軍用無人機作為現(xiàn)代空中軍事力量中的一員,具有無人員傷亡、使用限制少、隱蔽性好、效費比高等特點,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的地位和作用日漸突出。無人機作為未來的作戰(zhàn)戰(zhàn)機已經(jīng)成為世界各個國家都大力發(fā)展的對象,中國在近年來成為全球最大的無人機供應(yīng)商的同時,在技術(shù)上也處于世界前列僅落后于美國、以色列等國家。
翼龍無人機
我國從上世紀(jì)90年代也開始發(fā)展作戰(zhàn)型無人機系統(tǒng),先后突破了自主飛行、探測與導(dǎo)系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)鏈等技術(shù)難點,研制成功多型具備在偵察-打擊一體系統(tǒng)。這其中以成都飛機公司的“翼龍”最為有名,該機已經(jīng)成功的出口到阿聯(lián)酋等國,實現(xiàn)了我國作戰(zhàn)型無人機出口的零突破,是我國軍用飛機未來出口一個比較有潛力的機型。在性能上,如果將“翼龍”與國外同類型無人機,尤其是MQ-1相比,仍有一定的差距。從相關(guān)資料來看“翼龍”的尺寸與MQ-1相近,前者的機長為9米左右,翼展14米,后者為長度為8米,翼展為14-16米,最大起飛重量前者為1200公斤,后者為1050公斤。但是在有效載荷方面,“翼龍”只有350公斤,要低于后者的500公斤。其中“翼龍”的探測器和武器的總重量只有200公斤,在掛載光電吊艙之后,留給機載武器的重量只有100公斤,所以“翼龍”只能配備2枚50公斤級的機載武器,多目標(biāo)作戰(zhàn)和持續(xù)作戰(zhàn)能力較低。
載荷低的缺點同樣制約了“翼龍”在偵察探測系統(tǒng)上的升級提高。雖然現(xiàn)代光電系統(tǒng)已經(jīng)采用第三代大面積紅外器件陣、高分辨率CCD攝像機,大功率激光器件,探測距離有較大的提高,一些先進(jìn)的光電吊艙的探測距離可以達(dá)到50公里,CCD攝像機在白天晴朗氣候條件下,對于直徑30米的物體可以提供100公里的探測距離,大功率激光器件在萬米高空,理想條件下的作用距離則超過40公里。不過由于光電探測系統(tǒng)的工作波長較短,所以在惡劣氣候條件下的作用距離明顯降低,遠(yuǎn)程分辨能力仍然不足,所以新一代無人偵察機多采用戰(zhàn)術(shù)合成孔徑雷達(dá)作為遠(yuǎn)程探測系統(tǒng)。像MQ-1就配備有ZPY-1戰(zhàn)術(shù)合成孔徑雷達(dá),由此對地面目標(biāo)探測距離已經(jīng)達(dá)到25公里,分辨能力在1米左右。
CH-4無人機
我國也研制出與ZPY-1戰(zhàn)術(shù)合成孔徑雷達(dá)相近的機載KU波段合成孔徑雷達(dá),并曾在國際電子防務(wù)展上展出過。國產(chǎn)的合成孔徑雷達(dá),具備全天候條件下對地進(jìn)行探測,具備大面積條帶狀普查和聚束目標(biāo)詳查的能力。在前者模式下,它可以實現(xiàn)30公里的探測距離,成像區(qū)域為3*12公里分辨率達(dá)到3米;在后者模式下,探測距離大約15公里,成像區(qū)域為1*1公里,分辨率為1米,同時還具備對地面移動目標(biāo)探測和指示能力,用于探測大范圍內(nèi)地面運動目標(biāo)。雷達(dá)采用模塊化設(shè)計,天線/伺服單元、發(fā)射機/低功率射頻單元和綜合信息處理系統(tǒng)組成,重量只有60公斤。具備性能好、體積小、重量輕、功耗低的優(yōu)點,因此適合于輕型飛機及無人機的使用。但正是“翼龍”無人機由于載荷小,因此無法像MQ-1無人機那樣同時配備光電吊艙和合成孔徑雷達(dá)。畢竟“翼龍”的有效載荷只有100公斤,如果再加上一個60公斤的合成孔徑雷達(dá),那么剩余下的武器載荷就只有40公斤,而一枚國產(chǎn)藍(lán)箭-7機載反坦克導(dǎo)彈的重量都有50公斤左右了。所以“翼龍”最終是向機載武器妥協(xié),采用光電吊艙加機載武器的配置,顯然會影響它的遠(yuǎn)程探測能力、作戰(zhàn)效通知和使用靈活性。
