【文匯網訊】最近有一些專家又在展望無人戰機裝備中國航母，使得外界不但對這種新型「機器人戰機」興趣倍增，也讓很多國內的軍事愛好者不禁揣測：中國未來的國產航母是否也能夠裝備類似的艦載無人戰鬥機？
據新華網報道，2012年11月，「中航工業杯第二屆國際無人飛行器創新大獎賽」在珠海啟動。當時中航工業的這個創意賽對飛行器外形不限，鼓勵一切有價值的創新探索，無論是飛行原理還是氣動佈局方面的創新都行，只要求無人機能夠依照自身動力飛行，能做飛行演示，最高獎金額15萬元。而且這次競技賽較上屆更具挑戰性，要求無人機能夠憑借自身動力自主起飛，在空中自主飛行，在甲板上順利著艦。一些敏銳的航空愛好者立刻意識到這些新的要求和航母有很大的關係。中航工業的相關人士甚至對記者透露，競技賽就是以航母為目標，但「目前我國艦載無人機研發進度」尚在保密之中。
無人機的技術門檻很低，能夠製作較為複雜航模的公司，就有了製作無人機的實力。但無人戰鬥機一下子就把門檻提高了不止10倍。因為無人機具備作戰能力，就意味著其具有一定目標識別和自主攻擊能力，這對無人機的觀瞄系統（眼睛）控制系統（大腦）和通信系統（嘴巴耳朵）有了很嚴格的要求。一方面無人機要能夠偵測到所要打擊的目標，同時還需要向後方控制人員傳回圖像；另一方面在經過人工判定後，無人機可以接收到後方的指令，然後自行發起攻擊行動或者在後方人員的操縱下展開作戰行動。
艦載無人機並不是專為航母而產生的裝備。現代一些先進的驅護艦水面艦艇裝備艦載無人機已經很普遍。日本媒體在跟蹤我海軍編隊西太平洋演練的時候，就拍攝到我軍艦艇使用無人機的照片。但這些中型水面艦艇使用的艦載無人機，受限於艦艇平台的空間，以小型渦槳動力無人機和旋翼式無人機為主。艦載旋翼式無人機可以從直升機甲班垂直起降，而小型渦槳動力無人機只能以彈射方式起飛，然後通過阻攔網或者濺落在海上回收。這兩類艦載無人機主要承擔偵察、監視、預警、數據傳輸等功能，基本沒有能力執行戰鬥任務。
航母這種大型平台，為裝備大型具有作戰和攻擊能力的無人機奠定了基礎。但技術難點在於，這種航母艦載無人戰鬥機，不但要具備一般無人戰鬥機的全部功能，還要有完全自主的航母起降能力。有人戰鬥機的航母起降已經是「刀劍上的舞蹈」，那麼艦載無人戰鬥機的起降，技術難度可見一斑。從某種程度而言，航母艦載無人戰鬥機，其智能可能不止在攻擊作戰上，而且也包括「擬人」態中對飛行器的精巧操作。
因此，航母使用的艦載無人戰鬥機，研製成本極高且開發過程極為複雜。如果中國想在航母上裝備類似X-47B的無人戰鬥機，必須取得五大技術突破。
第一是先進氣動外形設計。從X-47B的外形我們就可以看出，航母艦載無人戰鬥機為了實現隱身、大航程、攻擊/空中格鬥的需要，採用了一系列先進的氣動外形設計。X-47B號稱「全身全頻譜」隱身性能，機體設計採用類似於B-2隱身轟炸機的無尾飛翼佈局，機翼後緣與B-2一樣，呈現多折線後緣，呈W形，這種後緣設計還最大限度地增加了翼根的弦長，保證武器艙和發動機的安裝，並且增大了翼根結構強度，有利於減輕結構受力和重量。由於X-47B是無人機沒有乘員艙，因此採用了機背埋入式進氣道，進氣口設置在機背，然後向下進入發動機，減少唇口反射波的強度，並將反射波集中在少數幾個方向上。再加上在進氣道採用吸波材料及發動機屏蔽格柵，會更進一步增強隱身性能。不僅如此，飛翼式佈局內部裝載佈置緊湊，各種機載設備均順著機翼軸心線沿展方向佈置，並與機翼的氣動載荷分佈基本一致，結構設計簡單，可進一步減輕機翼梁等主承力結構的質量。結構重量的降低，會大大增加飛機的有效載荷，意味著可以裝載較多的燃料、武器及機載設備，從而具備更大的航程，執行更多的任務。
