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1、达索飞机公司随后又自行投资启动了一项UCAV发展计划(法文缩写为LOGlDUC2、在经历了长达近5年的设计和研制后3、该机在尾部采用了埋入式排气装置4、研制人员认为这种方法将允许两个人来控制无人机 20世纪80年代以来,美国先后发展出F－117A、B-2和F-22隐身作战飞机,法兰西反击的正在研制的F－35战斗机也将成为广泛部署的新一代隐身战斗机。
相比之下,欧洲各国在隐身飞机的设计理念和基础研究等方面已经远远落后"鹰狮"阵风"和"台风"战斗机之后的欧洲下一代战斗机何去何从,成为欧洲各国航空工业不得不思考的问题。
在这样一种需求和压力下,法国达索飞机公司从上世纪90年代中期开始潜心探索隐身技术,并为发展未来战机储备相关的技术。
该公司的努力使得法国最终成为了欧洲第一个研究与发展UCAV技术的国家。
当时,英国BAE系统公司与法国达索飞机公司针对本国空军的战略发展需求,曾经签订了一项合作协议,希望共同研制下一代欧洲战斗机,以免错失良机。
然而,英国国防部根据参与美国联合攻击战斗机计划时制定的有关合作要求,严格禁止本国参与JSF计划的各家公司与任何其他欧洲航天航空公司合作发展隐身技术。
面对英国国防部在隐身技术方面的严格禁令,法国达索飞机公司开始独立研究下一代欧洲战斗机所需关键技术,特别是隐身技术。
为此,该公司集中了200多名工程师和研究人员,主要通过计算机仿真和风洞试验,对至关重要的低可探测性技术进行攻关。根据项目发展需要,达索飞机公司先后改进和购置了大量研制设备,专门建造了样机试验设施。
达索飞机公司随后又自行投资启动了一项UCAV发展计划(法文缩写为LOGlDUC
达索飞机公司随后又自行投资启动了一项UCAV发展计划(法文缩写为LOGlDUC,旨在增强无人机设计能力,飞机UCAV研发系列报道反击掌握相关的核心技术。按照计划,研制人员开始研制不同缩比尺寸的验证机,以获得必要的技术验证数据。这是一种缩比尺寸的隐身无人机,主要用于试飞隐身和自主飞行控制等技术,其中D代表了"辨别、判断,主要强调避免被雷达探测和识别的低可探测性技术。该机由达索飞机公司与航空设计公司联手研制,并于2000年7月18日实现了首次飞行,成为在欧洲上空飞行的第一种隐身无人机。然而,达索飞机公司对于隐身技术研究一直三缄其口,外界对其工作进展几乎无从知晓。直到2000年10月3日,达索飞机公司才首次对外公开了这一验证项目,强调在欧洲率先研制出具有低可探测性特征的无人驾驶验证平台,充分表明其在隐身无人机的设计理念和基础研究等方面取得了显着进展。作为一种用于隐身技术和作战概念的试验平台,AVE-D验证机采用了翼身融合布局,机身平面呈箭头状,下表面平整光滑,机身后部安装有外倾式双垂尾。整个机翼平面成菱形,垂尾明显外倾,每侧机翼后缘装有三块襟副翼,进气道设计在前机身上部。它采用了可收放的起落架,可以通过人工操纵,在常规跑道上起飞和着陆。该机装有卫星导航系统,具有自主飞行能力,也可以在有人驾驶飞机和地面人员的遥控下飞行。在紧急情况下,AVE—D验证机可以通过降落伞回收。AVE-D验证机机长2.0米,翼展2.4米。由于采用了先进的复合材料制造,它的空重只有35公斤,加满燃油后的最大起飞重量为60公斤。在首飞期间,该机的飞行速度达到250公里／时,航程为150公里。AVE—D验证机是达索飞机公司的第一个无人机项目,也是欧洲的第一种隐身无人机。一系列测试表明,AVE-D验证机具有全方向的低可探测性能,雷达反射截面积只相当于一只麻雀的大小,证明达索飞机公司已经掌握了隐身技术。
