FARA將開發(fā)兩種原型機并計劃在2023年首飛

一分鐘數(shù)據(jù)掃描：

FARA計劃由美國陸軍于2018年發(fā)起，目的是開發(fā)貝爾OH-58基奧瓦偵察直升機的后繼機，并以此作為“未來垂直起降”計劃（FVL）的一部分，也是美國陸軍未來多域戰(zhàn)能力提升的一部分。

按計劃，F(xiàn)ARA計劃將在今年（2020年）3月份選定兩方公司，由其開發(fā)兩種原型機并開展競爭性項目開發(fā)。原型機開發(fā)共分四個階段，而原型機計劃在2023年首飛。

目前，共有5方公司或合作伙伴參與原型機競標(biāo)項目，且候選項目設(shè)計合同已于2019年4月授予這5方制造商，5方公司當(dāng)前均已發(fā)布各自設(shè)計方案，分別是：卡瑞姆飛機公司（Karem Aircraft），競標(biāo)機型：AR40，三葉片主旋翼加旋轉(zhuǎn)尾翼；AVX飛機公司和L3技術(shù)公司（AVX Aircraft and L3 Technologies），競標(biāo)機型：復(fù)合共軸直升機（CCH）設(shè)計；西科斯基公司（Sikorsky），競標(biāo)機型：RAIDER X，復(fù)合共軸直升機設(shè)計；貝爾德事隆公司（Bell Textron），競標(biāo)機型：貝爾360 Invictus，水平固定翼加旋轉(zhuǎn)主翼；波音公司（Boeing），競標(biāo)機型：波音FARA，推力復(fù)合式單主旋翼直升機，具有六葉片旋翼系統(tǒng)。

從所有設(shè)計方案分析，競標(biāo)方案所呈現(xiàn)出的共性特征包括：經(jīng)濟(jì)可承受性、高可靠性、高機動性和高生存力。未來攻擊直升機的特征很有可能要包含這些共性特征。至于個性和究竟誰的方案更勝一籌，請關(guān)注下文進(jìn)行分析。

受疫情影響，美國波音公司近期已經(jīng)響應(yīng)政府等機構(gòu)的政策制定了相關(guān)防疫措施，并對航空工業(yè)及公司受疫情影響程度進(jìn)行了評估和關(guān)注，發(fā)布了相關(guān)聲明。

關(guān)于美國陸軍的“未來攻擊偵察直升機”（FARA）計劃，2020年3月3日，波音公司在疫情來臨之際，終于正式公布了其競標(biāo)機型最新設(shè)計方案，包括直升機結(jié)構(gòu)及航空電子系統(tǒng)等的方案。至此，美國陸軍FARA計劃的所有公司競標(biāo)機型均已公之于眾。此前，其他幾家競標(biāo)公司均已陸續(xù)公布各自設(shè)計方案。而波音公司此前遲遲不肯公布自己的方案，據(jù)有關(guān)消息稱是其擔(dān)心方案如果盡早公布，可能會因此而形成不利競爭，從而給自己在成本和性能方面造成困擾并削弱自身競爭力。而此次波音正式公布設(shè)計方案，是否意味著像媒體之前披露的信息那樣，波音將有望成為美國陸軍FARA兩種原型機方案競標(biāo)商之一，這還有待我們進(jìn)一步關(guān)注。

“未來攻擊偵察直升機”計劃由美國陸軍于2018年發(fā)起，目的是開發(fā)貝爾OH-58基奧瓦偵察直升機的后繼機，并以此作為美國陸軍“未來垂直起降”計劃（FVL）的一部分。FARA計劃的候選項目設(shè)計合同已于2019年4月授予5家制造商，包括：美國卡瑞姆飛機公司（Karem Aircraft），美國AVX飛機公司（與 L3Harris技術(shù)公司--LHX合作），西科斯基飛機公司（洛馬公司旗下），貝爾德事隆公司（德事隆公司旗下）和波音公司。按計劃，作為第二階段的啟動，美國陸軍將在2020年3月在這5個競標(biāo)方中選出兩家開展原型設(shè)計，而原型機計劃于2023年首飛。但照當(dāng)前疫情發(fā)展態(tài)勢，該計劃時間線極有可能向后拉長。