從美國X-47B、英國「雷神」和法國「神經元」這幾種無人戰機對比來看，機背埋入式進氣道+飛翼設計，幾乎成為了這類無人作戰飛機的共同選擇。根據美國一些媒體的猜測，中國沈飛也在發展中國的重型無人攻擊機項目，而且外形與美國的X-47B 類似，近期將可能進行飛行測試。2011年9月，在中國航空工業集團舉行的無人機模型競賽上，沈飛除了首次曝光了殲-31戰鬥機的模型之外，還推出了一款新型飛翼式無人攻擊機「天弩」的模型。因為「天弩」的外形與美國X-47B 類似而引起了廣泛的關注。美國軍事專家理查德 費捨爾表示，從外表上看，這種無人機與美國諾斯羅普-格魯曼公司生產的X-47B 無人機以及波音公司生產的「幻影線」無人機應屬同一個等級。據此美國有分析家也在猜測沈飛正在設計一款無人攻擊機，翼展為15米，機身長度為11米，採用與波音公司「幻影線」無人機類似的飛翼式佈局。再聯繫沈飛在以前珠海航展上推出的「暗劍」無人戰鬥機模型，可以看出沈飛在無人作戰飛機領域的雄心壯志。在中國已經具備設計第四代戰機的基礎上，結合國內強大的飛行設計隊伍和風洞測試平台，完全具備開發隱身飛翼式無人戰鬥機的能力，甚至中國的軍工設計人員還有可能將一些有中國特色的創新融合到艦載無人戰鬥機的設計上。
當然，氣動外形的設計只是研發艦載無人戰鬥機第一步。第二是先進飛控技術。到了這一步，才真正觸及無人戰鬥機的技術難點。早期的無人機是遙控駕駛飛行器，它是由地面遙控飛行的，它的飛控系統相對簡單的多；隨著相關技術的不斷發展，使開發全自主飛行的無人機已成為可能。任務越複雜的無人機，飛控難度就越高。而航母艦載無人戰鬥機飛控技術，無疑代表了這一領域的「皇冠上的寶石」。
航母艦載無人戰鬥機飛控技術挑戰貫穿於起飛、巡航、作戰、返航和降落的全過程。從起降上來看，艦載無人戰鬥機要在移動和起伏的航母平台上依靠電磁彈射器起飛，和在陸地機場起飛有很大的差別。在彈射階段，飛控的作用還不是特別大，畢竟對於有人艦載機來說，彈射階段飛行員的操作也很少。關鍵在於彈射出去後該怎麼辦。艦載無人機一旦彈射出去，其飛控設備必須準確地知道自己速度、位置和高度的精確數值，從而為控制姿態提供依據。這裡面就涉及到無人機的精確定位和測高、測速手段。同時，飛控系統還要應對外界氣象條件如側風對自身飛行的干擾。在獲得自身和外界的狀態後，無人機的飛控計算機必須馬上控制發動機和飛行舵面，控制無人機成功起飛離艦，然後根據預定的航線向作戰區域前進。