接着,该公司开始考虑从不同方向发展全新的空战平台,法兰西反击其中一种方案是UCAV,尺寸约为"阵风"战斗机的80,另一种是有人驾驶的隐身战斗机,将与"阵风"混合编队,能够在复杂的电磁环境下作战。达索飞机公司希望将AVE—D验证机获得的数据提交给法国国防采办局,以便寻求军方投资,进一步研制其各种无人机概念。为此,达索飞机公司制订了一个内容广泛的无人机验证计划,如"角枭(法文名称MoyenDue)战术无人机和"欧洲巨雕(法文名称GrandeDue)长航时无人机。其中,优先考虑发展UCAV的一些关键技术,涉及到低可探测性布局、飞行控制、武器发射和空域管理等方面。在LOGIDUC计划的第二阶段,达索飞机公司为了进一步增强AVE—D验证机的隐身性能,开始考虑取消双垂尾,采用飞翼式气动布局。然而,达索飞机公司几乎从未涉足过飞翼布局的设计工作,在飞冀式无人机飞行控制系统设计中缺乏必要的技术储备,更谈不上足够的经验。为此,研制团队专门制造了一架AVE—C验证机,其中C代表了"控制,旨在不断发展和成熟有关飞控系统的各项技术。2003年6月12日,AVE—C验证机完成首飞。在LOGIDUC计划的第三阶段,研究人员重新设计了AVE—D验证。机的气动翼面。该机更换了机翼的外翼段,采用了翼展更大的梯形机翼,同时在外翼后缘设计了副翼和一些辅助控制面,以提高操纵控制性能。出于稳妥考虑,该机仍然保留了倾斜双垂尾的设计,但并未采用方向舵,表明横向稳定性能已经接近飞翼式无人机的要求。2008年6月30日,系列报道反击研发系列报道反击AVE—D验证机在法国图勒附近完成了首次全自主验证飞行,标志着达索飞机公司在无人机自主飞行技术领域的研究迈出了至关重要的一步,极大地推动了"神经元"验证机自主飞行技术的顺利发展。大力倡导合作计划AVE—D验证机的突然曝光,可谓是一石二鸟。达索飞机公司率先打破了美、英的技术封锁,掌握了未来战斗机最为关键的隐身技术,令其竞争对手大吃一惊。同时,达索飞机公司凸显出作为欧洲航空航天工业主导的技术实力和主观愿望,为欧洲进一步联合发展新型空战平台奠定了基础。此后,达索飞机公司开始积极关注未来战斗机的发展途径,强烈呼吁欧洲主要军用飞机承包商共同研制欧洲的新一代战斗机,并提出和参与了多项研究计划。年6月,欧洲各国在第44届巴黎航展上开始酝酿共同研制欧洲新一代战斗机的有关计划,希望尽可能地寻找到一种合适的合作模式。此后不久,法国、德国、英国、意大利、西班牙和瑞典等六国先后启动了"未来欧洲空战系统"计划,全面研究了欧洲在2020年以后的未来空战系统,重点关注未来应该优先发展的关键技术,并确定了各种空战平台的类型,其中UCAV位列其中。在此基础上,六个国家的国防部长在2002年11月19日签署了一项"欧洲技术采办计划"谅解备忘录,宣布将联合发展2020年各国所需的未来空战系统及关键技术。该计划实际上是一份技术菜单,各家公司可以根据自身的特长选择相关的技术研究项目,同时了对此,法国建议将无人战斗机作为ETAP的发展核心,但英国国防部此时已经在秘密发展UCAV关键技术,对此表示出强烈反对,雄心勃勃的ETAP名存实亡。面对难以弥合的分歧,法国人再次显示出当年独自研发"阵风"战斗机的决心和魄力。2003年6月,法国国防部长米切尔·阿里奥·玛丽在巴黎航展上宣布,为了保持法国在防务研究领域的领先地位、适应未来欧洲防务的需要,法国决定研制种UCAV验证平台。