美國陸軍研究如何使用無人機為前線部隊運送面包和子彈

來源︰中國航空報作者︰李昊責任編輯︰伍行健
2019-05-08 09:49

據英國《飛行國際》網站4月8日刊文,美國陸軍正在探索使其有人駕駛的飛機遠離敵人的遠程精確武器的作戰方式,計劃使用無人機為前線的排/中隊級作戰單元快速補充武器、彈藥和其他基本物資。

在研究了過去幾年在阿富汗的後勤行動後,美軍認為,可以使用無人駕駛飛行器來響應戰場上小規模但至關重要的部隊單位的需求——通過允許士兵按需調用補給,有效地減少了軍事組織層級和後勤問題。為了實現這些想法,陸軍已經與美國海軍陸戰隊聯合,並要求航宇工業制造商參與。美軍于3月26日在維吉尼亞州Fort Lee的陸軍後勤大學舉辦了為期三天的行業信息交流會。

美軍將這一想法命名為“聯合戰術自主空中補給系統”(JTAARS),他們正在尋求重量小于599千克的輕型無人機,這種無人機應能夠很輕松地搭載在小型車輛上,只需最少的支持設備和維護,且能夠運載136到636千克的物資。無人機單程飛行的最小航程應為80千米,並具備垂直起降(VTOL)能力。軍方並未對動力形式做出規定,因此制造商們一直在探索電動、混合動力、燃料電池和汽油發動機等不同于當前直升機、飛機的動力方案。

陸軍表示,JTAARS必須具備發射、飛行、導航(包括GPS被干擾)、貨物墜落、著陸和返回原始發射地點等全過程的自動飛行能力,並能夠自主探測和避開障礙物,評估並與前線士兵溝通確定著陸地點,並能夠自主優化路線以完成再補給並返航。JTAARS應能夠在2024財年前投入使用。

組織結構瓶頸

這種應召式的無人機概念來自美軍在阿富汗作戰的經驗。杰里米•戈茨霍爾中校(Jeremy Gottshall)在2015∼2017年負責整理“聯合戰術空中系統”的需求,他表示,前線指揮官請求直升機支援(如CH-47或UH-60)需要等待72∼96小時或更長的時間。戈茨霍爾中校認為,“很多時候,這些直升機會臨時被調用執行更重要的任務,當能用其運送幾噸貨物的時候,還用來執行幾百千克物資的運輸任務就顯得不那麼值得了。”因此,一些戰術指揮官就不會要求提供再補給了。戈茨霍爾說,他們要麼不提出再補給請求並在原地等待,要麼使用地面運輸,根據威脅環境組建運輸車隊、安排好安保條件。他還表示,陸軍航空兵在應對緊急情況(如小部隊受到攻擊或面臨迫在眉睫的危險)時會優先處理,這種電話很快就會轉到指揮鏈上,但我們需要的是盡量減少這種情況的發生。

而使用無人機的話,陸軍希望它能夠為前線部隊快速提供其所需要的所有物資。戈茨霍爾說,JTAARS在某些方面可能與亞馬遜、聯邦快遞和DHL等商業物流實體的無人機交付服務類似。這樣的系統可以讓小股部隊持續行軍並為其提供補給。對于擁有精確打擊武器和遠程打擊武器的作戰對手,再補給將是維持快速作戰的關鍵因素。在這種近似勢均力敵的戰斗中,前線部隊不可能長時間保持不動,並且肯定不會有大型的前線作戰基地和後勤基地為部隊提供支援,所以我們要做的是所有補給盡可能分散,避免被一次性消滅的可能性。

更重要的是,這種實時後勤補給模式有助于減輕步兵的負擔,美軍步兵目前的負重越來越大,如電池、電子設備、防彈衣、武器、彈藥和食物。根據美國新安全智庫研究中心的一項研究,在戰斗中美國地面部隊士兵平均的負重是41∼64千克,有時甚至更多,這將降低其機動性,增加疲勞度,降低任務效能。

技術不確定性

最終,陸軍將開發一個易于拆包、發射和飛行的系統。美軍需要該系統可由2~4名士兵從其運輸集裝箱中抬出,並在10分鐘內即可飛行。該系統將采取何種形式並沒有確定。

貝爾公司和波音公司正在考慮開發可用于商業物流的貨運無人機,但其產品也具有軍事應用價值。貝爾公司表示,他們對JTAARS計劃一直很有興趣,並計劃參加相關的行業信息交流會。而波音公司則沒有對此事發表意見。貝爾公司目前已經開發並試飛了2種電池驅動的無人機,公司稱為“自主吊艙運輸”系統(APT)︰APT20,商載能力為9.1千克,APT70為32千克。波音公司則于2018年1月推出了首款電池驅動、自主飛行的貨運無人機(CAV),公司稱其為“貨運航空飛行器”(CAV),能夠在未公開的航程內運輸227千克有效載荷。貝爾公司的APT是一種帶四個電動旋翼的無人機,可垂直起降。該機前飛時,全機轉到水平姿態,通過機翼飛行。這使其比傳統的四旋翼無人機飛行速度更快、效率更高。波音的CAV則是一種沒有機翼的8旋翼無人機。

美國陸軍實驗室也在試驗其與英國馬洛伊航空公司合作開發的貨運無人機原型機,該機參與了2017年在弗吉尼亞州開展的演習。

貝爾公司透露,正在對JTAARS不同的動力形式進行權衡分析,並表示由于市場上新電池的功率密度正在不斷增加,他們目前更看好電池動力的未來前景但同時表示,也正在同步開展混合動力、燃料電池和汽油發動機等其他動力形式的研究。APT20和APT70都是全電驅動的,貝爾公司將為後續的APTXXX提供兩種動力形式選擇(混合動力和全電動),此外貝爾公司還在測試氫和固體氧化物燃料電池技術。

最終,考慮到使用自主貨運無人機的民用需求,陸軍可能借鑒民用領域的先進技術。很多時候,這些技術沒有在民用領域驗證可行性之前,軍方不會對其提起過多的重視。因此戈茨霍爾指出,他很希望亞馬遜或聯邦快遞能夠盡快證明這些技術的可行性,從而使國防部能夠樹立信心。

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