78102部隊
“騰云”無人機是臺“中山科學研究院”研制的一種中空無人機,可掛載光電/紅外任務載荷、電子偵察設備和攻擊武器,擁有良好的偵察性能,具備遂行多種軍事行動能力。本文主要從研制歷程、基本性能、任務載荷和武器配置等方面介紹“騰云”無人機發展概況,并對其作戰運用、能力短板、對我方可能產生的威脅展開分析。
近年來,臺灣一直在推進無人機發展,一方面與美國加強軍事合作,尋求美國技術支持并從美國采購裝備,與美國達成購買MQ-9等先進無人機協議;另一方面,自主開發了“銳鳶”等無人機型號。但臺灣無人機通信、導航、武器等技術尚不成熟,列裝臺空軍的“銳鳶”無人機在實際作戰中出現諸多問題,之后不得不移交海軍管理。
無人作戰樣式正在深刻改變戰爭形態,為積極適應現代戰爭需要,臺空軍向“中山科學研究院”提出研制新型無人機的需求,經過“中山科學研究院”多年研發和改進,2020年10月,臺新型“騰云”無人機在臺東志航空軍基地試飛成功,驗證了無人機系統可靠性,標志該型無人機研發取得重大進展。可以預見,“騰云”無人機不久將量產并列裝臺軍部隊,我方將面臨一種新威脅。
“騰云”無人機研發歷程分為兩個階段。
第一階段是以“長征”計劃為代號啟動項目研發,總投資約6.5億元,共制造2架原型機,2015年原型機在臺北首次公開展出,名稱為“騰云”無人機,但由于原型機發動機及任務載荷設備等性能達不到臺空軍要求,臺軍一直要求工業部門升級其性能;
圖1 “騰云”無人機在臺北公開亮相。
第二階段是“騰云”無人機的改進研發,根據臺空軍需求,“中山科學研究院”對“騰云”進行了大幅升級改進,一是將原型機轉子發動機更換為霍尼韋爾公司TPE331型渦槳發動機,并對發動機進氣道、機翼進行大量改進,增加了無人機翼展、機長尺寸;二是增加武器外掛載點,將原來救生吊艙外掛點改為70mm火箭彈和“天劍”-1型空空導彈兩種武器的外掛點,使其具備對地攻擊和近距空中支援能力;三是升級無人機系統性能并提升無人機智能化水平,使其具有遠程導航、多機操控、空中通信中繼、偵察數據實時傳輸、自主起降等功能。2019年8月,改進型“騰云”無人機在臺北公開亮相;2020年10月,在臺東志航空軍基地試飛成功,目前臺空軍僅列裝1架驗證機;2021年1月,“騰云”在臺東志航空軍基地密集開展試飛,機庫內停放了3架無人機。據臺相關部門透露,無人機將于2024年列裝臺空軍。
圖2 “騰云”無人機光電/紅外吊艙(左)與電子偵察與干擾設備(右)。
改進型“騰云”無人機機長約11m,翼展約18m,更換發動機后,航程和任務載荷重量指標均有較大提高,最大巡航時間達14h,最大飛行高度4500m,航程達到3000km,可掛載光電/紅外、通信中繼、電子偵察與干擾等任務設備,遂行戰術情報偵察、海岸目標監視、電子干擾與誘餌、空中自衛反擊與地面目標打擊等任務。
改進型“騰云”無人機可以掛載多種任務載荷,遂行多種作戰任務,“中山科學研究院”甚至為其加裝了電子偵察與干擾設備,進一步拓展了電子戰能力。
(1)光電/紅外偵察設備
“騰云”無人機機載光電/紅外吊艙由臺“中山科學研究院”研制,具有高穩定性目標偵察能力,能夠獲取地面目標高清影像,可見光影像分辨率達1920×1080,紅外熱成像分辨率可達640×512,在能見度良好的天氣條件下,有效觀測距離不小于8km,該機還集成了激光指示器,能夠對地面目標進行定位。
(2)通信中繼設備
“騰云”無人機搭載了通信中繼設備,不但能為地面部隊提供視距通信中繼,解決無線電通信問題,還可以向地面部隊實時傳輸目標偵察信息,實現空地聯合作戰。目前“騰云”無人機主要任務仍然是遂行偵察監視,通信中繼是次要任務之一。
圖3 改進型“騰云”無人機(左圖下)與MQ-9 無人機(左圖上)和原型機(右圖左)對比圖。
圖4 “天劍”-1型空空導彈(左)與70mm火箭彈(右)。
(3)電子偵察與干擾設備
該型無人機搭載電子偵察與干擾設備,可探測、識別和干擾所有類型機載雷達、地面雷達、導彈探測和地面監視設備,在電子戰中發揮作用。干擾設備工作方式為阻塞式干擾,有效干擾頻率范圍為2~6GHz、6~18GHz,接收靈敏度-40dBm,波束寬度60°,有效功率100W,工作環境溫度為-40~60℃。
