萨博的超音速隐形“忠诚僚机”

蝼蚁熊 2024-02-27 07:35:09

瑞典萨博的超音速隐形“忠诚僚机”概念机

一个低可观测,高速无人机概念在增长中的忠诚僚机领域是一个有趣的添加。

萨博正在研制一种超音速、隐形的“忠诚僚机”型概念无人机。该项目作为公司资助的项目已经运行了一段时间,但直到最近才引起人们的注意。然而,最终,这种无人机概念的出现完全符合该公司作为欧洲无人系统活跃开发商之一的地位,并可能预示着萨博未来将为其客户提供什么。

这架在萨博未来空战系统(FCAS)项目下开发的概念无人机的照片,最近在社交媒体上流传开来。在这一点上,值得注意的是,FCAS的命名法被竞争对手英国和泛欧洲未来的空战计划所使用,每个计划都以一架有人战斗机为核心。更令人困惑的是,萨博此前一直在与英国就其FCAS项目进行合作。

最有趣的照片显示了2021年12月对萨博“忠诚僚机”无人机比例模型进行的风洞测试。

在斯德哥尔摩皇家技术高级学校的L-2000风洞中,萨博忠诚僚机概念的完整视图。

与许多这样的设计和概念不同,无人机似乎是为高速、超音速和低可观测性量身定制的。它有一个光滑的,翼身融合配置,突出的缘线围绕箭头状的前边缘运行。剪裁后掠翼在后缘有突出的锯齿,似乎配备了相对非常大的控制面。机身似乎为超音速效率进行了面积率优化。

这一概念还以单引擎为特色,由前机身上方的低可见背侧进气口(用于风洞模型测试)提供动力。虽然模型上的喷嘴区域明显不隐形,但它可能会在未来得到改进,这在低可观察性设计中并非闻所未闻。另一方面,喷嘴可能只是缺乏细节,因为它可能被认为是不必要的风洞试验。尽管如此,它相对较好地埋在尾翼中,从某些方面提供了视线掩护。

超音速阻力图。

典型的低可观测性飞机,无人机有向外倾斜的垂直尾翼安装在后机身两侧突出的吊杆上,并且没有传统的水平尾翼表面。

从下面的模型视图证实,无人机预留有相当大的内部空间运载武器。长储物舱位于机身两侧,由大型单件式舱门隐藏。

有一个开放式武器舱的风洞模型。

进一步的插图揭示了传统的轮式三轮起落架缩回到机身。

萨博的忠诚僚机概念至少早在2022年9月就出现了,当时它作为学术论文的一部分在瑞典首都斯德哥尔摩举行的国际航空科学理事会(ICAS)第33届大会上提出。

在这一点上,重点似乎已经在空气动力学发展的超音速,隐身的忠诚僚机的概念,作为设计的早期阶段的一部分,一些东西将在风洞中进行,以及使用计算机模拟。

风洞模型和风洞中测得的力和力矩的定义。

根据萨博公司的文件,加速设计过程是当时该项目的基石,利用“各种级别的计算流体动力学工具和广泛的增材制造技术进行风洞测试”。增材制造使用计算机辅助设计(CAD)软件或3D物体扫描仪来创建精确的几何形状,这一过程通常被称为3D打印。

萨博公司的文件解释说,该公司的FCAS努力包括“不断研究新概念,并评估它们在不同情况下的作战效率”,超音速、隐身的忠诚僚机“比其他一些僚机成熟得多”。

另外两个视图显示选中的萨博忠诚僚机机翼平台。

虽然这篇论文主要讨论的是快速、低成本的空气动力学发展背后的概念,但也有一些有趣的花絮揭示了实际的忠诚僚机设计。

该论文的作者解释说:“萨博‘忠诚僚机’的概念是根据要求设计的,重点是低雷达特征、高速和超视距空对空任务。”“这需要低超音速阻力和内部武器舱,这在某种程度上是相反的,因为低超音速阻力是通过细长的布局来实现的,而内部武器舱通常会导致相反的结果。”

早期忠诚僚机构型的计算流体动力学评估实例。这一款显然还具有更隐蔽的发动机排气。

空气动力学设计过程也涉及到改变机翼平台,在到达之前,我们看到的风洞模型。

进化过程如图4所示,从底部更显著的变化开始,逐渐向顶部细化形状。报告指出:“不同基线之间的形状演变不仅仅是由雷达特征、结构布局和内部包装等空气动力学因素驱动的。”

Saab

最后,报告指出,萨博“忠诚僚机”无人机的空气动力学发展研究证明,“风洞试验可以在有限的时间框架和有限的预算下成功执行,这是萨博典型项目启动活动中存在的。”

但是,关于萨博“忠诚僚机”、萨博FCAS以及瑞典空军未来作战飞机需求的更广泛地位,仍然存在一些诱人的问题。(也许值得注意的是,风洞模型的机身上有瑞典空军的“三冠”圆形图案)。

早在2019年,萨博就宣布正式加入英国的“暴风雨队”未来战斗机项目,与意大利的莱昂纳多公司一起,以分担成本并为该项目带来更广泛的知识基础。随后,日本也加入了更广泛的英国FCAS努力,其中包括暴风雨战斗机,现在被称为全球空战计划(GCAP)。其目标是到2035年拥有第六代空中平台。

