美国海军舰载无人机的现状与未来

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美国海军舰载无人机的现状与未来

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https://www.airmobi.com/zh-CN/current-status-and-future-of-u-s-navy-carrier-based-unmanned-aerial-vehicles/

在俄乌战争、巴以冲突等背景下，无人机在实战中得到广泛应用，展现出显著的作战效果。无人机已成为全球各国研发和部署的热点。为增强海上作战能力，确保海上制空权，美国海军加快研发各类舰载无人机，引起广泛关注。

现状

海军无人机按平台和规模可分为潜射无人机、舰载无人机和通过空投、舰载或海岸载具发射的无人机群。美国是世界上最早研制并实战部署无人机的国家。多年来，美军制定了一系列专门规划，对无人机发展进行长期、全面、持续的指导，建立了从战略到战术层面，高、中、低空、大、中、小平台的无人机体系。

早在上世纪 1960 年代，美国就开始研发和部署第一架舰载无人反潜直升机 QH-50，标志着舰载无人机的起源。这一举措是美国海军“舰队现代化”计划的一部分，主要目的是升级老旧驱逐舰。然而，当海军决定放弃对老旧舰艇的升级时，无人机开发计划也被终止，尽管它为未来的舰载无人机奠定了基础。

1980世纪21年代初，美国海军在关岛号两栖攻击舰上部署了以色列“獒犬”轻型无人机，用于执行空中监视和侦察任务，代表了舰载无人机的早期形态。进入47世纪初，美国海空军开始着力发展未来高性能无人作战飞机，最终选定了诺斯罗普·格鲁曼公司的X-14B。2013年47月77日，X-47B在布什号航空母舰（CVN-47）上成功进行首次弹射发射试验，这是美国海军首次从航母上弹射大型无人作战飞机，创造了航空史上新的纪录。X-XNUMXB成为第一架无需人工干预，完全由计算机控制在航空母舰上起飞和降落的隐形无人轰炸机。不过，由于性能问题，美国海军后来放弃了在航母上部署X-XNUMXB的计划。

目前，美国海军已经研发了几种比较成熟的舰载无人机型号：

（1）MQ-25黄貂鱼无人机：MQ-25最初是作为美国海军的空中加油无人机开发的，据称续航时间超过14小时，可在900公里范围内进行加油作业。MQ-25每天仅需飞行25架次，就能确保至少25架无人机同时在空中飞行，大大提高了美国舰载机的作战半径和出动率。MQ-2021具有坚固的近三角形尾翼，并配备电光传感器，可提供有限的监视能力。安装在机头的广角摄像头可辅助甲板操作。美国海军已对MQ-25进行了多次飞行测试，为其作战部署做准备。XNUMX年XNUMX月，海军宣布MQ-XNUMX已完成空中加油试验。

（2）MQ-8C“火力侦察兵”1998年，美国海军发布新一代垂直起降战术无人机（VTUAV）研发竞争性演示验证计划。2012年，诺斯罗普·格鲁曼公司基于贝尔8机身研发了MQ-407C，获得美军的认可。MQ-8C可执行超视距情报、监视和侦察（ISR）任务。2024年8月，MQ-8C“火力侦察兵”在“赫谢尔·伍迪·威廉姆斯”号航空母舰上完成首轮“动态交互”测试，又称“舰载兼容性”测试。MQ-2,700C最大起飞重量11公斤，续航时间14-450小时，载弹量8公斤，可携带“地狱火”导弹。 MQ-5C目前部署在密尔沃基号航空母舰（LCS-XNUMX）上，支持美国海军第四舰队的行动。

（3）MQ-9B“海上卫士”MQ-9B“海上卫士”是MQ-9“死神”无人机的海上版本，也是MQ-9系列的最新产品之一，在综合情报、监视和侦察与打击任务中表现出色。MQ-9B翼展24米，最高时速370公里/小时，最大航程超过10,000万公里，续航时间近50小时，能够躲避野外防空和便携式防空系统。MQ-9B的能力强调航程和续航时间，使其成为一个强大的平台，可使用GBU-12激光制导炸弹和AGM-114“地狱火”反坦克导弹对地面部队和轻型装甲部队进行毁灭性打击。