不久,法国国防部正式宣布了"地平线"计划,着手设计和研制一种技术验证机,并乐观地将首飞时间定在了2008年。法国实施这项计划的目的是,掌握研制下一代战斗机所需的尖端技术,为2020年以后欧洲研制新型有人驾驶战斗机或UCAV做好技术储备。为此,法国政府将按照国家与企业新型合作关系来组织实施这个项目。整个计划由DGA管理,达索飞机公司作为主承包商牵头实施,泰利斯公司为主要的子承包商参与合作。当时初步估计,这项验证计划需要投资3.4亿美元。然而,发展UCAV需要花费相当长的时问,必须投入相当大的财力才能完成设计和试制工作,而且减小雷达和红外信号特征必须采用各种新技术,这在一定程度上又增加了研制时间和成本。面对巨额投资可能存在的风险,DGA经过审慎评估,认为仅凭一国之力难以如期打造出新一代空战平台。于是,法国决定积极吸引各国参与合作,能充分利用各国有限的国防投入,在UCAV领域发展欧洲的自主技术,并确定主要的作战需求,开拓出一条切实可行的发展道路。这一决定得到了大多数欧洲国家的响应,在不到两年时间里,先后有瑞典、希腊、意大利、西班牙和瑞士等国的航空航天公司表示有参与研制UCAV的意愿,甚至俄罗斯也表示有可能会间接参与这项计划。由此可见,正是当年英国国防部的一纸禁令,研发系列报道反击UCAV研发系列报道反击迫使法国开始独立自主地发展隐身技术,并最终推动了欧洲六国共同打造欧洲UCAV的进程。21世纪初,欧洲各国在UCAV技术验证方面取得了显着进展,法国AVE、瑞典SHARC和意大利"天空-x等验证机陆续完威首飞并公开亮相。此时此刻,欧洲人站在了一个至关重要的十字路口:是继续各自为政,还是推进联手合作。面对这个非常现实而且颇为棘手的问题,大多数欧洲国家选择了竭诚合作,联手打造欧洲的UCAV验证机。当法国国防部在2003年巴黎航展上正式宣布UCAV验证计划后,瑞典、希腊和意大利等国很快对此产生浓厚的兴趣,各方开始就有关事宜进行初步协商。此时,报道反击之法国国防部经过全面考虑,在2004年年初做出了一个重要决定,将本国的"地平线"计划正式更名为"神经元"计划,希望能有效地集中各国的资金和技术,真正打造出欧洲的第一种全尺寸UCAV隐身技术验证平台,并有可能成为世界上第一种投入生产的UCAV。年12月22日,瑞典萨伯公司与法国达索飞机公司签署了一份谅解备忘录,正式确定参与"神经元"计划。2004年1月底,希腊国防部与DGA签署了一份意向书,希腊航空航天公司将参与"神经元"验证机的研制工作。随后,意大利阿莱尼亚公司、西班牙航空制造公司和瑞士鲁格公司先后加入到"神经元"计划中。最终,六个欧洲国家基本确定了联合实施"神经元"计划的总体框架和基本模式,希望通过合作达到三个主要目标。随着"阵风"和"台风"战斗机项目逐步接近尾声,这些公司的相关部门在2030年前将不再有机会承担任何新型战斗机研制计划,因此有必要提供一个发展方向,以便推动欧洲在航空技术领域的研究与探索,从而保持与美国竞争的能力。为此,合作的重点将集中在发展气动布局、自主决策、低可探测性等技术,欧洲飞机UCAV研发系列报道反击宁波驾校充分验证在材料、计算机和航空电子等方面的技术能力,并力争研制出适应未来网络中心战的无人机系统。这项计划面临的主要技术挑战不仅包括外形设计、多电系统、先进控制系统、自主性,还涉及到人的因素在任务环中的作用、与国家空域系统综合等方面。第三个目标是通过建立一个研制新一代作战飞机的欧洲工业团队,推出一种可以信赖的协作创新模式。与以前共同组建一个合资企业的方式不同,六国政府出于项目发展效率的考虑,同意将工业和管理方面的控制权交给法国DGA局,由它负责协调参与国的利益,做出各项决定和实施整个计划。