“騰云”無人機研制初期并沒有考慮攻擊性武器掛裝,臺軍向“中山科學研究院”提出察打一體作戰任務需求后,研究人員為“騰云”無人機配裝了2種武器。
(1)70mm火箭彈
該火箭彈有效射程10km,執行對地攻擊任務,由于其不具備精確制導能力,主要通過火箭彈觸擊目標后的機械爆炸引信即引爆彈頭,產生高速破片達到殺傷目的,因此在作戰中主要擔負有生力量消滅、穿甲破甲、煙幕發生、照明與干擾等多種空對地任務。
(2)“天劍”-1型空空導彈
“天劍”-1型彈長2.84m、彈直徑127mm、重量90kg、最大射程18km、有效射程10~15km、飛行速度2.5Ma,該型導彈采用了高靈敏度紅外線尋的儀,具有全向性攻擊目標,發射后不管等特點,在作戰中主要攔截空中飛行器。此外,臺“中山科學研究院”計劃將美國“海爾法”空對地導彈整合到該無人機武器系統,但由于系統整合技術難度較大,目前這一計劃尚未具體實施。
“騰云”無人機掛載光電/紅外吊艙和電子偵察設備,可對地面移動、固定目標進行偵察監視,在作戰準備、實施階段發揮不同作戰效能。
(1)戰場目標偵察監視
“騰云”無人機掛載光電/紅外偵察設備可對地面重要目標實施偵察監視,獲取目標性質、位置、分布等重要信息;電子偵察設備可以獲取雷達位置、頻率、工作方式等信息。
(2)戰場態勢感知
該型無人機可實時傳輸地面目標動態、數量等信息,再通過數據鏈路將獲取的情報信息融入到指揮機構,生成戰場態勢。
(3)戰場環境偵察
無人機在高空飛行時,能夠以較大視角偵察大范圍地理環境。在作戰準備階段,使用光電/紅外設備掌握任務區重要地形、交通、通道、道路、河流等戰場環境,為地面部隊作戰提供重要支撐。
無人機在任務區上空飛行,為火力打擊部隊提供地面目標位置,引導地面火炮射擊,待射擊完成后對射擊情況進行觀察,并將觀察結果實時傳輸給地面部隊,幫助火力校正。在作戰進程中,使用不同偵察模式可獲得較為完整的毀傷效果評估,但以可見光模式觀察打擊情況時,炮擊后的煙霧在一定程度上會遮擋無人機偵察,轉換為紅外模式可以穿透煙霧,觀察彈著點情況,并對目標毀傷效果進行評估,指揮部再根據目標毀傷效果決定是否再次實施打擊。
“騰云”無人機掛載對地和對空進攻性武器,可響應地面部隊火力需求和進行空中防衛反擊,同時機載通信中繼設備,可與地面進行通聯,接受地面部隊的打擊請求,支援地面部隊作戰。
(1)近距空中支援
在低強度作戰行動中,無人機戰場生存力較高,能夠為地面部隊提供近距支援,“騰云”無人機機載70mm火箭彈在空中發射,對地面目標實施打擊,可造成一定程度損傷。
(2)空中自衛反擊
“騰云”機載“天劍”-1型空空導彈集成了紅外線尋的儀,具有發射后不管的特性,可對來襲飛行器造成一定威脅,尤其是直升機、無人機等目標更容易被擊中,因此該型無人機還具有一定的自衛能力。
在聯合作戰中,通信中繼顯得無比重要,地面部隊需要與無人機保持聯系,由無人機操控員在地面指揮,一方面,地面部隊可以提出打擊需求,請求無人機近距支援,另一方面,無人機將獲取的情報信息,由機載中繼電臺實時傳輸給地面部隊。
改進型“騰云”無人機搭載電子偵察與干擾設備,能夠對地面及空中雷達進行偵察干擾,在臺空軍作戰概念圖中,“騰云”無人機與F-16戰斗機協同作戰,執行電子戰任務的無人機在前方飛行,F-16戰斗機在后飛行,利用無人機誘導地面雷達開機,然后無人機對地面雷達實施電子干擾。但從實戰能力看,該型無人機電子干擾設備功率比較小,當距離較遠時無法實施有效電子干擾,不得不由掛載電子戰吊艙的F-16戰斗機執行干擾任務,無人機以誘導雷達開機為主,干擾任務為輔。
改進型“騰云”無人機較原型機性能有很大提升,但是全系統可靠性、偵察能力、抗干擾能力等方面存在一定短板,未來我方應充分利用這些缺點進行有效反制作戰。
(1)發動機功率不足
“騰云”原型機采用轉子發動機,在試飛當天就因發動機出現問題未能升空,改進型“騰云”無人機雖換裝了TPE331型渦槳發動機,一定程度上解決了動力問題,但最大飛行高度也僅為4500m,無法滿足高空偵察需求。作為一種新研制的無人機,其發動機性能還需不斷完善。
(2)任務載荷能力有限
改進型“騰云”偵察能力、打擊能力并未得到實質性提高。
(3)自動化水平低
