美國陸軍新偵察攻擊直升機發展趨勢
2019.11.29
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壹、新聞重點
美國陸軍決定恢復發展「未來攻擊偵察直升機」(Future Attack Reconnaissance Aircraft, FARA),並在2019年決定讓5家公司提案加入競爭。這是陸軍在「多領域作戰」(Multi-Domain Operations)概念下,6項優先現代化計畫項下的其中一項。美陸軍未來司令部(Army Futures Command)2019年11月20日時曾邀請陸軍飛行員,參訪研發廠商並交換意見,提供發展單位參考。
貳、安全意涵
由於2004年美國陸軍RAH-66「卡曼契」(Comanche)攻擊偵察直升機計畫取消,接著OH-58「奇奧瓦」(Kiowa)偵察直升機在2014年退役後,美國陸軍遂缺少一型可在戰場上執行前進觀測及斥候任務的直升機。美國陸軍決定恢復發展FARA,並在今年決定讓5家公司提案加入評比,預計在2020年選出兩家公司製造原型機進行競爭。
一、5家公司各自採用不同設計理念
目前5家入選的競爭公司/團隊包括:
(一)貝爾360:貝爾(Bell)及德事隆(Textron)提出,採用最「傳統」的配置,座艙為縱列雙座,外觀頗像2004年被取消的RAH-66直升機,但採用先進的全權數位飛控系統,並已在貝爾525商用直升機上驗證。 (二)騎士X(Raider X):塞考斯基(Sikorsky)及洛馬(Lockheed Martin)團隊提出,採用同軸反轉旋翼設計,機尾增加一具尾推式螺旋槳以增加速度。在2019年美國陸軍展公開全尺寸模型,但其概念已經實際飛行驗證。 (三)AR-40:卡倫直升機(Karem)提出,採用1具單主旋翼、2具導管扇尾旋翼及複合式機翼以增加速度,採併列雙座,有4個座位,類似OH-58D的機艙。 (四)AVX: AVX與L3公司聯合提出,沿用OH-58D直升機機體,但改用同軸反轉主旋翼,後方增加2具導管扇,用以增加平飛速度。座艙為併列4座,提供2個額外座艙,航電系統由L3提供。 (五)波音(Boeing)公司,僅表示會在2020年公開其設計,但該公司曾提出過以AH-64阿帕契(Apache)攻擊直升機為基礎,增加尾推式螺旋槳的設計,很可能仍沿用相同設計。
由於目前時程已接近2020年3月的預訂決選日期,屆時只有2家公司可獲得合約,在2022年製造可飛行的原型機,2028年正式服役,這是一個極具野心的時間表。這也是貝爾和塞考斯基等團隊決定採用已驗證的成熟技術,而非最新科技,加速研發時程並減少風險的原因。
二、作戰需求限制運用先進技術
因時程急迫,陸軍僅要求採用已驗證或實用化的技術,包括各家公司已試飛驗證過的同軸反轉旋翼及尾推式螺旋槳,以及全數位化座艙等。由於直升機旋翼構形先天限制,無法飛行太快速度,在貝爾公司採用傾斜旋翼的V-22獲得成功後,其速度及航程均獲得提升,V-22在海平面時最大時速可達275節(509公里),15,000呎時可達305節(565公里),最大航程達1,627公里。但在FARA計畫中,主要任務是偵察前線,而非深入敵後,陸軍僅要求速度至少180節,並要求FARA需小型敏捷,可在山丘及建築物間躲避砲火,因此堅持旋翼直徑及機身寬度不能超過40呎,必須使用「改良渦輪發動機計畫」選用的發動機,整合現有武器系統,[1] 此外並無其他性能要求。傾斜旋翼機不僅截面積太大,操作靈活度也不如傳統旋翼直升機,因此沒有公司採用傾斜旋翼機。[2]
三、新攻擊偵察直升機計畫仍有風險