具体而言"神经元"计划的运作模式就是:以法国达索飞机公司为主承包商,参与研制工作的各国承包商充分利用和发挥各自的技术优势,分工负责一部分设计和研制工作,最终在位于法国南部伊斯特尔空军基地的总装车间内完成装配和测试。正因为如此"神经元"计划的合作并非一蹴而就,各国一直在有关资金投入和工作份额的分配上讨价还价,直到2005年12月才初步达成框架协议。作为欧洲六国联合发展的一个技术验证项目"神经元"计划牵动着正在研制新一代空战平台的各国神经。该机将集各国先进航空技术之大成,制造出一种具有隐身能力的无人驾驶平台,通过试飞来验证一些关键技术,从而满足不同作战任务需要。2006年2月9日,DGA签署了一项价值4.82亿美元的合同,正式将"神经元"计划授予了主承包商达索飞机公司,标志着酝酿多年的无人战斗机技术验证平台终于驶入正轨,设计与研制工作正式启动。达索飞机公司在全面实施"神经元"计划之前面临的一个主要问题是如何将目标明确分解为一个个设计概念,排列出所要验证的各项关键技术,从而指明解决问题的方向。对此,达索飞机公司负责国际间合作的副总经理伊维斯·罗宾斯曾经表示:每个人都知道答案是UCAV,但是没有人知道问题是什么。年5月22日"神经元"设计团队向DGA递交了第一份项目研究报告,提前完成了初步技术定义阶段,其后开始了为期3年的系统定义与设计阶段。同年9月7日"神经元"计划完成了中期评审。在这次评审中,各家公司向来自六国国防采办机构的代表们提交了各自在为期6个月的可行性研究中取得的成果,主要包括飞机的总体布局、低可探测性目标、为满足设计目标而必需的子系统和从地面站控制验证机所必需的性能。中期评审的结果令人满意,于是"神经元"计划推进到详细设计阶段。同年11月28日,罗宾斯在美国举办的第6届UCAV年度大会上,做了题为"神经元:一个构建欧洲防务工业的项目》的报告,首次透露了"神经元"这是一种飞翼布局,只有4个控制面,在设计上综合考虑了可控性和低可观测性,机翼前缘和机头部位将采用吸波材料,报道反击机身腹部设计有2个武器舱,采用一台"阿杜尔"涡扇发动机。年4月10日"神经元"验证机的缩比模型分别在法国航空航天实验室的低速风洞内和瑞典斯德哥尔摩防务研究所的高速风洞内进行试验。这些风洞试验将模拟"神经元"验证机在真实飞行条件下的飞行情况,旨在确认其整个飞行包线内是否可控,为顺利进入下一阶段的研制打下坚实的基础。
在经历了长达近5年的设计和研制后
在经历了长达近5年的设计和研制后,各承包商在2011年年初将各自负责研制的主要部件陆续运抵伊斯特尔空军基地。达索飞机公司按照共同研制的数字样机,在总装车间内开始安装燃油管路、电子线路和设备,并完成了验证机的总装工作。同年12月,研制人员完成了"神经元"验证机的首轮静态测试。年1月19日,达索飞机公司在伊斯特尔空军基地举行了一个隆重的仪式,公开展示了欧洲六国联合研制的"神经元"技术验证机。首席执行官查尔斯·埃德尔斯坦尼主持了揭幕仪式,名誉主席塞尔吉·达索先生、工业团队的代表和参与国的国防部官员莅临现场,见证了"神经元"验证机首次公开亮相的历史时刻。的确,近年来随着X-47B和"鬼怪鳐"等验证机的陆续试飞,飞翼布局已经成为各家公司设计UCAV的一个共识。原因在于,这种布局可以顺其自然地充分利用空气动力,从而实现气动性能和隐身性能的最佳优化,是一个非常接近于完美的设计形状。