及東哈特福德等地。
在J-UCAS系統的作戰評估階段,研發小組必須完成三個目標:一是驗證由共同的作戰系統管理的J-UCAS系列衍生系統對於在陸地和航母艦載作戰的技術靈活性;二是評估J-UCAS系統在執行壓制敵軍防空火力、電子戰攻擊、以及偵察、搜尋和救援任務概念時的聯合作戰效能;三是發展分別適合於美國空軍和海軍的系統類型。
2011年2月4日在美國加利福尼亞州首飛2011年2月4日在美國加利福尼亞州首飛
諾格公司J-UCAS項目組成員斯科特.溫斯普表示,為了符合美國防高級研究計畫局關於反恐作戰的目標,J-UCAS通用作戰作業系統、機動設計和模組化設計還將允許X-47B無人機對未來的聯合作戰任務提供空中支援。X-47B無人戰鬥驗證機僅僅是美軍邁向新型空中作戰平台發展時代的第一步,在此基礎之上,美軍還將加速發展出適合特種作戰的機身設計,並最終將無人戰鬥機系統融入美軍的通用核心作戰體系中。

建造沿革

X-47B於2011年2月4日在美國加利福尼亞州愛德華茲空軍基地首飛成功。飛行測試共持續了29分鐘左右,飛機最高爬升了1500米左右的高度。
美軍X-47B無人機美軍X-47B無人機
2013年5月14日,美國海軍首次從“喬治·布希號”航空母艦上彈射起飛一架X-47B無人機並獲得成功,X-47B無人機項目2007年啟動,耗資14億美元。2013年7月10日,一架X-47B型無人機降落在“喬治·布希”號航空母艦上。
X- 47B型無人駕駛飛機由美國諾思羅普·格魯曼公司研製,設計時速可以達到800公里,最大飛行高度可達12000米。
X-47B無人駕駛飛機具備高度的空戰系統,可以為美軍執行全天候的作戰任務提供作戰支持。X-47B無人戰鬥機首次考慮應該具備良好的隱身性能和戰場生存能力,再次考慮該型機將可以攜帶各種感測設備和內部武器裝備載荷,可以滿足聯合作戰網路作戰的須求;然後該型機還應當能夠進行空中加油,以提高戰場覆蓋能力和進行遠程飛行。
正在準備彈射的X-47B正在準備彈射的X-47B
X-47B無人機的陸基檢查、替代飛機飛行測試和實驗室綜合測試顯示了新型飛機對引導員的巨大挑戰。 X-47B無人機在測試中,推進聲學和發動機啟動順序沒有達到要求的性能水平,在進一步行動前,需要工程師進行故障檢修,作出相關調整並增加實驗室和飛機搭載測試。
諾斯羅普·格魯曼公司已經開始製造X-47B型聯合無人空戰系統(J-UCAS),該無人機是世界上首架陸基和航空母艦都能使用的無人駕駛偵察攻擊機。
美國當地時間2013年5月14日和17日,世界首架艦載隱形無人戰機X-47B在布希號航母上完成彈射起飛和著艦復飛試驗,引發國際媒體廣泛關注。
研發歷程
2002年7月22日諾斯羅普·格魯曼公司的X-47A"飛馬"(Pegasus)無人機(UAV)19日在加利福尼亞州中國湖海軍空戰中心完成了首次低速滑行試驗。
無人機執行任務無人機執行任務
2005年6月3日諾斯羅普·格魯曼公司已經開始製造X-47B型聯合無人空戰系統(J-UCAS),該無人機是世界上首架陸基和航空母艦都能使用的無人偵察攻擊機。
2008年03月03日美國海軍無人作戰系統驗證機X-47B的結構製造工作已經完成,開始安裝系統和進行校驗試驗。同時諾斯羅普·格魯曼公司在“鐵鳥”上開始對X-47B進行飛行軟體試驗。一架波音公司的F/A-18被用來進行通信聯絡的試驗。
