康琳


2018年5月10日,在約旦首都安曼舉行的國際防務展會上,約旦皇家空軍首次對外公開展示了一架采購自我國的CH系列無人機,這也是我國首次向高海拔國家交付無人機。雖然CH系列無人機已經是中東戰場的“常客”,但是中國無人機能夠擊敗美國和其他西方國家的產品進軍約旦空軍的市場,顯然還是非常難得。
“拳頭產品”揮鐵拳
無人機是在本世紀初走向戰爭舞臺的,因為戰爭給國家帶來的損失實在是太大了。作為我國無人機領域的“拳頭產品”,CH-5無人機一直廣受關注。公開資料可知,CH-5無人機憑借其21米的翼展,重達3.3噸的最大起飛重量,長達40小時的續航時間和6500千米的最大航程,成為我國先進無人機的代表。CH-5無人機外載荷重達1000千克,說明該型無人機載油量和載彈量都大大提升。若用于偵察監視,其覆蓋面積將獨具優勢。若作為攻擊型無人機,讓人驚訝的是,該機的單側機翼掛載了4個復合掛架,每個符合掛架可以掛彈2發,那么僅一側機翼就可以掛彈8發,打擊能力則更接近有人戰斗機。因此CH-5無人機有了一個新綽號“炸彈卡車”。
CH-5是世界上唯一一款做得到在5 000米高空發射導彈命中目標的無人機。過去,如果是在5 000米高度發現目標,無人機必須先降低到2 000米左右才能對軍事目標實施攻擊。而CH-5無人機在5 000米的高度就能使用空對地導彈導彈攻擊地面目標,既不需要降低高度,也省去了降低高度時所需要的時間,可以實現發現即捕獲、捕獲即攻擊,大大提高了無人機本身的攻擊效率。
地面控制最重要
目前,無人機測控主要依靠視距數據鏈或衛星中繼數據鏈。眾所周知,受無線電傳輸距離影響,視距數據鏈控制距離較為有限。對于一架大航程無人機來說,衛星數據鏈中繼控制仍是其執行遠程任務時的最佳控制手段。這主要是因為衛星不受地理條件限制,只要在衛星波束覆蓋范圍內(通常情況下,地球同步軌道通信衛星波束覆蓋范圍可達數百萬平方千米),均可實現無人機與地面的可靠通信。因此,使用衛星中繼數據鏈后,對CH-5最直接的影響,便是大幅提高了其作戰半徑。在無人機整個作戰系統中,地面控制站是最重要也是最薄弱的一環。說其重要,是因為地面控制站是無人機作戰系統的中樞,沒了地面控制站,無人機也就失去了價值。一般是一個地面控制站控制多架無人機作戰。說其薄弱,是因為地面控制站的戰場生存能力主要取決于距離。也就是說,距戰場越遠,地面控制站就越安全。即使在反恐戰場上,面對犬牙交錯、敵我難辨的環境,地面控制站離前線越近,越有可能遭受恐怖分子襲擊。顯然,衛星中繼數據鏈的使用可大幅提高地面控制站的安全性,在打擊缺乏戰略投送手段的對手時,甚至可在一定程度上保證絕對安全。
除了這一點外,對國土面積較大的國家而言,僅靠視距數據鏈雖然也能滿足使用要求,但在對付較遠目標時,勢必需要地面控制站前出才能使用無人機作戰,如果出現邊境巡邏、遠海巡邏或跨越沙漠、海域作戰的情況,則毫無辦法,這種情況下,采用衛星中繼數據鏈就可以完美解決這個問題。實際上,對于視距數據鏈來說,高原山地等復雜地形條件下,很可能對電磁波形成遮擋和干擾,不利于無人機與地面進行通信,而衛星中繼數據鏈則無須顧慮這一問題。
大家看過新聞聯播,相信都了解電視直播中的演播室和前方的視頻連線便是使用通信衛星完成的,但可以明顯地感覺到,其存在一定的延時(盡管不影響播出)。事實上,衛星中繼數據鏈控制無人機時,也會出現這個問題,對察打一體無人機來說,延時對“察”的影響不大,但對“打”來說,卻有一定制約。以一輛70千米/小時行駛的汽車為例,其每秒鐘移動近20米,考慮到無人機所載彈藥威力有限,即使延時僅為一二秒鐘,目標也可能駛出殺傷半徑。那么,是不是意味著采用衛星中繼數據鏈后的無人機,只能攻擊固定或低速目標呢?一般情況下發現目標后,由操作員輸入指令,讓無人機鎖定目標,判定目標性質后,操作員發出攻擊指令,無人機自動完成測距、發射攻擊導彈等工作。在整個攻擊流程中,操作員的工作只是確定目標性質,并發出鎖定,以及攻擊的指令,發射導彈的步驟則是由無人機自主完成的。
察打一體無人機
對察打一體無人機來說,光電偵察載荷不僅是實施偵察的“眼睛”,也是執行打擊任務的重要保障之一,直接關系到看得遠不遠、清不清,打得準不準。根據介紹,CH-5無人機搭載的高清載荷屬于國內領先產品,即使放眼國際市場,也屬一流,只有美國、法國的個別產品可與其相提并論。
當然,研制這么一套高清載荷并不容易,不僅涉及高精度陀螺、測角器等新器件、新材料的應用,還需要在高清全數字大數據高速傳輸等領域取得突破。在圖像增強方面,高清光電載荷采用了圖像增強、透霧等圖像視覺增強技術,能有效降低霧霾等天氣條件對成像質量的影響;在數據傳輸方面,視頻數據實現了全數字化傳輸(傳統的非高清光電載荷仍是模擬視頻),視頻圖像更加清晰,且分辨率和抗干擾能力也得到極大提升,據相關研究人員介紹,高清光電載荷的分辨率比非高清光電載荷提高了4倍以上。采用高清光電載荷后,無人機探測及識別目標的距離也大幅提高,還能為射程更遠的武器提供制導,實現在敵防區外打擊。
對遠在太空之上的偵察衛星來說,達到分米級的分辨率,已經是世界領先水平了,而無人機由于離地面較近,可以輕松超過這一分辨率。我們可以假設這樣一個場景:某處熱點地區,一群攜帶輕武器的恐怖分子正混雜在居民點中,以求逃避打擊。這時,空中飛來一架無人機,就能在空中輕松分辨出哪些人持有武器,正處在何種狀態(是原地不動、行走,還是奔跑),從而識別出恐怖分子,進而實施打擊。所謂察打一體,既需要提高“察”的效率,也需要提高“打”的水平。CH-5還進行了一系列設計試驗,比如攜帶小型炸彈、空對地炸彈和激光制導導彈都進行了測試,現場取得效果非常優秀。最主要的是CH-5攜帶的AR-1導彈可以在距離地面7 000米高空進行飛行,目前便攜式防空導彈的最大攻擊距離在2000—3000米之間,這在一定程度上保證了無人機的安全。