概述
不管你的直升機多么先進,其風險和損失問題總會在一定程度上存在,因此,作為直升機飛行員,要想衝鋒陷陣而不想在安全問題上作出一點犧牲,世界上恐怕沒有這么便宜的事情,這也正是老百姓經常說的一句俗話:好將難逃陣頭亡。因此,最安全、最可靠的辦法,就是機器人上天,那樣即使打了敗仗,人員卻不受損失。於是,在鏇翼式無人機方面,便產生了無人駕駛的直升機。
鏇翼無人機-直升機,它的構造比較簡單,價格也比較低廉,更為重要的是它根本不需要發射系統,還能垂直起降,更能自由懸停,而且飛行起來靈活性相當高超,可用各種速度、用各種飛行剖面的航路進行飛行。在一般的飛行品質上,也能呈現出“二小一高”的重要特點:振顫小、噪聲小,可靠性比較高。因此,在直升機技術發達的國家,無人駕駛直升機很早就開始研製。例如,美國的卡曼公司早在50年代就曾推出無人駕駛直升機,並且已經有一些型號投入了實際運用階段。
到90年代,出於高技術戰場偵察的需要,已開發國家又在重新考慮並加緊研製新一代無人駕駛直升機。據英國《簡氏防務周刊》1993年2月6日報導,俄國已設計出一種新型Ka遙控直升機。該機起飛質量為250公斤,其紅外偵察設備重達30餘公斤(加上相關的數據傳輸系統達50餘公斤)。控制設備裝在機身的頭部,發動機裝在機身的中部。這種遙控直升機的軍用改裝型能加裝電視、核生化檢測器、雷射目標指示器等。
當然,英國人自己也沒有落後。英國的“斯普賴特”多用途直升機已經開始在其陸軍部隊服役。這種由英國的一個不太出名的飛機公司――穆拉德公司製造的直升機。它具有一般戰場需要的各種作戰功能,能偵察、監視、空中巡視,還能給其他作戰武器指示目標,還可以參加未來戰場上的一種無處不在的對抗活動――電子戰。
這種直升機上裝有比較穩定的電視自動攝像機、紅外照相機、微光電視探測器、雷射目標照射器、化學感測器、電子情報和電子對抗設備等。不過,你可別認為裝有這么多設備的直升機一定很重,恰恰相反,由於這個飛機公司特別注重廣泛運用現代化的微電子材料,使得這種直升機的空機重量僅僅只有28公斤,即使最大的起飛重量也只有4O公斤左右。
當然,該直升機其他技術指標也是比較有特點的。它採用兩副上下同軸不同向的雙葉槳對轉式鏇翼,非常成功地解決了飛行中的直升機無人駕駛的難以平衡問題;葉槳和全機身都是採用現代的複合材料,又結實又輕便,特別適合飛行的需要;更令人感到高明的地方,是設計上的隱身技術的巧妙的運用,即外型像美國的F-117A那種稜角分明,取得了令設計者比較滿意的隱藏自身形狀的能力。直升機動力為兩台4.4千瓦(6馬力)的MLH2/88二衝程活塞發動機,油箱容量8升,內部儲藏有汽油和潤滑油混合液。該直升機用無線電指令制導,由機載的全自動飛行控制系統去實現這種飛行的各種動作。如果,在飛行中這種飛行控制鏈失效時,它也有非常保險安全的處理裝置,它可以按照事先預定好的直升機返回程式,自主地安全返回飛行的起飛基地。由於這種無人直升機是垂直地起飛和降落,自然也就不需要專門的地面站和專門的無人機發射系統了。
儘管“斯普賴特”多用途無人直升機鏇翼直徑僅為1.6米,有效起飛載重也只有6公斤,但飛行速度最大卻可以達到130公里/小時,飛行總時間可達2小時以上。作戰時,其最大升限可達2440米,當然正常的飛行高度只是在250~500米之間。其作戰半徑可達32公里以上。
還有一種無人直升機也頗負名聲,這就是由加拿大航空公司製造的CL-227“哨兵”無人直升機。
CL-227 “哨兵”無人直升機的外形像一個大花生,上下各有一個大圓肚子,中間的腰部對接在一起,而最大的直徑也只有0.64米。直升機發動機裝有消聲安全設備,因此飛行起來噪音十分低。這種無人直升機設計得十分科學,發動機的噴口向上排氣,加上其球形的外部結構,這樣它就具有一定的隱形能
