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《科学24小时》

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海空精灵——管窥世界舰载无人机

2012-10-28 20:26:09


/肖鹏

 

浩瀚无垠的大洋上,航母编队正在开进。然而令人惊讶的是航母甲板上竟然没有一个人,只有一架架无人机在甲板上穿梭起降,而无人机编队则在空中预警机的指引下向着敌方目标呼啸而去……上述场景不仅仅出现在科幻小说中,在不久的将来,这种全新作战模式将出现在未来海战上。而担纲主角的无疑就是舰载无人机。

舰载无人机以其成本低、体积小、作战使用灵活、费效比高、可避免人员伤亡等优势,得到世界各国海军的广泛认可。在近几场局部战争中,舰载无人机向全世界展示了用于海战的广阔前景。可以预见,无人机将成为未来舰载武器系统中不可替代的重要组成部分。而高新军事技术在舰载无人机上的广泛应用,使舰载无人机具有更多的作战功能、更强的战斗力,执行更多的作战任务。

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备受青睐的舰载无人机

舰载无人机与舰载有人机相比,其优势是能够执行更危险、飞行时间更长的任务。长时间低空飞行、远程奔袭容易造成舰载机飞行员的疲劳,从而降低作战效能,有时甚至需要付出人员损失的惨重代价。舰载无人机的这一优势,无形之中就将军事经济效益提高数倍。而与导弹相比,舰载无人机的优势则体现在其作战的灵活性上。导弹一旦发射出去,在其飞行过程中无法中止或更改任务,而舰载无人机在作战过程中依然可控。

为满足海上和空中作战的需要,舰艇上要求配备尽可能多的飞机以执行预警、侦察、中继、攻击等任务。而海军舰艇即使是航母在空间上都并不宽裕,武器装备容纳空间有限,难以存放和起降数量众多的大中型飞机。而舰载无人机兼具小巧、灵活及经济性,这为海上作战状况提供了极其诱人的前景。如果舰载无人机的质量也可以像占地面积一样得到压缩,那么,海军舰艇的飞机库或飞行甲板就可以容纳数量庞大的旋翼或固定翼无人机。这可以大大增加舰艇所能搭载的无人机总数,从而增强各种作战能力。

除此之外,舰载无人机部署灵活机动,具有良好的伴随性。舰载无人机可以随战斗舰船出航执行任务,结合舰船的远航能力,海上作战范围广。舰载无人机系统配置也较为完整,自成体系,不需要其他保障条件,操作使用十分方便。

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舰载无人机家族成员

舰载无人机,如果按结构设计与翼型来划分,可分为旋转翼无人机和固定翼无人机两大类。旋转翼无人机又可分为传统直升机型、倾转旋翼型和共轴双旋翼型等几种。

固定翼无人机占绝大多数。固定翼无人机具有结构简单、加工维修方便、安全性好、机动性强等特点。经过几十年的作战使用和改进,如今技术已发展得较为成熟。固定翼舰载无人机的代表型号有美国的“琥珀”、以色列的“先锋”、“侦察兵”以及美国和以色列合作研制的“狩猎者”等。这些舰载无人机主要用于目标侦察与监视,同时也可用于执行战场控制、目标识别、海岸控制与损伤评估等任务。与之前的舰载无人机相比,它们具有用途多、留空时间长、载重大等特点。

旋转翼无人机尤其是共轴双旋翼无人机的主要优点在于体积小、重量轻、起降方便、操作保养简单等方面。例如,德国的“西莫斯”共轴式旋翼机旋翼直径6 米,只需一个8×8 米的甲板就能完成起降。俄罗斯的“卡-137”的旋翼直径为5.3 米,起飞重量仅280 千克。此外,共轴双旋翼无人机无尾桨,也不需要普通直升机那样的长尾梁,从而便于在空间有限的舰船上起降与停放。加之这种无人机的机体部件可以紧凑地安排在直升机的重心处,所以飞行稳定性好,便于操作,操纵效率也比单旋翼带尾桨的无人机高。不需滑跑或弹射,也是旋转翼无人机的优越之处。它可以在甲板上直上直下,甚至在空中悬停;同时取消了弹射设备。更为重要的是,旋翼无人机彻底解决了着舰回收困难这个关键问题。

