美国“战神”无人驾驶飞行器
2014年2月初，美国国防部高级研究计划局（DARPA）首次对外披露了“战神”（ARES）计划，旨在为前线部队量身定制一种具有垂直起飞和着陆能力的飞行器。
洛马公司团队提出的“飞行悍马”方案采用了倾转涵道风扇技术
洛马公司下属的臭鼬工厂涵道风扇式无人驾驶飞行器，可以自主地分离和使用，可外挂多种模块。
“战神”计划演化自此前实施多年的“变形者”（Transformer）计划——实际就是“飞行悍马”（Flying Humvees）。洛马公司下属的臭鼬工厂大胆突破DARPA的思维定式，围绕“变形者”计划提出了一种系统概念，巧妙地发展了模块化设计理念，将飞行系统与车辆系统一分为二，发展一种涵道风扇式无人驾驶飞行器。洛马公司臭鼬工厂与皮亚塞基飞机公司组建了一支研制团队，最终过关斩将，在2012年底赢得了价值2 030万美元的第三阶段合同。第三阶段重新命名为“可重组嵌入式航空系统”，英文缩写ARES，恰好是罗马神话中的“战神”之意。这样，外界期待的“飞行悍马”被一种与众不同的多用途无人驾驶飞行器取而代之。
从目前公开的“战神”方案看，这种飞行器具有一对可倾转涵道风扇，固定在中心体两侧，最外侧为类似机翼的翼板。中心体采用了类似飞翼的构型，不仅具有良好的气动性能，还为动力装置和燃料提供了空间。它的内部装有两台涡轴发动机，通过一个组合式齿轮箱和交叉轴来驱动两个风扇。每个风扇采用5个恒速、可变距桨叶，与涵道排气口外安装的可调导流板共同实现较为复杂的飞行控制。
仔细观察，中心体在上表面设计了一个狭缝式吹气口，并将后半段设计为一种可偏转控制面，借助于来自动力装置的高压空气，可以产生良好的增升效应，为飞行器提供持续稳定的俯仰配平。同时，外翼板与风扇同步倾转，在不同飞行状态下可分别起到稳定姿态和增加升力的作用，在停放状态下可以紧靠着涵道折叠起来，以便减小占用空间。按照设计，分离式任务模块悬挂在中心体下面高大的滑橇之间。
最初的“变形者”计划要求设计一种可在公路上起降的飞行器，因此在地面行驶模式时，受道路宽度的限制，需要将飞行模块收起在车辆的顶部，不得不将其尺寸限制在长9.14米、宽2.59米。为此，“战神”原型机将依据同样的尺寸要求，涵道直径为2.59米，内部的风扇直径为2.28米。在“战神”计划阶段，DARPA已经降低了原有在单行道上行驶的要求，洛马公司正在考虑适当放大飞行模块的尺寸，可能将涵道直径增加到3.05米。“战神”在携带类似载荷的情况下，只需使用大约一半的着陆区域，同时涵道有利于保护飞行器和人员。在悬挂有效载荷情况下，它比常规直升机更快，最大飞行速度370千米/小时左右。
设计一种货运无人飞行器似乎比一辆飞行汽车更加容易些。但是如何研制出一个高效、可靠的飞控系统是一个严峻挑战。在未来战场上，作战型“战神”必须实现自主导航，飞行到预定交付位置，同时自动地规避飞行途中或着陆区域的各种障碍。
“战神”可以挂载小型侦察载荷舱，承担起舰载ISR任务
“战神”计划的另一个亮点是“可重构”和“嵌入式”设计理念。前者凸显了潜在的多种任务能力，后者表明了互换模块带来的任务灵活性。这样，飞行模块可以在作战前线和后方大本营之间往返飞行，利用一个通用悬挂系统即可交付和带回几种不同型式的独立任务模块。任务模块相对简单，其总体构型基本类似一个小型集装箱，外表面略加修形以减小气动阻力，内部结构则根据不同任务要求相应设计。根据目前的设计要求，飞行模块的可用载荷能力多达1 360千克，超过自身最大起飞重量的40％。不仅可以运载地面战术车辆、货物吊舱、人员、医疗撤离装置等任务载荷，也能够实施武装护航、侦察和攻击任务。
“战神”一旦横空出世，将极大地提升美军在士兵突击、后勤保障和情报侦察等方面的能力。这个项目还在进一步优化细节设计，能否如期达到设计目标还是一个未知数。
本文由《兵器知识》杂志社提供