力,使戰場上的敵人難以發現。該機的飛行操作和控制也十分方便。你只須把飛行程式預先設計好,它就會十分靈活地聽從你的指揮了。
“哨兵”無人直升機是一種具備高生存力、可進行實時監視和目標探測的飛行器。它可垂直起落又可平飛和懸停。更為奇特的是,它可以用一根長繩索把它系住了,像風箏那樣拴在你想要拴的地方,讓它在200米的空中給你站崗放哨,此時的探測距離可以達到48公里;如果你用500米的繩索拴住它,讓它在高高的500米的上空為你站崗,此時的探測距離楞達到80公里以上。要把它收下來,也十分容易,只要給它一個指令,它便乖乖地垂直落下來了。如果你覺得隨便垂直降落可能不太安全,這時你還有更加安全的辦法,這就是在地面上或稈在軍艦上張開一張大網,讓它舒舒服服地投向你為它準務的懷抱。
研製“哨兵”無人直升機的加拿大航空公司,位於加拿大蒙特婁市。在1952~1976年期間,該公司一直是美國通用動力公司的子公司。直到1976年之後,加拿大的政府才將其收為國有公司,並交給邦巴迪爾公司進行管理。由於邦巴迪爾公司具有雄厚的航空工業製造技術基礎,結果在幾年內便把這個新收回的公司發展成為一個加拿大最大的航空企業。
早在1978年,就完成了第一架“哨兵”原型機。但在當時,這種原型機只能系留升空,執行對空中目標的警戒,並且主要用於軍艦的防空作戰。研製工作進入第二階段後,主要是進行各種套用性實驗,並分別在1981年12月完成了不系留飛行工作實驗,1982年完成了戰術環境下的戰鬥飛行實驗,1983年又分別向美國和北約進行了正式的推銷性的表演飛行活動,取得了美國和北約的信任。之後,研製工作進入了第三階段。從美國陸軍1987年正式參與這種無人直升機的軍事套用評定工作開始,“哨兵”無人直升機步入了定型和生產階段。先後共生產了10架原型直升機,兩大套地面站和6套作戰任務飛行的載荷設備。這10架無人直升機是用比較高級的複合材料製造的,共分三節組成-――上邊的一節是一個圓滑的球體,專門用於裝置飛行發動機和飛行的燃料;下邊這一節也是一個圓型的球體,主要用於裝置自動操作控制設備和探測感測系統;中間這一節是上下兩個球體之間的一塊小小的連線部分,但它又是至關重要的,因為它裡面裝置的是無人直升機的靈魂――電子系統,而外邊則是賦予其飛行能力的鏇翼槳。這種鏇翼分為上下兩層,每層有3片葉槳。
這種三節蟲式的結構,具有非常明顯的優點。在需要維修時,你只要看準問題出在哪一節,30分鐘之內便可以把它更換修好。但是,它的起落架卻不能操縱,因為它設計成了像個雪橇一樣,只能把它固定在無人直升機的下部了。
別看CL-227“哨兵”直升機的個頭不是很大,但是它的設備卻十分先進,作用也非同小可。直升機上的裝備幾乎應有俱有,裝有電視攝像機、雷射照射器、輻射探測器、假目標欺騙設備等。其中任務設備最大重量為45公斤,燃料的最大的重量為54公斤,但兩項相加不能超過88公斤。它的鏇翼直徑2.8米,機高1.6米,最大的起飛重量是190公斤,最大的平飛速度是130公里/小時,最大的實際戰鬥飛行高度是3000米,作戰半徑是50公里。但是,它的續航能力是相當好的,在500米的高度上可長達4小時。
目前,CL-227“哨兵”直升機無人直升機已經在加拿大的旅一級作戰部隊使用,一個“哨兵”小隊,編制有4架這樣的無人直升機,有3輛高機動的多用途汽車,專門用作發射、回收、提供動力和地面操作控制之用,由6個人具體操作控制,1個連目前只有3個小隊。
正當世界上一些已開發國家積極投入無人駕駛直升機研製時,中國的航空工業者也在埋頭苦幹,研製著自己的無人直升機。1993年9月29日,中國第一架共軸式雙鏇翼無人駕駛直升機“海鷗”號首飛成功,標誌著我國已經攻破了相應的一系列技術難關。據報導,“海鷗”總重量300公斤,發動機功率58.8千瓦。機上有飛控導航系統和遙測系統,可以自主飛行或遙控飛行。這種直升機也可用於軍事,在戰場偵察、探測等方面發揮特殊作用。