1980年代美國陸軍曾推動「輕型實驗直升機」(Light Helicopter Experimental, LHX)計畫,預計發展一型具匿蹤外型、採用先進複合材料設計以避免敵方偵測的偵察攻擊直升機,需比AH-64更輕巧,並採用先進航電偵測系統,希望取代美國陸當時服役的AH-1、OH-6及OH-58等攻擊或偵測直升機,1991年選定波音-塞考斯基團隊發展RAH-66直升機,但在2004年計畫取消,因生產成本上升、陸軍需求轉變,不再考慮威脅環境轉變因素、缺乏資金及減少風險的能力等因素,加上美國已開始運用無人機(UAV)擔任偵察任務,使得RAH-66計畫遭取消。
在2014年OH-58D退役後,原本任務移轉給AH-64,並與無人機協同作戰,但「攻擊」及「偵察」任務本質上仍有不同,AH-64目的在攻擊敵方,需要重武裝及良好防護能力,偵察直升機則是潛入戰場、發現敵人後離開,雖在必要時也能作戰,但必須小而靈活,陸軍將領擔心缺乏一種輕型敏捷的武裝偵察直升機。2018年美國陸軍認為偵察直升機仍有必要,因此重啟FARA偵察攻擊直升機計畫,顯示陸軍對武裝偵察任務需要的急迫性。
參、趨勢研判
在美國陸軍現代化計畫下,為面對新作戰環境挑戰,美國陸軍計畫大幅更新現有作戰裝備。此次快速推動FARA計畫,顯示其任務急迫性,因此已放棄原本的匿蹤要求,轉而要求配備先進航電及強化敏捷性,以增強戰場存活性,但此一發展時程太緊迫,而且陸軍規劃中的成本為每架3千萬美元,已接近AH-64,是否有必要再發展一種高性能直升機,或是計畫未來用以取代後者,仍有高度不確定性。
一、陸軍欲快速提升立體快速打擊戰力
FARA是美國陸軍6項現代化計畫中的其中一項子計畫。陸軍未來司令部(US Army Future Command)在2019年美國陸軍協會年會(2019 Annual Meeting & Exposition of Association of the United States Army, AUSA)中強調,在「多領域作戰」(Multi Domain Operation)概念下,目前正全力推動6項現代化計畫,包括長程精準火力(Long-Range Precision Fires)、下一代戰鬥車輛(Next Generation Combat Vehicles)、未來垂直舉升載具(Future Vertical Lift)、網路作戰(The Network)、空防及飛彈防禦(Air & Missile Defense)以及士兵殺傷力(Soldier Lethality)。
其中「未來舉升載具」原稱「聯合多用途直升機計畫」,是要發展美軍未來軍用直升機家族,用以取代現用的軍用直升機,這些「舉升載具」使用不同概念,機體大小不一,但需使用共通感測器、共用航電系統、共用發動機、以及相同的電子反制系統等,該系列包括傳統直升機、複合式旋翼機、傾斜旋翼機,以及一型用以取代C-130的定翼運輸機,目前相關概念及需求仍在修訂中,FARA率先在2018年啟動,顯示其時程上有急迫性,但陸軍也因此僅要求採用成熟科技,而非定出高成本高風險的目標。
二、新直升機將採新概念減輕飛行員負擔
為使未來的成品更貼近使用客戶,陸軍未來司令部在2019年11月下旬派遣一批飛行員參訪貝爾與塞考斯等廠的未來垂直舉升計畫,與工程師及試飛員會面,並提供回饋意見。由於新機並不是在技術上進步,而是結合成熟技術並加以整合,以實現整體功能的進步,這顯示陸軍採購思維的改變。另外陸軍也聽取航空人員回饋意見。減輕空勤人員負擔將是生產廠商的首要挑戰,這將可使飛行員更專注於其任務,例如更完善地在敵意環境下進行戰場偵察等。[3]
三、恢復FARA發展的戰略意涵
FARA將繼承OH-58D的武裝偵察直升機(armed reconnaissance helicopter)角色,擔負戰場偵察及哨戒任務,這顯示陸軍認為未來戰場威脅性增加,有必要恢復過去被取消的武裝空中偵察能力。武裝偵察直升機的任務是執行武裝偵察、輕型攻擊、安全維護,需有能力執行致命及非致命任務,體積不能太大,足以隱藏在雷達雜訊中,並適用城市及叢林環境。陸軍已考慮無人系統至各種型式有人機的組合。雖然其主要任務是偵察及哨戒,但考量到未來戰場的威脅增加,因此新的FARA需較過去更具攻擊力。[4]