在巡航狀態中，過去傳統的無人機飛行航路是由地面人員根據環境信息和飛行要求手工或者軟件設計出來，在無人機沒有起飛的時候裝載到無人機飛控中。這種方式無人機飛行航路在起飛前已經固化。然而艦載無人戰鬥機的任務要複雜的多，完全有可能像有人艦載戰鬥機那樣，臨時受領新的任務從而前往另外一個目標空域。因此艦載無人戰鬥機的飛控設備具有在空中調整航路的功能。而無人機臨時調整航路，則是要通過傳感器對環境變化的反饋更新後，飛控計算機要在相應時間內根據一系列算法對航路進行規劃設計。無人機實時航路規劃是無人機集群配合、集群戰術再規劃、集群戰術目標再制定等高級自主飛行的技術基礎，是提高無人機的生存概率的一種最有效的手段。美國國防部2005年8月8日發佈的最新版的無人機路線圖，將無人機實時航路規劃技術作為2005-2015年的重大研究課題被列出。很多媒體認為X-47B是能夠自主作戰的機器人戰機，但實際上現有無人作戰飛機智能還沒有那麼高，其所謂的「智能」更多是自主航線設計和自主攻擊。
無人戰機的作戰狀態，對飛控系統提出了更高的要求。無論是空中格鬥作戰還是對敵攻擊，無人戰機平台本身和目標都處於高度運動之中。飛控系統要能夠根據迅速變化的戰場環境，合理控制無人戰機的空中機動態勢，能夠滿足作戰中大迎角、超機動、超低空飛行等非常規控制的要求。和有人戰鬥機相比，無人戰鬥機的飛控系統就不是簡單的輔助飛行員操縱飛行員，而是要融合各種機載設備，從導航系統估計無人機的位置速度和姿態，在依靠制導系統處理無人機的軌跡，從而實時輸出下一步的航線，同時控制系統在產生舵面信號控制無人機的姿態和速度，最終實現空中三維空間達到甚至超過有人戰機的飛行性能。同時，對於無人戰鬥機，還需要考慮作戰中飛行器戰傷處理的問題。作戰導致戰機受損，是不可避免的，但飛行員操控受傷戰機，具有人機合一的特點，不僅看儀表和各種指示，更依靠對飛機的直接接觸，包括感官和軀體的親身感覺，以及飛行經驗。而無人戰鬥機的飛控設備要完全要依據來自飛行器上各種檢測裝置的數據，來做出「判斷」，並能夠進行自動處理損傷或者故障排除。
返回航母降落，無論是對於有人戰鬥機還是無人戰鬥機，都是事故率最高的環節。美國X-47B先是通過安裝有X-47B無人機的全套航空電子設備和軟件系統的F/A-18D「替代機」在「艾森豪威爾」號上成功完成攔阻著陸，然後又在2013年7月10日成功實現在布什號航母上成功著陸，但緊接著又組織兩次試降，結果「好運不在」，均以失敗告終，可見無人機航母降落的技術難度。美國的做法是使用高精度的精密GPS全球定位系統，來實現無人戰機在航母上降落。但中國一方面難以使用美軍的高精度GPS信號，另外即使中國的未來的北斗系統堪用，衛星導航在戰時受到干擾的可能性也非常大。因此中國未來的艦載無人戰鬥機，除了使用衛星導航之外，必須在飛控系統中融合「視覺引導技術」，也就是利用機載紅外或者可見光傳感器獲得圖像，通過圖像處理得到無人機導航定位姿態參數，來實現在航母上的安全降落。
第三是智能攻防一體化火控技術。根據美軍的分類，無人機按照自主能力可分為ACL-1至ACL-10級（完全自主），像「捕食者」這類在伊拉克和阿富汗大放異彩的無人機，「智商」並不高，也就是初步具有對機體故障自我診斷和修復的能力，至於對地攻擊，還需要後方人員的控制，也就是ACL-2的水平，也就談不上複雜火控。從ACL-4級開始，無人機才有了比較完備的火控系統。而對於X-47B這類下一代艦載無人戰機，則屬於更為先進的ACL-6的水平，也就是無人機具備的多機應對突然出現的戚脅目標的功能。多架無人機在執行任務過程中，能夠對突然出現的威脅目標，多機進行規避，並對該目標和已有的威脅進行排序，進行各無人機和目標之間的配對，各無人機分別完成自己的任務，並且可以互相共享態勢信息。到了這一步，就需要艦載無人戰機具有一定「智能」的，能夠實施攻防一體化的自主火控系統。
