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站着起飛、躺着飛行:Nomad顛覆垂直起降
送交者: 嵐少爺 2025年10月09日13:22:04 於 [軍事天地] 發送悄悄話

一架無人機倒立着站在尾翼上,兩個巨大的螺旋槳朝天豎起。啟動後,它像直升機一樣垂直升空,懸停幾秒,機身突然向前翻轉90度,螺旋槳變成推進器,整架飛機在空中"躺下",瞬間變成了一架固定翼飛機呼嘯而去。這就是Nomad的飛行方式,西科斯基花了好幾年時間,就是要讓無人機學會這套"體操動作"。

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Nomad採用的"旋翼吹翼"技術,說白了就是用螺旋槳吹過機翼產生升力。這個設計源自美國國防高級研究計劃局,多年前啟動的VTOL-X項目,當時的目標是找到一種既能垂直起降又不犧牲航程的方案。

傳統直升機能在任何地方起降,但飛得慢、航程短。固定翼飛機飛得快飛得遠,但需要跑道。美軍在太平洋上那些珊瑚礁島嶼、叢林深處的臨時基地,建跑道既費時又容易暴露目標。V-22魚鷹傾轉旋翼機算是一個解決方案,但那玩意兒太貴太複雜,不可能大量部署。

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Nomad的思路不太一樣。它不是傾轉旋翼,而是整個機身跟着旋翼一起轉。起飛時像個直立的風扇,飛行時變成普通飛機。西科斯基的先進項目主管丹·希德勒說:"Nomad代表了新一代自主、長航時無人機的突破。我們採納了五角大樓的反饋,用快速開發的方式,創造出一個能在幾乎任何地方起降和執行任務的無人機家族——全自主,交給士兵、海軍陸戰隊員、水兵和空軍使用。"

2025年3月,西科斯基完成了Nomad 50原型機的長時間飛行測試。這架翼展10.3英尺的小傢伙成功完成了直升機模式和固定翼模式之間的轉換,驗證了控制系統的可靠性。現在,公司正在建造更大的Nomad 100,翼展18英尺的3類無人機,預計幾個月內首飛。

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西科斯基副總裁兼總經理里奇·本頓解釋了"家族"這個詞的含義:"我們用'家族'這個術語來強調設計的關鍵屬性:能夠從小型3類無人機擴展到相當於黑鷹直升機占地面積的尺寸。"

按照美軍的分類,3類無人機重量在25到599公斤之間,4類和5類則是599公斤以上。Nomad的設計可以覆蓋整個範圍,小的能裝進SUV後備箱,大的能跟一架中型直升機平起平坐。

小型版本使用混合電力推進系統,安靜、高效,適合偵察和輕型補給任務。到了4類規模,載荷能力達到約500磅,可以攜帶4枚地獄火導彈或2枚小直徑炸彈。最大的版本理論上能裝多枚反艦或防空導彈,甚至可能改裝成載人吊艙,用於戰鬥搜救。

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這種可擴展性不只是尺寸變化那麼簡單。西科斯基的策略和商業發展總監厄斯金·本特利說:"當你考慮空軍在中隊層面的部署時,可能需要更小的3類無人機,戰術性更強。但如果是在聯隊層面的部署,那可能需要更大的4類平台,能力更強。"

所有Nomad無人機都搭載西科斯基的MATRIX自主飛行系統。這是一套開放架構的飛行控制系統,能執行複雜的飛行路線、躲避障礙物、協調多機編隊、實時調整任務計劃。更重要的是,MATRIX可以無縫對接美軍現有的指揮控制系統——陸軍的通用無人機控制器、海軍陸戰隊的MANGL網關鏈路都能直接用。

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2025年1月,菲律賓空軍接收了10架S-70i黑鷹直升機,這是該國2022年簽訂的32架採購合同的一部分。交付完成後,菲律賓將擁有全球最大的S-70i黑鷹機隊。洛克希德·馬丁強調,這是"印太地區威懾和安全優勢的關鍵"。

