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“猎人”隐身无人机能否胜任有人无人协同的重任?

2019-11-11

无人机 2019年9期
关键词:协同作战飞翼猎人

2019年8月3日,由苏霍伊公司研制的俄首型飞翼布局重型无人机“猎人”完成首飞,引发社会极大关注。据猜测,俄六代机可能是苏-57与“猎人”的组合。察打一体隐身无人机是俄罗斯装备研发的重点,在有人无人协同作战成为未来体系化作战的必然发展趋势前提下,“猎人”无人机能否胜任有人无人协同作战任务值得关注。

有人无人协同作战是未来体系化作战的必然发展趋势之一,特别是察打一体隐身无人机成为俄军的重点关注领域。2019年8月3日,由苏霍伊公司研制的俄罗斯研制首型飞翼布局重型无人机“猎人”完成首飞,并在第14届莫斯科航展(2019年8月27 — 9月1日)上进行模型展示。根据俄方“将‘猎人’作为六代机验证机,以及‘猎人’与苏-57协同作战”的说法,猜测俄六代机可能是苏-57与“猎人”的组合,不一定是一种新型平台。

“猎人”隐身重型无人机将列入俄空天军装备列表

重型无人机的装备计划最初由俄国防部在2009年8月的莫斯科航空航天展上宣布,2012年时,苏霍伊公司赢得了国防部的重型无人机研发合同竞标,同年与签订“猎人”研发合同。曾在2007年推出 “鳐鱼”重型无人机(最大起飞重量约10t,只发展出模型,是“猎人”无人机的设计参考)的米格公司参与了该项目。然而该项目的发展一直处于迭代状态,直到2017年“猎人”才重新回到大众视野。2018年6月,“猎人”首次在俄军事展上公开,证实了外界对俄军将重型无人机列装部队的猜测;2018年11月,“猎人”在新西伯利亚航空工厂完成滑行,并在次月宣布进入首飞准备阶段;2019年1月,俄开始将苏-57作为试验平台,对“猎人”所用的航电、通信和无人驾驶系统等进行测试;2019年8月3日,“猎人”完成首飞,在600m高度盘旋20min左右后降落。整个项目的开发成本约16亿卢布,预计2024年内实现批产。

与之前曝光的试验机不同,航展上的“猎人”模型的局部进行了设计优化,特别是发动机喷口由原来的圆形改成扁平型,有利于无人机更好的发挥隐身性能。

“猎人”无人机采用飞翼布局,使用大量特殊材料和隐身涂层,最大起飞重量25t,翼展19m,飞行速度1400km/h。据苏霍伊称,“猎人”可以携带6种不同类型的制导和非制导武器,包括同样用于苏-57的Kh-35U反舰巡航导弹和Kh-59MK2对地攻击巡航导弹,以及500kg的航空炸弹。配装相同武器的做法,一方面可能更便于猎人与苏-57的协同作战,如它照本投,二是便于弹药的后勤保障和订货。 俄空天军对“猎人”的定位是“高速和自主的无人侦察和打击系统”,要求其不仅能够自主执行防空突防和侦察任务,还需具备有人/无人协同能力。根据当前项目进度和早前发布的消息,俄空天军可能会在2020年开始,就无人机的作战使用进行体系演练。现阶段,猎人只具备对地攻击能力,作战中可凭借优异的隐身性能前出,在有人机或地面指挥/实时控制下,以它照本投或本照本投的方法执行对地攻击任务。未来,俄军有可能将“猎人”作为苏-57的“智能僚机”,为“猎人”加装与苏-57等平台的武器协同数据链,使其具备对空作战的能力;也可能为“猎人”加装雷达,增加空空武器挂载能力,实现自主空-地、空-空作战。

图1 首飞中,一架苏-30SM伴飞,负责对首飞进行观察和数据记录,按照大多数有人无人协同作战的验证思路,一般先使用双座机后舱进行无人机控制。

图2 相对于原型机,展出的模型机发动机喷口与机身采用了共型设计,改为扁平型,这对飞机后向雷达隐身与红外隐身效果有提升,但对发动机效率也有一定影响。

常规布局无人机无法应对复杂战场环境

21世纪初,美国将大量无人机投入到阿富汗和伊拉克战场中,取得了良好的效果。在阿富汗和伊拉克部署的防空火力基本被巡航导弹和有人作战飞机摧毁,为无人机的应用创造了安全的生存环境,使其在空中畅通无阻,充分发挥其长航时的优势。现如今的中东战场上,防空火力已今非昔比,高端无人机的生存环境日益恶化,随时面临来自防空武器的威胁。