一、五方競標(biāo)商設(shè)計方案公布時間線

2017年，美國陸軍退役了最后一架“基奧瓦”偵察直升機，至此，“基奧瓦”列裝已近50年。

美國陸軍尚無專用武裝偵察直升機來取代“基奧瓦”，且3次尋找后繼機的嘗試均被取消。最終，美陸軍對“阿帕奇”坦克殺手作了改型，但其武裝偵察角色并不理想，且使用成本更高。

為此，在2018年，陸軍開始了第四次尋找“基奧瓦”后繼機的嘗試，并將其稱為未來攻擊偵察機(FARA)計劃。為正式列裝該機，陸軍稱將可能需要10年解決相關(guān)問題，但周期似乎太長，有意壓縮開發(fā)計劃時程。

2018年6月22日，美國陸軍發(fā)布FARA CP(未來攻擊偵察直升機競標(biāo)原型)項目公告。根據(jù)公告，該項目旨在設(shè)計、制造和測試適應(yīng)作戰(zhàn)環(huán)境的技術(shù)成熟的直升機，要能通過可靠的設(shè)計、延長的免維修期、先進(jìn)的協(xié)同和自主能力，來減少認(rèn)知工作負(fù)荷，加快作戰(zhàn)節(jié)奏。新的攻擊偵察直升機將和無人系統(tǒng)相結(jié)合，成為綜合防空體系(IADS)的核心部分，在多域戰(zhàn)場中提供自由的機動能力。

2018年10月3日，美國陸軍正式啟動FARA的原型機競標(biāo)項目，并將該項目分為四個階段（原型機制造項目四階段），并計劃2022年1月前制造出試驗樣機：第一階段，計劃在2019年6月授予四至六份研發(fā)合同，讓各家公司用九個月的時間提供初步設(shè)計方案。第二階段，選擇兩個或者更多的設(shè)計方案，選定的設(shè)計方案進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計階段，并在2020年11月進(jìn)行最終設(shè)計和風(fēng)險評估。第三階段，競標(biāo)團(tuán)隊花費兩年時間來制造原型機，并進(jìn)行子系統(tǒng)測試，最終在2022年11月進(jìn)行首次飛行，之后原型機交付給美國陸軍進(jìn)行性能測試和機動性評估。在該階段，美國陸軍將評估競標(biāo)者是否成功完成了原型機項目，并選擇一個競標(biāo)方案進(jìn)入后續(xù)全系統(tǒng)集成、鑒定和生產(chǎn)階段。第四階段，確定一個競標(biāo)方案，開始進(jìn)入后續(xù)全系統(tǒng)集成、鑒定和生產(chǎn)階段。

2019年4月23日，美國陸軍宣布授予5個團(tuán)隊合同，要求這5個團(tuán)隊將進(jìn)行為期10個月的設(shè)計工作，并在2020年2月選擇2個團(tuán)隊進(jìn)行下一步的研制工作，最終的獲勝者將在2028年進(jìn)行FARA的低速生產(chǎn)，但并未公布第一支FARA部隊將在何時服役。

貝爾德事隆公司，據(jù)2019年4月19日消息，貝爾計劃以民用貝爾525直升機為基礎(chǔ)，設(shè)計一款未來FARA直升機。該款新型旋翼機為貝爾360 Invictus。

卡瑞姆飛機公司，據(jù)2019年7月1日的有關(guān)消息，卡瑞姆公司同諾格和雷神將聯(lián)合執(zhí)行一份價值7.38億美元的合同（2019年4月美陸軍授予卡瑞姆公司），為美國陸軍研發(fā)FARA CP?？ㄈ鹉穼⑻峁┢渥顑?yōu)轉(zhuǎn)速傾轉(zhuǎn)旋翼(OSTR)技術(shù)，諾格提供載人和無人軍用飛機研發(fā)、系統(tǒng)集成、生產(chǎn)和保障方面的專業(yè)技術(shù)，雷神則提供系統(tǒng)架構(gòu)、任務(wù)設(shè)備和武器能力方面的技術(shù)知識。2019年10月，卡瑞姆公司推出AR-40高速直升機設(shè)計方案。

西科斯基公司，2019年10月14日，該公司推出RAIDER X 設(shè)計方案。2020年2月19日，西科斯基公司FARA項目主管Tim Malia公司決定參與競爭美國陸軍FARA項目，目前已啟動合同規(guī)定的研發(fā)資金，正在為其制造Raider X同軸直升機。該原型機預(yù)計將于2022財年第四季度開始飛行測試，將持續(xù)到2023年。而預(yù)計將于2024財年進(jìn)入工程和制造開發(fā)階段。

