世界最先进无人机:诺斯罗普格鲁曼 RQ-4A全球鹰无人机

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诺斯罗普·格鲁曼公司的RQ-4A“全球鹰”是美国空军乃至全世界最先进的无人机。于1998年2月首飞,在ACTD计划执行期内完成了58个起降,共719.4小时飞行。“全球鹰”最大飞行速度740km/h,巡航速度635km/h,航程26000km,续航时间42h。可从美国本土起飞到达全球任何地点进行侦察。机上载有合成孔径雷达、电视摄像机、红外探测器三种侦察设备,以及防御性电子对抗装备和数字通信设备。2003年8月,美国联邦航空管理局向美空军颁发了国家授权证书,允许美空军的“全球鹰”无人机系统在国内领空实施飞行任务,使“全球鹰”成为美国第一种获此殊荣的无人机系统。

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名称: 美国RQ-4A全球鹰无人机 英文名:Global Hawk
国家: 美国 类型: 无人侦察机
翼展:35.4 全长:13.5
机高:4.6 空重:3850
最大起飞重量:11610 武器配置: 红外诱饵弹
电子设备:合成孔径雷达、电视摄像机、红外探测器 最高升限:20000
最大航程:26000 最大飞行速度:740
首飞时间: 1998年2月 主要使用方: 美国空军
造价: 1亿2320万美金

美国RQ-4A全球鹰无人机——概述

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美国RQ-4A全球鹰无人机是由美国诺斯罗普·格鲁曼公司研制。是目前(2013年)美空军乃至全世界最先进的无人机。也是世界上飞行时间最长、距离最远、高度最高的无人机。同时也是第一架得到美国联邦航空局(FAA)认证,可以在美国民航机领空飞行的无人机。除国内空域,“全球鹰”无人机还被授权在澳大利亚、葡萄牙、西班牙、苏格兰、丹麦加拿大墨西哥、哥斯达黎加、洪都拉斯、委内瑞拉以及厄瓜多尔等国际空域进行飞行。

"R"开头的名称是美国国防部命名“侦蒐”(reconnaissance)的第一字母;"Q"指无人机;"4"是指无人机计划第四架作品。"A"或 "B"则是两种改装版本和F-16等其他战机有分ABCD型一样。

美国RQ-4A全球鹰无人机——研发背景

全球鹰高空远程无人飞行器(hae uav)计划是为了满足空中防御侦察办公室(daro)向联合力量指挥部提供远程侦察能力的需要而设计的。全球鹰具有从敌占区域昼夜全天候不间断提供数据和反应的能力,只要军事上有需要它就可以启动。作为“高空持久性先进概念技术验证”(actd)计划的一部分,该计划于1995年启动。
actd计划最初由国防先进研究项目处管理,1998年10月转由怀特·帕特森空军基地的空军系统计划办公室接管。

2005年8月,诺斯罗普·格鲁门公司接到美国空军合同,于今年秋初提供2架生产型rq-4a。这项2100万美元合同6月2日授予。这些飞行器将加入目前支持全 球反恐战战区的先进概念技术验证型“全球鹰”无人机行列。

“全球鹰的研制计划分为三部分:设计,研制与试验,部署和评估。相关厂商包括电气系统es公司,信息科技it公司,综合系统is公司,舰船系统和构成公司。

美国RQ-4A全球鹰无人机——实验历程

1998年2月,“全球鹰”首飞,在ACTD计划执行期内完成了58个起降,共719.4小时飞行。

1999年3月,第二号原型机坠毁,携带的专门为“全球鹰”设计的侦察传感器系统毁坏。

1999年12月,三号机在跑道滑跑时出现事故,毁坏了另外一个传感器系统。因此在之后的试飞中,没有加装电子/红外传感器系统。但测试了单独的合成孔径侦察雷达,并获得了侦察影像。

2000年3月,试飞继续,6月,美军在作战能力评估中正式确定“全球鹰”具备了全部作战能力。同时,一个完整的“全球鹰”系统部署到了美国爱德华兹空军基地。

2001年4月22日,“全球鹰”完成了从美国到澳大利亚的越洋飞行创举。这是无人机首次完成这样的壮举。飞行距离远也使得“全球鹰”可以逗留在某个目标的上空长达42个小时,以便连续不断的进行监视。

2003年8月,美国联邦航空管理局向美空军颁发了国家授权证书,允许美空军的“全球鹰”无人机系统在国内领空实施飞行任务,使“全球鹰”成为美国第一种获此殊荣的无人机系统。

美国RQ-4A全球鹰无人机——飞机构造

结构

“全球鹰”机身为平常的铝合金,机翼则是碳纤维。机身长13.4米,高4.62米,翼展35.4米(超过“波音747”飞机的翼展),最大飞行速度644千米/小时,最大飞行高度19810米,最大起飞重量11610千克。“全球鹰”机载燃料超过7000千克,航程可达25000千米,自主飞行时间长达36小时,可以完成跨洲际飞行。“全球鹰”可在目标区上空18300米处停留24小时进行侦察,而U-2侦察机在目标上空仅能停留10小时。

