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集中爆發、多有突破:我國無人機發展概況

2022-04-29 00:00:00羅廣文等
輕兵器 2022年9期

“翼龍”無人機

從全球軍用無人機的發展水平看,美軍占據著無人機發展的制高點,以“全球鷹”戰略偵察機和MQ-9察打一體機為代表的軍用無人機技術先進、型譜完備,主要向其“友好國家”和北約成員出售,市場份額高達69%;以色列是無人機發展的先進國家,軍用無人機系列齊全,實戰經驗豐富,其研制的中高空長航時無人機赫爾姆斯系列和蒼鷺系列在技術上處于世界領先地位;我國軍用無人機以其技術先進、價格低廉及出口政策較為寬松等優勢,近年來憑借“彩虹”“翼龍”系列無人機在軍貿市場異軍突起。目前我國軍用無人機系統已處于世界第一梯隊,出口數量全球領先,“彩虹”系列無人機銷量位居世界第一。

成飛自用版“ 風影”無人機

我國軍用無人機的研發起步較晚,1960年代中后期開始投入無人駕駛飛機的研制,先后研制成功了靶機、高空偵察機等無人機。隨著電子器件的小型化、微型化日益成熟,我國在軍用小型無人機研制方面也去取得了長足的進步與發展,涌現出“彩虹”“飛鴻”等一系列實用化小型軍用無人機。

國內大型軍用無人機發展概況

1990年代,我國軍用無人機的研發突飛猛進,已形成“翼龍”“彩虹”、“翔龍”“云影”等系列偵察/打擊無人機,技術躋身世界前列。

“翼龍”系列無人機

成飛出口版“云影”無人機

“翼龍”無人機作為中國無人機的代表為國內廣大軍迷熟知,是中航成飛設計的一種中低空、軍民兩用、長航時無人機。其裝配一臺活塞發動機,可執行監視、偵察及對地攻擊等任務,機翼下有兩個掛點,可攜帶20 0k g武器連續巡航20h。翼龍無人機也是我軍第一種正式裝備部隊的察打一體無人機,2015年哈薩克斯坦也采購了“翼龍”作為制式裝備。雖說“翼龍”號稱是中國版的“死神”,但是載彈量、隱身能力都比美軍的MQ-9“死神”無人機低一個檔次。載彈量的問題十分棘手,20h的巡航時間只能攜帶2枚導彈,攻擊能力被嚴重制約,因此對其升級改進刻不容緩。升級后該機翼展20.5m,長11m,最大攜彈量480kg,實用升限9 0 0 0 m,數據鏈最大半徑200km,最醒目的就是其機翼兩側共6個武器復合掛架,可攜帶12枚導彈。除此之外,續航時間依然保持在20h,畢竟作為戰術無人機,巡航時間太久也沒多大意義,反而會無謂地增加機體質量和成本。

“云影”“風影”無人機

成都飛機工業(集團)有限責任公司的“云影”“風影”無人機,是一種噴氣式無人機,出口版為單發名為“云影”,自用版為雙發名為“風影”。

“風影”無人機:全身涂裝了隱身涂料,裝有2臺WS-500高性能渦扇發動機,噴口經過隱身修形,很像美國引以為傲的隱身戰斗機F-22的尾噴口。出口版的“云影”則是1臺渦噴發動機,使用圓形噴口。二者性能差別較大。

“ 云影”無人機:實用升限14000m,最大飛行速度為620km/h,這大大超過了美國“死神”無人機的420k m/ h。要知道彩虹-5的最高時速僅為220km/h,而翼龍-II也只有270km/h,所以其優勢十分明顯。

出口型“云影”系列無人機共有3型。云影-1為圖像偵察型,配裝高空高清CCD相機和合成孔徑雷達,可在13000m高空每小時獲取超過10000km2的光學圖像情報;云影-2為電子偵察型,配裝全頻段雷達信號偵測設備和通信信號偵察設備,能偵測和定位400km范圍內所有地面雷達位置和200km以內的通信信號,并可對其實施干擾;云影-3為察打一體型,配置合成孔徑雷達和先進光電偵察設備,配合多型先進攻擊武器,能夠執行察打任務,可掛載導彈、炸彈,能在60k m外實施偵察打擊。