CH-4就是針對“翼龍”的載荷地這一弱項而研制的。較于“翼龍”,CH-4主要是增加了機體尺寸,機長增加到10米,翼展18米,翼展加長,展弦比增加,相應(yīng)的誘導(dǎo)阻力就降低,所以整機升阻比有所增加,飛行速度和航程都有所增加。CH-4的飛行速度提高到300公里/小時,航程可以達(dá)到4000公里以上,滯空時間13個小時。特別是,CH-4的最大起飛重量增加到1330公斤,有效載荷增加到350公斤,探測系統(tǒng)可以同時配備光電吊艙和合成孔徑雷達(dá),具備較強的遠(yuǎn)程探測能力和復(fù)合探測能力。尤其是在惡劣氣候條件下的遠(yuǎn)程探測能力,合成孔徑雷達(dá)受煙霧、雨雪等天氣影響較小,具備全天候成像的特點。而且外合成孔徑雷達(dá)的分辨率不隨著距離的增加而降低,因此在較遠(yuǎn)距離上仍舊可以對目標(biāo)進(jìn)行高分辨成像,可以提高載機的戰(zhàn)場生存能力。由于機載合成孔徑雷達(dá)一般都具備地面移動目標(biāo)指示能力,因此CH-4還可以通過高速數(shù)據(jù)鏈將所探測的目標(biāo)實時的傳遞給后方指揮部,引導(dǎo)后方遠(yuǎn)程火力進(jìn)行打擊,這對于打擊機動式防空/彈道導(dǎo)彈發(fā)射車這樣的時間敏感性目標(biāo)尤其有用。
MQ-9“死神”無人機
在機載武器方面,CH-4的翼下有四個掛架,其中內(nèi)側(cè)掛架最大掛載能力為100公斤,外側(cè)為50公斤,可以掛載2枚FT-5小直徑制導(dǎo)炸彈和2枚AR-1機載反坦克導(dǎo)彈。其中AR-1是專門為無人機研制的機載反坦克導(dǎo)彈,長度1.45米,直徑0.18米,采用激光半主動制導(dǎo)方式,最大射程8公里,破甲深度為1米,固體火箭發(fā)動機,飛行速度為374米/秒,最大發(fā)射高度5000米。CH-4一次可以掛載4枚AR-1機載反坦克導(dǎo)彈,緊急的情況下可以配備6枚。但航展上的資料顯示,CH-4所采用的活塞發(fā)動機與“翼龍”同型,功率上可能也不會有明顯提高,所以依靠氣動設(shè)計來“爭取”來載荷能力的CH-4,在性能上較“翼龍”的提高,并不會如MQ-9相對于MQ-1那樣明顯。這反映了航空發(fā)動機工業(yè)對于整機性能的限制。
雖然在發(fā)動機這一弱項上,近些年來已經(jīng)開始加大突入,但畢竟人力物力優(yōu)先偏向優(yōu)先解決的還是大型主戰(zhàn)武器裝備的發(fā)動機問題,在中小功率發(fā)動機上投入還是相對較小,這樣就造成了我國無人機面臨著無發(fā)動機可用的尷尬局面。以無人機常用的活塞發(fā)動機為例,“翼龍”和CH-4配備的是奧地利的ROTAX-914F發(fā)動機,而國內(nèi)在此領(lǐng)域只有南方航發(fā)及成都航發(fā)生產(chǎn)。且在大型無人機所需要的渦槳發(fā)動機方面,國內(nèi)幾乎是空白,目前展出過的渦槳-9發(fā)動機,它的功率只有700馬力左右,是無法支持其如MQ-9這樣的級別的無人機。在長航時大型無人機的渦扇發(fā)動機方面,國內(nèi)目前也是只有WS-11一種,性能來說比起當(dāng)今先進(jìn)的發(fā)動機還是有較大的差距。因此不得不說,對于國產(chǎn)無人機而言,動力上的問題可能還需要一段時間才能得到真正的解決。
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