英国主导的“暴风雨”第六代战斗机的概念设计。

虽然瑞典是对英国主导的项目表现出相当大兴趣的国家之一,但在2023年11月,瑞典证实它不再参与“暴风雨”项目,而且它也不再被提及与GCAS有关。

瑞典有可能在未来某个时候通过萨博重新加入GCAS,也有可能与竞争对手泛欧洲FCAS合作。

计划成为泛欧FCAS项目核心的载人战斗机概念。

这两个未来作战飞机项目的目标都是部署一系列互补技术,其中包括忠诚僚机和新一代空射武器,更不用说传感器、发动机、数据共享能力和通信架构了。

然而,到目前为止,潜在的忠诚僚机的细节是有限的,当然似乎没有提到像萨博研究的超音速无人机辅助装置。

一架超音速、隐身的忠诚僚机似乎与目前该领域流行的“平价大众”理念背道而驰。他们的想法是,忠诚的僚机应该足够便宜,让作战指挥官愿意在高风险任务中失去它们,同时又有足够的能力与这些任务相关。尽管如此,即使是美国空军自己的忠诚僚机努力也在转向更高性能,在拟议成本范围的高端。

萨博的“忠诚僚机”(Loyal Wingman)设计,就目前的情况来看,似乎是一种更昂贵、更复杂的解决方案,而不是那些通常被提议与载人平台紧密合作的无人机,最初主要用于空对空作战。

但正是在这样的角色中,萨博忠诚僚机可能是一个非常有力的补充,可以用于作战空军的第五代或第六代战斗机,也可以是第四代战斗机,就像瑞典一样。

柯林斯航空

由此推断,正如我们之前反复讨论的那样,有人可能会说,像鹰狮这样的第四代战斗机可能比第五代或第六代战斗机更受益于先进的忠诚僚机。将两者结合在一起将为第四代战斗机注入全新的活力,并将通过其忠诚的僚机无人机赋予他们隐形,渗透能力,以及极大地扩展战术灵活性,提高意识,并大大提高生存能力。有人可能会说,有了高端的、高度自主的无人驾驶僚机,绝大多数任务可能不需要更先进的有人驾驶战斗机。

换句话说,萨博可以将其鹰狮E/F与测试中看到的无人机配对,以较低的成本大大增强鹰狮的能力,而不是购买高度先进的、隐形的、有人驾驶的战斗机,并不断训练飞行员驾驶它们。

与此同时,萨博声称自己在数字设计、敏捷软件和数字工程技术方面处于领先地位,这些技术不仅有望缩短飞机设计和试飞之间的时间,还能降低成本。这一直是波音/萨博T-7A红鹰先进喷气式教练机的核心原则,尽管这个概念在这个领域仍然相当未经证实,并且也有其突出的贬低者的公平份额。

与许多其他西欧空军不同,瑞典尚未着手采购第五代或第六代战斗机。相反,在可预见的未来,它将依赖60架新一代萨博鹰狮E,并决定在更长的时间内保留其旧的鹰狮C/D机队。鹰狮E与鹰狮C/D是一种本质上不同的飞机,但两者都是非隐形的,基本上是第四代战斗机。

一架瑞典空军鹰狮C在公路基地。

如上所述,拥有一架隐形的超音速无人机可以与鹰狮一起工作,特别是最新的鹰狮E,它拥有更强大的传感器套件,可能是一个巨大的好处。

在空对空能力方面,特别是当配备与鹰狮相同的流星超视距空对空导弹时,机组战斗机以及机载预警和控制飞机和其他资产可以为忠诚的僚机提供瞄准线索,使他们无需使用任何自己的传感器就可以执行交战,并可能暴露他们的存在。相反的一套战术,即无人机向有人驾驶战斗机提供目标信息,也可能有很大的好处。拥有这种可以与有人驾驶飞机协同作战的无人机也会增加可用导弹的数量,从而有价值地提高“弹匣容量”。

鹰狮E装载了7枚MBDA流星和2枚IRIS-T空对空导弹。

在空对地的角色中,萨博“忠诚僚机”无人机将能够深入到更有争议的空域,可能是自主飞行,半自主飞行,或者与鹰狮和其他资产密切合作。

在防御压制能力方面,可以想象这样的无人机将特别受到高度重视,能够在被发现之前接近敌方防空系统,并可能通过动力或电子战能力攻击这些系统。

瑞典可能比其他任何国家都拥有完善的数据链系统,将战斗机和其他平台连接在一起。瑞典战斗机对战斗机数据链已经在1980年代初期在Saab Viggen上部署。

萨博鹰狮E试飞员罗宾·诺德兰德在接受采访时表示:“这个想法来自于对手数量上的劣势,所以我们创造了它作为力量倍增器,以便共享信息——看看你的僚机看到了什么。”“这创造了一种战术行为和许多经验,帮助我们创造了一个能够应对更复杂战术情况的系统。”

瑞典萨博鹰狮E.的平面视图

传感器的创新使用——包括雷达、红外搜索和跟踪以及电子战系统——以及如何共享结果数据是瑞典空军作战的基础。在这种情况下,保持电子静默是非常重要的,一架隐形无人机很可能是一个自然的补充。拥有超音速能力不仅可以提高其在许多情况下的生存能力,而且还可以确保它比其他忠诚的僚机更快地到达目标区域或特定威胁。

值得注意的是,至少有另外一种欧洲战斗无人机声称具有超音速性能(或者至少在以后的版本中会这样做),并且已经飞行。这是土耳其的Baykar Kizilelma,它具有有限程度的降低可观察性特征,并且还为通常由有人战斗机承担的各种空战任务量身定制。

Baykar

凭借其瑞典高度先进研究配置(SHARC),一种实验性无人机,以及与法国达索神经元的合作,萨博已经在隐形无人机设计方面获得了相当多的经验。至少可以说,非常有趣的是,该公司近年来也一直在考虑将真正的高端性能与不易观察到的属性结合起来,这可能会为一种新型的忠诚僚机开辟道路。

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