浅谈武器装备信息化中浮空器的优势

摘要：浮空器作为信息化武器装备平台，可以提供较大距离的预警和通信距离，这不仅和信息化武器系统使用模式有关，还与信息化武器系统的使用观念有关。

关键词：浮空器;信息化;发展

1、浮空器概述

浮空器包括飞艇和系留气球，而飞艇又包括遥控飞艇、载人飞艇和平流层飞艇定点平台，都属于轻于空气的航空飞行器，其基本原理是在软式（或半硬式、硬式）囊体内充入氦气，产生浮力以克服其质量。飞艇可以在较大空间范围内做机动飞行，也可以飞行定点在一个固定区域，系留气球则通过缆绳固定在空中。

浮空器的基本结构有囊体、尾翼、头锥、设备或人员舱（吊舱）及缆绳。囊体用于充填升力气体（氦气），尾翼（包括舵面）為浮空器提供稳定性和操纵性，头锥是浮空器飞行与地面系留时的重要承力部件，设备或人员舱为飞行员、工作人员及系统设备提供具有良好环境的搭载空间，同时也改善了浮空器的气动品质。缆绳是系留气球的特有部件，为系留气球的定点系留提供约束力，还可为球载设备传输电能，也可为球载设备的数据传输提供光纤线路。浮空器作为武器信息平台，需要包括动力系统、压力控制系统、飞行控制系统、测控指挥系统、导航系统、电气系统、任务系统及地面综合保障系统等。

2、国外浮空器信息化武器装备的现状分析

在军事上应用浮空器作为武器装备平台最成功的当属美国，而且美国仍在积极开展浮空器武器装备平台的研究与开发，美国、日本、欧共体等工业发达国家，将研究发展平流层定点飞艇平台这种前沿科学技术作为占领平流层空间的战略目标，予以高度重视。美国提出了轻于空气的平流层定点飞艇平台研究计划，并进行了或正计划进行一系列演示验证飞艇平台的试验研究，最终目标都是瞄准20km的平流层高空，特别是美国国防部的MDA计划发展局已开始把预警、通信和信息获取的重点由高空无人驾驶飞机转移到平流层定点飞艇平台的研制和应用上。

英国ATG公司对平流层飞艇平台的研制也表现出极大的热情，并于2002年9月完成了平流层定点飞艇平台的低空试验艇试验飞行。欧洲航天局从1998年开始进行平流层定点飞艇平台的概念设计，1999年提出计划，着手制造一艘长220m，最大直径55m，囊体容积为320000m3的软式飞艇，采用太阳能电池、蓄电池、燃料电池和备用电池组合的电源系统，携带1t的任务载重，定点于21000m的平流层高空。德国于1996年9月成立了平流层定点飞艇通信平台的专业公司Cargolifter，并在柏林以南60km的BRAND市的旧空军基地建造了能容纳2艘260m长飞艇的机库，并正在进行艇长32m的1/8模型的试验飞艇的制造，以此进行演示验证。

3、我国发展浮空器信息化武器装备的优势分析

我国的信息化武器装备的发展必须走自力更生的道路，借鉴国外信息化建设经验，吸收国外先进技术，实现关键技术、关键设备和关键部件的国产化，平流层定点飞艇平台可以在20000m左右的高空长期定点，利用太阳能电池作为动力，推动空气螺旋桨克服空气阻力，利用囊体中的轻质氦气产生的浮力克服其自身质量，利用先进的自主飞行控制系统保证平台的姿态和定点。平流层定点飞艇平台可以用于空中预警、空中监视、通信中继及电子对抗，与低轨道卫星、无人驾驶飞机及预警飞机相比，平流层定点飞艇平台作为信息化武器装备平台的主要优势是：

（1）可在空中长期定点悬停（一次升空后的留空时间达1～2a），探测精度高，没有重访时间;

（2）升空高度高，探测和通信距离远、范围大;

（3）制造和使用成本低;

（4）隐身性能好、使用安全性好;

（5）载重量和载荷安装空间大，便于各种任务系统的装载。

载人预警飞艇可以在6000m以下的高度、在较大区域范围内连续工作2～15d。载人预警飞艇的囊体容积视任务载荷的重量和要求的工作高度与留空时间而有较大的不同。和预警飞机相比，载人预警飞艇作为信息化武器装备平台具有与平流层定点飞艇平台相似的优势，如留空时间长，制造使用成本低等。

系留气球预警平台可分为机动型系留气球和基地型系留气球两种，机动型系留气球具有较好的机动性，但由于升空高度一般在2000m以下，因此作用距离相对较小，而基地型系留气球的升空高度可达到6000m，因此具有较大的预警、通信距离，但系统相对较复杂，机动性较差。系留气球预警平台一次升空后的留空工作时间可达7～60d。系留气球预警平台作为信息化武器装备平台的优势是制造和使用成本低，便于组网形成较大的预警和通信指挥信息网络。

在我国发展浮空器平台已具有一定的研制技术基础和使用维护经验。在平流层定点飞艇平台研究方面，国内多家研究单位，通过部分关键技术攻关，已完成低空试验艇的研制，即将进行演示试验飞行，并已开始中试艇（升空高度17000m）的初步方案规划，因此，在平流层定点飞艇平台的总体技术方面我国的技术水平与国外的差距不大系留气球预警平台主要应用飞艇技术进行开发。早在1995年，就开始和国外进行技术合作，走的是先通过技术引进，然后国内自主开发的跳跃式发展模式。对相关的关键技术，除进行理论与试验研究外，已开始进行试验验证气球的设计与生产，同时还联合包括航空、电子及材料在内的多个研究单位对升空高度为3000～4000m，任务载重1500kg以上的高空系留气球预警平台进行了总体方案可行性论证

4、结语

浮空器作为信息化武器装备平台，可以提供较大距离的预警和通信距离，特别是组网形成覆盖重要战略边境线的大范围网络系统后，涉及到与各军兵种指挥系统和武器系统的联合作战、协调指挥等问题，这不仅和信息化武器系统使用模式有关，还与信息化武器系统的使用观念有关。浮空器信息平台的使用维护技术包括浮空器的快速升空回收技术、空中作业时的安全监控技术、地面保障技术、地面快速维修技术及相应的使用维护大纲等。

参考文献

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[2]一种用于视频监视的系留气球系统[J].查红飞.科学技术与工程.2017（32）

[3]美国系留气球载预警系统的发展现状及趋势分析[J].潘峰.舰船电子对抗.2017（05）

作者简介：高永祥，主要从事浮空器全工艺流程及加工制作方法研究