在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)快速投送能力提出更高要求的背景下,一款融合創(chuàng)新設(shè)計(jì)與前沿技術(shù)的地效飛行器正引發(fā)全球關(guān)注。

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美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)所主導(dǎo)的“自由升降者”(LibertyLifter)項(xiàng)目嘗試借助地效翼(依據(jù)WIG效應(yīng)原理),來(lái)構(gòu)建全新的運(yùn)輸平臺(tái),從而為軍方提供無(wú)需依賴傳統(tǒng)跑道的遠(yuǎn)距離投送方案。這一充滿想象力的研發(fā)計(jì)劃,究竟能否突破技術(shù)瓶頸,改寫未來(lái)軍事運(yùn)輸?shù)挠螒蛞?guī)則?

“自由升降者”的核心設(shè)計(jì)理念基于地效翼效應(yīng)——當(dāng)飛行器貼近水面或地面飛行時(shí),機(jī)翼與水面之間形成的高壓氣墊可產(chǎn)生額外升力,使飛行阻力大幅降低,效率顯著提升。這種特性讓地效飛行器一方面具備船舶在水面起降的能力,另一方面又擁有飛機(jī)的高速特性。尤其在廣闊水域,它更是特別適合去執(zhí)行運(yùn)輸任務(wù)。

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AuroraFlightSciences公司作為項(xiàng)目主承包商,公布的概念設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出典型的飛行船布局:V型船體機(jī)身、大型平直主翼配翼尖浮筒、八臺(tái)翼掛渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī),以及通過(guò)后艙斜坡裝卸貨物的功能設(shè)計(jì),可滿足輕型兩棲裝甲車等裝備的運(yùn)輸需求。當(dāng)前研發(fā)的演示機(jī)為目標(biāo)機(jī)型的80%比例,有效載荷約25噸,接近C130運(yùn)輸機(jī)的常規(guī)載重水平,翼展達(dá)216英尺,計(jì)劃使用美國(guó)政府提供的成熟發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)(具體參數(shù)待披露)。

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DARPA的終極目標(biāo)是打造payload——堪比C-17A“環(huán)球霸王III”的量產(chǎn)機(jī)型(C17最大載重82噸,實(shí)際常用約60噸),并要求其具備在海況4級(jí)(35英尺浪高)水域起降、海況5級(jí)(68英尺浪高)持續(xù)作業(yè)的能力。由于主要在距水面,數(shù)百英尺的地效區(qū)飛行,演示機(jī)采用無(wú)增壓座艙設(shè)計(jì)。但是如何在復(fù)雜海況下,穩(wěn)定維持地效飛行,尤其是規(guī)避浪尖撞擊風(fēng)險(xiǎn),成為項(xiàng)目的核心技術(shù)難點(diǎn)。為此設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)引入了“混合模式”,它允許飛行器在必要的時(shí)候,爬升至10000英尺這樣的常規(guī)高度,而且是以犧牲部分航程為代價(jià),進(jìn)而換取任務(wù)的靈活性。

在潛在的太平洋沖突場(chǎng)景中,“自由升降者”的無(wú)跑道依賴特性顯得尤為重要。美軍設(shè)想利用其高速(遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)貨船),高適應(yīng)性的優(yōu)勢(shì),向分散的、偏遠(yuǎn)的基地,或者未開發(fā)的島嶼快速投送兵力與物資,這樣的話,能夠緩解傳統(tǒng)空運(yùn)對(duì)固定機(jī)場(chǎng)的依賴,以及海運(yùn)速度所存在的局限。低空飛行軌跡還能借助地球曲率規(guī)避部分雷達(dá)探測(cè),進(jìn)而提升戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。

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值得關(guān)注的是,項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)制造工藝的跨界融合:摒棄那種純粹的航空制造模式,轉(zhuǎn)而將海事造船技術(shù)與之相結(jié)合,計(jì)劃在那些具備成熟船舶工業(yè)基礎(chǔ)的地區(qū)進(jìn)行建造,利用船塢來(lái)完成組裝之后直接下水。其演示機(jī)將會(huì)終生以水面作為基地,并且完全取消了陸地起落架的設(shè)計(jì)。這一理念,不僅降低了制造成本,而且更深入地探索了國(guó)防工業(yè)與民用造船產(chǎn)能之間的協(xié)同路徑。

