RQ-4全球鷹偵察機

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RQ-4A 全球鷹
RQ-4 Global Hawk 3.jpg
在中東投入實戰的全球鷹
類型 無人偵察機
生產公司 諾斯洛普·格魯門公司
首次飛行 1998年2月28日
使用狀態 現役
主要用戶 美國空軍
單位造價 1億2320萬 美金

RQ-4 全球鷹英语:Global Hawk)是諾斯洛普·格魯門公司無人飛機(UAV)產品。服役於美國空軍

該機角色上類似1950年代叱吒風雲的洛克希德U-2偵察機。它可以提供後方指揮官綜觀戰場或是細部目標監視的能力。它裝備有高解析度合成孔径雷达可以看穿雲層和風沙還有光電紅外線模組(EO/IR)提供長程長時間全區域動態監視。白天監視區域超過100,000平方公里(40,000平方英哩)例如要監視洛杉磯一樣大的城市,可以從緬因州遙控環球之鷹,拍攝370 x 370 公里(230 x 230 英哩)區域的洛杉磯市區24小時,然後悠閒的飛回家。

它還有潛在能力可以進行波譜分析的諜報工作,提前發現全球各地的危機和衝突。也能幫忙導引空軍的飛彈轟炸。使誤擊狀況降低。

"R" 開頭的名稱是美國國防部命名「偵蒐」(reconnaissance)的第一字母;"Q" 指無人機;"4" 是指無人機計畫第四架作品。"A" 或 "B" 則是兩種改裝版本和F-16等其他戰機有分ABCD型一樣。

全球鷹是第一架得到美國聯邦航空局(FAA)認證可以在美國民航機領空飛行的無人機。[1] 這算是無人機產業一大革命,日後可能出現不需駕駛員操縱的商用飛機

RQ-4動力來自AE3007H渦輪風扇發動機引擎產生 31.4 kN (3,200 kgf / 7,050 lbf) 推力,可以搭載900公斤(2,000 磅)設備。機身為平常的鋁合金機翼則是碳纖維。日後量產成本估計約3500萬美金一架。[2](目前實際成本加入研發成本,所以高達1億2320萬美金[3]

整體系統[编辑]

地面遙控裝置

全球之鷹無人機系統包含機體,偵測器模組,航電系統,資料鍊共四部份;地上包含發射維修裝置(LRE)和任務控制裝置 (MCE)(是在一台嵌入式的整組式電腦化控制台);支援環境和人員訓練是軟性部分。

整體感應模組(ISS)是雷神公司建造包含有合成孔徑雷達(SAR)、光電(EO)與紅外線(IR)感應器功能的整合模組。EO或IR感應器都能同時配合SAR使用。各自都有廣域和高解析兩種模式切換。SAR還有一種地面移動目標追蹤(GMTI)模式,能用文字顯示傳輸目標物的座標和速度。不論SAR或EO/IR 都先由飛機上的處理器先處理過再把初步畫面傳給地面MCE的一個單獨即時視窗。MCE可以在傳送圖像給後方指揮官時先預覽圖片。

導航使用GPS慣性導航。也能使用衛星連結能力進行自主飛行(Ku頻 或 UHF頻)並從衛星轉送偵查訊號到MCE。而公開資料鏈上的資訊;可以當無人機對準任何軟體相容的地面站台時自動下載到該站台(或裝置)。

地面上的主要裝備有任務控制元件(Mission Control Element MCE)和發射維修元件(LRE),都由雷神公司生產。MCE用於任務規劃、遙控控制、指揮調度,還能處理和轉送影像偵查資料;LRE 負責發射和維修機體;還能配合地面支援設施。(LRE還發出精密軍用級的GPS訊號引導起飛和降落,精密編碼的GPS可以補助慣性導航),MCE和LRE是分離式的設備可以分別安裝在不同的地方,MCE可以部署在遠端總基地。兩設備的指向天線和衛星通訊天線都有外加的軍事迷彩掩蔽物。

偵測套件[编辑]

