一、无人侦察机技术 侦察无人机技术和发展趋势
无人侦察机是指无人驾驶的专门用于从空中获取情报的军用飞机。世界最先进的无人机是美国诺斯罗普·格鲁曼公司研制的全球鹰无人侦察机。这是为“高空持久性先进概念技术验证”(actd)计划的一部分,包括“全球鹰”和“暗星”两个部分在内的“全球鹰”于1995年启动。
无人机最早的开发是在一战后,二战中曾以无人靶机用于训练防空炮手之外,美国与德国都尝试以飞机携带大量炸药,经由飞行员直接或者是透过另外一架飞机控制,对特殊目标进行准确度较高的攻击。德国是以战斗机加上无人轰炸机的榭寄生型态使用于东线战场。美国试验性的使用B-17轰炸机作为炸药的载具,飞行员在最后阶段启动自动飞行装置之后跳伞,飞机则在默认的飞行之后撞击目标。
第二次世界大战之后有数种发展路线。一种是以退役的飞机改装成为特殊研究或者是靶机。一种是以专门设计的小型无人飞机担任特殊的侦查或者是试验任务,第三种是以小型无人飞机取代大型飞机的任务。随着电子技术的进步,无人机在担任侦查任务的角色上开始展露他的灵活性与重要性。在越战期间,美国就曾经使用大量的无人机对高价值或者是防御严谨的目标进行侦查工作,如此一来可以减少人员的伤亡或是被俘虏的风险。在越战时期美国军方开发的RPV(Remotely Piloted Vehicle),也就是泰勒雷恩(Teledyne-Ryan)飞机公司的AGM-34火蜂(Firebee)遥控载具为早期无人飞机的代表产品之一。此外,以A-12侦察机携带的D-12三倍音速无人侦察机是非常特殊但是不太成功的另外一项尝试。
最初的一代主要以侦察机为主,21世纪一些无人机已经装备了武器(例如RQ-1捕食者装备了AGM-114地狱火空对地导弹)。
以色列在发展和应用无人侦察机方面走在当今世界的前列。从20世纪70年代开始,以色列已独立或与美国、瑞士等国合作发展了三代无人侦察机,即第一代“侦察兵”,第二代“先锋”、“徘徊者”,第三代“搜索者”、“猎犬”、“苍鹭”和“眼视”等。这些无人侦察机的活动范围近的约100km,远的可达1000km,续航时间从4h到40h不等,装载不同的侦察设备,可执行照相侦察、电视侦察、红外成像侦察或电子侦察,所获情报可直接或通过无线电中继实时传回地面指挥中心。
美国重视发展长航时、三军通用的无人侦察机,技术处于世界领先水平。根据美军的无人侦察机发展计划,重点研制长航时无人侦察机,已研制成功“纳蚊750”和“捕食者”中空长航时无人侦察机。“纳蚊750”和“捕食者”属于中空长航时无人侦察机,续航时间达40h,可在目标上空巡逻20h以上。机上装有先进的光电侦察设备、电子侦察设备和数据传输设备。“纳蚊75”曾在波黑冲突中进行多次侦察监视飞行,为随时掌握战区形势变化、制定相关政策提供情报。在波黑战争后期和科索沃战争中,“捕食者”被派往战场执行侦察任务。“全球鹰”是一种高空长航时无人侦察机。
除美国、以色列外,还有一些国家的军队也装备有无人侦察机。例如,英国的“不死鸟”、俄罗斯的“图一243”、德法合作研制的“布雷维尔”、南非的“...
