美国陆军目前拥有1700多架UH-60黑鹰直升机。这些通用直升机构成了轻型步兵的主要空中突击平台。他们还执行后勤、伤员疏散(CASEVAC)和搜索与救援(SAR)任务。

UH-60系列于1979年推出。为了提高性能和延长使用寿命,已经进行了多次升级计划,但引进后续飞机已经变得紧迫。过时和材料疲劳不是更换UH-60至关重要的唯一原因。与同类大国或使用现代防空武器的地区大国间战争,要求美国部署一种配备最先进的航空电子设备、传感器和性能参数的攻击/通用直升机。

FLRAA计划

未来远程突击飞机(FLRAA)计划寻求为美国陆军、美国海军陆战队(USMC)和联合服务美国特种作战司令部(SOCOM)提供一种UH-60的替代品。项目管理由陆军负责。虽然FLRAA旨在具有多任务能力(反映黑鹰的作战范围),但武装部队将空中突击任务作为主要的“理由”。

与UH-60相比,新的中型飞机将显示出显著的性能增强。这包括速度、航程和续航能力的大幅提升。最低可接受或阈值巡航速度是230节。陆军的客观目标包括280节的最大连续巡航速度和至少300海里的不加油任务半径。USMC预计将收购第二大FLRAA舰队,并制定了更高的性能标准(295节巡航速度和450海里航程)。这些物理性能参数在很大程度上反映了东亚一场大规模战争将带来的前所未有的机动挑战。除了在未来战争中预期的更远距离之外,增强的速度和敏捷性还将提高有争议环境中的生存能力,并有助于立即利用敌人防御中新创造的缺口。

空中突击配置中的部队携带能力被认为是决定最终选择一个竞争者的重要因素。在这里,五角大楼再次设定了最低容量——12名战备士兵——这超过了UH-60的能力。其他基本需求包括与在多域战场作战的其他飞机和地面部队的全面联网和互操作性。模块化和开放系统架构对于最大限度地提高FLRAA的灵活性、保持机载系统的最新状态和降低运行成本也至关重要。

开发竞争者

2020年3月,美陆军向两家行业竞争对手贝尔-德事隆和波音-西科斯基团队授予合同,参与FLRAA竞争性演示和风险降低(CD&RR)第一阶段。该阶段包括需求推导、权衡分析和初步概念设计。2021年3月,两家竞争对手都进入了CD&RR第二阶段,重点是在候选机身上集成主要子系统和任务系统。第二阶段的工作将持续到2022年5月30日。

“通过CD&RR的努力,陆军领导人有能力做出早期明智的决定,确保FLRAA能力不仅负担得起,而且满足多域作战要求,同时交付积极的时间表,不牺牲严格的速度,”陆军航空项目执行官员Rob Barrie准将在授予第二阶段合同时说。

这两家竞争者一直是飞行技术演示机,代表了他们将建造的量产飞机的一般设计特征。军方飞行员和维修人员已经接触到示威者,既可以直接了解情况,也可以向工业界提供反馈。除了数百小时的飞行测试外,两架飞机还在任务集成实验室和推进试验台上进行了深入研究。在CD&RR阶段所做的观察和获得的见解将指导承包商完善和/或调整他们的设计和技术概念。这些见解还指导军方根据可以合理预期的性能特征发展作战概念。

贝尔德事隆V-280 VALOR

双发动机贝尔德事隆V-280 VALOR技术演示机采用倾转旋翼推进,与同一公司制造的较大V-22鱼鹰(OSPREY)有一些相似之处。V-280的特点是集成舱装甲,并有一个v型尾翼增强机动性,特别是在高速时。测试期间达到的最高飞行速度为305节。贝尔公司于2021年6月完成了V-280的飞行测试,但仍在继续评估自2017年12月飞机首次飞行以来收集的数据。

