洛克希德馬丁(Lockheed Martin)旗下的臭鼬工廠推出名為 Vectis 的無尾飛翼概念無人機,積極搶攻美軍「協同戰鬥飛機」(Collaborative Combat Aircraft, CCA)計畫需求。該機款融合了先進匿蹤構型與特殊進氣流場管理,成為當前競逐無人戰術飛機市場中備受矚目的高階方案。
無尾飛翼搭配埋入式進氣道 達成極致匿蹤效果
在當前各家業者提出的協同戰鬥飛機概念中,Vectis 採用無尾翼的飛翼車體結構,結合沈入機體表面的埋入式進氣道。從正面視角觀察,進氣口與發動機葉片被機體線條完全遮蔽,雷達波無法直接照射發動機,能達到極高的雷達波匿蹤表現。
過往波音(Boeing)公司開發的 MQ-25 艦載加油無人機同樣採用埋入式進氣設計,但其最大飛行速度約為 0.7 馬赫(Mach 0.7)。相對地,Vectis 規劃的飛行速度提升至 0.8 到 0.9 馬赫的高亞音速區間,使得氣體流場運作更加複雜,對空氣動力學的考驗大幅增加。
高亞音速下攻克邊界層難題 導入精細流場設計
當無人機以接近音速的高速度飛行時,空氣黏性會在機身表面形成堆積與流速減緩的「邊界層」現象。若處理不當,停滯的邊界層氣流會進入發動機,導致燃燒效率下降甚至影響飛行穩定度。
為了讓空氣順暢流入,埋入式進氣道透過擴張槽帶來的低壓區域將上方氣流引入機內。針對高亞音速的挑戰,Vectis 機首採用鏟形切面與圓鈍上唇設計,透過壓力梯度將機體表面的邊界層推向兩側;進氣口上唇左右兩端特別設置了洩流通道,專門排除流速緩慢的氣體,確保動力系統獲得穩定且足夠的進氣量。
產業觀察:高階無人機架構重組空戰模式 供應鏈迎向新規格需求
美軍推動的 CCA 計畫旨在透過低成本、高智慧化的無人戰機,與五代機或六代機進行「載人與無人機種搭配」(Manned-Unmanned Teaming, MUM-T)作戰。洛克希德馬丁推出 Vectis,顯示出除了安杜里爾(Anduril)與通用原子(General Atomics)等主打經濟量產的方案外,高匿蹤、高速度的高階戰術無人機仍具備強大的空戰戰略價值。
對於航太與防衛產業供應鏈而言,此類無尾飛翼與埋入式進氣道的開發,極度仰賴先進的高精度複合材料加工技術,以及極為精密的計算流體力學(CFD)模擬工具。隨著次世代無人機逐漸邁向實機測試階段,相關氣動構型與匿蹤塗料的技術驗證,將進一步推動航空製造供應鏈朝向更高標準升級。
背景知識:認識協同戰鬥飛機與埋入式進氣道
協同戰鬥飛機(CCA):美軍提出的次世代空戰概念,由人工智慧控制或由載人戰鬥機飛行員遙控,負責執行偵察、電子干擾、目標打擊或擔任誘餌等任務,藉此降低載人戰機與飛官的暴露風險。
埋入式進氣道(Submerged Air Intake):將噴射發動機的進氣口沉入機身內部,而非突出於機體外。傳統飛機常用 NACA 埋入式進氣通道或無附面層隔道進氣道(DSI),目的均為隱藏發動機葉片並降低雷達干擾。Vectis 則在高亞音速環境下進一步改良此技術,解決高速度帶來的氣流分離問題。
常見問題
Vectis 無人機的主要特點是什麼?
Vectis 採用無尾飛翼與埋入式進氣道設計,能在馬赫 0.8 至 0.9 的高亞音速下維持優異的雷達匿蹤能力與穩定進氣效率。
Vectis 與波音 MQ-25 的進氣道設計有何不同?
MQ-25 飛行速度約馬赫 0.7,進氣流場相對簡單;Vectis 速度更高,因此在進氣口上唇設計了洩流道,以解決高亞音速下的邊界層分離問題。
什麼是美軍的協同戰鬥飛機(CCA)計畫?
CCA 是美軍開發的無人戰機概念,目標是讓無人機能與 F-35 等載人戰機搭配作戰,分擔偵察、打擊及電子作戰等任務。