记载设备

“全球鹰”可同时携带光电、红外传感系统和合成孔径雷达。光电传感器工作在0.4到0.8微米波段,红外传感器在3.6到5微米波段。光电系统包括第三代红外传感器和一个柯达(kodak) 数字式电耦合器件(ccd)。合成孔径雷达具有一个x波段、600mhz、3.5千瓦峰值的活动目标指示器。该雷达获取的条幅式侦察照片可精确到1米,定点侦察照片可精确到0.30米。对以每小时20到200千米行驶的地面移动目标,可精确到7千米。一次任务飞行中,“全球鹰”既可进行大范围雷达搜索,又可提供7.4万平方千米范围内的光电/红外图像,目标定位的圆误差概率最小可达20米。装有1.2米直径天线的合成孔径雷达能穿透云雨等障碍,能连续的监视运动的目标。

数据传输系统

“全球鹰”更先进之处在于,它能与现有的“联合可部署智能支援系统”(JDISS)和“全球指挥控制系统”(GCCS)联接,图像能直接而实时地传送给指挥官使用,用于指示目标、预警、快速攻击、战斗评估与再攻击。“全球鹰”还可以适应陆、海、空军不同的通信控制系统,既可进行卫星通信,又可进行视距数据传输通信。宽带通信系统的传输速率为274兆比特/秒,Ku波段的卫星通信系统的传输速率则可达50兆比特/秒。经过信息处理,把情报发送给战区或战场指挥中心,为指挥官进行决策或战场毁伤评估提供情报。另外,机上装有备份的数据链。

缺陷

“全球鹰”也存在一些不足,飞行速度只有644千米/小时,难以逃脱高速战斗机的追击;尽管采用了隐身技术,但喷气发动机工作时仍会产生一定的红外辐射信号。“全球鹰”配备了多种防身装备,一旦敌方发射导弹,机载探测装置可以马上发现,并发射红外诱饵弹进行干扰。但“全球鹰”的载荷能力只有908千克,携带防身装备的能力非常有限,因此一旦在空中被敌方战机锁定,将很难逃脱被击落的命运。

美国RQ-4A全球鹰无人机——单位造价

研制初期,每架“全球鹰”无人机的造价约为5100万美元,如果将研制费用、使用费用和其他间接成本算在一起,“全球鹰”及地面站全系统单价为7300万美元。截止到2012年,“全球鹰”无人机的造价约为1.76亿美元。

美国RQ-4A全球鹰无人机——实战应用

  • 1999年3月29日,由于携带专用侦察传感器系统的第二号原型机在美国加州中国湖试验坠毁,因此“全球鹰”没有在科索沃战争中派上用场。
  • 2001年11月,美军首次将“全球鹰”投入对阿富汗的军事打击行动。在阿富汗战争中,“全球鹰”无人机执行了50次作战任务,累计飞行1000小时,提供了15000多张敌军目标情报、监视和侦察图像,还为低空飞行的“捕食者”无人机指示目标。但在阿富汗战争中,美军却损失了两架“全球鹰”无人机,致使该型无人机的库存数量更加吃紧(当时仅有4架)。
  • 伊拉克战争中,美国空军只使用了两架“全球鹰”无人机。但这两架“全球鹰”无人机却在伊拉克上空执行了15次作战任务,搜集了4800幅目标图像。据统计,在美空军进行的所有452次情报、监视与侦察行动中,“全球鹰”的任务完成率占5%,为美军提供了“广泛的作战能力”。在伊拉克战争中,美空军使用“全球鹰”提供的目标图像情报,摧毁了伊拉克13个地空导弹连、50个地空导弹发射架、70辆地空导弹运输车、300个地空导弹箱和300辆坦克。被摧毁的坦克占伊拉克已知坦克总数的38%。虽然“全球鹰”仅仅承担了3%的全部空中摄像任务,但用于打击伊拉克防空系统的55%的时间敏感目标数据,是由该无人机提供的。
  • 2019年6月20日,伊斯兰革命卫队周四宣称,在伊朗荷姆兹甘省上空击落一架美军RQ-4全球鹰无人侦察机,痛批美方此举是「入侵空域」。根据美联社消息,美国中央司令部发言人海军上校鄂班(Bill Urban)拒绝评论此事,事后仅提到「没有无人机飞越伊朗上空」,随后美国军方也证实了伊朗击落了一架全球鹰,纽约时报报导川普总统一度与幕僚讨论是否打击伊朗,最终否定了打击可能。

美国RQ-4A全球鹰无人机——出口国家

“全球鹰”在实战中的良好表现,已经引起盟国的极大关注。澳大利亚、德国以色列瑞典英国等国家已经表示出对“全球鹰”的极大兴趣。美国会参众两院表示,只要无人机不装备武器,不违反美国限制武器扩散的政策,可以将其出售给其他国家。