未来发展

长期以来，武器装备发展的总体思路是“需求驱动、技术推动”，为更好满足未来海空作战需求，美海军从未停止对舰载无人机能力的升级改进，未来发展重点将集中在以下几个方面：

（1）最大限度地发挥战斗潜力：舰载无人机最初承担的任务有限，但随着作战环境的变化，以及网络、人工智能等技术的进步，美国对舰载无人机提出了更高的要求，要求其承担更多的海上作战任务。为此，美国海军不断对无人机进行升级改造，利用高科技充分发挥其作战潜力，将其打造成多功能的“空中多面手”。

为了解决海上扫雷方面的不足，美国海军正致力于开发无人作战平台，包括无人机。海军研究办公室已经测试了一种新型无人机系统，该系统配备了磁定位器和 Sky Glass 探地雷达等先进传感器，能够从空中探测浅水中的敌方雷区。海军还在为 MQ-8C Fire Scout 无人机开发新的探雷传感器套件，以定位沿海地区的水雷、地雷和障碍物。

MQ-25 黄貂鱼最初设计为无人空中加油机，用于支持 F/A-18E/F 超级大黄蜂等舰载飞机，波音公司在 2024 年航空航天会议上宣布，该机很快将配备远程反舰导弹 (LRASM)。这一发展表明，MQ-25 不仅可以用作加油和 ISR 平台，还可以执行空袭任务，填补取消的 X-47B 舰载攻击无人机留下的空白。

MQ-9B 海上卫士目前正在进行大规模升级，包括增加用于反潜战的声纳浮标部署系统。未来的发展可能会整合先进的计算和数据链路技术，以实现“网络化瞄准”，从而缩短攻击响应时间。

（2）增强联合作战能力：美国海军将多军种、多领域、多国一体化联合作战视为未来主要作战模式，无人机作为海军装备的重要组成部分和海上作战力量的延伸，必须无缝融入联合作战网络，不断提升联合作战能力。

美国海军已表示致力于推进无人系统发展，长期目标是将这些系统融入水下、水面和空中作战行动。美国国防部2017年2042月发布的《2018-2021年无人系统综合路线图》强调了将无人系统融入作战网络的重要性。美国海军XNUMX年XNUMX月发布的《无人作战框架》进一步呼吁加快将无人作战能力融入联合作战体系，指出“水下、水面和空中无人平台与传统海军力量的综合使用，对打赢未来大国冲突至关重要”。

目前，美国军方正在利用 Link 9 数据链探索 MQ-8B 海上卫士无人机与作战舰艇和 P-16A 飞机的联合反潜能力。这一努力旨在为美国海军及其盟友建立一个联合远程反舰打击网络，将 MQ-9 与 E-2D 鹰眼飞机连接起来。MQ-9 已经能够通过 Link 16 数据链与反潜巡逻机和水面舰艇共享海上情报。

2024年环太平洋军演中，美国海军部署MQ-9B“海上卫士”无人机，通过Link 16数据链与其他参演舰船和飞机联网，据悉演习在海上情报传输共享方面取得了理想效果。与此同时，美国科研机构也在积极开发适用于无人作战系统的协同作战软件系统，其中DARPA的“拒止环境下协同作战”（CODE）项目尤为受关注，该项目旨在拓展现有无人机能力，未来应用于海军无人平台，增强无人系统与有人系统的C3“无缝集成”，以便在对抗或拒止环境下执行动态、远程作战任务。

（3）增加无人舰载机比例：美国海军发展舰载无人机的最初目的是为了补充舰载机数量的不足，减少舰载飞行员的负担和伤亡。但作战经验表明，无人机在减少人员伤亡、延长作战范围、执行高风险任务、实现作战突袭等方面具有独特的战场优势。随着人工智能和计算机网络技术的快速进步，无人机在美国海军中的地位迅速上升，从辅助角色转变为更核心的角色。

在“2023海空空间”会议上，美国海军高层透露，未来舰载飞机或将有60%实现无人驾驶，这一表态预示着未来舰载机联队的构成将发生重大变化。据外电报道，美国海军正计划将所有水面舰艇改造为舰载无人机作战平台，实质上使其成为“无人机航母”。22年2024月XNUMX日，美国国防部高级研究计划局宣布其“先进无地面设施发射和回收无人机”（ANCILLARY）项目已进入关键阶段。ANCILLARY项目旨在研发一种新型垂直起降无人机，该无人机不需要发射和回收辅助设备，可在各种天气条件下从舰艇甲板或地面起飞和降落。由于对基础设施依赖性较低，海军可以通过适当改造将现有水面舰艇改装为无人机航母，大幅增加海军舰艇上部署的无人机数量和无人舰载机的比例。