2008年12月16日,諾斯羅普·格魯曼公司在其位於加利福尼亞的工廠展示了其美國海軍設計的X-47B艦載無人空戰系統驗證機(UCAS-D),而該驗證機上安裝的正是GKN航宇公司為其生產的外翼。
2009年03月19日諾斯羅普·格魯曼公司展示X-47B無人空戰系統外翼 。
2009年8月3日,諾·格公司完成了一系列靜態與動態標準載荷試驗,來驗證美國海軍首架X-47B無人作戰飛機(UCAS)的設計與整體結構,X-47B無人作戰飛機是UCAS航母演示(UCAS-D)項目的一部分,將在航母上發射、回收並執行海上任務。
2011年2月4日,諾思羅普·格魯曼公司為美國海軍研製的X-47B型無人駕駛飛機在美國加利福尼亞州愛德華茲空軍基地首飛成功。從現場畫面看,這架飛機外形與大名鼎鼎的B-2型隱形轟炸機及其相似。當天飛行測試持續了29分鐘左右,飛機最高曾爬升到了1500多米處。
2011年11月22日,據美國海軍網報導,格魯曼為美國海軍生產的第二架X-47B原型機編號AV2,在愛德華空軍基地完成首飛,為時29分鐘。
兩架X47B同時亮相兩架X47B同時亮相
2012年11月26日,美國海軍人員將一架X-47B無人空戰系統驗證機運送到杜魯門號航母(CVN 75)上,即將展開對該型無人機的首次航母操控測試。
2012年11月29日,美國馬里蘭州帕塔克森特河海軍航空站,一架X-47B無人戰鬥機成功進行了首次陸基彈射起飛。這是美國海軍有史以來第一次使用蒸汽彈射器發射X-47B。
2012年12月13日,美軍在杜魯門號航空母艦上正式對X-47B進行海上測試。12月7日,在大西洋上航行的美國海軍杜魯門號航母(CVN-75)上,來自美國美國海軍無人戰鬥機項目的工程師們對該航母搭載的X-47B無人艦載戰鬥機進行了一系列測試。測試的項目包括將X-47B無人機從機庫轉移到甲板、無人機在航母甲板上的停放實驗等,整個測試過程從白天持續到黑夜。 2012年11月26日,美國海軍人員將一架X-47B無人空戰系統驗證機運送到杜魯門號航母,預計在2013年完成自主艦載著降實驗,2014年完成自主空中加油項目。
2013年5月14日,一架X-47B無人機從“布希”號航母上彈射起飛。
據英國廣播公司報導,美國海軍星期二(5月14日)首次從航空母艦上發射一架無人駕駛飛機,在無人機使用方面邁出重要一步,並在航空史上創下新紀錄。
一架X-47B型隱形無人駕駛飛機當天從維吉尼亞海岸附近的“喬治·布希”號航空母艦上起飛,完成一系列的預定飛行動作之後飛往位於馬里蘭州的一個降落地點。
X-47B具有隱形特點,其航程又相當於F-35戰機航程的兩倍。
報導稱,專家們指出,這種飛機的未來發展可能被用來對抗中國和伊朗研製的中程反艦飛彈所構成的威脅。
2013年5月17日,X-47B型隱身無人戰機首次完成了海上觸艦復飛
2014年5月17日,在大西洋的CVN-77布希號航母上,美海軍X-47B型隱身無人戰機首次完成了海上觸艦復飛。
2013年7月10日,美國海軍X-47B無人戰鬥機首次在大西洋上成功降落在美國海軍CVN-77喬治-H-W-布希號核動力航母上。美國海軍部長雷-馬伯斯登上布希號航母觀看了X-47B阻攔著陸全過程。
2014年8月17日,美國海軍X-47B無人戰機再次進行試飛任務。