除新直升機外,美國陸軍也將發展新型「長程精準飛彈」(Long Range Precision Munition, LRPM),可用於現有旋翼機及無人機,包括目前服役中的AH-64、MQ-1C灰鷹(Gray Eagle)無人機,或是陸軍發展中的FARA及未來長程突擊飛機(Future Long-Range Assault Aircraft, FLRAA),飛彈射程需達30公里,具備攻擊整合式防空系統、輕型武裝車輛、指管系統及人員之能力,並可在日間及夜間接戰固定及移動目標,平均飛行時速約1,080公里,重量不超過91公斤,能躲避敵方防空網及反制系統,將可強化陸軍直升機的精準攻擊火力。[5]
表、FARA各家競爭者提案比較
型式 |
團隊 |
主旋翼 |
尾旋翼 |
座艙 配置 |
其他 |
貝爾360 |
貝爾/德事隆 |
單主旋翼 |
導管扇 |
縱列 雙座 |
飛操系統已驗證 |
騎士X |
塞考斯基/洛馬 |
雙主旋翼同軸反轉 |
尾推式 |
併列 雙座 |
概念驗證機已試飛 |
AR-40 |
卡倫直升機 |
單主旋翼 |
2具導管扇 |
併列 雙座 |
|
AVX |
AVX/L3 |
雙主旋翼同軸反轉 |
2具導管扇 |
併列 雙座 |
|
波音 |
── |
單主旋翼 |
尾推式 |
縱列 雙座 |
推測 |
資料來源:舒孝煌整理自公開資料。
肆、政策建議
FARA用於取代OH-58,美國陸軍尚在發展中,2028年才會服役。我國陸軍OH-58D及AH-1W超級眼鏡蛇(Super Cobra)則尚在服役,但因前者美國陸軍的同型機已於2014年退役,後者為美陸戰隊使用,也早已停產,改使用AH-1Z,未來國軍兩型直升機都將面對消失性商源造成的零件撥補問題,宜儘早規劃,依國軍整體防衛構想規劃未來後繼機種;另外,直升機武器射程不足將使直升機作戰是曝露在敵方防空火力下,美陸軍新型LRPM若發展順利,也可參考採購,以提升陸軍濱海作戰能力。
[1]Sydney Freedberg, “Bell Unveils Army Scout Helicopter — With Wings,” Breaking Defense, October 2, 2019, https://reurl.cc/Va7KlY.
[2]Sydney Freedberg, “FARA: Why AVX Has A Shot At Army Scout,” Breaking Defense, May 14, 2019, https://breakingdefense.com/2019/05/fara-why-avx-has-shot-at-army-scout/.
[3]Kyle Rempher, “Army aviators ask for more comfort, less workload from future vertical lift teams,” Army Times, November 11, 2019, https://reurl.cc/rlopAO.
[4]Jen Judson, “Army Future Vertical Lift hones in on attack recon, long-range assault,” Defense News, March 30, 2018, https://reurl.cc/A1pxYQ.
[5]Garrett Reim, “US Army looks for long-range missiles for rotorcraft and UAVs,” Flight Global, September 13, 2019, https://reurl.cc/31RGWj.