无与伦比的舰载无人机

与舰载有人飞机相比,舰载无人机执行“危险”、“肮脏”、“枯燥”、“高难度”等任务中具有优势。“危险”通常与可能的人员伤亡相关,如充当诱饵飞机激发敌方海上防空系统,从而确定其精确位置。“肮脏”从属于危险任务,主要指对核、生物、化学和放射性物质的探测。“枯燥”指采用自动化手段的重复性和单调的任务,如对重要目标的长期监视。“高难度”指需要满足更好的速度性、准确性、精确性、接近性、可靠性或持久性等作战要求。

不怕“危险”:骗你就是没商量由于导弹技术的不断发展,导弹末端制导雷达的开机时间越来越短。装载有源诱饵的舰载无人机可以作为舰外有源诱饵系统,在可能交战的区域,在预计要受到导弹攻击的紧急情况下发射出去,发射后按预先编制的程序飞行,利用无人机承载的电子战有效载荷对来袭导弹实施干扰。这类研究在西方发达国家得到了高度的重视,而且有些已经在试验和实战中得到了验证。

不怕“肮脏”:干什么我都愿意核、生化和辐射威胁探测是“肮脏”任务,这对舰载无人机而言具有明显的优势。最简单的使用方式,是让舰载无人机收集样本带回分析。当然,在舰艇飞行甲板上,对舰载无人机的回收和净化是复杂而危险的任务。替代方案是让其施放更小型的无人机收集样本,然后再让其回收小型无人机。各国都在加紧研究这种“一个无人系统施放另一无人系统”的技术,当前还有许多技术难题需要解决。

不怕“枯燥”:不知疲倦的“鹰眼” 舰载侦察无人机具有续航时间长、飞行高度高、不易被对方发现与攻击的特点。机上可搭载电视摄像机、光电/ 红外/ 紫外/ 前向红外传感器、激光指示器、合成孔径雷达等多种传感器;能够对可能发生武装冲突、局部战争的海域进行长时间的实时侦察、监视;一旦发生冲突和战争,便可实施多批量、大纵深、全天候、立体化的全向侦察,搜集敌方的作战情报,及时传送到己方舰艇或岸基指挥控制中心。

不怕“高难度”:玩的就是心跳渗入式突袭将是舰载无人机的未来主要作战任务之一。与有人驾驶飞机相比,舰载无人机具有更大作战半径和机组远离威胁环境两个优势。它不加油作战半径可达到有人作战飞机的两倍。同时,亚音速飞行也降低了舰载无人机的探测特征。而舰载无人机的隐身特征允许其尽可能地接近敌方防空系统,这将缩短突袭时间,提升成功概率。

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独领风骚的X-47B 航母舰载无人机

2011 2 4 日,诺斯罗普·格鲁曼公司为美国海军研制的X-47B 型舰载隐身无人攻击机在美国加利福尼亚州爱德华兹空军基地首飞成功。X-47B 无人机是美国研发的最新型无人机,也是世界上首架陆基和航空母舰通用的无人侦察攻击机,它的首飞成功引起了国际社会的广泛关注。有专家认为,美国海军航母编队装备X-47B 飞机,将对未来作战方式产生重大影响。

X-47B 不仅是第一架无需人工干预、完全由电脑操纵的“无尾翼、喷气式无人驾驶飞机”,而且还是第一架能够从航母上起飞并自行回落的隐形飞机。同美军各类现役战斗机相比,X-47B 滞空时间更长,从航母起飞,可飞行2700 千米后返回航母。这将极大地提高航母的侦察和作战能力,既可以使航母战斗群处于更安全的位置,也可以深入内陆实施打击任务。此外,X-47B 的最大优势在于隐身突防。它拥有非常优异的雷达和红外低可探测性,保证其能够突破敌方防空圈,为后续有人驾驶作战飞机打开通道。

X-47B 机载传感系统具有探测敌方导弹和识别地面目标的能力,机载计算机具有自主跟踪、攻击的决断能力,它还具有独特的通信和遥控方式,具有良好的隐形性能和战场生存能力。它将具备高水平的空战系统,可在1 万米高空以高亚音速巡航,可以携带重达1.814 吨的武器载荷,能够满足联合网络作战的要求,为美军执行全天候的作战任务提供作战支持。从公布的现场画面看,该机外形与大名鼎鼎的B-2 轰炸机相似,具备前卫的隐身设计。

有分析指出,在美军准备实施的“空海一体战”中,X-47B 是前出打击的先锋。传统战机因航程不足,难以在安全距离外升空,而X-47B 凭借极大的作战半径和隐身能力,可以深入某些防御严密的沿海地带发起攻击。




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