傳統戰法是把大量飛機集中在幾個大型空軍基地,維護方便、補給高效。問題是目標太明顯。幾枚彈道導彈就能讓一個基地癱瘓,所有飛機變成地上的靶子。"靈活作戰部署"的思路是把小股力量撒到幾十個甚至上百個臨時起降點,讓對手疲於應付。

這種戰法對裝備的要求很高:必須能在簡陋條件下起降,必須自主性強不需要大量地面支持,最好還能承擔多種任務。Nomad正是為這種場景設計的。

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本特利舉了個例子:"小型版本可以運送彈藥、補給品或血液到戰鬥地點,最大版本的載荷足以攜帶多枚大型反艦或防空導彈。"在戰鬥搜救任務中,Nomad可以向等待撤離的飛行員投送補給,或者最大型號可以裝載一個運輸艙,直接把人帶回來。

西科斯基正在跟"幾個客戶"談合作,其中至少一個是民用客戶,希望用Nomad進行民用空域的貨運。森林防火也是潛在應用場景,無人機可以垂直起降,裝滿水後,飛到火場上空精確投放。本特利甚至提到了更大膽的設想:一個能載客的Nomad變體,那樣的話機翼會傾轉而機身保持水平。

UH-60黑鷹直升機從1970年代末開始服役,是美軍航空兵的支柱。過去40多年裡,它參與了幾乎所有美軍重大行動,從格林納達和巴拿馬的傷員撤離,到索馬里、伊拉克和阿富汗的作戰和後勤任務。

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但黑鷹正在老去。美軍已經選定貝爾公司的V280,英勇傾轉旋翼機,作為下一代突擊直升機,預計2030年開始交付。這種飛機巡航速度達到320英里/小時,幾乎是黑鷹最高速度175英里/小時的兩倍。

Nomad不是要替代黑鷹,而是補充黑鷹的能力。本頓說得很清楚:"Nomad是力量倍增器,補充黑鷹等飛機的任務,在印太地區和更廣泛的區域保持戰略優勢。"

載人直升機需要飛行員和機組,需要大量維護保養,需要完善的後勤支持。無人機的優勢是可以承擔高風險任務,可以長時間滯空,損失了也不會造成人員傷亡。一支黑鷹加Nomad的組合,有人機負責關鍵任務和指揮協調,無人機負責偵察、補給和火力支援,這可能就是未來戰場的標準配置。

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西科斯基說,如果有客戶下單,最大型的4類Nomad可以在2030財年前完成開發並投產。公司已經通過了初步設計評審,現在就等需求和資金到位。

Nomad不是市場上唯一的垂直起降無人機方案。中國展示過"九天"母艦無人機,可以空中釋放小型無人機群。以色列、土耳其、伊朗都在開發各自的垂直起降無人機。就連烏克蘭的小作坊都在嘗試用商用零件拼裝簡易的垂直起降平台。

技術方案也五花八門。有的用傾轉旋翼,有的用共軸反槳,有的乾脆就是四軸飛行器加長機翼。Nomad的"尾座式"方案其實不算新概念,1950年代美國就試驗過洛克希德XFV-1這種垂直起降戰鬥機,飛行員坐在倒立的駕駛艙里,靠後視鏡着陸。那個項目最後失敗了,主要是飛行員覺得太反人類。

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無人機不存在這個問題。MATRIX自主系統接管了所有複雜的控制邏輯,操作員只需要設定目標點,飛機自己完成起飛、轉換、飛行、再轉換、降落的全過程。

西科斯基的優勢在於製造直升機的深厚積累。70多年來,從S-51到黑鷹,西科斯基造過的直升機總數以萬計。對旋翼氣動力學的理解、對飛行控制系統的經驗、對複雜機械傳動的掌控,這些都不是畫張圖紙就能擁有的。

價格還沒有公開,但本特利表示會"與同類型無人機相當"。考慮到MQ-9收割者無人機單價在3000萬美元左右,Nomad的3類版本可能在幾百萬到一兩千萬美元之間,4類版本會更貴一些。

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