航空科学技术
Aeronautical Science &Technology
Jan.252021Vol.32No.0165-69
美国陆军航空装备体系研究
张广林*,李国知
中国航空工业发展研究中心,北京100029
摘要:直升机作为陆军航空兵的核心装备,在战场上承担多重使命任务,其体系、装备、技术的发展在很大程度上决定着陆
军航空兵的作战能力。本文分析了美国陆军作战航空旅(CAB )的力量编成,剖析了美国陆军现役军用直升机装备数量构成,并对美国陆军未来主要航空作战装备进行了研判。通过研究,摸清了近十年来美国陆军航空装备体系建设的基本思路与未来发展方向,为我国陆军航空装备体系建设和装备技术长远发展提供了一定借鉴与参考。
关键词:
美国陆军;作战航空旅;航空装备;体系;直升机中图分类号:V221文献标识码:A DOI :10.19452/j.issn1007-5453.2021.01.011
陆军航空兵是以直升机为核心装备,辅以固定翼飞机和无人机的陆军前沿性兵种,具有强大火力和精确打击能力、快速机动和突击能力、超强战斗勤务和战场搜救能力等,是陆军实施非线性、非接触、纵深机动作战及保障的骨干力量。美国陆军航空兵的发展一直走在世界前列,且经受过多次战争的检验,一直是世界各国陆军研究和学习的最重要对象。
直升机以其全域立体、反应迅速、作战灵活等鲜明优势,在作战中担负攻击、指挥、运输、侦察、电子战、救护等多重使命,其体系、装备、技术的发展在很大程度上决定着陆军航空兵的作战能力,在这些方面美国陆军也远远走在世界前列,且仍在大力加速发展。
本文以美国陆军航空装备体系为研究对象,从美国陆军航空作战力量编成、装备数量及未来发展规划等维度展开分析并进行研判,为我国陆军航空装备体系建设和装备技术长远发展提供一定借鉴与参考。
1美国陆军航空作战力量编成分析
截至2020年2月,美国陆军总计100.645万人,包括现役48.175万、国民警卫队33.38万、预备队19.09万[1]。以直升机为主要航空装备的美国陆军航空兵力量编成主要是作战航空旅(CAB ),美国陆军为每个作战师配置了1~2个CAB ,每个CAB 包含不同的航空营或中队;其次是直升机
营,共有8个直升机营被派驻特定基地承担特定任务。1.1早期的CAB 构型
早期,美国陆军定义了重型、中型和轻型共三种主要的CAB 构型,见表1。
表1美国陆军CAB 编成[2]
Table 1
CABs of U.S.Army
[2]
类型
重型CAB
中型CAB
轻型CAB
作战力量编成2个攻击侦察营1个突击直升机营
1个通用支援航空营1个航空保障营1个攻击侦察营1个攻击侦察中队1个突击直升机营
1个通用支援航空营
1个航空保障营2个攻击侦察中队1个突击直升机营
1个通用支援航空营1个航空保障营直升机编配机型AH -64UH -60UH -60
CH -47HH -60M
承担地勤维修等保障工作AH -64OH -58D UH -60UH -60CH -47HH -60M
承担地勤维修等保障工作OH -58D UH -60UH -60
CH -47HH -60M
承担地勤维修等保障工作
数量/架
483081212
24303081212
603081212
110
116
122
收稿日期:2020-09-11;退修日期:2020-10-25;录用日期:2020-12-05*通信作者:Tel.:************
E-mail :*****************
引用格式:Zhang Guanglin ,Li Guozhi.Research on U.S.Army aviation equipment system of systems [J ].Aeronautical Science &
Technology ,
2021,32(01):65-69.张广林,李国知.美国陆军航空装备体系研究[J ].航空科学技术,2021,32(01):
65-69.
