


摘 要:如今在戰場上,無人機的運用越來越廣泛,技術也越來越先進。在這里就介紹一種美軍新開發出來的磁探無人機。介紹了這種新型無人機的工作方式、回收以及未來運用,以期可以為國內無人機的發展提供借鑒。
關鍵詞:無人機;磁探鷹;工作方式;回收
1 前言
航空磁探儀是反潛巡邏機裝載的主要裝備之一,它通過探測潛艇的磁異常,來判斷潛艇的存在。其中,以氦光泵磁探儀和銫光泵磁探儀使用最為廣泛。美國海軍的P-3C、P-8I反潛巡邏機上就大量裝備了磁探儀。
磁探儀通常用于其他搜潛設備探測到疑似潛艇后,最終對潛艇的判斷及定位,其探潛的作用距離一般不超過1km,所以磁探儀探潛時飛機需要低空飛行,一般為200~500m高度。然而,大型固定翼反潛飛機長時間的低空飛行能效比較低,而且海上低空飛行時飛機較為顛簸,飛行員注意力需高度集中,機上乘員也較易疲勞,飛行有安全隱患。
為了減輕重量,以提高反潛巡邏飛機的能效比,及延長飛機壽命,美國海軍在研制新型多任務海上飛機時提出了高空反潛概念。基于此,美國最新的P-8A反潛機不再安裝磁探儀。然而,美國海軍對聲納浮標足以對潛艇進行定位和跟蹤這一觀點表示質疑,所以一種空中發射的磁探鷹無人機越來越受到人們重視,它將填補這一缺口,提供對潛艇長達24h的跟蹤能力。
2 磁探鷹簡介
磁探鷹,顧名思義,就是搭載了磁探設備的自主控制的空中發射無人駕駛飛行器。目前,磁探鷹雖尚未研制成功,但其功能構架已經成熟,它經過低磁性設計,集成的MAD傳感器系統能夠進行實時的平臺噪聲補償和目標信號處理,基于傳感器的跟蹤系統能夠確定目標的位置、方向、速度和深度。
3 磁探鷹的工作方式
磁探鷹巡航時速41m/s,最高時速59m/s,沒有武裝,它的機翼、飛控翼面、以及螺旋槳都可以向內折疊,放置于P-8A的機腹武器艙內或外掛于機翼下的掛架,每個掛架的一個發射管內可配置兩架磁探鷹。
磁探鷹的工作方式如圖1所示,可以歸納為:發射、飛行至預定位置、搜索、跟蹤、定位、更新軌跡。當P-8A發現海上可疑目標后可發射磁探鷹,磁探鷹被發射出去后打開尾部的減速傘,并打開折疊的機翼、飛控翼面以及螺旋槳,完全舒展開后即把減速傘脫落,發動機啟動,自主飛行至P-8A設定的目標位置,到達預定位置附近后首先啟動螺旋線形的搜索模式,由外到內對可疑目標進行搜索,當搜索到可疑目標后即轉為苜蓿葉形的跟蹤模式,并向P-8A的控制單元發送目標的位置、方向、速度和深度,并更新自身軌跡。
4 磁探鷹的回收
鷹任務完畢后在P-8A的指令下返回,由陸基或艦載的天鉤回收系統回收,磁探鷹由天鉤回收系統回收由圖2所示。
5 磁探鷹的未來應用
未來的海上監視機隊,將是有人機、無人機的混編搭配。將磁探儀與無人機有機結合能實現24h全天候探潛,其應用能夠有效提高航空反潛的留空時間,擴大反潛作戰空間,增強海戰全時域作戰能力,對提升海軍的探潛能力有重要作用。磁探鷹的使命是幫助定位,跟蹤和攻擊潛艇。它能夠利用磁偶極子和極低頻率特征發現深海或沿海水域的潛艇。這使得飛機能夠在大高度和遠距離上發現敵方潛艇,吻合了高空反潛的需求,亦提高了機組人員和飛機的生存力。
如圖3所示,兩架磁探鷹可以往復運動,為P-8A組成警戒柵欄,封鎖航道等狹長水域。這是磁探鷹的另一個應用方向。
6 總結
磁探鷹可以使大型反潛巡邏機在高空完成對潛艇的磁異常探測、跟蹤和攻擊。大型反潛巡邏機飛機不需因為接戰目標而降低飛行高度,可以減輕機體所受的疲勞應力,延長飛機的服役壽命;也可以節約燃油,提升航程。目前,國內要實現這個目標,需要攻克小型全向性氦光泵磁力儀技術、無人機平臺磁干擾自動補償技術、磁異常信號綜合處理與目標識別技術等關鍵技術,建議國內相關單位緊跟磁探鷹發展前沿,開展相關的研究工作。
(作者單位:91046部隊)