“彩虹”系列無人機

“彩虹”系列無人機是航天十一院立項研制的一型高空、高速、隱身、長航時的無人偵察打擊系統。

彩虹-3是第一款實現察打一體能力,并首先獲得海外訂單與海外戰績的國產無人機。其研制最初是為了跟上世界無人機發展與部隊信息化的潮流。

中國從本世紀初開始了察打一體無人機的研發,但受制于當時的技術,中國早期察打一體無人機只能在“察”與“打”之間進行取舍,直接的成果就是彩虹-3。

如果說彩虹-3代表了中國解決察打一體無人機“有無問題”的1.0時代,從彩虹-4開始,中國就正式進入看齊世界頂級察打一體無人機的2.0時代。彩虹-7無人機是在氣動、隱身及無尾飛行控制等關鍵技術基礎上,定位為戰略級信息保障與關鍵目標打擊的航空裝備。彩虹-10無人機為中國開啟了傾轉旋翼結構的全新領域。

“翔龍”無人機

彩虹-7隱身無人機
彩虹-5無人機
彩虹-10傾轉旋翼無人機
“翔龍”無人機
BZK-005E無人機

成飛推出了世界第一款聯翼偵察無人機,這就是“翔龍”,與美國“全球鷹”定位基本相同,屬于戰略無人偵察機。相較于“全球鷹”無人機,“翔龍”采用了新穎的菱形聯翼氣動布局,具備出色的穩定性與抗顫振性。聯翼是一種將帶上反角的后掠前翼和帶下反角的前掠后翼聯結成菱形框架結構的布局。聯翼布局具有很多優點,例如前后翼聯結,顯著提高機翼強度,減輕結構質量;可設計成大展弦比(機翼窄且長),降低誘導阻力,提高升力;其結構緊湊,尺寸更小,控制方式靈活多樣,巡航速度更高。

BZK-005無人機

BZK-0 05無人機是航空工業哈爾濱飛機工業集團有限責任公司與北京航空航天大學聯合設計的一種具有隱身能力的中高空遠程無人偵察機,2006年曾在珠海國際航展中亮相,被稱為中國的“全球鷹”。其機身為以骨架承力為主的薄壁式結構,主要用于執行偵察任務,最大升限8000m,續航時間40h,最大搭載質量150kg。目前出口最新型號為BZK-005E無人機,是我國最新研制的一代無人機,在高可靠性、飛行控制高度自主化、短距離起降、使用維護等方面取得了新的突破。

國內中小型無人機發展概況

單兵類小型無人機是指可以單人操作展開的無人機系統,可在小范圍戰場環境或應急任務中進行偵察,完成直接情報支援。盡管單兵無人機體積小、不起眼,但在各國無人機的裝備中數量巨大,使用頻次也最高,已成為支持各種偵察任務的基層裝備。從現有公開的資料來看,我國已經相對成熟并裝備部隊的小型無人機包括“彩虹”“飛鴻”等系列,以及TX系列單兵便攜式察打無人機、WJ-010無人機等。

國產第一代手拋式

ASN-15小型軍用無人機ASN-15無人機是我國第一代手拋式人機,用以增強陸軍分隊戰場態勢感知和作戰能力,無人機質量約6 k g,最大時速8 0 k m / h,續航時間1.5h,任務半徑10km左右,配備CCD和紅外攝像機,偵察設備獲取的信息可以通過數據鏈傳遞給地面終端,無人機能夠執行晝夜全天候戰場偵察任務。ASN-15手拋無人機研制成功是國產無人機的技術突破,但仍存在較多局限性,由于終端體積較大,步兵分隊難以攜行,因此ASN-15無人機多配備機械化分隊執行任務。

航天科技集團“彩虹”“飛鴻”系列小型軍用無人機

(1)“彩虹”CH-802無人機

“彩虹”系列單兵無人機包括CH-801和CH-802兩種產品,均采用手拋起飛,具有深失速、傘降或機腹硬著陸等多種著陸方式??蓡伪僮?,偵察班使用,支撐連級的20km范圍內的偵察監視,也可民用。CH-801采用免折疊方式塞入背包,使用操作容易;CH-802拆卸簡單,可以快速響應任務,其自動駕駛功能使飛行器操作比同等量級的航模簡單得多。