航空科学技术Jan.252021Vol.32No.01
根据表1可知,重型CAB主要承担火力突击任务,中型CAB兼顾火力突击和战场侦察任务,轻型CAB主要承担战场侦察任务。从美国陆军重型、中型、轻型CAB的作战力量编成配置来看,CAB主要由攻击侦察营(或中队)、突击直升机营和通用支援航空营构成。直升机数量配备原则大致为“一个营编制三个连,每个连根据不同任务类型(攻击、突击、运输、医疗救护等)分别配备8~12架直升机”;为了达到CAB的“重、中、轻”搭配使用效果,主要是通过调整和优化攻击侦察营来实现:(1)中型CAB将一个攻击侦察营调整为一个攻击侦察中队,取消24架AH-64攻击直升机的编制,编入30架OH-58D攻击侦察直升机,使得每架攻击直升机能够得到1.25架侦察直升机的支援;(2)轻型CAB全部将攻击侦察营调整为攻击侦察中队,全部编入OH-58D,为作战部队提供战场侦察能力。
1.2全谱系CAB构型
2010年以来,美国陆军开始进一步优化调整CAB构型,组建全谱系CAB,以替代中型和轻型CAB,但保留重型CAB,最终目标是在现役部队中建立9个全谱系CAB和4个重型CAB、在国民警卫队中建立6个全谱系CAB和两个重型CAB,一共21个CAB。目前,美国陆军全谱系CAB共计装备直升机110架、无人机20架,见表2。
与中型和轻型CAB相比,全谱系CAB在航空作战力量编成上的主要变化是:(1)在通用支援航空营编制中,将4架UH-60通用直升机调整为4架EH-60电子战直升机,同时,额外增加三架HH-60M医疗救护直升机;(2)在攻击侦察中队编制中,将OH-58D数量由30架削减为21架,并编入8架RQ-7B“影子”无人机。(3)额外增加一个无人机直属连,编入12架MQ-1C“灰鹰”增程长航时无人机。
促成这种优化调整的原因至少可追溯至2018年美国陆军发布的《陆军战略》中对陆军面临的战场环境的定义:美国陆军将在持续监视、拥堵和污染的战场环境作战,将遇到网络、反太空、电子战、机器人和人工智能等先进作战能力和手段[4]。对此,美国陆军为确保向每支作战部队提供最为及时和灵活的航空支援能力,以应对突发事件:一方面新增电子战直升机编制、增加医疗救护直升机编制,以拓展CAB的通用支援能力;另一方面逐步退役OH-58D直升机[5],新增无人机编制,并考虑有人机和无人机的组队使用。
图1展示了直升机在全谱系CAB中的能力配置。可见,全谱系CAB主要为作战部队提供通用支援能力(电子战、运输、医疗救护等),其次是火力打击能力、战场侦察能力、机动运输能力。
2美国陆军航空装备数量构成分析
美国陆军航空装备主要是直升机,此外,还装备一定数量的固定翼飞机和无人机。
2.1直升机
截至2019年12月,全世界现役军用直升机20489架,美军现役军用直升机5471架,美国陆军现役军用直升机4170架[6],其数量构成如图2所示。
根据图2可知,美国陆军现役军用直升机装备规模十分庞大。美军现役军用直升机约占全世界现役军用直升机总数的1/4以上,而美国陆军现役军用直升机约占美军现役军用直升机总数的3/4以上。
美国陆军现役军用直升机根据功能主要分为攻击、运输、通用、多用途和教练直升机,其装备结构比例构成如图3所示。主要特点为:(1)通用直升机(UH-60系列,承担运输、突击、特种作战、医疗救护等任务)约占装备总数的1/2;(2)攻击直升机(AH-64系列,承担对地攻击和机队护
表2美国陆军全谱系CAB编成[3]Table2Full spectrum CAB of U.S.Army[3]
类型
全谱系CAB
作战力量编成
1个攻击侦察营
1个突击直升机营
1个通用支援航空营
1个
攻击侦察中队
无人机直属连
有人机
无人机
直升机编配
机型
AH-64
UH-60
EH-60
UH-60
CH-47
HH-60M
OH-58D
RQ-7B
MQ-1C
数量/架
24
30
4
4
12
15
21
8
12
110
20
图1直升机在全谱系CAB中的能力配置
Fig.1Capability configuration of helicopter in the full
spectrum CAB
66
张广林等:美国陆军航空装备体系研究航等任务)约占装备总数的1/5;(3)运输直升机(CH -47系列,承担运输、特种作战等任务)、多用途直升机(H145、MD500、UH -1H 等,承担侦察、运输等
任务)各约占装备总数的1/10;(4)教练直升机(TH -67A 、UH -72A 等,承担飞行人员培养任务)约占装备总数的1/25。
综合图1、图3可以发现,美国陆军现役直升机装备的这种结构比例构成,在很大程度上受全谱系CAB 能力配置的影响。究其深层次原因,与美国陆军研判的未来战场环境息息相关。2.2固定翼飞机
截至2019年12月,美国陆军共计装备268架固定翼飞机[5],以King Air 系列机型为主,装备结构比例如图4所示。
可见,美国陆军装备固定翼飞机,主要用于承担运输任
务,其次是低空侦察任务和教学训练任务。整体上,美国陆军固定翼飞机装备数量仅是直升机数量的6.43%,规模较小,是对美国陆军航空作战力量的一种补充,如美国陆军装备的RC -12飞机用于为陆军提供情报、监视、侦察(ISR )能力。
