猎人B无人机能成为苏-57的忠诚僚机吗?
殷杰 曹培剑
2019年9月27日,俄罗斯国防部公布了S-70猎人B无人机与苏-57比翼齐飞的视频,并宣称猎人B将成为苏-57的“千里眼”和“长臂”。结合此前苏-57便已在垂尾上喷涂了S-70猎人B无人机的剪影,有观点认为,猎人B将成为苏-57的“忠诚僚机”。二者结合,不仅让苏-57战斗效能跃上了一个新台阶,而且让俄罗斯在第六代战斗机预研方面,跟上了时代潮流。
事实果真如此吗?
“忠诚僚机”概念先进
所谓“忠诚僚机”,是美国空军于2015年左右提出来的。其核心内容,是让第四代无人机与有人驾驶的五代机组合搭配成作战编队,借助五代机的作战网络节点角色,充分发挥四代无人机机动性良好和火力充足的优势,从而加强二者在空战中的杀伤力。这种有人+无人的自主编队主要包括编队集合、编队保持、编队重构以及由有人长机指挥的分散行动4个关键组成部分。
作战时,无人机通过数据链接收有人长机分配的作战任务。接受任务后,无人机通过机载计算机,自主编成任务规划,并向有人长机反馈作战成功的可行性。此后,无人机无需再与长机联系,即可自主执行作战任务。在执行任务过程中,无人机按计算出的最优化作战路径飞行。如果作战环境或作战目标发生改变,无人机能自主地对作战路径进行更新,直至完成任务归建。
该种作战概念下,在高危险作战环境中,有人机可在对方防空火力之外进行指挥控制,避免遭受敌方打击。具备自主功能的无人机可在五代有人机前面扮演突防先锋的角色,充当武器发射平台,对有人长机指定的目标自主发动攻击。与此同时,无人机还能为有人长机吸引防空火力并摧毁威胁目标,实施防区外电子干扰,掩护有人机完成更重要的任务,或是从被动局面下脱身。
“忠诚僚机”概念看上去的确很完美,但要让这个新概念成为现实却要攻克诸多难题。首先,隐身技术是关键。没有足够的隐身性能,就别想突破敌方完整的防空作战体系。其次,无人机要在领受有人长机交办的任务后实现自主作战,这对信息化、自动化及人工智能水平提出了极高要求。无人机载计算机必须拥有对作战环境动态自适应的任务计划能力。要能将无人机机载设备感知的数据与其它平台传来的数据相融合,并拥有自主规划、对目标威胁程度进行评估排序、战斗中及时分辨目标状态、评估打击效果的能力。再次,无人机必须拥有较为优越的机动性能,飞行控制系统必须能针对不同作战环境、作战任务,进行自适应导航规划,并能在实际飞行过程中根据情况变化及时修正航路。
2019年3月,美国XQ-58A女武神无人机曝光,标志着美国空军的“忠诚僚机”计划已从概念摸索阶段进展到工程实施阶段。该机长8.8米,翼展6.7米,装备1台喷气发动机由火箭助推器弹射起飞,使用降落伞进行回收,最大飞行速度1050千米/小时,最大航程近4000千米,实用升限超过13700米。女武神可以选装多种电子设备,内置弹舱载荷250千克,可挂载联合制导攻击武器或小直径炸弹等,具备一定对地打击能力。最令人惊叹的是,这架明显采用了隐身设计的无人机,广泛采取了诸如限制发动机寿命等方法,将单价控制在300万美元以下,因而拥有超高的性价比。
不过,根据美媒透露,目前XQ-58A女武神无人机的智能化程度依然有限,要想真正达成自主作战目标,恐怕还得让研发团队付出更多艰辛努力。不过,女武神并非美国空军“忠诚僚机”项目的独苗。洛克希德·马丁公司在“忠诚僚机”研发方面也甚为积极,近期先后完成了海弗-空袭者I和海弗-空袭者Ⅱ无人机的试飞。前不久,波音公司也展示了他们的“忠诚僚机”——空中力量组合系统。据称,这架无人机除能完成侦察和监视任务外,还能承担电子对抗任务。
9月27日,俄罗斯国防部公布了S-70猎人B无人机与苏-57比翼齐飞的视频