波音公司，2020年3月3日，公司公布波音FARA設(shè)計方案，包括主結(jié)構(gòu)和航電系統(tǒng)等方案。

AVX與L3聯(lián)合團(tuán)隊，據(jù)2019年4月16日消息，該聯(lián)合團(tuán)隊推出復(fù)合共軸直升機（CCH）設(shè)計方案。據(jù)相關(guān)消息，2020年3月9日，該團(tuán)隊正式公布其競標(biāo)設(shè)計方案。

二、FARA計劃的五種競標(biāo)設(shè)計方案詳情

1、貝爾德事?。贺悹?60 Invictus，水平固定翼加旋轉(zhuǎn)主翼

德事隆公司旗下的貝爾德事隆公司將其開發(fā)的一款新型旋翼機貝爾360 Invictus，作為該公司參加美國陸軍FARA計劃的競爭性原型機（CP）競爭參與者。

貝爾360 Invictus原型

貝爾公司在該機上的創(chuàng)新設(shè)計方法是將成熟的低風(fēng)險技術(shù)與先進(jìn)過程相結(jié)合，打造一種價格合理、敏捷且殺傷力強的解決方案。貝爾認(rèn)為該機將符合或超過FARA計劃合同規(guī)定的所有要求。貝爾軍事業(yè)務(wù)執(zhí)行副總裁文斯?托賓稱，貝爾360將可提供先進(jìn)的戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力其團(tuán)隊將提供一種功能強大、低風(fēng)險的解決方案，以滿足機隊發(fā)展的可持續(xù)性運營要求。貝爾360也將采用經(jīng)過驗證的技術(shù)來實現(xiàn)優(yōu)異的性能，且經(jīng)濟(jì)可承受。其技術(shù)將基于已經(jīng)過驗證的貝爾525的不間斷轉(zhuǎn)子系統(tǒng)技術(shù)。

貝爾360的一些關(guān)鍵性能/功能包括：升力分擔(dān)水平固定翼可減少旋翼在前向飛行中的升力負(fù)擔(dān)，從而實現(xiàn)高速機動性。補充動力裝置可在高功率需求時提高性能。主旋翼具有高旋轉(zhuǎn)能力可實現(xiàn)高速飛行。線傳飛控系統(tǒng)綜合技術(shù)可減少飛行員的工作負(fù)擔(dān)并提供自主飛行能力。速度超過342千米/小時（185節(jié)）。作戰(zhàn)半徑達(dá)250千米（135海里），飛行時間可超90分鐘。實現(xiàn)4k / 95F懸停地面效應(yīng)?？膳鋫?0毫米口徑航炮、可整合空射效果的綜合彈藥發(fā)射器、未來武器以及當(dāng)前的列裝彈藥?？商峁┰鰪姷膽B(tài)勢感知和傳感器技術(shù)。采用柯林斯航空航天公司的數(shù)字骨干網(wǎng)支持模塊化開放系統(tǒng)方法（MOSA）。其設(shè)計盡可能集成了生命周期過程支持功能，可確保多域作戰(zhàn)中高作戰(zhàn)節(jié)奏（OPTEMPO）的可用性。采用設(shè)計制造一體化制造模型和數(shù)字線程工具，可提高飛機整個生命周期的經(jīng)濟(jì)可承受性、可靠性和培訓(xùn)保障。

2、卡瑞姆飛機：AR40高速直升機，三葉片主旋翼加旋轉(zhuǎn)尾翼

卡瑞姆AR40原型

卡瑞姆飛機公司FARA計劃的設(shè)計愿景是AR40。在AR40的開發(fā)方面，諾格、雷神公司與卡瑞姆公司進(jìn)行了合作?？ㄈ鹉分鲗?dǎo)著該機型的設(shè)計和原型制造過程，并提供其專業(yè)的旋翼及驅(qū)動技術(shù)。諾格公司提供生產(chǎn)和產(chǎn)品支持，以及航空電子專業(yè)知識。雷神公司是任務(wù)系統(tǒng)集成商和模塊化開放系統(tǒng)架構(gòu)師。