產生和操縱系統
產生原因
不管你的直升機多么先進,其風險和損失問題總會在一定程度上存在,因此,作為直升機飛行員,要想衝鋒陷陣而不想在安全問題上作出一點犧牲,世界上恐怕沒有這么便宜的事情,這也正是老百姓經常說的一句俗話:好將難逃陣頭亡。因此,最安全、最可靠的辦法,就是機器人上天,那樣即使打了敗仗,人員卻不受損失。於是,在鏇翼式無人機方面,便產生了無人駕駛的直升機。
無人駕駛直升機操縱系統
一種無人駕駛直升機操縱系統,根據直升機上飛控計算機的指令進行操縱,包括鏇翼操縱機構、航向操縱機構和油門操縱機構,其特徵在於:所述的鏇翼操縱機構包括自動傾斜器、三套變距舵機和拉桿組件;
自動傾斜器安裝在直升機主軸的下方,三套變距舵機分別和自動傾斜器相連安裝在自動傾斜器的周邊下方,拉桿組件的一端與自動傾斜器相連,另一端和直升機的鏇翼相連,鏇翼操縱機構通過三套變距舵機的協調動作驅動自動傾斜器升降或傾斜,帶動拉桿組件控制鏇翼的飛行姿態;所述的航向操縱機構包括航向舵機、推拉鋼索和搖臂,航向舵機安裝在直升機的設備艙內,航向操縱機構通過航向舵機驅動推拉鋼索,推拉鋼索帶動搖臂,驅動尾槳變距機構改變尾槳距角,實現對航向的控制;所述的油門操縱機構包括油門舵機和油門鋼索,油門操縱機構通過油門舵機驅動油門鋼索控制發動機油門的開啟度,實現對發動機的控制。
各國相關報導
到90年代,出於高技術戰場偵察的需要,已開發國家又在重新考慮並加緊研製新一代無人駕駛直升機。據英國《簡氏防務周刊》1993年2月6日報導,俄國已設計出一種新型Ka遙控直升機。該機起飛質量為250公斤,其紅外偵察設備重達30餘公斤(加上相關的數據傳輸系統達50餘公斤)。控制設備裝在機身的頭部,發動機裝在機身的中部。這種遙控直升機的軍用改裝型能加裝電視、核生化檢測器、雷射目標指示器等。
鏇翼無人機直升機,它的構造比較簡單,價格也比較低廉,更為重要的是它根本不需要發射系統,還能垂直起降,更能自由懸停,而且飛行起來靈活性相當高超,可用各種速度、用各種飛行剖面的航路進行飛行。在一般的飛行品質上,也能呈現出"二小一高"的重要特點:振顫小、噪聲小,可靠性比較高。
因此,在直升機技術發達的國家,無人駕駛直升機很早就開始研製。例如,美國的卡曼公司早在50年代就曾推出無人駕駛直升機,並且已經有一些型號投入了實際運用階段。
各國的研製情況
1.俄國Ka遙控直升機
到90年代,出於高技術戰場的偵察需要,已開發國家又在重新考慮並研製新一代無人駕駛直升機。《簡氏防務周刊》1993年2月6日報導,俄國已設計出一種新型Ka遙控直升機。該機起飛質量為250公斤,其紅外偵察設備重達30餘公斤(加上相關的數據傳輸系統達50餘公斤)。控制設備裝在機身的頭部,發動機裝在機身的中部。這種遙控直升機的軍用改裝型能加裝電視、核生化檢測器、雷射目標指示器等。
2.英國"斯普賴特"多用途直升機
當然,英國人自己也沒有落後。英國的"斯普賴特"多用途直升機已經開始在其陸軍部隊服役。這種由英國的一個不太出名的飛機公司--穆拉德公司製造的直升機。它具有一般戰場需要的各種作戰功能,能偵察、監視、空中巡視,還能給其他作戰武器指示目標,還可以參加未來戰場上的一種無處不在的對抗活動----電子戰。
這種直升機上裝有比較穩定的電視自動攝像機、紅外照相機、微光電視探測器、雷射目標照射器、化學感測器、電子情報和電子對抗設備等。不過,你可別認為裝有這么多設備的直升機一定很重,恰恰相反,由於這個飛機公司特別注重廣泛運用現代化的微電子材料,使得這種直升機的空機重量僅僅只有28公斤,即使最大的起飛重量也只有40公斤左右。
