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控制群集无人机成本的关键:寿命300小时的短寿发动机

时间:2017-07-29 22:38:00        来源:

美国空军实验室希望厂商生产低成本、可在战场上牺牲的无人机,为了达到这个目的,最关键的层面在于可否控制发动机的成本,因此未来的群集无人机将可能会采用200~300小时、甚至50小时寿命的短寿发动机,而不是现在所使用有着3,500小时寿命的产品。(来源:Kratos)

在大部分的大型无人机(UAV)设计上,都采用现有的成熟、可达到需求的发动机,藉此可降低开发成本、时间与风险,但是,大型的无人机并不适合大量生产,且未来盛行的无人机和武器,将可能是低成本的群集无人机与廉价巡航导弹,因此现有的发动机可能不符合需求,而是需要开发更小、更短寿,重点是更廉价的全新发动机。更简单的说,群集无人机不需要3,500小时寿命的高级发动机,而是需要300小时,甚至50小时的短命发动机即可,重点是便宜。

目前克拉托斯防务公司(Kratos Defense)无人机系统部门正在开发“低成本消耗性打击展示机”(Low-Cost Attritable Strike Demonstrator,LCASD)给美国空军实验室(AFRL)测试忠诚僚机(Loyal Wingman)的概念。此外,该公司也正在竞标AFRL的灰狼(Grey Wolf)低成本巡航导弹原型计划。

廉价、简单、短寿的发动机成为可否有效控制无人机成本的关键。(来源:USAF)

LSCAD的原型,先前叫做XQ-222女武神(Valkyrie),但现在已经被定名为XQ-58A女武神(Valkyrie),这是一款翼展29尺;极速可达0.85马赫;航程达4,700海浬的低可视度无人机,可伴随有人战机执行打击任务,预计于2018年初进行原型机飞行试验。尽管LSCAD并不属于抛弃式设计,但它的成本仍要经得起在战斗中所可能遭遇的损失,毕竟忠诚僚机的概念在于有效提升有人战机的生存力,其中一个方式就是以数量抵销敌人防空系统的能量,因此机上系统成本不可过高。

XQ-58A目前使用的是威廉斯FJ33-5涡扇发动机,是现成的商规发动机,但它的寿命是3,500小时,而克拉托斯只要求有200~300小时就好,藉此更进一步的降低成本,甚至在消耗性无人战斗机上,只需要有寿命50小时的发动机就好,因为这时间成短正好足以执行5次任务。

AFRL的目标为使用300万美元采购初步的100架,换作单价就是1架3万美元,而随着采购数量提升,价格将可能更进一步压到200万。不过,最具挑战性的恐怕不是XQ-58A,而是更小型的灰狼巡航导弹,因为发动机佔飞行载具成本的40%,但AFRL希望将灰狼的成本控制在20万美元,然而传统的导弹发动机就需要10万美元,占单价50%。

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