AR40具有一個三葉片主旋翼，并帶有旋轉(zhuǎn)尾翼。AR40的翼展為12.2米（40英尺），比一般直升機的11米主旋翼直徑寬。機翼可提供飛機的大部分升力，并在直升機下降或上升期間向上傾斜，以使其垂直飛行時具有更好的氣動性。AR40具有一個三葉片主旋翼，該主旋翼采用了卡瑞姆公司的“最優(yōu)速度轉(zhuǎn)子”技術(shù)，而該技術(shù)最初由美國陸軍研究基金開發(fā)，旨在為垂直或水平飛行中的傾轉(zhuǎn)旋翼提供最佳效率。卡瑞姆公司的FARA項目負(fù)責(zé)人 湯姆斯?伯格稱，該系統(tǒng)將用于控制每個葉片的旋轉(zhuǎn)，而不是像傳統(tǒng)的十字盤系統(tǒng)那樣強迫葉片一致運動。其稱，這使我們能夠塑造圍繞方位角的刀片路徑軌跡，有可能獲得更好的性能，更好的聲學(xué)效果，更好的可靠性和自動跟蹤能力。AR40的可旋轉(zhuǎn)尾翼在向前飛行時向后傾斜，以用作推進(jìn)螺旋槳。卡瑞姆公司表示，AR40的垂直穩(wěn)定器可補償來自主旋翼葉片的扭矩。旋轉(zhuǎn)尾翼將可使直升機進(jìn)行低速狀態(tài)下的靈敏機動。

卡瑞姆公司認(rèn)為，AR40應(yīng)能夠超過美國陸軍的333公里/小時（約合180海里）最大速度要求，而達(dá)到407公里/小時（約合220海里）。

3、西科斯基：RAIDER X，復(fù)合共軸直升機

RAIDER X原型

洛馬旗下西科斯基公司的FARA計劃競爭機型為RAIDER X。該機設(shè)計理念為一種敏捷、致命性和生存力強的復(fù)合共軸直升機，專用于確保垂直起降優(yōu)勢以對付未來戰(zhàn)場上不斷發(fā)展的對手和臨近威脅。它可快速開發(fā)和交付可改變游戲規(guī)則的技術(shù)和作戰(zhàn)功能，可提供未來作戰(zhàn)勝利所需的可達(dá)性、保護(hù)能力和殺傷力。公司執(zhí)行副總裁弗朗克St.約翰稱，該機融合了其多年來在X2方面的技術(shù)開發(fā)、測試和改進(jìn)中的經(jīng)驗，為作戰(zhàn)人員提供了一種占主導(dǎo)地位的、生存力強的智能系統(tǒng)。RAIDER X也借鑒了洛馬公司在使用最新數(shù)字設(shè)計和制造技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新系統(tǒng)方面的廣泛專業(yè)知識。RAIDER X的主要特點包括：

卓越的性能，借鑒了X2的旋翼性能，包括高響應(yīng)性的機動性，增強的低速懸停、離軸懸停以及水平加速和制動性能。敏捷數(shù)字設(shè)計，借鑒洛馬公司在CH-53K、CH-148等使用的先進(jìn)數(shù)字設(shè)計和制造技術(shù)，可使陸軍在降低采購成本的同時實現(xiàn)快速和經(jīng)濟(jì)可承受的升級改進(jìn)，以應(yīng)對不斷發(fā)展的威脅。適應(yīng)性，基于現(xiàn)代開放系統(tǒng)架構(gòu)（MOSA）的航空電子設(shè)備和任務(wù)系統(tǒng)，可為計算、傳感器、生存力和武器提供“即插即用”選項，使殺傷力和生存力、作戰(zhàn)任務(wù)定制和競爭性采購受益?？沙掷m(xù)性/可維護(hù)性，旨在通過利用新技術(shù)從例行維護(hù)和檢查轉(zhuǎn)變?yōu)樽晕冶O(jiān)控和基于狀態(tài)的維護(hù)來降低飛機的運營成本，這將提升飛機的可用性，減少維護(hù)頻度，并實現(xiàn)靈活的維護(hù)作業(yè)時間。升級/任務(wù)靈活性：面對未來和不斷發(fā)展的威脅，所借鑒的X2復(fù)合共軸技術(shù)可提供無與倫比的潛力和增長余地，以提高平臺的速度、作戰(zhàn)半徑和有效載荷。這種潛力和增長余量進(jìn)一步提高了作戰(zhàn)任務(wù)的靈活性，其中包括適應(yīng)特定任務(wù)要求的更廣泛的飛機配置和承載能力。