該直升機的其它技術指標也是比較有特點。它採用兩副上下同軸不同向的雙葉槳對轉式鏇翼,非常成功地解決了飛行中的直升機無人駕駛的難以平衡問題;葉槳和全機身都是採用現代的複合材料,既結實又輕便,特別適合飛行需要;更令人感到高明的地方,是設計上的隱身技術的巧妙運用,即外型像美國的F-117A那種稜角分明,取得令設計者比較滿意的隱藏自身形狀的能力。直升機動力為兩台4.4千瓦(6馬力)的MLH2/88二衝程活塞發動機,油箱容量8升,內部儲藏有汽油和潤滑油混合液。該直升機用無線電指令制導,由機載的全自動飛行控制系統實現這種飛行的各種動作。如果在飛行中這種飛行控制鏈失效時,它也有非常安全的處理裝置,它可以按照事先預定好的直升機返回程式,自主地返回飛行的起飛基地。由於這種無人直升機是垂直起飛與降落,自然就不需要專門的地面站和專門的無人機發射系統。
儘管"斯普賴特"多用途無人直升機鏇翼直徑僅為1.6米,有效起飛載重也只有6公斤,但飛行速度最大卻可以達到130公里/小時,飛行總時間可達2小時以上。作戰時,其最大升限可達2440米,當然正常的飛行高度只是在250~500米之間。其作戰半徑可達32公里以上。
3.加拿大CL-227"哨兵"無人直升機
還有一種無人直升機也頗負名聲,這就是由加拿大航空公司製造的CL-227"哨兵"無人直升機。CL-227"哨兵"無人直升機的外形像一個大花生,上下各有一個大圓肚子,中間的腰部對接在一起,而最大的直徑也只有0.64米。直升機發動機裝有消聲安全設備,因此飛行起來噪音十分低。這種無人直升機設計得十分科學,發動機的噴口向上排氣,加上其球形的外部結構,這樣它就具有一定的隱形能力,使戰場上的敵人難以發現。該機的飛行操作和控制也十分方便。你只須把飛行程式預先設計好,它就會十分靈活地聽從你的指揮了。
"哨兵"無人直升機是一種具備高生存力、可進行實時監視和目標探測的飛行器。它可垂直起落又可平飛和懸停。更為奇特的是,它可以用一根長繩索把它系住了,像風箏那樣拴在你想要拴的地方,讓它在200米的空中給你站崗放哨,此時的探測距離可以達到48公里;如果你用500米的繩索拴住它,讓它在高高的500米的上空為你站崗,此時的探測距離楞達到80公里以上。要把它收下來,也十分容易,只要給它一個指令,它便乖乖地垂直落下來了。如果你覺得隨便垂直降落可能不太安全,這時你還有更加安全的辦法,這就是在地面上或稈在軍艦上張開一張大網,讓它舒舒服服地投向你為它準務的懷抱。研製"哨兵"無人直升機的加拿大航空公司,位於加拿大蒙特婁市。在1952~1976年期間,該公司一直是美國通用動力公司的子公司。直到1976年之後,加拿大的政府才將其收為國有公司,並交給邦巴迪爾公司進行管理。由於邦巴迪爾公司具有雄厚的航空工業製造技術基礎,結果在幾年內便把這個新收回的公司發展成為一個加拿大最大的航空企業。早在1978年,就完成了第一架"哨兵"原型機。但在當時,這種原型機只能系留升空,執行對空中目標的警戒,並且主要用於軍艦的防空作戰。研製工作進入第二階段後,主要是進行各種套用性實驗,並分別在1981年12月完成了不系留飛行工作實驗,1982年完成了戰術環境下的戰鬥飛行實驗,1983年又分別向美國和北約進行了正式的推銷性的表演飛行活動,取得了美國和北約的信任。之後,研製工作進入了第三階段。從美國陸軍1987年正式參與這種無人直升機的軍事套用評定工作開始,"哨兵"無人直升機步入了定型和生產階段。先後共生產了10架原型直升機,兩大套地面站和6套作戰任務飛行的載荷設備。這10架無人直升機是用比較高級的複合材料製造的,共分三節組成---上邊的一節是一個圓滑的球體,專門用於裝置飛行發動機和飛行的燃料;下邊這一節也是一個圓形的球體,主要用於裝置自動操作控制設備和探測感測系統;中間這一節是上下兩個球體之間的一塊小小的連線部分,但它又是至關重要的,因為它裡面裝置的是無人直升機的靈魂---電子系統,而外邊則是賦予其飛行能力的鏇翼槳。這種鏇翼分為上下兩層,每層有3片葉槳。
