從RU2816326專利看俄羅斯空射無人機發展

2024年4月，聯合飛機制造集團獲得了一次性空射無人機（巡飛彈）的RU2816326 C1專利，該專利對未來空射無人機的概念設計及應用進行了描述，一定程度上反映了微小型無人機的發展方向和應用潛力。

俄烏戰場上的俄軍無人機

2022年以來，俄方在俄烏沖突中出動了無人機10余型，以自主研發的中小型偵察、察打一體無人機為主（見表1），主要執行戰場監視、目標指引、火炮校射、對地打擊等任務。

當前，無人機在戰爭中的作用越來越大，除打擊人員目標外，還可對裝甲車、火炮系統造成毀傷，幾乎成為現代戰爭不可或缺的武器。從表中可以看出，一方面，俄近年來開展的研究多圍繞自殺式無人機，新研制的小型及微小型自殺式無人機不斷列裝，以ZALA公司的“柳葉刀”“立方體”等為代表的無人機產品產量大幅增加；另一方面，俄致力于提升無人機性能，例如，當前正在研制的無人機“鷹”，與“天竺葵”類似，但成本更低，配裝渦噴發動機后，速度可達700km/h。

微小型無人機雖然作戰優點突出，但存在作戰距離有限、行動中對操作員的通信信號依賴較強等問題。為此，俄羅斯引入人工智能元素，升級目標自動識別系統，使無人機能夠獨立識別目標并瞄準，增強無人機自主能力；同時，采用將無人機運送到目標區域附近的方式增加作戰半徑，借助空中載機運輸，快速擴展微小型無人機打擊范圍。

俄空射無人機概念設計

空射無人機主要用于打擊對抗情況下偵察到的固定和移動目標，能夠自動識別目標類型并決定是否實施打擊行動，這也為“無人機群”概念的應用奠定了基礎。未來，多架無人機或將協同工作，在戰場上執行不同的任務。俄羅斯第五代戰斗機蘇-57、蘇-75及蘇-34前線轟炸機等均可作為其載機。

專利RU2816326 C1中設計的空射無人機是一種單次使用的游蕩彈藥，具有自主能力，不依靠預設目標指示，外形尺寸小，氣動阻力低，可探測性低，能夠全天候打擊多種目標；能夠在距離載機較遠的情況下使用，可實現隨行偵察和信息傳輸，確保載機的安全，提高發現和擊中露天或隱蔽目標的能力；該型無人機結構簡單，價格低廉，便于大規模生產。

專利RU2816326 C1中的空中發射無人機機體由機身、后掠翼、全動雙垂尾、進氣口、噴口和固定裝置組成。無人機配裝動力裝置、光學系統、導航系統傳感器和基于神經網絡的機載智能搜索和導航系統。

總體設計

機身

空射無人機的機身由頭部、中部和尾部組成，形狀基本上是一個梯形，相對于無人機的對稱平面，機翼向內傾斜。在機身的下表面有一個光學系統窗口，機身中部的上表面有一個動力裝置進氣口，尾部有一個發動機噴口，從飛機下方無法直接觀察到進氣口和噴口，機身內放置彈頭。這種設計使其表面的雷達截面積（RCS）最小，降低了可探測性。

機翼和尾翼

空射無人機安裝左右可折疊的后掠翼和全動V形尾翼，無平尾。無人機的后掠翼和全動尾翼相對于無人機的對稱平面傾斜。在載機運送過程，后掠翼懸臂被轉到機身下表面，與之重合，全動V形尾翼的懸臂沿機身側面折疊；在獨立飛行狀態，無人機后掠翼和全動V形尾翼旋轉至正常飛行位置。后掠翼和V形尾翼折疊可以減小運輸過程中無人機尺寸和氣動阻力，增加載機內部安放無人機的能力。

固定裝置

空射無人機可固定在航空彈射器（AKU）或通用機身內彈射器（UVKU）上。根據專利中提供的圖樣，在飛機外部懸掛使用AKU-58標準航空彈射器，在戰斗機或前線轟炸機機身內部懸掛使用UVKU-50通用機身內彈射器。UVKU-50彈射裝置是專門為第五代戰斗機蘇-57研制。