地效飛行器的軍事應(yīng)用并非全新概念。蘇聯(lián)曾于上世紀(jì)研發(fā)出“里海怪物”等一些型號(hào),不過(guò)由于受到控制技術(shù)以及使用場(chǎng)景的限制,一直都沒能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的部署。其實(shí)這也反映出當(dāng)時(shí)在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域存在著一定的局限性。具體請(qǐng)看:如今俄羅斯的復(fù)興嘗試也未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

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反觀中國(guó)這邊,自主研發(fā)的AG600這一大型水陸兩棲飛機(jī),已然在近年達(dá)成了量產(chǎn)。它具備53.5噸最大起飛重量,還有水陸兩棲起降能力,在南海島礁的補(bǔ)給等諸多任務(wù)當(dāng)中,更是展現(xiàn)出了較為明確的戰(zhàn)術(shù)價(jià)值。日本的US-2水上飛機(jī),以其卓越的抗浪性能以及超棒的短距起降能力,成為了海上救援與特種運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵利器,具體請(qǐng)看:。美國(guó)特種作戰(zhàn)司令部還研究過(guò)MJ-130水上運(yùn)輸機(jī),可是該項(xiàng)目下馬了。

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這些案例既驗(yàn)證了水上飛行器的戰(zhàn)略價(jià)值,又凸顯了“自由升降者”正面臨著的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度。從這些實(shí)例能看出相關(guān)技術(shù)的發(fā)展不但受到了廣泛的關(guān)注,還對(duì)現(xiàn)有的民用市場(chǎng)格局產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,“自由升降者”所處的位置也就變得更加復(fù)雜、更具挑戰(zhàn)性了。

根據(jù)項(xiàng)目安排,“DARPA”2025年夏季將確定是否繼續(xù)推動(dòng)演示機(jī)的生產(chǎn)了。若順利通過(guò)審核,首次飛行時(shí)間預(yù)計(jì)在2028年至2029年之間了,此時(shí)間比原計(jì)劃實(shí)際推遲了整整一年。

Aurora公司坦陳,盡管概念設(shè)計(jì)基本上確定了其形態(tài),但是在細(xì)節(jié)優(yōu)化以及系統(tǒng)的集成這兩方面依然需要投入大量的工作。歷史經(jīng)驗(yàn)表明,DARPA的X-Plane項(xiàng)目成功率并非100%,而且該公司在2018年取消的XV-24無(wú)人機(jī)項(xiàng)目其實(shí)就是一個(gè)前車之鑒。不過(guò)“自由升降者”承載的不僅是一款裝備的研發(fā),更是美軍對(duì)“分布式海上作戰(zhàn)”與“遠(yuǎn)征前進(jìn)基地”等新興作戰(zhàn)概念的探索。若能突破地效飛行的控制難題,而且能夠?qū)崿F(xiàn)成本可控,它就有望成為連接“海”與“空”的新型投送樞紐,為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)物流網(wǎng)絡(luò)提供革命性解決方案。

在軍事科技飛速迭代的今天,“自由升降者”的每一步進(jìn)展都牽動(dòng)著戰(zhàn)略投送領(lǐng)域的神經(jīng)。它能否跨越技術(shù)與實(shí)戰(zhàn)之間的鴻溝,從圖紙上的概念變?yōu)楹C嫔系摹翱罩芯夼灐??時(shí)間將會(huì)給出答案,而且毋庸置疑的是,這場(chǎng)關(guān)于地效飛行器的技術(shù)突圍,已經(jīng)為軍事運(yùn)輸?shù)奈磥?lái),寫下了濃墨重彩的注腳。

參考文獻(xiàn):1.美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA). “自由升降者” 項(xiàng)目官方介紹

2. 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)有限公司. AG600 大型水陸兩棲飛機(jī)技術(shù)參數(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景