這種三節蟲式的結構,具有非常明顯的優點。在需要維修時,你只要看準問題出在哪一節,30分鐘之內便可以把它更換修好。但是,它的起落架卻不能操縱,因為它設計成了像個雪橇一樣,只能把它固定在無人直升機的下部了。
CL-227"哨兵"直升機的個頭不是很大,但是它的設備卻十分先進,作用也非同小可。直升機上的裝備幾乎應有俱有,裝有電視攝像機、雷射照射器、輻射探測器、假目標欺騙設備等。其中任務設備最大重量為45公斤,燃料的最大的重量為54公斤,但兩項相加不能超過88公斤。它的鏇翼直徑2.8米,機高1.6米,最大的起飛重量是190公斤,最大的平飛速度是130公里/小時,最大的實際戰鬥飛行高度是3000米,作戰半徑是50公里。但是,它的續航能力是相當好的,在500米的高度上可長達4小時。
目前,CL-227"哨兵"直升機(無人直升機)已經在加拿大的旅一級作戰部隊使用,一個"哨兵"小隊,編制有4架這樣的無人直升機,有3輛高機動的多用途汽車,專門用作發射、回收、提供動力和地面操作控制之用,由6個人具體操作控制,1個連目前只有3個小隊。
4.紐西蘭隱形無人駕駛直升機"蛇鯊"
紐西蘭的TGR直升機公司推出了一款全新的隱形無人駕駛直升機。據TGR公司介紹,這種被稱為"蛇鯊"的無人直升機在飛行過程中很難被發現---其機身由凱芙拉材料製成,而且外形上也採用了"隱形"設計,具有很低的雷達波反射率。
此外,設計人員還使用了一系列方法來降低"蛇鯊"的紅外特徵和噪音水平。例如,為了降低廢氣溫度,直升機上專門安裝了一套循環處理系統。而為了降低飛行過程中產生的噪聲,槳葉也經過了特殊設計。測試結果顯示:只要超過225米的距離,地面人員將根本聽不到"蛇鯊"在飛行中產生的噪音。
基本型"蛇鯊"無人直升機的最大飛行速度為280千米/小時,最大有效載荷680千克。該機的另外一大特點在於其裝備有一台柴油發動機。據TGR公司介紹,"蛇鯊"是全球唯一的一種使用柴油發動機的無人直升機。
"蛇鯊"的發動機具有很高的工作效率,耗油量非常低:其一款改型可持續滯空24.5小時--這可能也創造了直升機領域的一項世界記錄。而TGR直升機公司發言人表示,他們目前還在對"蛇鯊"進行改進,以便使其有能力在攜帶900千克載荷的情況下持續飛行(無空中加油)30個小時。"蛇鯊"直升機上裝備有紅外和光學偵察設備,根據任務的不同,也可攜帶若干空對地飛彈。它除了可根據地面發出的指令執行任務外,還可按照事先設定的程式實施自動起降、選擇飛往目標區的路線和返回基地等複雜過程。
5.美研製無人駕駛直升機"X-Cell 60"
美國麻省理工學院的一個小組已研製出一種無人駕駛直升機,它的長項是"玩特技"。這種代號為"X-Cell60"的無人駕駛直升機,在實驗中已經成功地"學會"了第一個高難度動作---副翼橫滾,也就是說,在保持較高飛行速度的情況下,圍繞機頭和機尾組成的縱軸線像陀螺一樣做360度滾動。
此前無論是有人駕駛還是無人駕駛的直升機,都需要技巧高超的飛行員參與,才能進行特技飛行。而該校信息和決策系統實驗室研製出的"X-Cell60",完全是在無人的狀態下自動完成了副翼橫滾,這在世界上還沒有先例。能進行特技飛行的無人駕駛直升機,有望用於軍事偵察、災區勘測、高空航拍等領域。
套用案例
目前,美國海軍在演習中使用的是兩架從美國空軍採購的"全球鷹海上演示型"(GHMD)高空長航時無人機來幫助BAMS無人機開發操作概念和作戰戰術。由於美國國會削減了美國海軍在2004年的預算中計畫給"全球鷹"開發TCS能力的費用,這兩架GHMD飛機使用的是美國空軍現有的"全球鷹"地面站硬體和軟體,而不是TCS。
