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无人侦察飞行器

时间:2019-09-28    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

无人侦察飞行器


采用可互换的载荷装备遥控飞行器可以完成多种任务,包括监视、电子


对抗、演练靶机以及作为武器运载平台。然而,遥控飞行器最常见的用途和

大部分功能都是针对侦察任务的。战场指挥官对及时情报的需求不断增长,

加之面对空导弹对有人系统的威胁使其费用和易损性不断增大,使各国都更

加愿意为侦察型无人机投入力量。

1.近距遥控飞行器

(1)“苍鹰”(Aquild)

1985 年,美国国防部联合物资局为指导遥控飞行器的开发制定了一份

“路线图”式的计划,指定美国陆军负责管理新型近距遥控飞行器的全部研

究工作。洛克希德公司的“苍鹰”是军用侦察型遥控飞行器开发计划的重点

项目,不过由于许多技术和管理上的障碍耽搁了这项计划,因而没能赢得国

会中一些议员的支持。作为暂时的过渡方案,军方决定购买已有的通用型遥

控飞行器来完成某些任务,等待“苍鹰”的完善。在“苍鹰”进入现役后,

上述性能较差的无人机可交预备役使用。

以色列的“侦察兵”无人机和美国陆军“苍鹰”的发展过程,在设计的

探测原理以及实践方面形成了有趣的对比。这两个项目都是在 1973 年中东战

争后不久着手进行      的,当时以色列迫切希望尽快部署一种小型遥控飞

行器,他们在近期作战方面的需求尤胜于远期研究的利益考虑,他们的“侦

察兵”和“猛犬”遥控飞行器早在 1978 年就投入现役。此后若干年,以色列

人利用无人机进行训练和实战演练,并在 1982 年对叙利亚部队进行的攻击中

发挥了不容置疑的作用。

相比之下,苍鹰的研制到着手装备却经历了 12 年。1976 年设计的“苍

鹰”成本较低,每架 10 万美元,最初的三角翼机体由一种不易被探测的尼龙

材料制成,它由一部改进的轻型发动机提供动力。目前的“苍鹰”则先进和

复杂得多,具有抗干扰数据链、极小的雷达反射特征以及一个能在夜间对目

标精确定位的激光波束系统。“苍鹰”计划的一些批评者指责它是一具“黄

金玩物”,美国陆军的官员们则认为“苍鹰”将用于欧洲战场,苏联的电子

对抗和防空系统会比在中东所出现的更具有威胁性,数量也将更多。为了能

够在这种环境下生存,“苍鹰”一定要比以色列的无人机具有更先进的技术,

所以它的造价比最初预算增加了 8 倍,使国会很难接受。军方或许只被获准

先生产一种性能较低的“苍鹰”,然后再逐步增加技术成分,以代替起初准

备制造尽善尽美的无人机的计划。

洛克希德公司为弥补“苍鹰”从截获、跟踪、自动回收到可靠性和续航

能力等方面的不足做了许多努力,1986 年 2 月军方决定继续进行全尺寸“苍

鹰”的研制。全尺寸“苍鹰”的机体是由预浸渍的凯芙拉环氧树脂材料制成,

重 79 公斤,长不足 2.1 米,翼展不足 3.9 米,它所带的燃料足够飞行 3 小时,

可以挂载 27.2 公斤的载荷。任务载荷包括:昼夜黑白电视摄像机、激光测距

指示器、稳定的光学镜片以及精密的电子传感器机箱,它通过光学旋转关节

与转动架相连。地面控制人员可以选择电视摄像机的三个不同机场。激光测

距指示器与电视摄像机校准,能够精确跟踪目标和测距,或为激光制导武器

指示目标。光学和激光探测器对与自身飞行无关的固定和运动目标同样保持

跟踪。由扩频抗干扰数据链向空中的飞行器传送指令,并将飞行状态和图像

信息传回地面站。

“苍鹰”由车载液压弹射器发射,发射时它的推进器由液压起动马达提

供推力。活塞通过一个绞缆行程放大器进行动作,使整个系统沿轨道移动,


加速到发射速度。回收系统是一个装在车上的立式涤纶网,当“苍鹰”返回

时,飞行器的冲击使回收网拉得很长,以动能吸收的方式达到减速目的。

(2)“先锋”1 型(Pioneer 1)

