美军改进"阿帕奇"直升机 尝试与无人机协同作战

美军AH-64E“阿帕奇”武装直升机 

　　据美国防御系统网10月7日报道，美国陆军正计划改进AH-64E“阿帕奇”武装直升机，以期使该飞机更好地与无人机实现通信与协作。有消息称，陆军正需求创新方法，使“阿帕奇”直升机兼具“有人-无人系统编队”(MUMT-X)能力。

　　从全天候昼夜执勤需求出发研制而成的“阿帕奇”武装直升机

　　作为一种技术先进的攻击直升机，“阿帕奇”代表的是上世纪80年代的技术水平，其中包括机体设计、机载装备和武器等多个方面。总体而言，“阿帕奇”武装直升机的设计非常成功，尤其是在结构设计上很有特色，从而保证了该机具有比较好的基本性能和生存能力，以至于在后来的改型中，在机体设计上基本没有大的变化。

　　1972年底，美国陆军为了加强其武器装备，提高部队的快速反应能力，提出了“先进技术攻击直升机”(AAH)计划，要求研制一种能在恶劣气象条件下，可昼夜执行作战任务，并具有很强的战斗、救生及生存能力的高技术直升机。计划提出后经过设计竞争，于1973年6 月选中了贝尔和休斯公司(后来的波音公司)的直升机方案，并决定各研制两架试飞原型机和一架地面试验机。1975年9 月和11月，由休斯公司研制的两架YAH-64试飞原型机分别进行了首次试飞，与此同时一架地面试验机也完成了试验任务。从1976年5 月开始，由美国陆军组织对两家公司的原型机进行对比试飞，到1976年底，美国陆军正式宣布休斯公司的YAH-64方案获胜。再经过修改定型，到1984年1 月第一架生产型AH-64A 正式交付部队使用。AH-64A是美国陆军的编号，休斯公司的编号为“休斯77”，1981年末正式命名为“阿帕奇”，从此美国新一代武装直升机AH-64A “阿帕奇”宣布诞生。

　　“阿帕奇”是一种技术先进、设备精良、生存能力和综合作战能力都比较强的武装直升机，也是美国陆军中最复杂的武装直升机。自从1984年开始投入使用以来，已生产了800 多架，主要装备美国陆军和国民警卫队，同时出口以色列、沙特阿拉伯、埃及、阿拉伯联合酋长国、希腊、英国、荷兰、日本和韩国等。“阿帕奇”先后经历过1989年12月的美军入侵巴拿马，海湾战争以及波黑战争等实战考验。特别是在海湾战争中，参加数量多，出动频繁，且战果累累。因此，战后“阿帕奇”成了军机市场的抢手货，不少国家争相购买。

　　具有强大的生存能力是“阿帕奇”直升机显著特色

　　直升机最关键的部件是旋翼，“阿帕奇”采用的是四片桨叶全铰接式旋翼系统，旋翼桨叶翼型是经过修改后的大弯度翼型。为了改善旋翼的高速性能，在生产型上采用了后掠桨尖。桨叶上装有除冰装置，也可折叠或拆卸。两台T700-GE-701 涡轮轴发动机，并列安装在机身的两个肩部，单台最大功率1265千瓦。机身中部两侧还装有一对小展弦比短翼，翼下各有两个外挂点，后缘有襟翼，它们的主要作用是携带武器和为直升机提供部分升力。起落架为后三点式，但起落架不能收放。

　　为了提高其生存力，“阿帕奇”在设计上采取了很多措施。比如在旋翼桨时设计中，采用了玻璃钢增强的多梁式不锈钢前段和敷以玻璃钢蒙皮的蜂窝夹芯后段设计，经实弹射击证明，这种旋翼桨叶任何一点被12.7毫米枪炮击中后，一般不会造成结构性破坏，完全可以继续执行任务。机身采用传统的蒙皮-隔框-长衍结构，其95%表面的任何部位被一发23毫米炮弹击中后，仍可保证继续飞行30分钟。前后座舱均有装甲 ，可抵御23毫米炮弹的攻击。

　　除了装备一般的通信、导航和救生等设备外，“阿帕奇”还装有目标截获/标识系统和飞行员夜视系统，从而使它在复杂气象条件和夜间作战能力大为提高。目标截获/标识系统包括一台高分辨串电视、一台“直视光学装置”望远系统、自动跟踪器和激光光点跟踪装置。有了这种目标截获/标识系统，飞行员就能够在任何气象条件下，远距离精确搜索、探测、识别和攻击敌方目标。飞行员夜视系统可使飞行员在各种速度和高度条件下都具有夜视能力，实现贴地飞行。

　　“阿帕奇”装有一门XM-230 -EI型30毫米链式机关炮，备弹1200发，正常射速为每分钟625 发，这种机炮的炮弹可与北约组织所采用的“阿登”和“德发”机炮炮弹互换，具有很强的通用性。两侧短翼下共有4 个外挂架，可携带16枚“海尔法”半主动激光制导的反坦克导弹;如选装70毫米的火箭弹，每个挂架下可挂一个19枚火箭的发射器，最多可带76枚火箭。这样的配置在现役武装直升机中也是少有的，它可同时攻击多个地面目标。

