2019年9月19日，波音公司MQ-25“黄貂鱼”Tail 1无人加油机原型机在美国圣路易斯机场进行了首次试飞。首飞持续了2小时，测试项目包括包括自动滑行和起飞，降落，以及按照预设路线进行飞行和机动，从地面站得到的数据验证了飞机的基本飞行性能。
在《海军航空兵愿景2020》中，美国海军航母攻击群和远征舰载攻击机群需时刻准备好到达战场，能够立即、果断、独立地对态势做出反应。但是美国海军同时认为，长时间对海岸目标进行监视或及时进行攻击，将飞行员置于危险中并使之进行需承受生理极限的飞行是不可取的，因此急需能在航母上起降、具备长航时和隐身能力的低成本无人机，能从距离海岸目标830～900千米的航母上起飞，对目标区域进行长时间监视，必要时执行打击任务。同时，该无人机应具备自主空中加油的能力。
波音公司MQ-25“黄貂鱼”无人加油机
美国空军研究实验室为其无人机自主空中加油曾制定了三阶段战略：第一阶段是“有人驾驶加油机-无人机加油平台”的空中加油试飞；第二阶段是“有人驾驶飞机-变稳定性飞行模拟器”的空中加油试飞；第三阶段是“无人机-无人机”空中加油试飞。
海军无人作战飞机项目（UCAV-N）
2000年6月，美国海军和美国国防预先研究计划局（DARPA）率先启动舰载固定翼无人机的研制，即海军无人作战飞机项目，旨在验证执行监视、打击和压制敌方防空任务能力，以及在航母上起降的技术可行性，2003年4月项目结束。期间参与竞争的方案有波音公司的X-46和诺斯罗普?格鲁曼公司（诺?格）的X-47A，其中X-47A实现首飞。项目成功验证了低速飞行品质、飞行性能、模拟拦阻着舰等关键技术，验证了海军无人作战飞机的可行性，降低了后续无人机发展项目的风险。
X-47A无人机
联合无人作战系统项目（J-UCAS）
2003年10月，在DARPA领导下，美国空军和海军将各自的无人作战飞机发展计划整合为联合无人作战系统，组织研发能同时满足海军和空军的无人作战飞机：不仅要成为纵深打击平台，而且还要成为大型长航时平台，能携带各种重型武器；可同时执行对敌防空压制、电子攻击、情报监视侦察（ISR）以及精确打击等多种任务。在该项目下，波音公司和诺?格公司分别研制了各自的验证机X-45C和X-47B。其中，X-45C类似于波音公司为空军研发的X-45A，但体积更大、航程更远；X-47B则在X-47A的基础上放大，并延长了机翼，改变了进气道和尾喷管形状。
验证项目无人机（左：X45A，右：X47A）
2006年2月，美国国防部决定空军、海军无人作战飞机分型发展，联合无人作战系统项目被取消。在此期间，无人作战飞机性能指标有较大提升，对无人作战飞机的使用模式、作战效率、空中加油等技术也进行了一定的研究和评估。
无人作战飞机系统验证项目（UCAS-D）
无人作战飞机系统验证的主要目的是验证航母是否能安全、有效地使用无人作战飞行器，以及验证无人作战飞行器是否能满足美国海军在远航、久航和生存能力方面的潜在需求。主要包括舰载起降过程、甲板处理及支持、空中加油、编队飞行等。
2007年2月，美国海军发布项目招标书，诺?格公司、波音公司凭借各自在J-UCAS项目中的技术储备，分别推出竞争方案。波音公司的方案是X-45N，由X-45C放大改进而来，但未摆脱其最初为高隐身攻击任务而设计的影子；诺?格公司则是X-47B，由于该无人机一开始就是为海军需求设计，在续航时间和作战半径上均胜X-45N一筹，故赢得竞标。
X-45N无人机概念图
从2003年至2015年，诺斯罗普?格鲁曼公司完成了X-47B的研制并进行了多次突破性试验，在试验中完成了自主空中受油、航母起降、编队飞行等任务，取得了巨大成功。
X-47B尺寸参数
X-47B的外形尺寸如上图所示。在外观上，X-47B外形与B-2型隐形轰炸机极其相似，被称为缩小版的B-2，尺寸则直逼美海军现役的F/A-18E/F超级大黄蜂战斗机；在载弹量上X-47B两个内置弹舱各可以容纳一枚2000磅级的JDAM，其载弹量要远远超过现无人机，有两个任务舱，最多可搭载2000千克弹药；在隐身方面，X-47B是无尾翼机，对所有波段的雷达波的隐身性能都极高；在油耗方面，X-47B采用了超高的内油系数，其最大起飞重量超过20吨，但其空重只有6吨多，省去了一切和人有关的重量开销；在材料方面，X-47B外翼由铝合金部件和碳纤维环氧复合材料蒙皮组成，其尺寸大约为16英尺×4英尺（4.88米×1.22米）。
