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海空精灵中国海军舰载无人机的发展

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海空精灵——中国海军舰载无人机的发展


无人驾驶飞机简称“无人机”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备,对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。舰载无人机以成本低、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。现代无人机的首次装舰是在1984年。当时,美国海军在“关岛”号两栖攻击舰上装备了多架由以色列飞机有限公司制造的“猛犬”轻型无人侦察机。从1987年起,美国战舰上又开始装备“先锋”无人侦察机(该机也由以色列制造),在1991的海湾战争中,“威斯康星”号和“密苏里”号战列舰凭借其“先锋”无人机的杰出性能,充分发挥了406mm巨炮的火力,给伊拉克军队造成很大损失。




【舰载无人机的优点】

长期以来,舰载无人机一直都是作为靶机使用的,最富盛名的靶机可能要数诺·格公司制造的BQM-74靶机,已经向10多个国家供应了近万架。在国内官方媒体的报道中,曾多次出现“舰载靶机”的身影。实际上,舰载无人机同样能够执行近距离、中距离范围内的海上/地面监视任务及目标搜索任务,并且对地面和天基设备(侦察卫星)以及水面舰艇本身侦察能力进行补充,此外,舰载无人机还能用于战损评估和通信中继,甚至提供火力支援。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。总体来说,舰载无人机拥有以下优点:

1、无人机系统操作、使用方便。无人机系统配置较为完整,自成系统,不需要其他保障条件,操作使用十分方便。

2、部署机动灵活,具有良好的伴随性。舰载无人机系统可以随战斗舰船出海执行任务,结合舰船自身的航行能力,扩大海上作战的范围。

3、可构成多任务系统,协同作战能力强。无人机系统下可配置不同的任务设备完成战场侦察、监视、目标定位、侦察较射、电子对抗等多项任务,对拥有完整的作战体系的国家来说,无人机可以方便的融入系统,成为作战网络体系的一个节点。

4、具有优良的费效比。无人机系统结构简单、重量轻、成本低、无人员生命危险。


在国内官方媒体的报道中,曾多次出现“舰载靶机”的身影


【舰载无人机的分类】

目前世界上有30多个国家共装备了数百种型号的无人机,但单独发展并装备舰载无人机的却只有约10个国家,如果按结构设计与翼型来划分,舰载无人机可分为旋转翼无人机和固定翼无人机两大类。

1. 舰载固定翼无人飞机

固定翼无人机在各国军队包括海军中占绝大多数。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,如今技术已发展得十分成熟。和以前的舰载无人机相比具有用途多、留空时间长、载重大等特点。舰载固定翼无人机的主要缺点在于它的起飞与降落。目前,大多数舰载固定翼无人机的起飞采取弹射起飞方式,这种起飞方式要占据一定的空间,使用一定的设备。并且固定翼无人机对海军而言最大的问题在于其回收过程非常复杂,比其起飞时带来的麻烦更多,目前各国普遍采用的回收方式是:撞网回收、打捞回收和使用机械臂空中回收等。


中国早期的舰上无人机,基本是临时搬用“陆基”无人机


2. 舰载旋转翼无人机

旋转翼无人机尤其是共轴双旋翼无人机的主要优点就在于它体积小、重量轻、起降方便、操作保养简单等。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。另外,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。当然,共轴式双旋翼无人机也有不少弱点:结构复杂,载荷较大时自身比较薄弱。此外,一些专家担心在飞行中产生的振动可能会对机载光电系统造成不利影响。



【世界各国舰载无人机的发展】

在世界各国当中,固定翼舰载无人机典型的型号有美国的“琥珀”(AMBER)、以色列的“先锋”(Pioneer)、“侦察兵”(Scout)和美国和以色列合作研制的“狩猎者”。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。在各型海军无人机中,最具发展前景的是舰载共轴双旋翼无人直升机。如德国“西莫斯”多用途共轴双旋翼直升机,它主要用于海区侦察和监视、目标捕获与指示、中继制导、战损评估以及电子战。还有可以作为C3I中继站使用的加拿大的CL227、CL327、CL427多用途双旋翼无人直升机(现已为美国、加拿大、瑞典等多国使用),可用于投放声纳、探测潜艇、干扰对方雷达与通信、进行远程通信等。英国研制的“小精灵”小型共轴双旋翼无人直升机,可用来执行监视、侦察、巡逻、目标指示和电子战等任务,现也被美国及北约等国购买。俄罗斯的“卡-137”也属于共轴双旋翼无人直升机,它的外形像个球,旋翼直径5.3m,采用合金材料制成,球的上部装有活塞发动机动力装置、控制系统和机载设备,下部可根据用途选配专用设备。“卡-137”可进行空中打击、通信中继、电子干扰、搜寻营救、探雷排雷等。鲜为人知的是,美国海军装备有800多架QH50系列多用途共轴双旋翼无人机,它有多种型号,除可担负反潜任务外,还可以用于侦察监视、武器试验和运送货物等。德国也有一型“海蚊”共轴双旋翼无人机,它是以美国QH50为基础研制而成的。