  • 德国——欧洲鹰(EuroHawk)是由德国空军所订购的RQ-4B衍生版本,2000年开始计画,与一般的全球鹰主要差异在于特别针对欧洲方面的需求所度身订做的感应器组合。欧洲鹰基本上是以全球鹰Block 20/30/40为基础,但配备了欧洲航空防务与太空公司(EADS)所开发的SIGINT(意指「Signals intelligence」,讯号拦截分析情报)套件。除此之外,德国海军也计画用欧洲鹰来取代原本的达梭-布贺盖大西洋式电子监测机(Dassault-Breguet Atlantique)。 欧洲鹰在2009年10月8日出厂,并在2010年6月29日时进行了首次飞行。该机种在美国的爱德华空军基地进行了为期数个月的飞行测试,最后在2011年7月21日抵达德国曼欣格,由驻防在该地的德国空军第51侦察大队操作但未正式服役。测试期间消息指出并不顺利,美德双方纠纷甚多,飞机还曾经在空中短暂失联。 2018年下半年德国空军表示将放弃欧洲鹰计画,目前非常乐意将这架飞机出售,初步已经接洽加拿大,德国消息表示该十八年的专案已经进展成一个不断交钱给美国的天文数字钱坑,仅仅是飞行测试就耗费了德国财政部七亿欧元,而这仅仅一架的天价无人机究竟对德国国家利益有何用途至今不明显。
  • 澳大利亚——澳大利亚考虑购买以进行海陆监。全球鹰将在2007训练计画​​中和RQ-1 Mariner掠食者无人侦察机做一次评比。 如果选中全球鹰它将被分派到10和11中队,配合P-8A海神侦察机作业。并于2018前取代P-3C。
  • 加拿大——加拿大是潜在客户之一,他们有海陆监视的需求,想要替换现行的CP-140Aurora有人侦察机,以便用遥控方式对北极和远洋进行低成本监控。
  • 韩国——韩国国防采办项目局(DAPA)一直表达希望至少于2011前取得四架RQ-4B和支持设备,以提升韩军智能化程度以备战时和美军能偕同作战。
  • 日本——日本也有意愿向美国采购此型无人侦察机,以监视东海的活动。

美国RQ-4A全球鹰无人机——未来发展

由于无人侦察机在几场局部战争中发挥了巨大作用,因此,美军十分重视无人侦察机的研制与改进。美空军已为“全球鹰”确定了一系列的发展计划,目标是要达到与U-2同等水平。

一旦获得成功,美国防部将用最新的无人机系统取代传统的有人驾驶侦察系统。

研制RQ-4B型无人机

美空军已经授予诺斯罗普·格鲁曼公司一份研制RQ-4B“全球鹰”无人机的合同,RQ-4B是现有的RQ-4A无人机的升级型。

RQ-4B的翼展为39米,而RQ-4A的翼展为35.4米,机身也比RQ-4A略大;载荷由RQ-4A的908千克提高到1350千克;机上携带的电源可为传感器提供10~25千伏安的电流; RQ-4B的续航时间增大,可自主控制,飞行高度可达18000米。此外,RQ-4B将采用开放的系统结构,使其能够“即插即用”各种增强型载荷。美空军考虑最终采用RQ-4B“全球鹰”无人机取代U-2飞机。

海军型“全球鹰”无人机

2003年2月,诺斯罗普·格鲁曼公司从美海军接受了一笔总价值为1.85亿美元的合同,为美海军的“全球鹰”海上验证(GHMD)计划改装两架“全球鹰”无人侦察机。诺斯罗普·格鲁曼公司将研制先进的海军载荷、海军专用的地面控制站以及舰载控制系统。

美国RQ-4A全球鹰无人机——重要事件

  • 2001年4月24日,一架环球之鹰以不停飞方式从艾德华空军基地直飞澳大利亚爱丁堡空军基地,创下无人机飞越太平洋的纪录。共飞了22小时。
  • 2007年10月,加州山火时,全球鹰也出动,发挥监控优势。
  • 2010年海地地震救援工作,美国五角大楼从阿富汗战场上调动了一架RQ-4全球鹰侦察机,拍摄地震灾后画面,并向非政府组织和其它救援组织提供间谍飞机拍摄的照片,让他们能更清楚的了解地面形势。
  • 2011年3月11日,福岛第一核电站事故发生后,美国紧急于3月17日从美军关岛基地调派一架RQ-4全球鹰侦察机,拍摄反应炉受损影像。
  • 2012年6月11日,美国海军一架“全球鹰RQ-4A”无人侦察机在马里兰州索尔兹伯里海岸附近坠毁,幸未造成平民及财产损失,事故原因尚在调查之中。
  • 2012年8月5日,日美两国政府决定动用无人侦察机“全球鹰”对船只在钓鱼岛(日本称:尖阁诸岛)和冲绳附近海域的活动情况进行监控。

文:维基百科,特别鸣谢!

 
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