美国海军和海军陆战队已经开始接收“先锋”1 型近距遥控飞行器。“先

锋”1 由以色列玛兹莱特公司与设在巴尔的摩的 AAI 公司联合制造,玛兹莱

特是以色列飞机制造厂和塔迪兰公司合办的企业,可以预料,“先锋”1 型

在很大程度上模仿了获得成功运用的“侦察兵”和“猛犬”无人机方案。181

公斤的“先锋”1 型是一种用金属的玻璃纤维制造的单翼机,它由装在机尾

的西德造萨格斯 26 马力发动机提供推力,它的翼展为 4.8 米,在携带 45

公斤最大载荷时的最大飞行高度达 4570 米,它的续航时间长达 7 个小时。使

用以色列飞机制造厂所属子公司制造的设备,只需一名地面观测员和一名飞

行器操作员便可以控制它。地面控制站十分小巧,显示系统可由一名士兵背

负,也可装在吉普车或坦克上。“先锋”1 型可从发射器上发射,或借助自

身的发动机从短跑道上起飞,它可以依靠自身的机轮在跑道上着陆,或由回

收网回收。

(3)“天眼”(Skyeye)

1984 年,美国陆军购置了一个中队的“天眼” R4E-40 遥控飞行器,该

机由利尔・西格勒有限公司的天文电子学开发分部制造。这些无人机经过了

飞行试验,并曾在中美洲的洪都拉斯和靠近美国的地方用于军事飞行。尽管

有一架“天眼”在中美洲的飞行中坠落,但美国陆军仍对“天眼”的总体性

能表示满意,并正在考虑追加购买数量,以充实“苍鹰”遥控飞行器机群的

配备。泰国皇家空军自 1982 年起装备了一个中队的较低动力的“天眼” R4E

-30,埃及也正在积极考虑至少购买 30 架“天眼”无人机。

“天眼”是小型遥控飞行器中最大的一种,其最大发射重量为 241 公斤,

由于其翼展达 5.36 米、机长为 3.75 米,所以购买者把它当作一种多用途

的空中货车,它无需按常规将载荷小型化,节省了费用,可以携带 114 公斤

的燃料和任务载荷持续飞行 8 小时以上。

“天眼”可以在简单的自动驾驶信号或程序模块的操纵下飞行,当使用

程序控制时,它的飞行数据如航向、高度、航速及传感器指令使其能够在一

定时间内不依靠无线电联系。然后它记录下有关图像并在飞行中恢复无线电

联系,以获得进一步指令。“天眼”的机体由凯芙拉、玻璃纤维和石墨复合

材料制成,大约使用了 3.6 公斤的雷达吸波材料,以减少雷达波反射。“天

眼”的正面雷达反射截面没有“苍鹰”的那么大,它一共需要 6 名地面操纵

人员,指挥控制中心和弹射式发射器都安装在卡车上。它的进行缓冲滑行着

陆时,需要一个长 122 米的场地,在紧急情况下可以在机尾放出一个减速伞。

(4)其他小型遥控飞行器

1985 年,英国国防部选定由 GEC 航空电子有限公司和空中加油有限公司

为英军生产“不死鸟”遥控监视系统。这是一种小型固定翼、低造价的遥控

飞行器,能够提供可靠的实时图像和数据情报。它在携带约 45 公斤载荷时的

续航时间为 4 小时。飞行器和地面站之间的指挥控制信号经由一条可靠的数

据链传递。为实现系统的全部功能,英军将把“不死鸟”无人机作为战场炮

兵目标捕捉系统的一部分。这种飞行器的机体由复合材料制成,旨在降低雷

达、红外和声学信号特征,从而不易被探测。它采用带有接插导线的组合式

结构,一名稍经训练的士兵就能将它装配起来。“不死鸟”依靠压缩空气推


力发射,利用在机尾散开的减速伞回收,着陆的冲力由机背一个可充气的容

器吸收。

美国圣地亚哥的由意大利大气公司派员创办的太平洋航空系统公司研制

出了“苍鹭”26 小型遥控飞行器,它是大气公司的“米拉奇”-20“塘鹅”