2015年5月22如,美國海軍22日宣布,X—47B型無人駕駛艦載機當天成功完成自主空中加油,成為全球首架實現空中加油的無人機。軍方和X—47B無人機的製造商諾斯羅普—格魯曼公司說,這架X—47B無人機在空中與一架K—707型加油機配合,空中加油1800公斤。空中加油測試中,X—47B與加油機互相交換信息,繼而自主完成一系列動作,把受油管伸入加油機的加油軟管並完成加油,然後自主脫離,返回基地。
戰略意義
中程反艦飛彈的發展將迫使美國的航母撤退到距離海岸足夠遠的地方運作。在這種情況下,載有飛行員的戰機執行任務時必須依賴空中加油,從而增加了遭受打擊的風險。
X-47B的航程為2000海里,而且無人駕駛,能夠為海軍提供長程打擊和完成偵察任務的能力。
軍事專家認為,這項發展在戰略上具有重要意義,可以在美國重返太平洋的過程中增加美國海軍的行動能力
X-47B可以攜帶兩枚精確制導飛彈,在星期二的起飛試驗中使用了與彈射載人戰機相同的彈射裝置。
試飛過程
2011年2月4日美國格魯曼公司為美海軍研製的X-47B無人駕駛飛機在加利福尼亞州沙漠地帶的愛德華茲空軍基地首飛成功。從現場畫面看,這架飛機外形與大名鼎鼎的B-2隱形轟炸機極其相似。
格魯曼公司透露,X-47B飛機的設計飛行高度超過1萬米,時速可達1000公里。未來一段時間,該機將繼續在加州愛德華茲空軍基地內開展50次試飛活動。今後,將有兩架樣機參與上述測試工作。不過,該機要想投入實戰,還需要花費很長時間進行各種測試。
2012年11月19日電 據中國國防科技信息網報導,11月初,美國海軍和諾斯羅普格魯曼公司成功完成了X-47B無人空戰系統(UCAS)控制顯示組件(CDU)的陸基試驗,試驗地點位於美國馬里蘭州的帕圖森河海軍航空站。
X-47B無人機
試驗過程中,試驗人員利用諾格公司製造的CDU來控制X-47B的發動機推力,實現了控制飛機前進、剎車和停止,同時還測試了利用前輪轉向操縱實現精確轉彎。CDU是一種手持的無線設備,在本次試驗中,CDU還驗證了其具備操控X-47B進入彈射區域以及離開降落區域的能力。這樣一來,當需要X-47B在航母上起飛,可以不用拖車將飛機拖到跑道上的飛行路線,而是可以在機庫外發動飛機引擎,利用CDU控制飛機來到跑道或彈射區域準備起飛。
UCAS-D項目計畫進行X-47B的首次陸基彈射試驗,以驗證CDU在航母上的能力。
2013年,UCAS-D項目的目標是要在美國海軍的航母上實現安全起飛、降落,以及執行空中交通管制任務等。作為UCAS-D項目的一部分內容,工作人員還計畫使未來海軍無人空中系統項目的技術變得更加成熟。
二次試飛
2014年8月17日,美國海軍X-47B無人戰機再次進行試飛任務。當日,X-47B從美國海軍西奧多·羅斯福號航母(CVN-711)上彈射升空,完成了一系列飛行測試。在試飛期間,X-47B首次演示了與一架F/A-18F超級大黃蜂有人駕駛戰機共同編隊飛行。
X-47B無人機
連續起降
美國海軍2013年5月17日公開的照片顯示,當日一架X-47B無人機準備在太平洋海域“喬治·H·W·布希”(CVN 77)航母上執行連續起降。當日,美軍X-47B無人機從航空母艦上進行連續起降試飛並獲得成功。這是美軍無人機首次在海上實現連續起降。
彈射成功
2013年5月14日,美國當地時間,美國海軍X-47B無人戰機從位於維吉尼亞州沿海的CVN-77布希號航母上完成了首次彈射起飛試驗。X-47B成功起飛後,返回帕圖森河海軍航空站。這次試驗是全世界第一次專用戰鬥無人機從航母上起飛。