中東部署的全球鷹

全球鷹攜帶「休斯整合式搜索與偵查」(Hughes Integrated Surveillance & Reconnaissance, HISAR)系統。 HISAR是一種低成本的ASARS-2偵查套件原本是休斯裝在U-2偵察機上用的。HISAR也用在美國陸軍RC-7B低空多用途(ARLM)偵察機上,國際市場上也有銷售。HISAR包含SAR-MTI系統,可提供光學紅外線影像。所有三個偵測器都可以連結到普通商用電腦處理器作程式控制。數位影像可以由最大頻寬50 Mbit/s傳回地面站,或是通過衛星傳遞。

SAR-MTI系統於X-波段操作並提供以下幾種模式:

  • 廣域MTI模式可以偵測半徑100公里(62英哩)內的移動目標。
  • 複合SAR-MTI放大模式提供6公尺(20英呎)解析度的照片尺寸達半徑37公里(23英哩),於半徑20到110公里(12.4到68英哩)區域內。
  • SAR點模式提供更高解析度1.8公尺(6英呎)的照片尺寸達半徑10公里(3.8英哩),還有海面監視功能。

光學和紅外線攝影機共同裝在一具萊艙上,使用一般鏡頭提供望遠縮放功能。還可以選掛補助SIGINT 套件。另外為了增強生存性環球之鷹裝有雷神公司AN/ALR-89 自衛套件包含AN/AVR-3雷射警告系統,AN/APR-49 雷達警告系統和干擾系統,可以使它被任何武器瞄準時第一時間知道。一具ALE-50 拖曳誘餌可以增強對飛彈的逃脫能力。[4] [5]

全球鷹2002 ILA航空展
全球鷹山區測試
保養中的全球鷹

2006七月,空軍在愛德華基地於無反射室進行測試環球之鷹Block 30批次的升級系統。此版本有一具極高敏感度的SIGINT 處理器;稱為「先進信號智慧酬載」。[6]

2006九月,新雷達開始測試,多平台雷達科技插入專案(MP-RTIP)加上綜合姿態專案。同時一起測試,一台全球鷹被裝上這些設備,一些更大型版本(可以廣域監控世界上多數國家全土)也安裝到空軍E-10MC2A和E-8有人偵察機上。

發展[编辑]

美國空軍[编辑]

頭七架由先進概念實驗專案(ACTD)所建造,為了評估設計和性能。在全世界監控的能力是首要要求,原型機於阿富汗戰爭中首次應用和測試。

一反常態的全球之鷹是一邊進行小批量量產一邊又同時研發。九架Block 10 批次的飛機(也稱RQ-4A型)生產完成,已經有兩架交給海軍,兩架參與伊拉克戰爭。最後一架RQ-4A 2006年7月26日出廠。[7]

為了增加性能,訂購中的飛機機身都重新設計,鼻椎和機翼都延伸長。重新命名為RQ-4 Block 20批次,可以載運3,000磅的儀器。第17架Block 20已經生產完成,2006/8/25已經舉行出廠典禮。[8] 2007/3/1第一架Block 20移交到愛德華空軍基地。Block 20統一都定在2007到2008於該基地測試。未來Block 30 和 40 都將類似Block 20預定於2008 至2010生產。[9]

成本[编辑]

研發成本過高一度使全球鷹計畫難產。2006年中的試驗機建造成本超過預算達25%,原因部份來自中途修改設計增加性能。使得一度被國會關切可行性,如果在國家安全上需求評估沒有過的話將被取消。[10][11] 然而2006年七月,全球之鷹計畫完成調整。完成了空軍的評估報告但是生產期程也由2005年八月延到2007年十一月。報告在2007年三月公佈預計生產54架並延長計畫兩年到2015年。[12][13]

美國海軍[编辑]

美國海軍購買兩架Block 10用於評估監控能力,命名為N-1,機號為166509,配置於愛德華基地,後來2006/3/28移交給 Patuxent River海軍航空站,開始進行全球之鷹海上操演(GHMD)專案。海軍VX-20中隊負責此項目。[14][15] [16]

2006春季,GHMD 操演展開第一部分海上緝毒能力驗證,四架出動監控加勒比海和佛羅里達海岸,監視海上和空中目標。[17]