苏-57战斗机近景
隐身性能差强人意
如果对照目前“忠诚僚机”概念,那么无论是苏-57,还是S-70猎人B无人机,在隐身性能方面均是不合要求的。
以苏-57为例,它在气动隐身方面只是较苏-27有所改进而已,但这种改进却远没到让苏-57“脱胎换骨”的地步。其大间距布置的双发动机、短直的翼下进气口、中央升力体构形和粗壮的尾锥,均与隐身设计要求相悖。其进气道口部约15°左右的扭转,不足以改变由此射入的电磁波对进气道深处暴露的发动机风扇叶片这个强反射源一览无遗的窘境。虽然俄方声称,目前正在加紧研发装在苏-57进气道里的电磁屏蔽装置,但先天设计存在的极大不足,是无法通过亡羊补牢式的事后补救予以根治的。
除了几乎直通的发动机进气道,苏-57上的诸多细节也表明,俄罗斯对隐身技术的理解有些似是而非。例如,苏-57突兀的两个进气道-发动机舱,雷达反射截面积和红外特征不是一般的明显。机腹弹舱门很粗糙,缝隙很大。机身蒙皮接缝处没有使锯齿结合,表面处理极粗糙。没有使用一体化座舱盖。位于座舱盖前方的光电探测装置没有作任何隐身修形处理。2018年,一向对自家装备不遗余力力挺的俄罗斯塔斯社,曾公開承认苏-57的雷达反射截面积高达0.4平方米,和F-22、F-35完全不在一个层级上。
实际上,21世纪的隐身飞机除了飞机自身的雷达反射截面积必须尽可能小之外,还包括雷达信号的隐身。从目前公开资料来看,俄罗斯在这方面似乎并没有意识到。或者说虽然意识到了,但限于技术基础和研发资金制约,在这方面并无实质性进展。无论是已批量装备苏-35的雪豹无源相控阵雷达,还是为苏-57配套研制的NO36松鼠有源电扫相控阵雷达,目前尚不具备低可截获工作模式。
至于S-70猎人B无人机,虽然采用了时髦的无尾飞翼布局,对隐身颇为有利。但是,其机背进气道并未采取遮蔽措施。机体上外露的设备冷却进气口、传感器以及通讯天线,统统未作隐身修形处理。该机装备的AL-31F涡扇发动机尾喷口就这么直接暴露在外,将后机身一些隐身设计可能带来的收益化为乌有。当然,在俄罗斯国防部公布的PPT里,S-70猎人B无人机的尾喷口是要做隐身修形的。不仅尾喷管不外露,而且发动机尾流要和引入的外部冷空气混合降温后,才向后排出,从而降低了猎人B的红外信号特征。不过,从2011年启动的S-70猎人B无人机项目,历经8年研究,才发展到如今展示在大众面前的程度。画在PPT上的愿景何时能梦想成真?这个问题,一向乐观的俄罗斯媒体如有默契般地统统选择了回避。
航电水平不宜高估
除了隐身技术水准无法满足“忠诚僚机”需求,俄罗斯的航电及人工智能水平恐怕更是力所不及。
历史上,苏联曾点歪了“科技树”,选择了“电子管小型化”这条错误发展路线,结果导致在电子工业水平上与世界先进水平“一步落,步步落”。
继承了苏联大部分遗产的俄罗斯,在苏联解体后经历了项目停滞、订单骤减、人才流失、研发体系解体等一系列噩梦,至今也只能靠吃苏联时代的老本勉力维持。其电子工业及人工智能与世界先进水平的差距不仅没能缩短,反而明显扩大。以至于像印度这样的苏俄军火进口忠诚客户,也瞧不上俄罗斯电子产品,在继续采购俄罗斯武器时,往往指定西方航电成品,用于替换俄罗斯同类产品。
如果说俄罗斯在外贸产品上一如既往地有所保留的话,那么在代表目前俄罗斯航电最高技术水平的苏-57上,外界也没能看到俄罗斯航电及人工智能水平有什么能让人刮目相看的进步。俄罗斯非常喜欢夸耀苏-57上几乎遍布雷达。但战机供电量有限,直接限制了雷达功率。多款雷达的应用,无疑将进一步降低单部雷达供电量。这种设计极大增加了系统复杂性,降低了总体可靠性,很可能得不偿失。