技術特點

機型結構

外觀
X-47B外形與B-2型隱形轟炸機極其相似,被稱為縮小版的B-2。尺寸直逼美海軍現役的F/A-18E/F超級大黃蜂戰鬥機。
機翼摺疊的X-47B機翼摺疊的X-47B
載彈量
X-47B兩個內置彈艙各可以容納一枚2000磅級的JDAM,其載彈量要遠遠超過現無人機。本型機無武裝,但有兩個任務艙,最多可搭載2000千克,後繼型號X-47C將正式搭載武裝。
隱身
X-47B是無尾翼機,對所有波段的雷達波的隱身性能都極高。因為沒有尾翼可以在著陸時採用大迎角便於減速,而且也不會影響到視野。
油耗
之前大多數長航時無人機都通過採用超大展弦比機翼來提高航程。這無論是從保證突防性能來看,還是從航母甲板作業來看,都是不可取的。而X-47B採用了超高的內油係數,其最大起飛重量超過20噸,但其空重只有6噸多,省去了一切和人有關的重量開銷。
機身材料
X-47B外翼由鋁合金部件和碳纖維環氧複合材料蒙皮組成,其尺寸大約為16英尺×4英尺(4.88米×1.22米)。每個機翼裝有副翼,並擁有高度集成的電子和液壓管路。該機翼設計還包括機翼摺疊能力,這樣可以使飛機在母艦上占有更小的空間。該機翼是在田納西州納什維爾的GKN工程研發中心設計定型的,而生產則是在密蘇里州的工廠完成的。
作戰能力
X-47B飛行性能較高,作戰半徑長,可以在航母上自動起降,並有自主空中加油能力,再加上卓越的隱身性能,同美軍各類現役戰機相比,X-47B滯空時間更長,其800海里的作戰半徑,既可以使航母戰鬥群處於更安全的位置,也可以更深入內陸執行打擊任務。另外,X-47B最大的優勢在於隱身突防,它擁有非常優異的雷達和紅外低可探測性,保證其能夠突破敵方防空圈,為後續有人駕駛作戰飛機打開通路。

遙控器

2012年12月,一組X-47B無人機測試時的照片在網路上曝光,其中X-47B無人機的手持式遙控器引人關注。地勤人員通過這個遙控器來實現X-47B無人機在陸地和航母甲板上的各種移動,在陸地上的彈射起飛也是通過這個遙控器來完成。
X-47B無人機的手持式遙控裝置,其設計十分奇特,主體部分可以捆綁在人的小臂上,前端是一個方便於手持的傳動裝置,後端有一條數據傳輸線,連線到背在操控員身後的信號發射器上。

性能數據

乘員
無乘員(半獨立操作)
長度
11.63米
翼展
18.92米,摺疊後9.4米
高度
3.10米
6,350公斤
20,215公斤
動力
1× 普惠F100-220U渦扇發動機
最高速度
0.9馬赫
實用升限
12190米
3,889千米

總體評價

由美國諾斯羅普·格魯曼(Northrop Grumman)公司研製的X-47B擁有蝙蝠型雙翼與翼身融合的飛翼構型,其外形酷似前輩B-2隱形轟炸機,只是體積更為小巧。在為時29分鐘的飛行測試中,攜帶雷射制導炸彈的X-47B成功抵達1500多米的高空,最終平穩降落在飛行跑道上。
X-47B工程歷時三年,耗資6.36億美元。愛德華茲空軍基地將開展50餘次試飛活動;與此同時,第二架X-47B的首飛亦在緊鑼密鼓的籌劃當中。諾斯羅普·格魯曼公司日前宣布將於2013年進行X-47B的航母飛行測試。
X-47B的問世標誌著無人駕駛飛行器領域的革命性突破:它不僅是人類歷史上第一架無需人工干預、完全由電腦操縱的“無尾翼、噴氣式無人駕駛飛機”,也是第一架能夠從航空母艦上起飛並自行回落的隱形轟炸機。迄今為止,所謂的無人機均無法完全脫離地面人員的控制。X-47B卻可以利用計算機系統處理起飛、降落乃至空中加油等各項指令,亦可在無人干預的情況下自動執行預編程任務,以超過500英里(約合800公里)的時速在40000英尺(約合1.2萬米)的高空飛行,在躲避雷達監測的同時向千里之外的目標發起攻擊。因此,X-47B可大幅突破人類飛行員的身體承受極限,將美軍飛行器的滯空時間從10小時提升至30小時左右。

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