2006七月GHMD行動擴及到太平洋邊緣。雖然RIMPAC遙控控制站在夏威夷,但是飛機起降都在愛德華空軍基地,離作業區將近2,500英里(4,000公里)遠。四架全球之鷹配合林肯號航空母艦(USS Abraham Lincoln CVN-72)和好人理查號兩棲突擊艦(USS Bonhomme Richard LHD-6)兩軍艦進行24小時海上監視行動。演習中有一部分是:全球鷹發現海上動靜,展開追蹤,完成多重影像拍攝。之後影像傳送到Patuxent River海軍站處理後傳到夏威夷派出艦隊,等於完成全球性的軍事行動。[18]

諾斯洛普公司還提供一種RQ-4B型給海軍的廣域海上艦控項目 (BAMS) 競標案。

太空總署[编辑]

2007十二月,兩架全球鷹從美國空軍移交給NASA太空總署愛德華茲空軍基地的「德賴恩飛行研究中心」。將於2009開始協助NASA的若干空中實驗計畫。這兩架全球鷹也是國防先進研究署第一和第六架專門為了示範先進科技概念而製造的飛機,當空軍有新的全球鷹服役而完全不再需要這兩架時,它們也將完全移交給NASA作為科學用。[19]

德國[编辑]

德國空軍旗下的歐洲鷹,攝於2012年柏林航空展

歐洲鷹(EuroHawk)是由德國空軍所訂購的RQ-4B衍生版本,與一般的全球鷹主要差異在於特別針對歐洲方面的需求所量身打造的感應器組合。歐洲鷹基本上是以全球鷹Block 20/30/40為基礎,但配備了歐洲航空防務與太空公司(EADS)所開發的SIGINT英语Signals intelligence(意指「Signals intelligence」,訊號攔截分析情報)套件。除此之外,德國海軍也計畫用歐洲鷹來取代原本的達梭-布賀蓋法语Société anonyme des ateliers d’aviation Louis Breguet大西洋式電子監測機英语Breguet Atlantic(Dassault-Breguet Atlantique)。

歐洲鷹在2009年10月8日出廠,並在2010年6月29日時進行了首次飛行。該機種在美國的愛德華空軍基地(Edwards AFB)進行了為期數個月的飛行測試,最後在2011年7月21日抵達德國曼欣格(Manching),由駐防在該地的德國空軍第51偵察大隊德语Aufklärungsgeschwader 51操作。

澳洲[编辑]

澳洲 考慮購買以進行海陸監控。全球鷹將在2007訓練計畫中和RQ-1 Mariner掠食者無人偵察機做一次評比。[20]如果選中全球鷹它將被分派到10和11中隊,配合P-8A海神偵察機作業。並於2018前取代P-3C

加拿大[编辑]

加拿大是潛在客戶之一,他們有海陸監視的需求,想要替換現行的CP-140 Aurora有人偵察機,以便用遙控方式對北極和遠洋進行低成本監控。

韓國[编辑]

南韓国防采办项目局(DAPA) 一直表達希望至少於2011前取得四架RQ-4B 和支持設備,分派預算大約USD1900萬美元,以提升韓軍智能化程度以備戰時和美軍能偕同作戰。

日本[编辑]

日本也有意願向美國採購此型無人偵察機,以監視中國人民解放軍海軍東海的活動。

小型化改裝[编辑]

Scaled Composites公司和諾斯洛普·格魯門公司 提供50%比例的小型RQ-4A,目前稱為Model 396,是美國空軍斬首行動計畫的一部分。

服役[编辑]

空軍的環球之鷹試驗評估由艾德華空軍基地452飛行聯隊測試。服役機則交由第9偵查隊,第12偵查隊操作。

全球鷹ATCD原型機已經用於阿富汗戰爭和伊拉克戰爭。使用狀況良好,但是失事率過高有兩架失事等於損失1/4。根據澳洲報紙報導墜毀是由於"故障或保養問題",換算每飛行小時失事率比F-16高一百倍。但是工程師表示不能把原型機和成熟的飛機相比,比較標準不公平且人員訓練也不足。