无人侦察机的气动技术需注重飞行性能和雷达反射面积,可以采用更激进的布局,如无尾布局。
动力技术方面,无人侦察机需长航程,因此采用高效动力技术至关重要,如新的轻型高效燃料和太阳能动力。例如,美国正在试飞的“太阳神”太阳能无人侦察机。
通信技术是关键,宽带数据链技术可以使无人侦察机远距离快速传输信息。实施超韧舔巨控制也是重要环节。
发射回收技术的突破将使无人侦察机更具竞争力,尤其是零长度发射技术和安全回收技术。
电子设备将更先进和小型化,如内嵌式传感器和合成孔径雷达,以提高无人侦察机的战场态势掌握能力和抗干扰能力。
无侦-5型无人远程侦察机是仍在中国人民解放军空军服役的一种无人侦察机,由运-8E型运输机运载发射,采用降落伞回收。其性能数据包括翼展、机长、机高、空重、最大起飞重量、任务装备、燃油重量、最大时速、航程、续航时间和最大飞行高度。
无侦-9/-2000型无人机是未来隐形无人侦察机,采用扇喷发动机作动力,具有隐形特征,可搭载各种型号的光学和热成像摄像机或侦察、监视雷达,也可用于电子对抗、空中预警等任务。
“搜索者”无人侦察机是以色列第三代无人侦察机,将取代“侦察兵”无人机作为以军的制式装备。
要时可用气压弹射器或助推火箭帮助起飞。长5.15m,高1.16m,翼展7.22m,最大起飞重量372kg,有效载荷63kg,飞行高度4575m,飞行速度111-194km/h。每次出动的侦察飞行时间可达12h(飞行高度3050m、离基地100km),最长留空时间为14h。机载光电侦察设备包括电视摄像机、前视红外仪、激光目标指示器、激光测距仪,安装在机身下部一个可转动的球形壳体内,转动方位角360°,俯仰角10-110°。机上有数据传输设备,可将侦察图像实时传回地面站。
“全球鹰”无人侦察机:美国研制的一种高空高速长航时无人侦察机,主要用于低、中强度冲突中的大范围侦察与监视。长13.4m,翼展35.5m,最大起飞重量11610kg,有效载荷900kg,最大飞行速度740km/h,巡航速度635km/h,航程26000km,续航时间42h。机上载有合成孔径雷达、电视摄像机、红外探测器三种侦察设备,以及防御性电子对抗装备和数字通信设备。合成孔径雷达的探测距离范围为20-200km,能在一天当中监视1.374x105km2的面积,图像分辨率为0.9m,可区分小汽车和卡车;或者对1900个2kmx2km的可疑地区进行仔细观察,图像分辨率为0.3m,能区分静止目标和活动目标。侦察设备所获得的目标图像通过卫星通信或微波接力通信,以50Mb/s的速率实时传输到地面站,经过信息处理,把情报发送给战区或战场指挥中心,为指挥官进行决策或战场毁伤评估提供情报。
超音速无人侦察机:美国防部研发的新型超音速无人侦察机,速度可达音速的6倍,将在实战军事演习中测试,预计创造新的无人驾驶飞行记录。美国防部将在公开声明中说明样机装备。此项目已有几十年历史,因技术含量高而艰难。现役侦察机如SR-71“黑鸟”战略侦察机飞行速度和高度虽满足要求,但滞空时间有限,使用费用高,已退出现役。
幻影射线无人侦察机:2010年5月10日波音公司揭幕,翼展15m,机身长11m,重量1.6556万kg,飞行高度1.2192万m,巡航速度0.8马赫,约988km/h。为验证机,旨在探索未来技术研发机会,由波音研发,雷达截面极低,可潜入敌方领空而不被发现。波音防务、太空与安全系统部门CEO丹尼斯·麦伦堡表示,“幻影射线”可为客户提供多种选择,如情报收集、监视和侦察、电子攻击等。
“不死鸟”无人侦察机:由英国马可尼公司研制,机体采用复合材料,具有隐身性能好、高生存力和易于维修的特点。最大使用高度2440m,侦察半径60km,主要为炮兵提供目标照片和数据。改进内容包括增加合成孔径雷达、无线电中继站等。
前苏联无人侦察机:主要用于战役纵深150km内的空中侦察,能在任何气候条件下进行昼夜侦察。可更换侦察设备舱,配置红外侦察设备和电视系统。侦察情报记录在图一243无人机上,目标坐标的准确度为60-70m,一个架次的侦察面积达2100km。
“月神”(LUNA)近程无人侦察机:装备在3个KZO目标定位无人机连里。用于近距离侦察,侦察距离约40公里,续航时间2小时,可在300-500米高度执行昼夜任务。
KZO目标定位无人机:由法、德两国联合研制,德国单独承包后进行测试,到2007年初,已有6套系统进入德国陆军4个炮兵连服役。主要用于侦察、识别并捕捉敌方远程火力目标。
CL-289程控无人机可在170公里内提供准确的战场情况、目标和射击效果侦察结果