戰斗部

空射無人機的戰斗部是不同類型的彈藥，如高爆彈、破片彈、集束彈藥或聚能彈藥等，這些彈藥破壞范圍較大，用于摧毀裝甲和非裝甲目標。

動力裝置

空射無人機的動力裝置由一個渦輪噴氣發動機提供，使無人機能夠在8000m的高度以130～715km/h（Ma 0.11～0.6）的速度飛行。

有效載荷

空射無人機的光學系統與基于神經網絡訓練的機載智能搜索和導引系統共同實現全天候目標自主探測和識別，并引導無人機瞄準目標。

無人機光學系統可選擇在可見波長范圍內工作的照相機，或在紅外波長范圍內工作的照相機，或同時在可見波長和紅外波長范圍內工作的照相機系統。

基于神經網絡訓練的機載智能搜索和導引系統，使無人機能夠自主搜索和自主決策是否摧毀目標，且載機不進入敵方防空范圍，也能夠保證無人機將偵察發現的目標信息、無人機性能和位置信息、以及目標被擊中前的視頻記錄傳遞給地面指揮所或空中指揮所。

作戰應用

空射無人機在運輸過程中及與載機分離后，可與作為空中指揮所的載機或移動地面指揮所交換無人機運行狀況和發射準備情況的信息。

目標探測

載機到戰斗接觸線之前發射無人機，無人機使用導航系統傳感器在指定的飛行任務路線上進行自主飛行，進入規定的目標區域后，可按照預先指定的路線搜索，或自主建立最佳搜索路線。在探測目標時，無人機會將照相機的數據和發現識別的目標信息實時傳送到空中指揮所（載機）或移動地面指揮所。

目標打擊

在實施打擊行動時，無人機可選擇兩種不同的戰術應用方案。一是無人機自主操作并決策打擊行動，不用移動地面或空中指揮所進行指示（見圖3）；二是無人機通過通信系統接受空中或移動地面指揮所的外部目標指示（見圖4和圖5），而后實施打擊。

（1）自主決策

無人機自主作戰戰術中，借助光學系統在搜索區域獨立搜索目標，在發現和自主識別目標后，根據目標數據庫和相應的目標優先級表單自主決定是否摧毀目標。為此，無人機應當具有多種目標類型的自動探測和識別能力，通信設備能夠持續保持無人機與空中和地面指揮所的聯系，以便能夠傳輸無人機狀態和位置、目標類型和坐標的信息。無人機與載機分離后完全自主飛行并自主決策，實施快速打擊，載機可以返回基地機場或執行其他飛行任務，增加了高價值載機生存率和作戰范圍。

（2）外部目標指示

在第二種應用方案中，無人機自動完成目標的探測和識別，信息傳送到空中或移動地面指揮所后，由操作員進行目標標記，并決定是否摧毀目標，操作員也可以標記無人機沒有探測或識別到的目標。

不論哪種作戰應用，無人機在進入“攻擊”模式后，均會自動生成通往目標的飛行軌跡，以摧毀目標。如果在規定的時間內沒有找到目標，無人機將以預先確定的坐標為準。如果在搜索區域發現多個目標，無人機可以將這些目標的信息傳送給地面或空中指揮中心，中心根據目標位置統籌其他無人機或火箭炮、戰斗機等其他類型武器進行打擊。

空射無人機不同類型的戰術行動方案確保了其更有效地發現和摧毀目標，在對抗條件下有效搜索指定區域，快速偵察敵方固定和移動物體。

小結

俄羅斯空射無人機的專利概念設計，汲取了戰場實戰的經驗教訓，且設計和應用的構想值得重視借鑒。空射無人機作為未來潛在的重要作戰裝備，在其發展過程中應關注以下幾方面。

利用人工智能技術提升目標識別能力

空射無人機在搜索指定區域進行自主決策的基礎是自主目標識別與確認。因此，為使空射無人機實現快速打擊，保證載機安全，需同步建立完備的目標數據庫和優先級清單，并借助人工智能技術和神經網絡訓練方法提高探測和識別各型打擊目標的能力。

借助有效信息快速傳輸支持指揮決策

空射無人機可通過安全通信通道與載機進行交互。在無人機飛行過程中，地面指揮所或空中指揮所可以實時接收下列信息：無人機工作狀態及系統完好性數據、無人機導航信息、發現和識別目標的信息（目標類型及其坐標）、作戰應用記錄（無人機在攻擊目標前提供的視頻片段或圖像）等。這些信息是地面或空中指揮所掌握無人機狀態、進行目標評估和標記、分配打擊任務的關鍵依據。此外，從無人機到地面或空中指揮所的快速信息傳輸還可作為后續神經網絡訓練數據輸入。

通過以網絡為中心實現復雜戰術任務

微型空射無人機的首要任務是執行打擊行動，對敵方作戰目標進行偵察和電子壓制。載機在機身內艙可攜帶十幾架偵察和攻擊無人機以及無人電子戰系統，可同時發射一組無人機，通過以網絡為中心的方法進行控制。這種作戰應用的主要優點是能夠有效執行以前戰斗機無法執行的復雜任務，無人機群可分布執行偵察、打擊、維持空中優勢等戰術任務。