2.3无人机
无人机在美国陆军中使用广泛,按照作战半径由远及近,分别配备了MQ -1C “灰鹰”、RQ -7B “影子”、MQ -5B “猎人”和RQ -11B “大乌鸦”。从2017年开始,美国陆军在CAB 中开始以RQ -7B 无人机替代OH -58D 攻击侦察直升机。而早在2014年,美国陆军在亚拉巴马州的红石兵工厂和加利福尼亚州的
飞行测试中心就成功完成了AH -64E 直升机同时控制MQ -1C 无人机和RQ -7B 无人机执行任务的测试。除了美国陆军航空兵外,美国陆军其他兵种也在使用无人机,但目前无人机在整个美国陆军中的数量构成公开的统计数据很少,然而,基于CAB 中的无人机配备情况,可预估,其数量至少是直升机数量的18.18%。
美国陆军配备无人机,使得其基于直升机的有人/无人协同作战得以迅速发展。可以预见,无人机在美国陆军中将发挥举足轻重的作用,有人/无人协同作战将成为未来美国陆军航空装备体系的典型作战样式。
3美国陆军未来主要航空作战装备
3.1项目规划
目前,除AH -64E 、CH -47F 、UH -60M 等先进直升机入役外,美国陆军紧盯未来陆军战场形态变化和军事需求,先后启动未来垂直起降(FVL )项目[7]、
未来攻击侦察机(FARA )项目[8]、未来远程攻击机(FLRAA )项目[9]等,开展全新直升机装备的研制,为未来提升美国陆军航空力量作战能力提供支撑。
3.1.1未来垂直起降(FVL )项目
未来垂直起降(FVL )项目的目的是通过研制一个旋翼机基础型号,发展多个不同吨位、不同任务构型的旋翼机产品,以替换美军现役所有直升机装备。
验证机研制项目“联合多任务旋翼机”(JMR )于2004年启动可行性和性能需求分析工作(军方由此决定用于替换UH -60系列直升机),2011年开始技术验证阶段工作,2014年完成验证机方案初始设计评审,并授出验证机研制合同。西科斯基/波音联合小组的SB>1复合推力旋翼机方案和贝
尔公司V -280倾转旋翼机方案赢得竞标。表3为JMR 各种型别性能需求汇总
。
图2美国陆军现役军用直升机数量构成Fig.2
Number of the U.S.Army
helicopters
图3美国陆军现役军用直升机装备结构比例构成
Fig.3
Proportion of U.S.Army
helicopters
图4美国陆军现役固定翼飞机装备结构比例构成
Fig.4Proportion of U.S.Army fixed-wing aircraft
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3.1.2未来攻击侦察机(FARA)项目
未来攻击侦察机(FARA)项目是美国陆军FVL项目中安排发展的轻型攻击侦察旋翼机,用于弥补OH-58D退役留下的能力缺口,于2018年正式启动竞标,将在2022年开展设计评审,计划于2023年首飞。FARA项目目前未公开性能需求,预计将与FVL的轻型机需求近似(见表3)。
3.1.3未来远程突击机(FLRAA)项目
未来远程突击机(FLRAA)项目是美国陆军FVL项目中安排发展的中型战术通用高速旋翼机,主要用于替换现役的UH-60“黑鹰”直升机,于2019年发布信息征询书,预计将在2030年列装。表4为FLRAA主要性能需求与UH-60的对比。
3.2研判与分析
根据美国陆军对直升机装备的项目规划,不难看出:(1)JMR项目为美国陆军直升机装备建设与发展提供了纲领,指明了方向。该项目从启动开始至今近16年时间,分别对未来轻型、中型、重型和超重型直升机指标要求进行了规划。近两年,美国陆军发布的FARA项目、FLRAA 项目皆为其中的一部分。
(2)FARA项目将是美国陆军未来轻型攻击侦察机的主流机型,FLRAA项目将成为美国陆军未来中型战术通用直升机的主流机型,两者典型的共性特征是高速化、大作战半径,这将是美国陆军未来发展新型直升机装备的重要指标要求,同时,也是美国陆军研判未来战场环境做出的应对策略。按照美国陆军FVL计划安排,2030年左右将发展出
一型高速化、大作战半径的高速直升机,并逐步形成系列化产品。可以预见,这类新构型高速直升机将在2040年前后有望成为美国陆军航空兵的核心作战装备。
(3)美国陆军将来可能还会就JMR项目中涉及到的重型和超重型直升机规划新的直升机项目。从目前来看,未来美国陆军对直升机的需求将集中体现在为作战部队提供更好的战场侦察与通用支援能力。
4结束语
通过研究与分析美国陆军航空作战力量编成、美国陆军航空装备数量构成以及美国陆军未来航空装备,得到以下结论:
(1)CAB是美国陆军航空作战力量的主要编成,早期,美国陆军通过调整优化CAB中的攻击侦察营编制达到“重、中、轻”搭配使用效果,近十年来,其建设思想是以全谱系CAB为主,重型CAB为辅,无人机为补充。
(2)美国陆军航空装备数量位居世界首位,装备构成比例大致为:通用直升机占比约1/2,攻击直升机占比近1/5,运输直升机和多用途直升机各占比约1/10,教练直升机占比约1/25,主要为作战部队提供及时的通用支援能力,其次是火力打击能力、战场侦察能力和机动运输能力。