贝尔的最终设计方案预计将与V-280非常相似,尽管在演示阶段吸取的经验教训可能会要求进行一些更改。贝尔公司在性能和优化维护程序方面都具有优势,拥有超过60万小时的V-22倾转旋翼机飞行经验。这种推进技术已经过实战验证。V-280上的推进系统采用简化的驱动系统设计,采用挂架与吊舱旋转。Bell表示,这消除了地面加热,简化了维护,特别是在现场。

其他经过验证的性能参数包括280节的空速,以及在低速飞行操作中出色的机动性,包括回旋飞行机动。电传数字控制系统包括无人驾驶飞行控制选项,使驾驶舱内的机组人员可以使用其他功能。V-280可在1,700海里的范围内自行部署,作战半径(取决于配置)为500-800海里,大大超过了陆军对远程攻击任务的要求。

贝尔公司还非常重视引导分布式孔径传感器(PDAS)固有的力保护能力。由德士龙的母公司洛克希德·马丁公司开发的PDAS为机组人员提供360度态势感知。它由一个集成传感器网络组成,包括分布在V-280舰体周围的六个红外摄像头,这些摄像头通过一个开放式架构处理器与驾驶舱和头盔显示器相连。显示器也可以提供给飞机后部的人员,包括门炮手,提升机操作员,或准备下飞机的步兵。

波音-西科斯基SB-1 DEFIANT

波音-西科斯基公司用于CD&RR阶段的演示平台被命名为SB>1 DEFIANT。这架双引擎飞机于2019年3月首次飞行,被归类为复合型直升机。它的推进系统不同于传统直升机。它有两个反向旋转的同轴转子和一个后置推进器。与传统转子设计相比,前者提供了增强的升力和稳定性;后者提供相当大的向前推力而不倾斜主轴转子的轴。

2022年1月18日,该小组宣布SB>1已成功完成其第一次完整任务剖面飞行。正如西科斯基公司首席试飞员Bill Fell所描述的那样,这次测试“充分证明了违抗者执行FLRAA任务的能力,在水平飞行中飞行236节,然后在我们接近有限的、未改进的着陆区时,减少推进器的推力以快速减速。”这种水平机体减速使我们能够保持态势感知,并在整个进近和着陆过程中查看降落区域,而无需典型的机头向上减速。”

演示机先前在森林地形、60度倾斜转弯和投装2400公斤多管发射火箭系统中执行了低空飞行操作。 该团队于2021年1月宣布,将以“违抗SB>1”为基础,提交“违抗X”同轴直升机,作为正式的量产飞机。与技术验证机相比,拟生产设计的特点是降低了热特征,改进了气动操纵,并采用了三轮车起落架,以提高在恶劣环境下的性能。此外,自主功能已集成到飞行控制中,以增强灵活性和响应能力。

2022年2月10日,该团队宣布选定霍尼韦尔HTS7500涡轴发动机为DEFIANT x提供动力。霍尼韦尔表示,该发动机在同级别军用直升机涡轴发动机中提供了最有利的功率重量比。根据霍尼韦尔发布的新闻稿,新推出的HTS7500将提供更强的载荷能力和更高的燃油效率。

空基发射效果

与2021年初授予的机身CC&DR第二阶段合同并行,美陆军还向其他公司发起了合同招标,以提交关键子系统的投标,特别是开放式架构航空电子设备和任务管理系统。

美陆军的一份声明称:“实现FLRAA目标的关键是将模块化开放系统方法(MOSA)纳入其需求、采办和维持战略。”MOSA是提高生命周期可承受性的关键推动者,直接与陆军航空兵目标保持一致,以实现持续的可承受性,并针对未来威胁提供持续的能力升级。”

