美軍無人機成功自主空中加油 將改變遠程打擊模式

　　4月22日，X-47B驗証機從帕克圖辛河海軍航空站起飛，在切薩皮克灣上空與一架K-707加油機會合，成功地完成了自主空中加油（AAR），開創了無人駕駛飛機自主實現空中加油的新紀元。此舉顯示，美國國防部經過十多年的探索、研究和試驗，已經完全掌握了大幅延長無人機續航時間的關鍵技術，並正在影響到美國海軍的作戰理念，將改變未來偵察監視與遠程打擊的作戰模式。

　　自主編隊飛行

　　AAR技術的研究與發展得益於2000年啟動的自主編隊飛行（AFF）計劃。NASA希望這項計劃能借助於仿生原理，通過模擬鳥類的V字形編隊飛行，充分利用前方飛機機翼的翼尖渦，為后面緊隨的飛機提供一股上洗氣流，可以有效地產生升力，減小了飛行阻力，從而達到節省油耗和減少排放物的目的。2000∼2001年間，AFF計劃通過飛行試驗取得了理想的減阻效果，可以節省燃油14％。

　　在AAF計劃實施過程中，波音公司扮演了至關重要的角色。該公司與加州大學洛杉磯分校共同研制了編隊飛行測量系統（FFIS），利用全球定位系統（GPS）加上機載運動測試設備，將兩架飛機之間的相對位置精度保持在30厘米以內。同時，波音公司還與德萊頓飛行研究中心合作，為兩架F/A-18試驗機加裝了編隊飛行控制系統（FFCS）。

　　更為重要的是，波音公司為AFF計劃開發了機載無線局域網技術，可以使有人駕駛飛機和無人駕駛飛機同時登陸機載網絡，共享極其精確的位置信息和飛行控制數據。這項技術利用差分全球定位系統（DGPS）的數據，可以獲得精度達到厘米級的定位信息。而且，這種機載無線局域網就還可以使加油機的機組人員精確控制UAV進行加油，從而極大地增強安全性。

　　其后，NASA意識到這項技術在未來的無人機AAR方面具有潛在的應用前景。初步研究表明，未來具備隱身能力的遠程無人偵察與攻擊平台隻有通過空中加油才能達到最大航程的要求，但是考慮到衛星鏈路存在時間滯后的問題，空中加油不能僅僅依賴地面控制人員的指令，必須實現自主化，即完全根據傳感器的輸入而排除人工干預的程序化操縱。近年來，相關學科和技術的快速發展使AAR成為可能。

　　2002年，美國國防部預先研究計劃局（DARPA）針對發展UCAS持久作戰能力的需要，考慮將AAR技術的后續研究正式列為“聯合無人作戰航空系統”（J-UCAS）計劃的一個子項目。盡管J-UCAS計劃半途中止，但美國海軍在投資發展“無人作戰航空系統驗証”（UCAS-D）計劃時依然將AAR列為必不可少的試飛科目，旨在借助X-47B驗証機飛行測試証明AAR技術的可行性。

　　精確對接技術

　　與現役戰斗機相比，無人機實現AAR無疑面臨著諸多技術挑戰。2005年，DARPA牽頭發起了“自主空中加油驗証”（AARD）項目，旨在通過飛行測試研究受油機和加油探管在氣流中的運動規律，為UCAS-D計劃發展出可以在作戰條件下自主完成空中加油的各項關鍵技術。其中，至關重要的是實現對接的技術。

　　從空中加油方式來看，美國空軍使用的伸縮套管式硬管空中加油比較容易實現自主對接，而美國海軍使用的探管－錐套式軟管空中加油相對難度較大。為此，DARPA決定直接驗証無人機採用探管－錐套式加油技術如何能夠精確地保持空間相對位置，在對接時達到厘米級精度。