2001年4月24日,一架全球鷹以不中停方式從美國加州愛德華空軍基地直飛澳洲愛丁堡空軍基地,創下無人機飛越太平洋的紀錄。共飛了22小時。[21]

全球鷹海上操演專案時兩架移交給美國海軍,2006十二月第二架派往馬里蘭州NAS Patuxent River海軍站服役。兩架留作測試感應器、戰術及程式等改進與海上監控。[22]

2007年10月加州山火時全球鷹也出動;發揮監控優勢。

作为2010年海地地震地震救援工作的一部分,美国五角大楼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。该全球鹰最初是在阿富汗执行美军任务的,2010年1月14日调整了任务,让它在海地飞行了14小时,拍摄了数百张照片。美国空军计划1月15日派其拍摄更多灾区照片。[23]

2011年3月11日,福島第一核電站事故發生後,美國緊急於3月17日從美軍關島基地調派一架RQ-4全球鹰偵察機,拍攝反應爐受損影像。

技術規格[编辑]

基本信息

  • 乘員: 0名
  • 長度: 13.5 m(44 ft 5 in)
  • 翼展: 35.4m(116 ft 2 in)
  • 高度: 4.6 m(15 ft 2 in)
  • 翼面積: m²(ft²)
  • 空重: 3,850 kg(8,490 lb)
  • 載重: 10,400 kg(22,900 lb)
  • 發動機: 1×AE3007H 渦輪扇葉發動機, 每個 31.4Kn(7,050lbf)

性能

  • 最高速度: 650 km/h (404 mp/h)
  • 航程 25000 km(15400 mp)
  • 實用升限: 20,000 m(65,000 ft)

武器

相關連結[编辑]

參考文獻[编辑]

  1. ^ "FAA Clears Global Hawk For Routine Operation In US National Airspace." Space Daily. 2003-08-13.
  2. ^ "143M for Global Hawk Cost Overruns", Defense Industry Daily, April 25, 2005
  3. ^ "Price of Global Hawk Surveillance Program Rises" Washington Post, December 7, 2004
  4. ^ Aerotech News and Review, vol 21, issue 27, August 4, 2006
  5. ^ AN/ALQ to AN/ALT - Equipment Listing
  6. ^ Aerotech News and Review, vol 21, issue 27, August 4, 2006
  7. ^ "Last Block 10 Global Hawk Arrives For Check Flights."
  8. ^ "Northrop unveils next generation Global Hawk", Aerotech News and Review, September 1, 2006
  9. ^ McGee, Chris, "Global Hawk in demand, passes 10,000 flight hours milestone", Aerotech News and Review, August 11, 2006
  10. ^ Flight article, April 18, 2006
  11. ^ [http://www.sbac.co.uk/community/cms/content/preview/news_item_view.asp?i=10233&t=0 Cost overruns put Global Hawk at risk, SBAC.com
  12. ^ Flight article, November 21, 2006
  13. ^ 吳明杰/台北報導,"高空無人機 最優先研發重點"[1],中國時報,2011-10-03.
  14. ^ "U.S. Navy To Receive First Global Hawk Next Week." Selinger, M. Aviation Week & Space Technology. 2004-10-01.
  15. ^ [2]
  16. ^ [3]
  17. ^ "Northrop unveils next generation Global Hawk", Aerotech News and Review, September 1, 2006
  18. ^ "Navy Global Hawk Performs in RIMPAC", Aerotech News and Review, August 18, 2006
  19. ^ NASA Dryden Receives Two Early Global Hawk Aircraft
  20. ^ Australia funds study. Flight International 09/05/06.
  21. ^ "Aviation history as Global Hawk completes US-Australia flight." Australian Ministry of Defence press release. 2001-04-24.
  22. ^ "News Breaks", Aviation Week & Space Technology, 2006-12-18.
  23. ^ U.S. Diverts Spy Drone from Afghanistan to Haiti,20100115。

This article contains material that originally came from the web article Unmanned Aerial Vehicles by Greg Goebel, which exists in the Public Domain.

外部連結[编辑]