美空軍「灰狼」項目簡析

2021-02-07 航天防務

2020年7月,美空軍第416飛行試驗中隊與空軍研究實驗室(AFRL)在愛德華空軍基地,完成「灰狼」巡航飛彈的電磁幹擾與兼容性檢查以及系留飛行試驗。

美空軍研究實驗室於2017年3月啟動「灰狼」科技演示驗證項目(下稱「灰狼」項目),旨在開發低成本、亞聲速的「灰狼」巡航飛彈,並演示驗證「灰狼」巡航飛彈以網絡協同編隊形式實現作戰運用。「灰狼」項目引入的低成本「蜂群」概念,或將對未來精確制飛彈藥的作戰運用帶來重要影響。

「灰狼」項目的總體目標是收集數據,來回答兩大關鍵問題。一是探索「灰狼」巡航飛彈是否能以極低單位成本生產,並確定需要的設計與製造活動。例如在保證短交貨期的低速生產時,實現低成本的創新性製造概念;二是探索「灰狼」巡航飛彈是否能以網絡協同編隊形式運用,並確定相關的作戰概念、戰術/技術/程序。「灰狼」項目是一項螺旋式開發活動,計劃演示驗證「灰狼」巡航飛彈。項目將利用低成本、多功能子系統和新穎製造技術降低系統成本,同時利用模塊化、開放式系統架構支持快速技術更新;還將與作戰用戶協同開發新作戰概念、戰術/技術/程序、支持系統及政策,推動「灰狼」巡航飛彈投入戰場。「灰狼」巡航飛彈是一種適應多種任務場景的低成本、亞聲速巡航飛彈,射程超過460千米,使用最大推力為890N的TDI-J85渦輪噴氣發動機,可攜帶動能彈頭、電子攻擊武器、情報監視偵察工具等多種小型有效載荷。「灰狼」巡航飛彈能夠以網絡協同編隊形式,遂行打擊對手一體化防空系統(IADS)任務;還可與其他武器系統協同,來提高整體任務效能。2017年12月,美空軍研究實驗室先後授予美國洛克希德·馬丁公司、諾斯羅普·格魯曼公司「灰狼」項目合同,研發「灰狼」巡航飛彈樣機並進行演示驗證。洛·馬公司和諾·格公司分別獲得一份價值1.1億美元的合同,其中洛·馬公司合同持續到2022年,諾·格公司合同持續到2024年。但是,洛·馬公司的工作於2018年12月提前結束,美空軍研究實驗室僅要求諾·格公司開展「灰狼」巡航飛彈的製造與試驗工作。2020年3月,美空軍研究實驗室聯合諾·格公司和技術方向有限公司(TDI),成功完成TDI-J85渦輪噴氣發動機的空中試車。試車期間,TDI-J85發動機在高空多次啟動,並成功運行。試車結果表明,TDI-J85發動機的運行時間滿足設計耐久性要求,推力達到預期水平,燃油效率更是超過預期水平。TDI-J85發動機在「灰狼」項目下研發,是世界首型200磅推力級的低成本渦輪噴氣發動機,最大推力為980N(約220磅力),質量僅為12.7千克(28磅)。TDI-J85發動機除了用於空射巡航飛彈外,還可用於誘餌彈、無人機等其他低成本系統。2020年7月,美空軍第416飛行試驗中隊與空軍研究實驗室在愛德華空軍基地,完成「灰狼」巡航飛彈的一輪試驗。該輪試驗期間,美空軍完成了電磁幹擾與兼容性檢查,在地面上確認「灰狼」巡航飛彈可搭載到F-16戰鬥機上;並進行了系留飛行試驗,收集了「灰狼」巡航飛彈的關鍵狀態與環境數據。美空軍研究實驗室預計將於2020年夏季晚些時候,在海軍航空站穆古角試驗靶場開展「灰狼」巡航飛彈的現場投放試驗。2019年6月,美空軍宣布「灰狼」項目將在完成第一階段後被取消。美空軍會將「灰狼」項目的經費用於「金帳汗國」項目,旨在使「小直徑炸彈」「微型空射誘餌彈」「聯合防區外空地飛彈」等彈藥能夠實現協同蜂群式作戰。2019年10月,美空軍研究實驗室彈藥處主任加裡·哈斯上校表示,因為風洞可用性導致試驗延遲,「灰狼」項目預計到2020年春季或夏季才能取消。項目第一階段的「灰狼」巡航飛彈包含彈體、推進系統與制導系統,但未集成彈頭、傳感器、聯網組件。根據上述情況推測,美空軍可能在完成「灰狼」巡航飛彈現場投放試驗後,正式取消「灰狼」項目。一是儘管「灰狼」項目被取消,但其理念與技術將被繼承。①理念方面。美空軍已經明確將取消「灰狼」項目,並將其經費用於「金帳汗國」項目。「灰狼」巡航飛彈能夠以網絡協同編隊形式遂行打擊任務,還可與其他武器系統協同來提高任務效能。「金帳汗國」項目旨在使「小直徑炸彈」等彈藥實現協同蜂群式作戰。可以說,「金帳汗國」項目在一定程度上繼承了「灰狼」項目的理念。②技術方面。在「灰狼」項目下研製的TDI-J85渦輪噴氣發動機已經成功完成空中試車,在空射巡航飛彈、誘餌彈、無人機等低成本系統上擁有廣泛應用場景。另外,「灰狼」巡航飛彈採用模塊化、開放式系統架構,其彈體設計也可為其他相關飛彈項目提供支持。二是低成本「蜂群」或成為未來精確制飛彈藥的重要發展方向。將大量低成本系統組建成「蜂群」,可以有效提升單個系統的作戰能力。例如,美國防高級研究計劃局(DARPA)於2017年啟動「進攻性蜂群使能戰術」項目,旨在構建由250個或更多小型無人機和地面無人系統組成的「蜂群」,為複雜城市環境的小規模地面部隊提供戰場態勢感知與支援能力。與無人機「蜂群」類似,「灰狼」項目和「金帳汗國」項目都引入了低成本「蜂群」概念,設想以協同作戰模式使對手難以應對。未來,低成本「蜂群」或成為未來精確制飛彈藥的重要發展方向,可能變革未來作戰環境。

(來源:北京航天情報與信息研究所,佘曉瓊

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