PMA-263的負責人,美國海軍上校PaulMorgan曾經稱,洛克希德馬丁公司和諾思羅普-格魯門公司正在開展BAMS"持久無人海上空中監視"(PUMAS)能力研究,包括評估TCS對於BAMS在該能力方面的適應性。
制勝的懸停絕技
一股恐怖分子逃進一片街區里,那裡樓房高低摻雜,街巷又窄又彎,反恐特別部隊乘裝甲機動車追剿恐怖分子遇到了困難,決定分幾個突擊小組下車搜尋。指揮部派出的無人機在街區上空飛來飛去,但幾個小時過去了,它仍不能提供恐怖分子隱藏的位置。地面突擊小組進展也很慢,因為街區障礙物太多了,他們還要用偵察機器人去偵察每一個可疑的地方。
又一架無人機飛來了,它是種無人直升機,可在街區上空不時轉換位置懸停,用較長時間居高臨下觀察。
它的“眼睛”有識別目標的能力,且盯住可疑點時就一直盯下去,它終於發現了目標位置。地面突擊小組接到無人直升機傳來的信息後,立即合圍過去,這股恐怖分子只頑抗了一陣就頂不住了,有的死,有的受傷當了俘虜。
這是一個電腦推演的城市反恐故事。在這場反恐戰中,無人直升機立了大功。
但無人直升機在反恐作戰中的地位不是電腦推出的,那是由它在一系列作戰進程中的不可替代的作用所決定。
無人直升機具有震顫小、噪聲小、可靠性比較高的飛行品質,它構造比較簡單,價格比較低,更為重要的是沒有起飛場地及跑道要求,能垂直起降,特別是能自由懸停,有高超的機動靈活性,遙控或自控方式多樣化,利於完成各種任務。
越戰檢驗未過關
無人機投入作戰有幾十年時間。但直到20世紀60~70年代的越南戰爭,無人機才大量使用,總共出動3435架次。
正如直升機晚於固定翼飛機出世一樣,無人直升機的出世也晚於固定翼無人機。
美海軍在上世紀50年代,將一種單人駕駛的微型直升機改裝為QH-50艦載無人直升機,這也是美國第一種無人直升機,主要用於反潛。
在越南戰場進行了實戰檢驗。它有效載荷517公斤,活動半徑50公里,可以利用自身攜帶的魚雷發射平台發射魚雷或施放深水炸彈。
按作戰要求,它接到指揮中心的指令後對敵方潛艇活動區域進行偵察,發現目標後發射魚雷,並在發射後返回母艦。
然而,QH-50的失事率太高。美海軍在越戰期間相繼派出780多架QH-50無人直升機,竟然有411架在執行任務時失蹤,生產商始終找不到原因。
美海軍對QH-50失望了,認為唯有有人駕駛直升機,才能有效擔負反潛任務。
1970年,QH-50的發展計畫正式取消,大批退役的QH-50改作靶機使用。
借伊拉克戰爭“鹹魚翻身”
QH-50項目的挫折使無人直升機的發展在美國陷入低谷,此後20餘年間,五角大樓和美海軍都對無人直升機缺乏重視。直到伊拉克戰爭,美軍的直升機特別是武裝直升機遭到各種反美武裝擊落,五角大樓和美海軍才似乎猛醒一般想到:要保持直升機的低空作戰優勢,並有效降低直升機駕駛員和任務人員的死亡率,最管用的方法還是軍用機器人上天,也就是使用無人直升機。
此間,美海軍曾試圖將幾種性能優良、技術成熟的固定翼無人機改裝上艦,也曾投資5200萬美元專門研發“先驅者”艦載無人機,但都在試驗階段一一遭到否決。
這些固定翼無人機在艦上駐泊和降落占據空間偏多的缺點,幾乎無法克服,很多相關技術試驗也大都不成功。而艦隊和海軍陸戰隊對無人直升機提出急切的需求,且無人直升機的造價又僅是同體量的有人直升機的一半左右。美海軍高層還是期待無人直升機。
諾-格公司首先嘗到了甜頭,該公司研發的MQ-8A“火力偵察兵”無人直升機在2002年測試結束後因資金斷檔而暫停。
當美軍直升機遭襲損失慘重後,五角大樓的目光首先轉向了它。於是“火力偵察兵”“鹹魚翻身”,而且發展出新型別MQ-8B“火力偵察兵”,單是美海軍首次就採購192架。
美軍MQ-8B“火力偵察兵”無人直升機裝備了多種武器。讓諾-格公司高興的是,美陸軍在2005年決定將“火力偵察兵”作為“未來戰鬥系統”的一個重要組成部分發展,還成為美海軍和陸軍共同發展項目,投資到位後,項目進展速度加快。