這其中就涉及到多機協同多目標攻擊的數據鏈技術、多目標攻擊的威脅智能評估與排序、多機協同多目標攻擊的智能空戰決策、以及空空導彈智能化三維導引等技術。這裡面除了數據鏈技術以現有水平就能滿足需要以外，其他技術尚處於摸索和試驗階段。即便是X-47B也是以對地攻擊為主要作戰方向，等於降低了火控系統的研製難度。
第四是低成本大推重比渦扇技術。從美國來看，無人作戰飛機用的渦噴/渦扇發動機往往是從民用發動機或有人駕駛軍用飛機發動機衍生而來。例如美國X-47B就使用了原來為F-16研製的F-100衍變過來的F100-220U渦扇發動機。從艦載無人戰機本身的特性和作戰環境的特點來看，其發動機應該具有耗油率低、推重比大、研製採購成本低、易於維修、適合長期存放等特點。從中國現有軍用飛機裝備的發動機來看，適合在無人戰鬥機上使用的幾乎沒有。無論是俄羅斯的AL-31F還是國產的「太行」，都太大太貴，並不適合在無人戰機上使用。反倒是中航工業2012年在珠海航展上披露「岷山」發動機研製計劃，更符合無人戰機的需求。根據中航工業的材料：「岷山」發動機最大起飛推力可達4700公斤力，具有推重比高、飛行包線寬、起動高度高、加速性能好等突出特點。「岷山」發動機在設計與製造方面採用了可靠性高、成熟度高的技術，充分利用了國內近年來在航空發動機研製方面形成的能力和基礎，具有深厚的技術基礎和強有力的技術保障。除了推力上比F100-220U的7200公斤要低以外，也算是現在國內目前比較適合無人戰機的發動機。當然從整體上來說，中國軍用航空發動機的水平和種類都無法和美國相比，「岷山」也是無奈的選擇。
第五是信息安全技術。美國無人戰機在阿富汗、巴基斯坦肆意殺傷無辜平民的時候，很多人都為這種不眠不休不需要軍餉的殺人機器而感到恐懼。然而2012年美軍絕密的「坎大哈怪獸」RQ-170無人機被伊朗捕獲，外界才赫然發現，無人機的信息安全是如此重要。現在無人機根本無法做到完全自主作戰，因此後方對無人機的控制和聯繫就至關重要。在戰場上，無人機和後方的通信，完全有可能會遭到對方的干擾，從而導致控制的失效。更為可怕的是，類似美軍RQ-170被捕獲的事件證明，無人機指令和數據，有可能被對方攻擊和破解，從而造成飛機損毀和任務失敗，甚至可能使我方的無人戰鬥機被敵方控制和利用。因此無人戰機必須採取最嚴密的網絡安全技術和完善的自毀程序。
無人戰機好是好，但不能忽視擋在前面的技術難關。尤其是智能化飛控、火控系統以及如何保證信息傳輸安全，都讓各國研製無人戰機的專家死了不少腦細胞。在發展航母艦載無人戰機上，我們必須保持清醒的頭腦。美國在航母上應用無人戰機，是為了針對大縱深國家的滲透打擊需要。即便是美國，X-47B在除了攻擊以外，也賦予了偵察、預警等其他功能。因此如果中國在未來研製航母艦載無人機，未必要強求「攻擊」「空戰」的「戰鬥」屬性，設置過高的目標，完全可以從容易突破的環節著手，從解決無人機在航母安全起降開始，先發揮無人機在預警、偵察、中繼制導等方面的作用。 | 