“騰云”無人機智能化水平不高,原型機無法實現自主起降,僅依靠人員操控飛行,改進型“騰云”雖然增加了自主起飛功能,但自主飛行和自主降落還未取得有效進展。
(4)武器穩定性不高
“騰云”無人機雖然可搭載70mm火箭彈和“天劍”-1型空空導彈,但整合“天劍”-1型導彈時遇到技術瓶頸,從目前研發進度看,并未進行實彈打擊測試,武器穩定性還不得而知。
(5)飛行控制系統有缺陷
臺“中山科學研究院”無人機飛行控制技術相對薄弱,2021年2月18日,1架“騰云”無人機在臺東志航基地起飛執行例行訓練時,因無人機飛行控制系統出現異常,迫降于臺東森林公園草地,導致無人機機體損毀,暴露出“騰云”無人機飛行控制系統缺陷。
“騰云”無人機在光電/紅外偵察、電子偵察方面具有一定優點,但其任務載荷并不能滿足多樣化軍事行動需求。
(1)偵察能力短板
“騰云”無人機搭載光電/紅外吊艙,能夠在良好天氣條件下遂行目標偵察監視等任務,但是未裝備合成孔徑雷達,一旦出現云霧天氣,不能全天候執行偵察任務,極大影響偵察任務效率。此外,公開的光電偵察性能表明,與MQ-9等先進無人機偵察能力還有較大差距。
(2)電子干擾能力有限
“騰云”無人機搭載的電子干擾設備功率僅為100W,對大多數雷達不一定有效果,如果要取得更好的干擾效果,必須近距離實施干擾,這樣勢必將無人機置于火力打擊范圍,降低無人機生存力。
臺軍公開數據顯示,“騰云”無人機最大航程達3000km,但未裝備衛星通信設備,不能實現超視距指揮控制,只能利用視距數據鏈指揮控制無人機,即在數百千米內執行任務,使用半徑大打折扣。另外,臺灣并沒有發射過通信衛星,無人機通信中繼必須租用第三方衛星,如果僅以偵察為主要任務,數百千米的使用半徑也能滿足一定任務需求。
圖5 “騰云”無人機與F-16戰斗機協同作戰概念圖。
圖6 霍尼韋爾公司TPE331型渦槳發動機。
圖7 無人機地面控制站(左)與便攜式控制設備(右)。
改進型“騰云”無人機遠程導航和抗干擾技術存在一定短板,該機無法提供精確導航信息,指揮控制鏈路備用措施也不多,易受網電攻擊。
(1)數據鏈路備用措施少
美軍MQ-9無人機不僅有C波段點對點視距傳輸,還有Ku波段衛星超視距通信中繼,并且每個波段還有不同的備份頻道和抗干擾手段,而“騰云”無人機僅安裝了視距天線,不具備超視距通信能力,指揮控制鏈路備用手段不多,且自動返航技術有待提升,一旦其視距指揮控制鏈路被干擾,將無法有效控制無人機,造成無人機墜毀。
(2)導航系統抗干擾能力差
改進型“騰云”無人機不排除使用慣性/GPS組合導航系統,雖然這種系統具備一定抗干擾能力,但是“騰云”無人機使用的GPS并非軍碼,抗干擾性較弱,而慣性導航有誤差累積的特性,長時間飛行后不能保證高精度導航數據,“騰云”無人機GPS設備一旦受到干擾,只能由慣性導航系統提供導航信息,將逐漸失去高精度導航信息,不得不中止任務提前返航。
“騰云”無人機目前尚未正式列裝臺空軍,但是臺空軍已成立無人機偵察中隊,未來無人機交付并形成作戰能力后,將對我地面重要目標及防空系統帶來一定威脅。
圖8 “騰云”無人機正在起飛。
“騰云”無人機續航時間可達14h,一旦在我周邊進行長時間偵察,不但會增加我戰斗機應對難度和成本,還將牽制我方精力,對我方正常戰備活動造成一定影響。
“騰云”無人機未來形成作戰能力后,將對我重要目標實施常態化偵察監視,尤其是我方在外島航行的軍艦、船舶,將直接暴露在“騰云”無人機偵察監視下,其機載武器將對我空中無人機、直升機,以及地面人員、裝甲車輛、地面重要目標帶來一定威脅。
“騰云”無人機搭載電子偵察設備,能夠在數百千米外獲取地面雷達信息,對我雷達目標產生一定威脅,而且其電子干擾設備能夠發起電子戰攻擊,未來與F-16戰斗機協同作戰,將進一步增加我方處置難度和風險。
隨著戰爭形態不斷演變,無人化作戰已經深入到戰爭各個層面,無人機在數次小規模沖突中扮演了重要角色,取得良好戰績。臺軍長期固守“以武謀獨”的思想,必然不會放棄武器裝備的發展,尤其是無人機等先進裝備的研發,借此與我方對抗謀獨。“騰云”無人機系臺軍斥巨資研發的首款大型無人機,雖然系統性能、任務載荷能力、作戰能力等方面還有很大提升空間,但未來一旦形成作戰能力,將直接威脅我防空系統安全,值得我方高度關注和警惕! ■