停在航母上的X-47B无人机
在作战能力上，X-47B飞行性能较高，作战半径长，可以在航母上自动起降，并有自主空中加油能力，再加上卓越的隐身性能，同美军各类现役战机相比，X-47B滞空时间更长，其800海里的作战半径，既可以使航母战斗群处于更安全的位置，也可以更深入内陆执行打击任务。另外，X-47B最大的优势在于隐身突防，它拥有非常优异的雷达和红外低可探测性，保证其能够突破敌方防空圈，为后续有人驾驶作战飞机打开通路。X-47B具体参数如下表所示：
X-47B无人机参数列表
性能
参数
机身长度（m）
11.63
翼展（m）
18.92，折叠后9.4
机身高度（m）
3.1
空载重量（kg）
6350
最大起飞重量（kg）
20215
限高（m）
12192
最高速度
高亚音速
巡航速度（马赫）
0.9
航程（m）
3889
续航时间（h）
6
发动机
PWF100-PW-220U
翼展（m）
18.92，折叠后9.4
机身高度（m）
3.1
空载重量（kg）
6350
最大起飞重量（kg）
20215
限高（m）
12192
最高速度
高亚音速
巡航速度（马赫）
0.9
航程（m）
3889
续航时间（h）
6
发动机
PWF100-PW-220U
3
翼展（m）
18.92，折叠后9.4
机身高度（m）
3.1
空载重量（kg）
6350
最大起飞重量（kg）
20215
限高（m）
12192
最高速度
高亚音速
巡航速度（马赫）
0.9
航程（m）
3889
续航时间（h）
6
发动机
PWF100-PW-220U
资料来源：调研整理
2015年5月，X-47B成功完成自主空中受油，成为全球首架实现空中受油的无人机。此外，X-47B项目证明了基于舰载的无人机是可能的，一个尼米兹级航空母舰可以搭载六架或更多的X-47B无人机，从而开辟了无限的可能性。
X-47B进行受油试验
舰载无人空中监视与打击项目（UCLASS）
在UCAS-D项目开展的同时，美国海军于2010年3月向工业部门发布了信息需求和正式的信息征询书（RFI），表示海军将在10年内研制舰载无人空中监视和打击（UCLASS）系统，该系统由无人机、任务系统和远程控制系统组成。其中，无人机除执行持久的ISR和精确打击能力外，还具备为其他飞机加油的能力，以保证航母打击群和舰艇编队能够持续获取所有维度战场空间的态势和信息，对其中最重要和最具威胁的目标实施打击。
2011年6月，通用原子公司、洛?马公司、诺?格公司、波音公司分别获得美国海军资助，开展先期研究，包括作战概念论证、可选方案分析以及相关技术成熟度和可行性分析等，以使海军在项目进入技术研发阶段前能更好地了解各种设计的性能以及风险。
洛?马公司采取了与RQ-170“哨兵”隐身无人侦察机类似的设计——“深海幽灵”（Sea Ghost），并充分利用RQ-170、F-35的成熟技术及经验；通用原子公司采用的是“海上复仇者”（Sea Avenger），由“捕食者-C”无人机衍生而来；诺?格公司的方案是X-47B的衍生型；波音在前期X-45C的基础上，提出“鬼怪鳐鱼”（Phantom Ray），并完成了试飞。
波音公司Phantom Ray无人机
然而，在项目推进过程中，美国海军、国会及部分专家对UCLASS无人机的主要用途存在分歧，就ISR、打击、空中加油等任务能力一直存有争论，项目最终特征不能确定，未能发布招标书，没有取得实质性进展。在2017财年的国防预算提案中，UCLASS项目被调整更名为“舰载空中加油系统”（CBARS）。
舰载空中加油系统项目（CBARS）
舰载空中加油系统项目包括航空部分、航母部分、控制系统及连接部分，计划到2022财年累计投入约25亿美元。航空部分即为无人机，旨在对其他航母舰载机提供自主空中加油服务，拥有部分ISR能力，同时有足够的尺寸、电力和冷却能力以携带海军侦察雷达，但不强调隐身性能和作战能力。计划2018年8~10月授出工程与制造发展（EMD）阶段合同，2023财年开始采购，总量最多72架，并于2025年左右形成初始作战能力（IOC）。
