英国无人机:虽有“雷神” 仍处二流

外国空军新闻来源:《 中国青年报 》( 2013年02月08日 09 版)作者:李伟发布时间:2013-02-08 16:09

近日,英国最新研制的无人战斗机“雷神”即将在澳大利亚首飞的消息引起人们的广泛关注,英国对这次首飞更是寄予厚望。那么,“雷神”究竟是一款什么样的无人机?英国的无人机水平在世界上究竟处于什么位置呢?

“雷神”的三大技术突破

“雷神”无人机项目始于2006年12月,旨在验证英国自主研制生产隐身无人作战飞机的能力。“雷神”这一名称出自凯尔特神话,代表着力大无穷、战无不胜。英国将这种无人机命名为“雷神”,就是想以此表明“雷神”是一种堪比“火神”轰炸机的全新无人攻击平台,同时也凸显该项目的地位和作用。

“雷神”是一种超音速、隐形无人机,长约12米,翼展约10米,重量超过4吨,是世界上最大的无人机之一。该项目先后有100多个厂家参与研发,造价超过2.5亿美元。从技术层面看,该无人机主要有三大技术突破。

一是总体布局设计匿影藏形。“雷神”采用低可观测外形设计和总体布局,大量应用了低可探测性复合材料,且制造精度非常高。发动机进气道的后部管道采用了先进的纤维铺设技术,可有效躲避雷达的探测。机身设计误差只有头发丝直径大小,可进一步降低飞机的信号特征。

同时,“雷神”较好地应用了有人驾驶飞机的总装技术,并且实现了各系统间的有机综合集成。其无尾布局设计不仅可以明显降低飞行阻力,在所装燃油量一定的情况下,还能够大大增加飞机的航程,而且省去了相关的结构材料和操纵机构,使结构重量显著减轻。

二是动力装置力求创新。为确保“雷神”具有洲际间航程和出色的续航能力,“雷神”验证机采用了技术较成熟的“阿杜尔”系列发动机中的MK951型。该发动机主要特点是设计了新型风扇,可提供强大的推力。

根据计划,英国还准备为“雷神”研制一种全新的高温发动机,以便为其投入实战打造一颗更加强劲的“心脏”。这种新型高温发动机将具有更强的任务续航能力、更大的推力,并可大幅度降低红外信号特征和雷达反射截面积。

三是飞控系统技术先进。“雷神”在充分利用较成熟的气动控制技术基础上,采用了数字式飞行控制系统,能很好地实现操纵面的耦合控制。机翼后缘的多个操纵面能够保证飞机根据控制指令提供相应的偏航力矩,确保无人机在各种条件下可靠地自主飞行。在起飞和降落过程中,打开的起落架舱门可以起到垂尾的功能,以满足低速飞行时航向稳定性的要求。

该机还运用了射流推力矢量和循环控制等关键飞行控制技术,可有效控制机体两侧的喷气主流和次流,使之沿着机体表面产生矢量推力,从而获得俯仰和滚动控制力。同时,从机翼后缘吹出的空气,还可以促进机体上表面空气的流动,实现增加升力的目的。这样,飞机不采用常规操纵面就能确保正常飞行和操纵控制。在飞行过程中,飞机的副翼不再产生机械运动,高压空气借助射流装置,可使机翼表面的流场发生弯曲,从而有效改变副翼表面的升力,实现完全依靠气动效应控制飞机滚转的目的。这不仅能降低无人机的生产成本,还可显著简化飞机的维护保养工作。

跻身世界五大顶尖无人机之列

有专家指出,从无人机的飞行时间、距离、高度、速度,以及隐身能力、侦察监视能力、进攻和防御能力、作战运用效果等综合作战性能先进程度看,世界上排在前五位的无人机分别是RQ-4A“全球鹰”无人机、 X-47B无人机、猎鹰高超音速飞行器(HTV-2)、“雷神”无人机、“神经元”无人机。可见,“雷神”已跻身世界五大顶尖无人机之列,其水平无疑处于世界前列。

“雷神”之所以能够成为当今世界无人机“五强”之一,是因为该机具有以下五个方面的强大作战能力:

一是具有洲际打击能力。“雷神”设计初衷之一就是用于高速洲际飞行,要求该机在卫星监控下可以从英国本土飞往世界各地发动袭击,能够到达地球的任何一个角落执行相应的军事任务。为此,“雷神”充分利用机内空间装载了大量燃料,航程达到数千千米。

为增大航程,“雷神”采用了大后掠前缘的翼身融合体布局,机身和机翼的后缘分别对应平行于前缘,类似B-2轰炸机的设计,从而确保飞机具有跨大洲攻击的能力。

根据作战需要,该机可从英国起飞,对远在阿富汗的目标进行纵深打击,大大降低军事人员在前线作战的风险,使英军在反恐战争中如虎添翼。按照规划,“雷神”将会首先部署在非洲反恐战场上。

二是能对敌方进行有效监视和侦察。“雷神”装备有自动人工智能系统和识别系统,其最基本的机载探测设备都是先进的光电和雷达传感器。未来还将装备正在研制的保形雷达、战术数据链、“图像采集和开发”系统等。“雷神”能通过一个低波段数据链向地面中继传送图像,或者通过卫星实现洲际间传输。因此,“雷神”在情报与态势感知方面,可执行从目标截获到战后作战损伤评估等作战全过程的任务。同时,“雷神”还能根据作战需要自动选择、编辑和传送战场上的各种数据,而不是毫无选择地将大量各种信息发送给作战人员。