8B“火力偵察兵”是美軍新型無人直升機。一套“火力偵察兵”系統由4架無人直升機和兩個發射控制站組成,最大有效載荷317公斤,滯空時間最多可達8小時。它配備合成孔徑雷達,就像一架小型預警機,可執行預警、監視、偵察和通信指揮任務。它使用監視與地雷偵測系統,可拍攝土壤與植被的多頻紅外線影像,能發現地雷。
在美陸軍裝備“未來戰鬥系統”的步兵旅,將編配16架,它們輪換升空,能對半徑75公里、面積6800平方公里的戰區實行72小時監控。美海軍已決定在新型瀕海戰鬥艦上部署“火力偵察兵”,可執行反艦任務。
“火力偵察兵”的最大改進是由單純的無人偵察直升機升級為無人戰鬥直升機,其編號也由RQ-8B改為MQ-8B。
它配置先進的火控系統,具有使用戰術通用數據鏈的能力,能提供實時戰場視頻圖像。可攜帶70毫米“九頭蛇”航空火箭、“地獄火”反坦克飛彈或反艦飛彈、反潛飛彈和雷射制導航空炸彈。
自2006年6月以來,“火力偵察兵”已進行了多次帶彈飛行試驗,並進行了數次發射飛彈試驗。按計畫,美海軍MQ-8B“火力偵察兵”在2009年投入作戰使用。
美國RQ-8A“火力偵察兵”無人直升機
“西莫”和“蜂鳥”的挑戰
還在諾-格公司為試驗中的“火力偵察兵”性能力捧的時候,德國海軍就要求軍火商提供性能不亞於“火力偵察兵”的艦載無人直升機。
這因為在2008年年末前,德海軍訂購的5艘K-130級輕型護衛艦全部服役了,還缺乏合適的艦載直升機。
K-130是當今世界上最先進的輕型護衛艦之一,德海軍認為,好馬應配快刀。結果,EADS集團德國公司研發的“西莫”(SEAMO)無人直升機被選中。
它採用共軸雙鏇翼結構,機身全長2.89米,高2.5米,最大起飛重量1125公斤,其中包括350公斤燃料和180公斤任務載荷。在測試中,“西莫”藉助雷射跟蹤導航系統,準確降落到正在波濤洶湧中穿行的艦艇甲板上。
它配備有監視雷達/前視紅外雙感測系統,可探測60公里遠的快速運動目標。
它的光電感測器能在典型的海戰環境中穿透薄霧,辨識方圓4公里範圍內樹林中的建築物和偽裝車輛。
“西莫”巡邏範圍達180公里,比美國“火力偵察兵”要大很多。以14.5公里時速巡航可續航4.5個小時,其滯空時間要遜於“火力偵察兵”。德海軍計畫為“西莫”配置武器及火控系統,但其機載武器狀況至今未見公布。
美國波音公司不願讓諾-格公司的“火力偵察兵”獨搶無人直升機發展風頭,去年也推出了A-160T“蜂鳥”無人直升機,其機身採用大量複合材料製造,巧妙布設油箱,增加燃油攜帶量,從而使其最大起飛重量達到3噸,成為現今世界它配置電子控制的雙速齒輪箱,可降低螺鏇噪音,提高飛行性能,又因採用高燃油燃燒率的渦輪發動機,將把滯空時間延長40小時。它的重230公斤的莢艙內,裝置先進的機載雷達與電子偵察系統,探測目標和傳輸圖像的能力強。
波音公司還計畫把“蜂鳥”發展為無人戰鬥直升機,設兩個外掛點,共掛8枚“地獄火”飛彈,攻擊力顯然要超過“火力偵察兵”。
最大起飛重量達3噸,美國“蜂鳥”成為當今無人直升機的巨無霸
近些年,世界上興起了無人直升機的研發熱。
這主要表現在:新研發的無人直升機在各大洲競相出現,可謂奇觀;在近年國際航展或無人機展上,參展無人直升機越來越多,呈現一道獨特的風景線;著名國際航空業商紛紛用心打造自己的無人直升機品牌,也有一些小科技公司異軍突起,亮出引人驚奇的無人直升機新作;較早出世的無人直升機按反恐作戰要求改進,展現了新的面貌。
英國較早亮相的“斯普賴特”無人直升機,由名不見經傳的穆拉德公司研發。“斯普賴特”雖小,鏇翼直徑僅為1.6米,最大起飛重量也只有36公斤,但它採用兩副上下同軸不同向的雙葉槳對轉式鏇翼,非常成功地解決了飛行中直升機駕駛平衡問題。它的任務載荷總重才6~8公斤,卻能執行偵察、監視和指引攻擊目標等多種任務。