2019年6月19日,伊朗击落1架美国“全球鹰”高空长航时无人侦察机的事件引起了人们的高度关注。这架被击落的“全球鹰”是美国海军的BAMS-D试验飞机,用于对开发BAMS无人机进行演示验证。该机主要用于在远海和濒海地区执行实时情报、监视和侦察任务(ISR)。“全球鹰”采用非隐身常规布局,飞行高度在18000~20000m之间,在执行19日任务时,该无人机一直以小于650km/h(约Ma0.5)的速度执行长时间的经济巡航任务,行动路线完全被伊朗掌握。

图3 “猎人”三视图

图4 伊朗公布的“全球鹰”无人机残骸

同样案例,2019年8月3日,利比亚团结政府军在米苏拉塔附近击落1架无人机,当时这架无人机正在执行对地攻击任务。根据相关资料,无人机的作战性能已得到提升,能够应对普通的单兵肩扛式防空导弹(无人机执勤高度接近10000m,一般的单兵肩扛式防空导弹最大射高在5000m左右),但此次击落无人机的防空系统的射高显然超过了无人机的飞行高度,相关人士猜测,利比亚团结政府军可能修复了前政府遗留下来的苏联“萨姆”系列中高空防空系统,面对这种中高空防空系统时,无人机的机动性几乎无法躲避攻击。

以RCS计算数据验证飞翼布局无人机的威胁应对能力

根据S-300PMU2出口型的雷达数据,取MQ-1无人机头向雷达反射截面(RCS)均值约2m2,以及估算的“猎人”头向雷达反射截面均值约为0.01m2的数量级,进行了初步估算。以伊朗防空系统为例,伊朗现役的近中远程防空系统比较完整,其中,S-300-PMU2攻击目标的速度范围为0~3000m/s,对飞机等空气动力目标的最大杀伤距离为100km(9M82导弹)和75km(9M83导弹),最大作战高度30km(9M82导弹)和25k(9M83导弹),最小作战高度25m,常规高空长航时无人机很难应对这种威胁,战场生存能力几乎为0。

从表中可以看出S-300PMU2的搜索雷达对雷达反射截面为2m2的探测距离为260km,而对0.01m2目标的探测距离大约为70km,为“猎人”等具备隐身/高隐身特性的无人机提供了很大的战场生存空间,可执行防区外打击和侦察。

结束语

综合分析得出:

(1)俄军从08年开始频繁交火,经常出现有人机被击落的事件,除装备落后这一主要原因外,缺乏有效的无人对地攻击手段也是牵引俄军快速发展中大型无人装备,完善有人无人协同作战体系的重要原因。

表1 伊朗现有近、中、远程防空体系

图5 S-300对MQ-1探测能力约为260km,对RCS为0.01m2目标探测能力缩小到70km。很显然,采用飞翼布局无人机的战场威胁应对能力更高。

表2 中东地区典型近、中、远程防空系统探测能力

(2)80年代后,无人机隐身性能开始得到关注。飞翼布局符合隐身无人机的技术发展趋势,是气动布局一体化设计的最佳布局。相比于同级别的常规布局飞机,飞翼布局的浸湿面积减少约30%左右,可以提高气动效率,增大最大航程及航时。从“鳐鱼”到“猎人”的发展,说明俄航空工业具备可靠的飞翼布局无人机设计和发展能力,掌握了飞翼布局飞行器的操纵性和稳定性技术,并且在该领域早有准备。

(3)采用飞翼布局的飞机一般翼展长,机身短,为提升隐身性而采用的S弯进气道设计会占用机身较大空间,对发动机的安装位置和长度有一定限制。从首飞视频中看,“猎人”起飞时没有使用加力燃烧室,可能由于上述的机身长度原因,安装了不含加力燃烧室的AL-31F,也可能“猎人”短期内不会用于空中格斗,对机动性要求不高,故暂时不需要加力。

(4)飞翼布局本身就有干扰阻力小、结构简单、隐身效果好的特点。“猎人”相对其他大型飞翼布局的机翼更薄,这样的设计可能是为了提高巡航速度,或许更适用于未来六代机的战场角色。但较薄的机翼可能会影响最大升力系数,起飞的翼载荷也不能太大。

(5)国际军用无人机市场在近十年内还将持续增长,尤其以沙特阿拉伯、阿联酋、伊拉克为主的中东国家以及巴基斯坦为主的中东地区国家对新型号无人机仍有强烈的需求,这些国家因地区战争频发,本国没有无人机研制能力,甚至没有服役装备军用无人机,是军用无人机最大的军贸市场之一。对于经济不景气,需要大量装备出口来反哺国内装备发展的俄罗斯,“猎人”无人机或许也会成为俄罗斯的出口装备之一,其更优异的作战性能会对中空长航时察打一体无人机带来一定的市场冲击。

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