2017年10月，美国海军向诺?格公司、洛?马公司、波音公司和通用原子公司四家公司发布MQ-25的最终需求建议书（RFP），要求在3个月内提交竞标方案，随后用6个月完成方案遴选。RFP要求无人机能携带不少于15000磅（约6800kg）燃油在距母舰500海里（约926km）外对4～6架舰载机实施空中加油作业。该需求将使接受加油的舰载机有能力进行纵深打击，或扩展航母编队的防空警戒、截击和反潜区域。与F/A-18E/F搭档，有望将其任务半径从目前的725km延伸至1300km以上。对F-35C而言，作战半径能从1111km提高到1689km，成为作战半径最大的舰载机。
根据需求建议书，MQ-25无人机的关键性能参数只有两个：舰机适配性和空中加油能力，并未强调隐身、侦察和打击能力，与此同时，美国海军希望能加快部署进度，2020财年交付首架原型机，2025年形成任务能力。根据这些要求，无人机动力首先要推力大、油耗低，不强调隐身性能使得采用大涵道比涡扇发动机成为可能；为了控制项目的进度和成本，所选用的动力一定是基本成熟的货架产品，可供验证机直接使用，这样，自然就倾向于民用公务机或支线客机用发动机，可以解决安全性、维修性等一系列问题；而对于舰载适配性，可以后期根据需求进行适应性改进，如舰载“三防”、抗大过载设计等。
AE3007发动机
波音公司采用了AE3007N发动机，该发动机由罗?罗北美公司（前艾利逊公司）研制，1995年取得美国联邦航空局（FAA）适航证，主要用于支线飞机和大中型公务机，已被“全球鹰”高空长航时无人机及其衍生型号选用，已交付逾3400台，累计飞行超过7000万小时。
波音公司选用该型发动机应该是基于以下考虑：推力适中，30～40kN的推力范围（最大推力10000磅），可满足飞机推力要求；低耗油率，由大涵道比保证；高可靠性，原为客机设计，已大量投入使用，安全可靠性基本不存在问题，后续的维修保障也很有优势。
AE 3007发动机内部构造
2018年4月，美国海军（USN）宣布波音公司选择罗?罗AE3007N涡轮风扇发动机为其MQ-25空中加油机无人机原型提供动力。
2018年8月，波音MQ-25黄貂鱼被宣布为美国海军加油无人机项目的获胜者。最初的合同是为四架飞机进行测试。USN预计首架适航机将在2020年交付,首航定于2021年进行,这将在2024年初开始提供服务。
2019年2月，USN向BL Halbert Internationa授予了4,180万美元的赔偿合同建造一个机库，在NAS Patuxent河(马里兰州)安置MQ-25黄貂鱼。
2019年5月，波音公司宣布MQ-25 T-1原型机最早可在2019年6月至7月进行首次试飞。
2019年6月，MQ-25原型机计划于2019年中首次试飞。
2019年9月，美国海军已开始使用MQ-25A的开发实例，于2019年9月19日完成了为时两个小时的首次飞行。
MQ-25A无人机
后续发展
MQ-25A也可能用于辅助任务，包括情报、监视和侦察(ISR)任务。使得该无人机能够搜寻敌方的雷达和其他电子信号，并监视附近的船只及海岸线，成为扩大航母特遣部队的“眼睛”。
美国海军想要一种能做辅助ISR的无人机，而MQ-25A据报道可以很容易地成为这样的角色。安装在黄貂鱼上的ISR套件可能包括带有数字变焦的电光监控塔、夜视和实时视频信号、雷达和电子发射检测器，用于扫描被云、烟或雾气遮盖的的合成孔径雷达（用于探测船只和飞机的电子扫描阵列雷达）。
2019年9月试飞的MQ-25A是早期的原型机，随后是四架工程开发模型（Engineering Development Model，EDM）飞机。波音公司将在2021年左右将EDM飞机交付到海军，以测试关键概念，特别是航母起飞和降落以及空中加油。如果一切顺利，海军计划在2024年将“黄貂鱼”号投入服役。
MQ-25A无人机俯视图
总 结
随着无人机技术的发展，自主空中加油已经成为衡量无人机性能的一项重要指标。无人机空中加油技术的发展不仅能够有效提高无人机的作战效能，还能大幅改进有人机空中加油对接效率。实现无人机自主空中加油技术，可以有效提高无人机的航程和航时，扩大无人机的使用范围，是未来无人机发展的重要方向。
来源：高端装备产业研究中心