(2)“彩虹”CH-902無人機

繼CH-802無人機后,航天科技集團研制出的CH-902無人機,起飛質量為3.5kg,降低了單兵手拋起飛負擔,可在數分鐘內進行無人機收放,系統采用了新一代地面終端,信息接收處理能力更強,目前該系統已裝備部隊。根據央媒報道,東部戰區陸軍第72集團軍某旅開展的一場城鎮作戰攻防演練中,偵察分隊利用CH-902超近程無人機實施立體滲透偵察,藍方指揮所、炮陣地等重要目標被精準定位,隨后,數款多軸無人機起飛,對敵方目標進行補充偵察。

(3)“飛鴻”系列小型軍用無人機

“彩虹”CH-802無人機
CH-902無人機系統
FH-901巡飛蜂群無人機系統
FH-902單兵固定翼無人機系統

目前,“飛鴻”系列無人機已形成了“高低速互補”“固定翼旋翼兼具”、從300g至8t級超近程、近程、中遠程、巡飛作戰4大系列30余型產品。其中包括FH-901巡飛蜂群系統、FH-902單兵固定翼無人機系統、FH-91偵察無人機系統和FH-96長航時無人機系統等。FH-901巡飛彈是一款類似無人機的導彈,具有前后雙彈翼以及垂直尾翼,前端裝有傳感器吊艙,能夠實現光學導航。

中國電子科技集團陸空協同固定翼無人機“蜂群”系統

2020年中電科舉行了陸空協同固定翼無人機“蜂群”系統的試飛和驗證試驗。無人機“蜂群”通過地面密集發射、空中機動投放、空中懸停投放等方式部署,之后多架無人機在空中精確編隊并進行陣形變換,一次最多可以控制200架無人機協同工作。這款無人機同時還有一套完整的??杖蝿樟鞒?,可根據任務需要搭載在艦船或通過大型運輸機進行空射投放,執行海上任務或空中任務。

中電科無人機“ 蜂群”系統

(2)微型集群偵察無人機系統

中電科“微型集群偵察無人機系統”內無人機規模不低于20架,采用自組網技術,組網時間不超過10s,機間傳輸帶寬10M,使用半徑10km,續航時間不小于40min?!拔⑿图簜刹鞜o人機系統”由集群自主管理系統、數據鏈空中節點、偵察載荷、數據鏈地面節點和地面站組成,具備航線飛行控制、組合導航兩種功能,可以進行集群任務分解、編隊飛行、目標跟蹤、自主避障等機間協同操作。

航天工業集團WJ-010、HW-350無人機

(1)WJ-010無人機WJ-010無人機是航天三院302所研制的一款小分隊作戰裝備,該款無人機可在一次任務中實現對目標的偵察和即時打擊,縮短發現打擊時間差。

WJ-010無人機可攜帶偵察設備執行超近程偵察任務,攜帶戰斗部和偵察導引設備,執行偵察打擊任務,其安全性高、響應速度快。

(2)HW-350無人機

HW-350小型長航時無人機,采用高性能氣動外形設計,復合材料機身,具有航時長、適用范圍廣、載荷種類豐富的特點。能夠搭載光學吊艙、通信設備、導航設備、小型合成孔徑雷達等載荷,執行目標搜索、通信中繼、定點監視等任務,可廣泛應用于海域監控、磁感探潛、氣象探測、試驗帶飛、應急通信與救援等多個領域。

無人機技術在近幾年的發展十分迅速,國內尤為明顯,無論是多功能、長航時、大載荷還是便攜式、集群編隊系統、傾轉系統等方面都有顯著的突破。軍用小型、微型無人機具有重量輕、體積小、造價低、隱蔽性好、操作簡便、機動靈活等特點,能夠監視衛星和普通偵察機探測不到的死角,非常適合城市、叢林、山地等復雜環境,以及特殊條件下的特種部隊和小分隊作戰??梢钥吹杰娪梦⑿⌒蜔o人機系統及其集群技術也隨著國內的重視與投入,整體發展呈現集中爆發的趨勢。

編輯/李博聞

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