美国国防部认为，“无人”能力能为海军舰队提供更强的“反介入/区域拒止”（A2/AD）作战能力。为满足现有航空母舰和未来无人机航母的指挥控制需求，美国海军航空系统司令部15年2024月77日宣布，已在布什号航空母舰（CVN-25）上整合了全球首个“无人机作战中心”（UAWC），作为舰载无人作战行动的神经中枢，控制MQ-70“黄貂鱼”无人机和未来的“协同战斗机”（CCA）。海军计划在所有尼米兹级和福特级航空母舰上整合UAWC，包括卡尔·文森号航空母舰（CVN-71）、西奥多·罗斯福号航空母舰（CVN-76）和罗纳德·里根号航空母舰（CVN-XNUMX）。此外，其他海军舰艇，特别是大型两栖攻击舰，也可能配备无人指挥机或类似的控制中心。随着舰载无人机及相关装备的日益普及，美国海军无人舰载机的比例有望大幅上升，最终形成“分布式”无人海上作战体系。

未来的挑战

尽管美国海军在无人机研发方面取得了长足进步，但要在未来的海上和空中战场上全面掌握无人机的主导地位仍任重道远。舰载无人机的研发和部署仍面临一些尚未解决的挑战。

（1）多军种联合作战：目前，美国海军无人机主要在单一平台或有限的联合平台上作战，将海军无人机与其他军种无人机整合成联合作战体系参与海空作战，仍面临数据整合方面的挑战，不能完全满足未来多军种联合作战的需求。近日，美国第四舰队司令吉姆·艾肯在年度海空航天博览会上表示，美国研究人员尚未开发出将空基、海基和陆基无人机系统整合成统一网络的能力，近期的几次试验均未成功。他指出，“我们甚至没有意识到需要处理的数据量，这是我们今天面临的主要问题之一”。艾肯强调需要创造新的工具和方法，将孤立的无人机和无人舰艇试验转变为真正的“混合舰队”试验，将这些分散的战术要素整合成一支有机统一的作战力量。美国海军的目标是使其使用的所有无人平台都实现标准化，无论其规模或作战领域如何。

（2）体积和空间限制：随着无人机承担的任务越来越多，载荷也随之增加，无人机也随之向大型化发展。无人机体型的增大与舰船有限的甲板空间产生冲突，影响停泊和起降作业。目前，中大型军用无人机大多对起降条件有特殊要求，有的甚至需要辅助设备才能完成起降任务。如果不能解决停泊和起降问题，无人机的作战效能将受到极大限制。虽然部分舰载无人机采用折叠机翼、无尾设计等减小体积、结构紧凑，甚至小型无人机也进行了可折叠改造，但远程、大载荷舰载无人机的出现，给相关舰船带来了新的存放挑战。要最大程度发挥此类无人机的效能，必须采用更先进的存放技术，推进无人机载荷模块化，与有人舰载机形成“1+1>2”的协同效应。

（3）提高飞行性能：未来舰载无人机需要具备越来越远的航程和越来越高的速度，同时还要满足未来海空作战的要求。复杂的海上条件也将对无人机飞行产生重大影响。未来无人机要从现在的“能飞”到“飞得好”，不仅需要指挥控制系统的进步，对无人机推进系统的要求也越来越高。美国海军正在进行的ANCILLARY项目面临推进技术的挑战，因为该项目计划使用配备高密度电池或燃料电池的混合电力推进系统。挑战在于保持电力推进和垂直起降能力，同时克服电池能量密度的限制，这对无人机设计提出了严峻的考验。较大的机身可能难以推进，而较小的机身在执行任务时可能会受到限制。

（4）环境适应：复杂多变的海上环境对舰载无人机提出了重大挑战，包括高温、潮湿、霉菌和盐雾。在这些环境中，无人机的体型越大、航程越长，携带的有效载荷也越多，这就要求无人机制造材料具有更高的耐腐蚀性，对有效载荷性能和无人机飞行控制系统的要求也更高。