　　有人机与无人机混合编队协同作战是“理想”作战模式

　　有人机与无人机组成混合编队协同作战，技术难度上要小于“全无人机集群”作战，更容易实现。所谓有人机、无人机混合编队，可以是一架有人机指挥一架无人机，也可以是一架有人机同时指挥多架无人机。其中有人机既是编队的长机，也是无人机的控制站。

　　有人机会利用机载探测系统和数据链获取战场信息，之后由飞行员对获取的信息进行分析和处理，根据作战计划、战场态势、编队配备的武器等制订作战方案后，再下达给无人战机。在有人机的监控下，无人机将自主完成瞄准目标、装订射击诸元、并发射武器攻击目标这一系列过程。一旦过程中某一步骤出现问题，有人机飞行员都可以下令终止攻击。

　　由于有人战机可以直接通过专用加密数据链对无人机进行指挥，不需要使用卫星数据链，因此降低了战区卫星通信系统的压力，同时也提高了网络的安全性。此外，还有一个关键问题，那就是有人机与无人机进行协同时，最终下达武器发射命令的决定权掌握在有人机飞行员手里，这样可避免敏感的伦理道德问题。

　　有人机与无人机编队和协同作战虽然比无人机之间的编队和协同作战要容易，但也需要攻克一系列技术难关。一是必须明确系统中的人机功能分配问题。如何既能最大限度地发挥无人机的自主作战能力，又能不影响编队中有人机指挥员的作用，达到非常好的的系统平衡。

　　二是有人机与无人机之间的信息交换问题。整个协同任务过程中有人机的飞行员不仅要接收来自地面的最新作战信息，还要根据战场情况指挥控制无人机。如果采用传统的数据输入方法，无疑会极大地增加飞行员的工作负担，各国都在研究如何将“自然语言理解”技术应用到有人机与无人机协同作战系统中。这种信息交换方式就如同人类之间的对话，简单明了，能大幅降低飞行员的作业强度，同时也减轻了对通信系统的负担。

　　三是无人机的航线规划问题，所谓航线规划就是利用地形和敌情等信息规划出生存概率最大的战机突防航线。有人机/无人机混合编队由多架飞行器组成，如何实现让有人机和无人机在有威胁的情况下同时到达指定位置就是一个令人头疼的问题。这样的多机种航线规划制约条件多、计算复杂，要涉及综合运筹学、智能计算以及计算几何等多方面的问题。另外，战场环境瞬息万变，一旦战场环境出现变化，编队的飞行航线、攻击目标也会发生变化，航线的快速“再规划”能力就显得尤为重要，否则编队的作战灵活性就会大大下降。

　　美陆军尝试用改进的“阿帕奇”直升机与无人机协同作战

　　美军不仅已试验过固定翼有人机与无人机之间的混合编队飞行能力，而且也进行了有人武装直升机与无人直升机之间的协同作战能力。各国虽已在有人机与无人机混合编队飞行和协同交战能力取得了较大的进展，但实战应用仍有距离，目前有人机/无人机混合编队还存在着一些缺点需要克服。

　　理想的有人“指挥机”最好是隐身战机(四代机)，这样不易出现因有人机暴露后，进而暴露隐身无人机位置的情况。由于现役的四代机均为单座战机，尽管其在航电系统的集成化、智能化水平上取得了突破性进步，但要让一名飞行员“身兼数职”，负担还是很大。

　　多年来，美国陆军方一直致力于推进“阿帕奇”直升机与“灰鹰”、“阴影”(Shadow)无人机的协作。虽然无人机通常会由地面控制员操纵，但在必要时，“阿帕奇”的飞行员也同样可控制无人机。两种飞行器的通信越顺畅，两者越能更好地共享情报、监控和侦察数据，“阿帕奇”飞行员越能更好地实施控制。美陆军正稳定升级具备MUMT能力的“阿帕奇”直升机版本。

　　承包商科学和工程服务公司已在上个月授予L-3通信公司一份通信升级的转包合同，以期通过MUMT-X解决方案支持阿帕奇项目。L-3公司在一份声明中表示，L-3 公司“将交付高速传输和接收宽频视频和数据的能力”。L-3公司表示，基于目前正在陆军中使用的该公司的MUMT-2系统，MUMT-X通信组件融合了新的设备，包括一个ROVER 6调制解调器及多频段无线频率设备，和一个可向控制中心转发多条视频流的定向天线。该系统将提升机组人员的态势感知能力，使他们更快地做出决策。

　　根据陆军“航空兵重组计划”，陆军正寻求推进“有人-无人系统编队”项目的发展。2015年春，第一个阿帕奇直升机营在重组计划的指导下，配备了首个RQ-7Bv2“阴影”无人飞行系统，从而转型为重型攻击侦察中队。陆军希望将有人机和无人机资产分配至部队，从而更好地实现无缝协同作战。对陆军提议的回复的截止日期为本月21日。