开放式架构还将促进可交换任务系统的集成,包括所谓的“空射效果”(ALE)。根据美国陆军的定义,ALE指的是由飞行器、有效载荷、任务系统应用程序和相关支持设备组成的一系列系统,旨在作为单个代理或团队成员自主或半自主地交付效果。根据舰载机和ALE配置,影响范围可以从动能或电子攻击,到侦察和监视。该技术将用于传统飞机以及目前正在开发的几种直升机。当部署在FLRAA上时,ACE系统可以通过探测并潜在地抵消敌方防空系统和直升机飞行路径上的其他威胁来增强部队保护。

RapidEdge™

几家公司正在争夺与ALE相关的合同。柯林斯航空航天公司于2022年1月31日宣布,已成功演示了旨在支持ALE操作的RapidEdge™任务系统。除了基于实验室的测试,演示系列还包括在管发射的Altius-700无人机上集成任务系统,该系统可以为直升机提供机载侦察、反无人机和对地攻击能力。

据柯林斯航空航天公司描述,RapidEdge™技术作为ALE系统的“大脑”,包括用于通信的无线电、处理多层机密数据的解决方案、任务计算和空中发射飞行器的自主行为。Collins Aerospace综合解决方案副总裁兼总经理Heather Robertson表示:“我们为这个市场设计了RapidEdge™任务系统解决方案,采用了高技术和高制造准备水平的强大而有弹性的开放系统方法。“该产品旨在满足陆军积极的项目时间表,同时为作战人员提供关键能力。”

FLRAA还将能够与更大的无人机(有人-无人组队)联合作战,这可以为未来的空中突击任务提供更强大的侦察和部队保护资产。无论哪家供应商赢得最终合同,FLRAA的开放式体系结构方法都促进了多个有效载荷和数据链的集成,用于空降和地面部队之间的协作跨域作战。

未来开发时间线

最终的建议书已于2021年7月向两家公司发出。投标截止日期为当年9月底。预计将于2022年6月底宣布向获胜公司授予原型开发合同。虚拟原型开发阶段将在合同授予后开始,并持续到2023年12月,最终进行初步设计评审。

虚拟原型阶段将与物理原型构建阶段重叠,该阶段将从2023财年第三季度开始,一直持续到2026财年第二季度。这一阶段将需要交付6架飞机用于工程和制造发展阶段。首批原型机最早可能在2025财年第三季度交付,飞行测试和评估(由政府和供应商联合进行)将持续到2029财年年底。生产和部署阶段预计将于2028年开始,首批订单为8架飞机。

美陆军计划在2030年装备第一支作战部队。随着新飞机的采购,武装部队将开始退役传统的UH-60飞机。然而,获得一个完整的FLRAA机队将需要数年时间。现代化的UH-60M和UH-60V直升机将继续与新型直升机一起使用,最后一批直升机大概要到2060年左右才能退役。这将使航空旅能够根据任务要求和作战环境部署飞机,为更具挑战性的场景保留新飞机。

成为VIP会员查看完整内容
43

相关内容

人工智能在军事中可用于多项任务,例如目标识别、大数据处理、作战系统、网络安全、后勤运输、战争医疗、威胁和安全监测以及战斗模拟和训练。
美军条令 | 《反无人机系统技术》美国陆军
专知会员服务
109+阅读 · 2023年2月11日
【美军条令】《先进态势感知》315页,美国陆军
专知会员服务
151+阅读 · 2023年2月5日
《支持多域作战的美陆军统一网络计划》美国陆军18页报告
《美国陆军远程精确火力》美国国会研究处37页报告
专知会员服务
94+阅读 · 2022年11月1日
《美国陆军多域作战机动概念(2028-2040年)》93页PDF
专知会员服务
227+阅读 · 2022年10月8日
美国陆军与海军陆战队两军种内线部队对比分析
专知会员服务
36+阅读 · 2022年6月23日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
35+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
88+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
已删除
Arxiv
31+阅读 · 2020年3月23日
Heterogeneous Graph Transformer
Arxiv
27+阅读 · 2020年3月3日
Deep Graph Infomax
Arxiv
16+阅读 · 2018年12月21日
VIP会员
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
35+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
88+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员