X2成熟技術(shù)包括可擴展、可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)可承受性，而西科斯基公司憑借RAIDER X項目將X2的這些最新設(shè)計特性公之于眾。X2技術(shù)和RAIDER X項目完全由西科斯基公司開發(fā)，洛馬公司為其提供資金支持。迄今為止，X2已經(jīng)實現(xiàn)或展示了以下一些特性：速度超過了463千米/小時（250節(jié)）；超過9000英尺的高空作業(yè)；低速和高速的機動傾角超過60度；多飛行員驗證的ADS-33B（航空設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)）一級操作品質(zhì)；飛行控制的優(yōu)化和減震性能。

4、波音公司：波音FARA，推力復(fù)合式單主旋翼直升機

波音FARA原型

美國波音公司正在為美國陸軍提供一種靈活的、完全集成的、專門為未來攻擊偵察機（FARA）原型機設(shè)計的系統(tǒng)，可暫稱為波音FARA。波音FARA旨在滿足陸軍當(dāng)前的任務(wù)需求，同時隨著技術(shù)和任務(wù)的變化而發(fā)展。推力復(fù)合式單主旋翼直升機具有六葉片旋翼系統(tǒng)，單引擎，雙座座椅和模塊化的先進(jìn)駕駛艙，具有可重新配置的大面積顯示和自主功能。波音負(fù)責(zé)人稱提供的也是經(jīng)濟(jì)可承受的集成系統(tǒng)，且采用成熟技術(shù)和先進(jìn)分析相結(jié)合的方案。采用超過65年的旋翼線控飛行設(shè)計，采用經(jīng)過驗證的增材制造技術(shù)。波音將通過該原型設(shè)計為陸軍提供遠(yuǎn)程精確射擊和空射特效。

5、AVX飛機公司和L3技術(shù)聯(lián)合團(tuán)隊：CCH原型，復(fù)合共軸直升機

AVX和L3技術(shù)公司合作的CCH原型

2020年3月9日，AVX飛機公司和L3技術(shù)公司公布了他們合作創(chuàng)新的復(fù)合共軸直升機（CCH）設(shè)計，該設(shè)計正在競爭美國陸軍FARA計劃的競爭性原型機（CP）項目的第一階段合同。

設(shè)計者認(rèn)為，該設(shè)計方案將憑借高性能和可生存能力超越FARA偵察和輕型攻擊任務(wù)要求，170%的滿足強制性要求。CCH將提供很好的性價比和安全性，并且可在整個生命周期中需要更少的維護(hù)。主要特點包括：提供電傳操縱的并排座艙，針對飛行員效率進(jìn)行了優(yōu)化；雙涵道風(fēng)扇可為高速操作和敏捷性提供正向和反向推力；基于現(xiàn)代開放系統(tǒng)架構(gòu)（MOSA）的數(shù)字骨干網(wǎng)和航空電子系統(tǒng)；外形小巧，可通過手動折疊葉片和機翼來滿足C-17裝載和海軍DDG船上尺寸的限制；模塊化，可在美國陸軍所有功能集之間實現(xiàn)組件的重用和高度的系統(tǒng)通用性。

三、“未來攻擊偵察機”的可選特征分析

按照美國陸軍公告發(fā)布的要求，在研制和使用方面，F(xiàn)ARA應(yīng)具備成熟的技術(shù)、可靠的設(shè)計、經(jīng)濟(jì)可承受性即低成本、短研制周期和低維護(hù)性等特征，在作戰(zhàn)應(yīng)用方面應(yīng)具備協(xié)同作戰(zhàn)和無人系統(tǒng)的指揮與控制能力、高機動性、低噪音等性能與功能。根據(jù)各研制商公布的設(shè)計方案，經(jīng)濟(jì)可承受性、高可靠性、高機動性和高生存力等成為FARA要追求的顯著特征。

目前，F(xiàn)ARA計劃正按原定時間進(jìn)度開展，但已略顯進(jìn)度滯后。隨著當(dāng)前新冠肺炎疫情的快速發(fā)展，其對該計劃及相關(guān)項目進(jìn)度的影響程度如何，將值得關(guān)注。
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