受基础工业水平制约,俄罗斯落后的电子技术导致各电子磨损件的寿命堪忧。在俄罗斯公开的苏-57宣传手册里,NO36松鼠有源电扫相控阵雷达,以及襟翼雷达的纸面数据颇为壮观。但俄方羞答答隐藏在不那么引人注目角落里的“全寿命扫描时间”这个指标,却可以看出俄罗斯航电系统和一流水平的差距可不是一星半点。
按照俄罗斯官方的说法,苏-57有90%的任务可自动完成。飞行员只需要负责做决定,然后选择武器按钮打击目标。甚至能在基地就编好程序,让飞机全自动,飞行员负责扣板机即可。在飞行员失去意识的情况下,这样的高度自动化就能挽救飞机。听起来,苏-57的智能化水平似乎蔚为可观。但实际上,这是一个标准的“专家系统”描述。这种系统已在工业界得以普及,但它离人工智能革命所追求的体验还有相当距离。
苏-57进气道及光电探测装置未作隐身处理
019年西方国家情报机构发布的一张S-70猎人B的卫星图片
研发经费无从着落
随着科技的飞速发展,武器装备的复杂化程度大为增加。要独立研发一套复杂的先进武器系统,所需的研发经费之高,以及整体工业体系的支撑程度,是过去无法想像的。
如今的俄罗斯已不存在完整的工业体系,只能靠大量出口初级资源产品和售卖源自苏联时代技术的武器装备勉力维持。前者出口量虽然很可观,但定价权却掌握在别国手中。以至于国际市场行情一有风吹草动,俄罗斯经济就立竿见影地“打摆子”。国际油价从2008年下半年起进入急剧下跌通道,经历10年低迷,最近终于缓慢回稳至每桶75美元左右的水平。但与此同时,俄罗斯却因收回克里米亚故地及介入乌克兰东部地區冲突而遭受美国及欧盟经济制裁。无法完成自我循环,对外依存度颇高的俄罗斯经济为此遭到受创。
2013年—2018年,俄罗斯经济增长率分别为1.79%、0.74%、 -2.83%、-0.22%、1.4%、1.5%。对美元汇率则从2009年的1美元兑换30.8~31.8卢布,一路跌到今年4月的1美元兑换67.76卢布,对外贬值了1倍有余。糟糕的经济状态,决定了高额军费投入难以为继。2017年,俄军费开支折合663亿美元,较2016年下降20%,为全世界军费降幅最大的国家。2018年,以美元计算,俄军费降至471.3亿美元,今年进一步降至430亿美元。有人认为,俄军无需外购军火,因此汇率下降导致以美元计算军费开支大幅下降的结论并不适用于俄罗斯。俄国内、军内亦有人持此论调为自己“加油鼓劲”。其实这种“打肿脸充胖子”的说法有失偏颇。因为哪怕是俄罗斯以卢布计算的名义军费,也从2016年的3.1万亿卢布降到2017年的2.728万亿卢布、2018年的2.73万亿卢布。2019年,俄罗斯军费虽回升到2.914万亿卢布,却还不及2016年的名义值。
从实际情况看,俄罗斯消费品市场严重依赖进口。卢布急剧贬值带来进口成本攀升,加剧了俄国内通货膨胀及资本外逃。据统计,从2013年至2018年,俄罗斯历年通货膨胀率分别为6.5%、11.4%、12.9%、5.4%、2.5%、4.3%。通货膨胀率均远高于同期经济增长率,卢布在俄国内实际购买力急剧缩水,是不争的事实。据俄罗斯央行预测,今年的通货膨胀率为5%~5.5%。仅这一点,就足以“吃”掉今年军费仅有的1840亿卢布的名义增长了。
S-70猎人B无人机
猎人B无人机目前尚未像PPT所展示的那样,对尾喷口进行隐身修形
在财政捉襟见肘的情况下,俄罗斯仍然没有在叙利亚和乌克兰东部“止损”的意思。在俄罗斯综合国力持续衰退的情况下,俄军不得不重点维系战略核武器领域的威慑力,以求保证国家安全和政权稳固。那么它还能挤出多少经费,投入到极有可能是“无底洞”的“忠诚僚机”研发领域呢?
综上所述,S-70猎人B无人机要想成为苏-57堪用的“忠诚僚机”,恐怕还得经历“九九八十一难”不可。
责任编辑:葛 妍