(3)未来美国陆军航空装备的明显特征是高速化、大作战半径以及有人/无人协同作战,这是美国陆军通过研判未来战场环境和军事需求提出的重要指标要求。基于新构型高速直升机和无人机的有人/无人协同作战将成为未来美国陆军航空装备的典型作战样式。
参考文献
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[6]Hoyle C.World air forces2020[Z].London:Flight Global,
表3JMR各种型别性能需求[10]
Table3Operational requirements for JMR[10]
飞行速度/(km/h)作战半径/km
内载/t
外载/t
搭载人数
轻型
315~556
424
0.9~2.0
0.9~2.0
4~6
中型
2.7~9.1
4.5~9.0
11~24
重型
9.1~13.6
7.3~13.8
33~44
超重型
562
18.4~32.7
18.1~32.7
100~120表4FLRAA主要性能需求
Table4Operational requirements for FLRAA
飞行速度/(km/h)作战半径/km
内载/kg
外载/kg
搭载人数门槛值
463
370
2268
3629
12
目标值
519
556
4536
UH-60
280
<292
1197
—
11
68
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Li Hao.U.S.army reveals performance requirements for future
high speed rotor aircraft[J].Aeronautical Science&
Technology,2019,30(10):77-78.(in Chinese)
(责任编辑王昕)
作者简介
张广林(1963-)男,博士,研究员。主要研究方向:直升机总体论证。
Tel:************E-mail:****************
猎人装备李国知(1984-)男,博士,高级工程师。主要研究方向:直升机总体论证。
Tel:************E-mail:********************
Research on U.S.Army Aviation Equipment System of Systems
Zhang Guanglin*,Li Guozhi
Aviation Industry Development Research Center of China,Beijing100029,China
Abstract:As the core equipment of army aviation,helicopter undertakes multiple missions on the battlefield.The development of its system of systems,equipment,and technology determines the operational capability of army aviation to a large extent.This paper analyzes the U.S.Army Combat Aviation Brigade(CAB)and the quantity of the U.S.Army helicopters.Then the future main aviation combat equipment of U.S.Army is predicted.Through the research,the basic idea and future development direction of the US army aviation equipment system of systems construction in recent10years are explored.It can provide a reference for the construction of aviation equipment system of systems and the long-term development of aviation equipment technology of China.
Key Words:U.S.Army;combat aviation brigade;aviation equipment;system of systems;helicopter
Received:2020-09-11;Revised:2020-10-25;Accepted:2020-12-05
*Corresponding author.Tel.:************E-mail:****************
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