高翔_高翔万米之巅

　　美国空军作为承担美国全球军事存在的先锋力量，在和平时期进行长时间、全方位和大规模战略侦察，也是积极进行战争准备的重要手段。美国空军在冷战期间主要由U－2和SR－71侦察机执行大气层内战略侦察，后者依靠高空高速执行高危险地区的快速侦察，前者则在20世纪60年代丧失高空飞行安全掩护后，主要依靠远距离侦察手段进行长时间巡逻监视。
　　现代防空导弹系统的作战范围相当大，早期型SA－2终结了U－2的高度优势，SA－5则给SR－71以有效威胁，SA－10更足以杀伤30公里高度下的常规目标，并具备对抗短程战术导弹的反应能力。U－2在上世纪60年代失去临空侦察安全高度后，很快转为采用高空远程侧视侦察方式，依靠机载侦察设备进行防区外战略侦察。U－2的机体拥有比较好的载荷和高度性能，载荷条件适应绝大部分光学和电子侦察设备，飞行高度也能够发挥侦察设备远程探测和识别功能。U－2执行战略侦察的功能和效果非常突出，但是其在持续飞行能力上存在明显缺陷。U－2单架次可执行十余小时的飞行任务，虽然可以依靠大量自动控制系统辅助驾驶，但飞行员在任务过程中仍然承担沉重的生理和精神负担。早期中国台湾空军用来执行对大陆侦察的U－2飞行员在完成任务后往往要由地勤“拖”出飞机。可以说，飞行员的体力极限限制了U－2的留空时间。为此，美国空军在上世纪末开始发展大型长航时无人侦察机，“全球鹰”就是在功能上以替代U－2为目标，具备长时间巡航和远程战略侦察任务的先进机型。
　　研发历史
　　美国空军最初提出的“全球鹰”方案，着眼点就是执行高空成像(雷达或光学)及无线电侦察。这些任务的飞行性能与机载设备要求，与U－2/TR－1有直接的继承关系，只是利用全新研制的无人高空机体，以及机载航空电子设备上的巨大技术进步，实现新作战体系中高空长时间大气层内侦察监视任务。“全球鹰”在设备综合化水平和功能上都比U－2更强，成本更低，也更能保证长时间监视搜索的要求。
　　“全球鹰”在技术上实现了无人驾驶、战略侦察和双向通信的综合，在战术上满足了真正意义上的长航时飞行要求，并在大型无人飞行平台上集成设置了系统的侦察设备，在战术和战略侦察机技术发展上实现了革命性的技术跨越。“全球鹰”可以为美国空军提供持续有效的侦察情报。事实上，现在的“全球鹰”已经是美军立体作战体系的关键节点，其高速、高精度图像与无线电侦察情报，直接提升了美军全球军事力量部署和运用的效率。
　　“全球鹰”的编号为RQ－4，意为执行侦察任务的无人驾驶飞机。特里达因·瑞安航空公司(现并入诺斯罗普·格鲁曼公司)于1995年5月在5家公司持续6个月的竞争中取胜，RQ－4样机于1998年2月在加利福尼亚州的爱德华空军基地进行了持续56分钟的首次飞行。“全球鹰”首飞后的装备发展速度很快，但快速部署这样新的设计，在技术上确实承担了比较大的风险。“全球鹰”从1998年开始交付样机，到2003年已经完成了初期交付目标。虽然在1998－2002年期间先后损失了3架，但其在伊拉克和阿富汗战争中的出色表现，证明这种突破性的机型在实际使用上确实物有所值。
　　“全球鹰”在2003年伊拉克战争期间总共完成了357小时的作战任务飞行，合计16次作战飞行架次(单架次平均飞行时间超过22小时)。“全球鹰”的作战飞行小时虽然只有航空侦察飞行时数的3％，但通过其获得的侦察情报内容却占航空侦察情报总量的55％。“全球鹰”获得的战场侦察目标信息经过控制站(美国本土)整理识别后，只需要不到10分钟就可以分发给作战部队，可以说这种战略侦察机发挥了媲美战术侦察机的快反作用。
　　技术特点和系统构成
　　“全球鹰”的气动布局可以被看成是无人化的U－2，采用有利于高空长时间飞行的V形尾翼的正常气动布局，大翼展悬臂式下单翼。除机体主结构采用铝合金外，翼面和蒙皮都采用先进的复合材料。“全球鹰”的机翼是机体尺寸最大的复合材料构件，复合材料占全机结构材料比例的65％，带有轻结构的整体油箱并具有较好的弯曲结构安全性能。“全球鹰”的起飞重量为11.64吨，燃料重量可达到6.73吨，燃料重量超过了起飞重量的50％，能够保证飞机在20公里飞行高度持续执行24小时飞行任务。
　　“全球鹰”基本型的机体长为12.7米，翼展高达33.5米(比C－130战术运输机的翼展还大)，理论航程可高达26000公里，典型任务的活动半径为5556公里，正常巡航飞行时间可达42小时。机体采用铝合金半硬壳式结构，翼面采用大尺寸碳纤维复合材料壁板，机身前上方有水泡形凸起的天线罩，天线罩内安装有直径1.22米的卫星通信天线，天线罩下方为机载设备舱，中段机身安装有整体油箱，机身后方安装1台最大推力36.8千牛的罗·罗AE3007H喷气发动机，进气道在机背V尾翼面前方，机体侧方和下表面光洁平整，采用可收放的前三点起落架。
　　“全球鹰”的常规侦察设备被称为ISS(综合传感器系统)，包括成像侦察设备、无线电侦察设备和情报通信系统。成像侦察设备采用了休斯公司HISAR“海萨”合成孔径雷达。该雷达采用0.36×1.27米的机械驱动波导管缝隙天线阵，可在机体下半球±45°方向改变天线角度，能够扫描机体两侧下方的地面目标。“全球鹰”的HISAR与U－2的ASARS－2技术类似，功率3.5千瓦，工作波段在8～12.5千兆赫，能用3种工作状态接收距离20～200公里的雷达影像，距离185公里时坐标定位精度约10米，雷达系统的重量为290公斤。
　　HISAR在合成孔径/动目标搜索状态时，可以采用以下3种工作方式：
　　条幅式合成孔径扫描　该扫描方式时雷达探测距离为20－200公里，扫描宽度为10公里，每小时能以1米的分辨率搜索5750平方公里，24小时就可对13.8万平方公里的面积(超过朝鲜国土面积)进行照相式成像。
　　聚焦式合成孔径，该雷达工作方式的探测距离同样为20－200公里，雷达倾斜扫描角度范围为±45°，执行对固定地点高精度照相时，雷达能获取2×2公里(块)地段范围内分辨率约0.3米的高质量雷达影像，雷达的工作效率可达80块/小时。