然而,并不是所有的国家都意识到了无人机的重要性,2004年,法国泰利斯公司所属泰利斯(英国)集团、波音公司和奎耐蒂克公司按照合同,启动了英国海军“联合无人机试验计划”(JUEP),试验中,波音公司提供的“扫描鹰”由英国皇家海军的一艘23型导弹护卫舰——“萨瑟兰郡”号发射和回收,飞行图像由“海王”Mk7直升机实时监视。2007年,英国国防部提出了舰载无人机的紧急作战需求,为部署在波斯湾的英国军队提供持续的战场信息支持。不过,该提案未能获得资金支持并被长期搁置。


美国RQ-8A“火力侦察兵”无人直升机


【舰载无人机的发展趋势】

1. 机体微型化

为满足舰艇作战的需要,舰艇上要求配备多架无人机以执行预警、侦察、中继、攻击等任务,而舰艇上空间狭小,武器装备容纳空间有限,难以存放和起降大中型无人机;同时,小型、微型无人机由于结构更简单、造价更低廉、效费比相应更高,更受欢迎。特别是采用高分子技术、新型合成材料制成的微型侦察无人机发展更快。这种无人机可以进入建筑物或舰艇内部进行侦察,或粘附在设备上充当监听哨和视频监视哨,用于侦察卫星和普通侦察机侦察不到的死角。

2. 机身隐身化

隐身是提高无人机生存能力的重要措施,也是扩大无人机作战应用范围、增强作战能力的重要措施之一。可以预料,作为海战中首先运用和主要运用的舰载侦察预警装备和攻击武器的无人机,将会采用最先进的隐身技术。比如,采用复合隐身材料降低无人机的雷达和红外辐射特征;采用等离子体技术隐身;无人机表面蒙皮充24V电后,具有抗雷达和目视侦察两种功能,可使探测距离减小40%~50%;低噪声发动机降低声传感器对无人机的探测距离,等等。

3. 机载设备模块化

机载设备采用模块化设计后,无人机可根据不同的任务搭载不同的任务模块,实现一机多用,以减少单舰携带的无人机数量,提高无人机的使用效率。同时,要尽量减小机载设备的尺寸,提高其性能,以降低费用,提高战场侦察能力。

4. 传感器综合化

隐身性是现代化水面舰艇的主要性能参数之一。目前世界上有相当部分的舰艇隐身性能很好,雷达特征信号只相当于无隐身性能舰艇的几分之一,甚至十几分之一。单一的雷达侦察信息难以满足现代海战的需要,红外、激光侦察信息又受外界环境的影响较大。为增强无人机全天候侦察的能力,机上要安装可侦察多种目标信息的综合传感器。如综合安装激光测距仪、合成孔径雷达、能在可见光和中红外两个频段成像的摄像机、红外成像传感器等等。


隐身是提高无人机生存能力的重要措施


【中国舰载无人机的发展】

    众所周知,中国周边海域形势越来越复杂,潜在的军事冲突可能性正在逐步增加,虽然中国海军已拥有配置比较齐全、规模较大的水面舰队,但对舰载无人机的应用却远远不够,舰载无人机作为一体化战场条件下海上力量的“倍增器”,包括中国海军在内的各国海军都应该比任何时候更重视舰载无人的开发、研制、试飞、批产与装备。我们可喜的看到,在最近几年的国内外媒体中,均出现了中国海军使用无人机的报道,从这些有限的消息中,我们可以管窥一下中国海军舰载无人机的发展。

2011年7月,中国的官方媒体以《中国海军举行首次无人机远程通信支援演练》为题,首次公开报道了解放军海军已经运用无人机进行战场远程通信支援演练。报道称,该型无人机在演练中完成了反电子侦察、空中中继转信、大报量传递、特情处置等10余个演练科目。无人机刺穿了“敌”笼罩在海战场上空的“电磁迷雾”,构建起一张覆盖数百公里的战场通信网络。从官方公布的图片来看,该无人机是以大家比较熟悉的ASN-206/209无人机系统为基础研制的,该型无人机翼展为7.5米,巡航时速为140公里,由火箭助推器发射起飞,并且一旦完成任务就会悬挂于降落伞下,以进行着陆回收。ASN-206/209无人机航程为150公里,续航时间为4到8小时,飞行最高高度为6公里。该款无人机指定使用的标准发动机是HS-700型发动机。该型发动机功率为51马力,是一款四气门气冷式发动机,由一个双叶螺旋桨驱动。由于该无人机具有双尾翼和推进式螺旋桨发动机,因此,极类似于美海军1986年的RQ-2“先锋”无人机。笔者曾经在2010年珠海航展上,和ASN-206/209系列无人机的研制方做过沟通,他们明确表示,ASN-206/209系列无人机可以实现舰载。


中国海军举行首次无人机远程通信支援演练 中的ASN-206/209系列无人机

另外关于中国舰载无人机的消息,却是由日本防卫省公布的,在去年和今年,日本防卫省均发布公告称在相关海域发现了中国舰载无人机在伴随舰艇进行训练,两次报道相关内容如下:

2011年6月8-9日,包括导弹驱逐舰和护卫舰在内的11艘中国海军舰艇编队开往东南方向,进行军事训练。在东海行动一周后,舰队开始返程,穿过了日本的冲绳和宫古岛之间。6月24日,日本海上自卫队的P-3巡逻机侦察到了部队的动向,意外观察到了一架小型无人机在“江卫II”护卫舰上方飞行,日本P-3机组人员拍下了图片。  

2012年5月14日晚11时左右,日本海上自卫队的预警机和护卫舰发现中国海军2艘护卫舰及1艘情报侦察船从太平洋驶向东海方向。这3艘舰只于4月29日通过屋久岛附近海域进入太平洋,在冲之鸟礁以东约700公里海面进行无人机飞行训练。

对于这两次“目击报告”,由于照片分辨率有限的缘故,相关报道并未给出详细的解答,据外媒报道,2011年日本海自发现的这一小型短程无人机长约15英尺,机头下悬挂有一个用于确定目标的光电或摄像机球。关于这种无人机的起降的报道有各不相同。有一份报道称其从水上由火箭助推起降,但这种描述并不适合ASN-206无人机。且外媒还称,虽然日本的P-3人员值得为首次在海上拍到解放军海军无人机的照片而感到高兴,不过肯定解放军舰队的雷达也从很远的地方就跟踪到了P-3,并在飞机靠近后故意让无人机起飞。这并不是意外——中国似乎显然故意让日本拍到这种新技术无人机,用于进行宣传。


2011年,日本防卫省公布的中国海军舰载无人机


对于本月的这次中国海军舰载无人机报道,通过日本官方公布的照片,我们可以比较清晰的看出,这是一款舰载旋转翼无人机(很有可能是双旋翼),并且体积相对较大。虽然无从知晓这两次“露面”的中国海军舰载无人机的具体情况,但根据相关报道中均提到的“在甲板着陆”这一动作来判断,这两款无人机并不是之前大家熟悉的“舰载靶机”。关于国产舰载旋转翼无人机,我们只能从一些公开的资料来推测其大概性能和用途,在2012年2月举办的第三届新加坡航展上,中国展出了一款型号为X-200垂直起降无人机(VTUAV),这也是中国首次公开展出VTUAV。这款旋翼无人机采用共轴双旋翼布局,搭载各种任务载荷,飞行时间约5小时,可完成各类军事和民事任务。这种无人机由中国一家公司制造,采用自主研发的直升机自动驾驶仪(HeliAP)飞行控制系统,有自主导航和人工遥控两种飞行控制模式。在自主导航模式下,能够实现自主起飞、自主飞行、自主悬停和自主降落。根据客户需要,该无人机可携带可见光/红外镜头合成孔径雷达、3D激光雷达、多光谱成像探地雷达等设备,既能完成侦察监视、通信中继和电子干扰等军事任务。



2012年,日本防卫省公布的中国海军舰载无人机

新加坡航展上中国展出的X-200型无人机
从该型无人机的资料中,可以透视出中国舰载无人机将来的发展趋势,包括共轴技术、垂直起降的技术、飞行控制技术以及动力技术等,在X-200垂直起降无人机展出后,我们可以相信这些方面的研究中国可能都已经有了相当的基础。



      然而,我们也要看到,世界发达国家已经把舰载无人机从传统的执行侦察类任务扩展到执行多种打击类任务上,甚至开始研发无人舰载战斗机,这种发展趋势表明,舰载无人机必将演变为一种高效的、攻防兼备的全新概念武器,必将引发军队作战思想、作战模式和组织编制的一系列变革,在舰载无人机的道路上,我们还有很长、很艰辛的道路要走。我们可喜的看到,国产无人机已经跟上了这个趋势,2008年的珠海航展上,沈飞曾经展出一款“战鹰”无人机,官方资料介绍它主要执行压制/摧毁防空、纵深打击、高威胁区域战场侦察、时敏目标打击等任务。在2011年中航工业杯无人机大奖赛中,沈飞展示了一型飞翼布局的无人机模型,并进行了飞行表演,据国内外媒体分析,这次展示的无人机模型的实机将在2012年首飞,《汉和防务评论》称:沈飞这款无人机外形酷似美国的X-47B无人机,标志着中国开始了攻击型无人机的设计,种种迹象显示,中国无人机开始逐步解决了最为复杂的跟踪定位技术。尽管多数的中国无人机目前依然使用欧洲的发动机,但是中国自己生产的发动机开始出现。


2008年航展(左)与2011年无人机赛中(右)展出的国产无人攻击机模型

X-47B无人隐身作战飞机,它是美国第一种舰载无人攻击机,将与F-35一起构成美国海军的空中打击力量



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您好,回帖是美德,看帖请回帖,谢谢
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只看该作者 5楼 发表于: 2012-06-16
红色的那台飞机看着感觉外形不是很好看!
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只看该作者 6楼 发表于: 2012-06-25
回 5楼(王朝枫叶) 的帖子
红色那台是靶机( 被打击的无人机)。当然不美观啦!
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