而且,飞翼布局不仅可以明显降低飞行阻力,宁波驾校在所装燃油量一定的条件下,能大大增加飞机的航程,而且省去了相关的结构材料和操纵机构,使结构重量显着减轻"神经元"验证机的后缘呈M形状,通过电传飞控系统对机翼后缘的4个操纵面进行综合控制,以实现航向稳定-性和偏航控制。据DGA公布的数据,该机的机长约9.3米,翼展约12.5米,全机重量约6吨,最大飞行速度可以达到0.8马赫。粗略来看"神经元"验证机的尺寸与F-16战斗机相当,但是小于F-117A攻击机。此前,作战飞机UCAV研发系列报道反击达索飞机公司和瑞典萨伯公司曾经分别研究过低可探测性的构型和材料,一部分成果已经用于改进现役"阵风"和"鹰狮"战斗机。
因此在实施"神经元"计划过程中,除了采用飞翼布局外,也注重了相关细节设计。为了更好地降低雷达反射截面积"神经元"验证机采用了雷达吸波材料制成的埋入式进气道,机身前部正上方设计有一个宽大的进气口,空气通过s形进气道流入到机身内部。进气口上缘采用锯齿形结构,可以破坏雷达回波,下缘内部采用附面层隔板,能够有效吸除机身前部产生的附面层气流,避免影响发动机的性能。从事机体和发动机设计的研制队伍密切合作,利用进气道畸变格栅来模拟空气流量对进气道的影响,先后完成了一系列风洞试验,以确保用于遮蔽涡扇发动机风扇的S形进气道不会影响发动机所需的空气流量。
该机在尾部采用了埋入式排气装置
该机在尾部采用了埋入式排气装置,通过专门的燃气冷却装置来降低红外辐射。由于复合材料的制造成本过于昂贵,希腊HAI公司制造了一个全尺寸合金排气部件,从圆环形进口逐渐过渡到底部平坦的半椭圆形出口,前面连接发动机的尾喷口,后面适合验证机的"海狸尾"式排气口。根据设计原则"神经元"验证机的发动机将采用经过广泛使用的现有型号。初期评估时,达索飞机公司考虑过采用两台斯奈克玛公司生产的"拉扎克"涡扇发动机,但经过全面分析和论证后,最终决定采用一台"阿杜尔"系列发动机。2006年10月,达索飞机公司从罗·罗公司与透博梅卡公司的合资企业RRTM公司订购了两台"阿杜尔"Mk951发动机,并签订了相关保障合同。该型发动机是"阿杜尔"871发动机的衍生型,主要改进之处包括:设计了新型风扇,可提供更大的推力,涡轮部件采用更好的材料以提高耐久性,不仅推力增加了8,达到29干牛,还降低了寿命周期成本。同时,该发动机采用了全权限数字式发动机调节,具有喘振预防、自动控制和恢复的功能。达索飞机公司对"神经元"验证机并未提出作战要求,多次强调它只是一架技术验证机,永远不会投入作战使用,而且不会投入批生产。因此,这项计划并未专门研制新的传感器、武器或动力装置,一反击而是围绕可以使用的商业机载计算机,通过嵌入关键任务软件,集中设计一种模块化航空电子系统。由此,系统软件设计成为重要一环。研制队伍选定了Arinc653软件设计标准,可以允许各家公司随时修改所研制的子系统代码,而无需重新编写整个系统软件。达索飞机公司负责电传操纵飞行控制软件,通过修改"猎鹰"7X远程公务机的飞控软件,用于"神经元"验证机。与"阵风"战斗机的电传操纵系统相比"猎鹰"7X公务机的飞控系统具有更大的余度,但是考虑到"神经元"计划只有一架飞行试验平台,研制人员希望进一步提高安全裕度,避免发生意外坠毁。在2005年,EADS公司的"梭鱼"和洛克希德·马丁公司的"臭鼬"等无人驾驶验证机先后坠毁,问题都是飞行控制系统存在缺陷,导致研制计划遭受重大挫折。为此,达索飞机公司的研制人员首先利用改进后的AVE—D验证机尽可能地全面测试"神经元"验证机的电传操纵系统,力求避免在飞行试验阶段出现失去控制而导致验证机坠机的情况。