遥控飞行器的改型,全部采用复合材料(碳-石墨),意大利陆军和海军已经

购买了这种飞行器。“苍鹭”26 有一个很大的机翼,支撑一对尾撑,飞行器

的内部装有一部推进用的发动机。“苍鹭”26 遥控飞行器长 3.9 米,高 1.2

米,在机身上装有标准的 4.4 米机翼或特殊的高空型(6.3 米)机翼,传

感器单元既可装在机首,也可悬挂在机身下面。“苍鹭” 26 可以遥控或在

预编程序控制下飞行,这种飞行器利用一次性发射助推火箭起飞,并利用机

上携带的减速伞进行回收。它在携带 28 公斤载荷执行任务时可持续飞行 5

小时,最大飞行高度 6093 米。

美国 E 系统公司研制了一种侦察用小型遥控飞行器 E-90,它是从 E-75

袭扰型无人机发展而来的,带有一个 13 马力两冲程发动机,能携带 9 公斤载

荷持续飞行 3 小时。

1985 年,以色列击落了一架叙利亚的苏制无人侦察机,这种小型遥控飞

行器叫作 DR-3,外形与“天眼”相似,它有一对尾撑和后掠机翼。这种无

人机上有一架固定(未装万向架)的电视摄像机。据料,前苏联较新型号的

这种无人机上装有带变焦距镜头的稳定而可控的摄像机。

日本、巴西、中国和南非等国也都在研制小型遥控飞行器。不过,在设

计和性能上具有代表性的是前面所述及的那些侦察型无人飞行器。

2.中型遥控飞行器

(1)美国的研究

在中型遥控飞行器的研究计划方面,美国海军一直在寻求能以高亚音速

进行侦察飞行并获取高分辨率图像的无人机,海军还要求这种飞行器具有探

测和目标识别能力,并能在干扰的情况下实时发回信息。美国空军与海军签

署了一份谅解备忘录,联合研制和采购这一系统,海军在研制过程中起主要

作用,空军承担机上光电传感器单元。美国诺思罗普公司的 NV-144 有可能

被选中,它能够执行预编程飞行任务或遥控飞行,机身长 5.9 米,直径为

50 厘米,NV-144 的最大飞行高度达 15842 米,续航时间为 2 小时。

另外,美国比奇飞机公司的“入侵者”(Raider)也有可能中选,它是

一种中型遥控飞行器,派生于比奇公司的 407 公斤的 MQM-107B 型导弹靶机,

设计为可携带雷达干扰机、闪光弹、箔条、侦察器材、雷达回波增强器,以

及测定敌方武器系统的装备,它的续航时间超过 2.6 小时。

(2)欧洲和前苏联的研究

1986 年,西德购买了 11 套加拿大航空公司的 CL-289 发射与回收侦察

系统,总共包括 200 架遥控飞行器,道尼尔公司将与加拿大航空公司合作制

造这些飞行器。法国也订购了两套 CL-289 系统,共 40 架飞行器。CL-289

靠火箭助推器从一个机动系统上发射,然后按预编的任务程序飞行。它由一

台涡轮喷气发动机推动,按对数电平以近似地形跟随的状态飞行,并且受机

上的多普勒雷达控制。这种遥控飞行器依靠数据传输链发回照像和红外行扫

描图像信息,在完成任务后返回基地,当它接收到导航信标的引导波束时便

停止飞行,关闭涡轮发动机,打开减速伞。着陆气袋将被充气以保护机体和

传感器。西德官员预计,他们购置的这 11 套 CL-289 系统将提供相当于 60


架麦・道 RF-4E 有人侦察机的侦察能力。

在 70 年代中期以前,“小鹰”一直是苏联主要的无人侦察机,它是由 T

-4A 战略巡航导弹改装的一种超音速、涡 轮喷气动力遥控飞行器。苏联依据

从在越南坠毁的美制“火蜂”遥控飞行器残骸上获得的数据,加快了微型化

电子技术的发展,制造出更小的遥控飞行器。较小的“袖子”/ “萼片”