三是对地火力打击能力强。“雷神”装有两个内置武器舱,能够携带多种导弹以及定向能武器、高功率激光或微波武器等,可在多个目标上空投放弹药,对多个目标形成雷霆万钧式的精确火力打击。

四是能够自主作战。“雷神”安装有先进的计算机自动控制系统,能够独立应变,执行各种任务。“雷神”可按照设定的要求滑行、起飞,并沿着搜索空域和最佳航线航行,自动躲避威胁或者选择需要打击的目标。

英军认为,在发现目标——判断目标——作出决定——实施打击这一决策环路中,保证人的参与和对关键任务的决策权限是必要的。所以,当“雷神”决定对目标进行打击时,还是会寻求地面或战斗机上控制人员的授权。一旦获得授权,“雷神”将自主攻击目标,并在完成攻击任务后沿着预定航线返回基地。

此外,“雷神”还可与有人驾驶飞机联合编组成新的战斗机群,以多机种飞行编队的形式实施纵深打击。

五是具有较强的生存能力。“雷神”的隐形装置使其几乎不会被地面雷达发觉,加之机动性能好、飞行速度快,可在战争伊始,首先对敌防空系统等重要目标实施打击。模拟显示表明,该机可以在多套俄罗斯S-400地空导弹系统组成的严密防御战场上生存下来。

英国无人机总体水平属世界二流

当前,全球的无人机竞赛已经白热化,并且进入到“群雄并起”的时代。据统计,已有30余个国家和地区研制出50多种无人机,型号超过300余种,有55个国家装备了无人机。在这些国家中,按无人机的研究和制造水平大致可分为三个层次:

处于第一层次的是美国和以色列这两个无人机大国,其无人机发展速度最快、水平最高,装备的无人机性能先进、种类全面、用途广泛,实战运用经验丰富。

长期以来,美国对现役无人机装备持续不断地进行改进升级,对新研装备投入大,研制和装备的数量多。其“先锋”、“猎手”、“影子”、“捕食者”、“全球鹰”等无人机的名字如雷贯耳。

近年来,美国国防部多次更新发表的无人机发展线路图,各军种也对未来发展制定了全面规划,从无人机基础技术到型号背景,以及未来项目的演示试验,无不加速推进。

以色列无人机的起步和使用都比较早,有着丰富的实际经验,并在低速、中小型战术无人机和长航时无人机方面具有特色和优势。

处于第二层次的是俄罗斯、德国、英国、法国、中国以及韩国、日本等国家。这些国家拥有一定种类的无人机,但在总体技术水平及实战运用上与美国、以色列尚有一定差距。

近年来,包括英国在内的欧洲各国在无人机发展上不甘人后、奋起直追,制定了欧洲版的无人机发展线路图,尤其注重高端无人机的全面发展,在许多技术上已接近美国的水平。

处于第三层次的是伊朗、巴基斯坦等一些亚洲、非洲的第三世界国家和地区。这些国家和地区通过引进等方式,拥有一定数量的无人机,仅仅解决了中小型无人机有无的问题。本国的无人机制造能力尚处于起步阶段,且大多停留在研制、生产阶段,主要用于满足个别用户的定制应用服务需求,还不具备大批量产品生产和产业化发展的能力。

世界上第一架无人机就诞生在第一次世界大战的英国,英国的无人机水平一度在世界居领先地位。但后来英国的无人机无论是技术水平、种类还是实战运用成绩,都远逊色于美国和以色列。因此,从当今世界无人机水平发展情况看,尽管英国积累了大量的无人机技术经验,并且是无人机制造业的主要力量之一,其无人机发展也比较迅速,但总体上仍处于二流水平。

以英国的“不死鸟”无人机为例,该无人机不仅在科索沃战争期间损失了14架,而且让英军颜面大失的是:该机服役几个月后就参加了科索沃战争,参战没多久就被击落,然后作为战利品在南斯拉夫航空博物馆中展出。

在伊拉克战争中,英国总共损失了23架“不死鸟”无人机,而美军无人机出动的频率远高于英军,却只损失了9架。

战争实践使英国切实体会到无人机具有无可替代的作用和优势,尤其是在监视和搜集情报信息方面,更具有其他方式无可比拟的经济性和快速性。因此,英国开始采用一系列新的设计思想和技术,投入巨资发展新型高性能无人机,并建立了一套完整的无人机研发体系,其无人机发展的速度令世人瞩目。除“雷神”外,英国的联合无人机试验计划和“守望者”战术无人机系统也发展迅速。

以“守望者”为例,该无人机系统不仅是一种空中飞行器和发射/回收装置,还包括数据链、地面站、终端和软件等,系统采用一小、一大两套无人机同时行动方案。能够装载多种传感器,包括昼夜照相机和监视雷达等。

按照英国国防部的设想,该系统今后将在全英国军队中服役长达30年之久,并且能和指挥、通信和所有武器系统实现通用接口连接,从而实现无人机的全英军通用化。此外,该无人机还可在北约军队之间实现互操作和数据共享。

(作者单位:国防大学)



【责任编辑:牛锐利】

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