年11月,美国诺思罗普·格鲁曼公司与瑞典萨伯公司签署了一份合同,为"神经元"验证机提供LCR-100姿态和航向参考系统,无人驾驶飞机UCAV研发系列报道反击作为导航系统的辅助系统。LCR-100型AHRS采用了代表当今最高技术发展水平的光纤陀螺和微机电加速度计,可以提供精确、连续的姿态、航向、位置、速度和状态信息。除了作为一种全尺寸隐身平台外"神经元"验证机还将用来试验各种系统,重点测试自主导航和决策软件的性能。程序将在执行任务期间动态地调整系统,如果战术环境改变,将能够选择相应的任务计划,并且设计人员还将确定作战／决策回路中操纵员介入的最佳时机。与目前一些UAV计划不同"神经元"实际上只需要少量地面操作人员。操作员将仅提供航路点的更改信息,允许飞行器根据数据库中的威胁信息,自动地重新规划其飞行路线。
研制人员认为这种方法将允许两个人来控制无人机
研制人员认为这种方法将允许两个人来控制无人机,甚至有可能让同～支队伍操纵几架无人机。事实上"神经元"验证机的适航安全标准几乎与欧洲航空安全局或美国联邦航空局对民用飞机的要求完全一样。航空电子设备、液压和电子系统等都将采用余度设计,可以满足JAR23民用适航要求。按照计划"神经元"验证机的下一步工作是进行首轮发动机测试,原计划定于2012年夏天在伊斯特尔空军基地实现首次飞行。接着,该机将在法国、瑞典和意大利实施一系列飞行试验,主要集中在飞行品质、低可探测性、空对地武器投放和集成到C41环境中,最后还将验证无人驾驶飞机如何在当前空域内使用"神经元"验证机的一项重要任务是能够利用武器舱携带和投放武器,或者安装类似侦察设备的各种系统,可以在网络中心战环境中承担试验性的空对地任务。它在机体内设计了2个武器舱,可以分别挂载1枚精确制导武器。按照分工,意大利阿莱尼亚公司负责武器系统的设计和制造工作。值得注意的是,该机在此次亮相时还专门打开了右侧武器舱门,向现场来宾展示了携带的1枚激光制导炸弹。研制团队将充分利用"神经元"验证机来研究激光制导炸弹等精确制导武器攻击地面目标的技术,探索将UCAV融入一个指挥、控制、通信、计算机和情报环境中实施网络中心战的能力,同时还评估无人驾驶平台在有人驾驶的民用和军用飞机空域内使用的可行性。在展示现场,埃德尔斯坦尼呼吁各国政府现在应该充分利用在过去5年研制工作中取得的丰富经验,开始考虑下一步的发展方向。这一呼吁并非空穴来风,暗示着欧洲各国正在酝酿联合启动一项UCAV计划。早在一年多前,随着法国重返北约和英国决定"脱美返欧,两国出于国家利益和战略考量,决定在安全与防务领域开展广泛合作,大力推动欧盟军事一体化进程。随着全球金融危机的蔓延,英国和法国显然感受到经济压力,开始大幅度削减军费开支。正是在这种背景下,2010年11月2日,英国首相卡梅伦与法国总统萨科齐在伦敦签署了一项范围广泛的防务合作协议,其中一项重要议题就是联合研制新一代MALE无人机。在两国国防部的指导和协调下,英国BAE系统公司和法国达索飞机公司将在"螳螂"验证机的基础上,共同设计和生产一种"特勒莫斯"无人机。与此同时,两家承包商还有意进一步扩大和加深合作,开始考虑将"神经元"验证机与"雷神"验证机的下一步研究与发展台二为一,共同启动一项为期5年的后续验证计划。年2月17日,在"神经元"验证机公开亮相一个月后的英、法峰会上,卡梅伦与萨科齐顺理成章地发布了一份安全与防务共同声明。其中专门提到了将在2013年着手实施一项全新的未来空战系统验证计划,旨在为欧洲空战领域的未来发展建立一种战略合作关系,力求在2020年前研制出全新原型机,期待在2030年前打造出具有纯正欧洲血统的无人战斗机。