(Shaddock/Sepal SS-N-3/SS-C-1)取代了“小鹰”,后来又出现了

“沙箱”(SS-N-12),性能一个比一个好,“沙箱”的速度是“柚子”的

两倍。苏联的 BL-10 发射巡航导弹也正处在鉴定中,它有可能成为未来的侦

察遥控飞行器。

3.长续航时间的遥控飞行器

在高空遥控监视飞行器领域里,人们已经进行了大量的理论研究和样机

试验。美国特莱汀・瑞安公司推出了一种高空、长续航时间飞机,取名为“幽

灵”(Spirit),设计用于电子情报搜集、通信中继、靶机,为舰队反潜战

提供声纳监测以及远距离气象检测。这种遥控飞行器的翼展为 26 米,机身长

12 米,它可携带 112 公斤载荷在 15232 米高度上巡航,并能够以此种状态滞

空达 80 个小时。

美国海军认为高空监视无人机的最大价值在于它能够在海上为舰只提供

长续航时间和大覆盖区域的早期预警,波音电子公司在其华盛顿摩西莱克实

验制造了一种很大的试验型无人机。该计划高度保密,据波音公司的官员们

透露,这种无人机具有完成各种任务的潜力,包括侦察、无线电中继以及边

境巡逻。波音公司在高空遥控飞行器方面是有经验的,他们在 70 年代末首

先研制了战略型 YQM-94A“罗盘帽”(YQM-91A Compass Cope)高空遥控

飞行器,它在最近被取消了。美国国防高级研究计划局正在实施一项名为“琥

珀”的远期研究计划,旨在研制续航时间比现有无人机多一个数量级的自主

式遥控飞行器。

4.空中诱饵

许多侦察型遥控飞行器可以通过加装特殊的电子对抗设备而进行结构变

形,辐射模拟有人飞机乃至舰船的信号,欺骗敌方,从而使敌方错误地判断

目标的位置,盲目跟踪作为诱饵的无人机,同时暴露他们的防空导弹阵地的

频率,为我方反辐射导弹打击这些目标提供信息。诱饵型遥控飞行器也可用

于将敌方导弹从其预定目标上引开,为保护舰船而牺牲自己。

有几种无人机基本上是为执行诱饵任务而设计的,其中之一是由布鲁斯

威克公司防御系统分部于 1975 年生产的“大力士”,它是空中发射的战术诱

饵无人机,尽管美国空军在佛罗里达州埃格林空军基地从一架 F-4 飞机上试

射了这种诱饵机,但空军和海军一架也未购买,理由是不能满足需求量。这

里有一个不便说明的理由,即旨在防止各军种在购买装备方面受制于外国公

司。

以色列购买了大批“大力士”无人机。在 1982 年叙以贝卡谷地冲突中,

以色列就使用了这种重 130 公斤,速度为 0.9 马赫的无人机。以色列人用“大

力士”有效地辐射模拟 F-4 飞机的电子信号,使叙利亚人受骗,打开了他们

的“萨姆”-6 防空导弹阵地的主动雷达,捕捉这个明目张胆的入侵者,这时

以色列用他们真正的飞机发射雷达寻的导弹,摧毁了叙利亚的“萨姆”导弹

阵地。此后,1983 年,美国海军在攻击同样的导弹阵地时却损失了 3 架有人

驾驶飞机。1985 年 4 月,美国海军部长约翰・莱曼和以色列国防部长拉宾签


订了一份联合研制和生产导弹的协定,一些分析家认为这实际上是一种较新

型的“大力士”无人机。美国国会在 1986 年为海军拨款购买一种先进型号的

“大力士”无人机,这种新型系统叫作战术空中发射诱饵(TALD),是由布

鲁斯威克公司制造的。它设计用于在先进防空系统面前模拟一架攻击机,以

期在未来作战中吸引敌方火力。

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