地利西貝公司研製的S-100無人直升機受到了阿聯的歡迎,訂購了80架,並命名為“軍刀”。“軍刀”有效任務載荷25公斤,滯空時間達6小時;能適應沙漠高溫環境,可以185公里時速飛行。其缺點是最大起飛重量僅是“火力偵察兵”的1/5,這限制了它完成任務的能力。
世界球形體無人直升機有兩大怪,一個是加拿大CL-227“哨兵”無人直升機,另一個是俄羅斯卡-137無人直升機。“哨兵”外形好似一顆立姿的花生,以鏇翼移位機身中部而出名。它最大起飛重量只有190公斤。
卡-137的球形機體分上下兩個功能部分。上部裝活塞式發動機,下半部裝置任務系統。它最大起飛重量280公斤。
隱身效果好的是紐西蘭的“蛇鯊”無人直升機,只要超過225米的距離,地面人員就聽不到它飛行中的噪音。它是全球唯一使用柴油發動機的無人機,耗油量非常低,最大飛行速度為280公里/小時,可持續飛行30個小時。
以色列的無人機發展水平僅次於美國,所以曾發生過14公斤重的無人直升機在試飛後被人盜走的案件,以情報官員說:間諜可能看上它無須遙控、可自主飛行的技術。
但以色列無人直升機的發展成績遠不如固定翼無人機。引人注意的是外形怪異的“鬥牛士”無人直升機,計畫於今年底前進行全尺寸技術驗證機飛行。
“鬥牛士”設計機長6.58米,最大起飛重量為720公斤。其配有偵察和監視系統,巡航時速203公里,續航時間8小時。
還有一種在研發中的“快騾”救援無人直升機,外形很像一個橢圓形圓盤,配有專門的智慧型擔架,一次最多可運送4名傷員。
此外,瑞典V-150、瑞士X-240、德國SHARC、法國和南非合作研發的“警惕”等無人直升機,也引起了各國的注意 。此外,美國海軍水上武器中心下屬的海軍陸戰隊戰爭實驗室,已經進行"模組化手持式地面控制系統"原型樣機的概念驗證研究,該系統作為一個通用控制系統,不僅可以用於手擲式"龍眼"蒂爾I型無人機、四輪無人地面車"龍騰",還可以用於一個被稱作"小型單元感測器系統"的手動安放式監視設備。該模組化控制系統原型樣機重不足6磅,包括計算機、電池組、頭盔式顯示器和控制設備。系統研究的下一步工作就是與美國陸軍的"大烏鴉"(Raven)B小型無人機和美國國防預先研究計畫局開發的"黃蜂"(Wasp)微型無人機的綜合。
中國研製
研究投入
正當世界上一些已開發國家積極投入無人駕駛直升機研製時,中國的航空工業者也在埋頭苦幹,研製著自己的無人直升機。1993年9月29日,中國第一架共軸式雙鏇翼無人駕駛直升機“海鷗”號首飛成功,標誌著我國已經攻破了相應的一系列技術難關。據報導,“海鷗”總重量300公斤,發動機功率58.8千瓦。機上有飛控導航系統和遙測系統,可以自主飛行或遙控飛行。這種直升機也可用於軍事,在戰場偵察、探測等方面發揮特殊作用。
升空造價
2004年11月4日,國內第一款超輕型單座直升機和無人駕駛型直升機首次面世珠海航展2號展館。
中國直升機設計研究所所長、中國航空工業第602所研究員吳躍今天在珠海航展2號展館向本報記者表示,經過35年的努力,我國已經具備了第三代直升機的設計能力,這次展出的1架超輕型單座直升機和3架75公斤級無人駕駛型直升機是由江西蒼嵐輕型直升機有限公司研製開發的,它在直升機的總體最佳化、系統集成和鏇翼技術等方面取得了重大突破,標誌著我國直升機研發水平已經躋身世界先進行列。據介紹,他們的超輕型單座直升機和無人駕駛型直升機系列產品可廣泛套用於空中攝影攝像、重大活動和節慶的空中指揮以及農藥噴灑等領域,每架直升機的銷售價在20萬至40萬元人民幣之間,具有十分廣闊的市場前景,2003年被批准為國家高科技產業化示範工程。
國內首架750公斤級
2011年5月7日,由山東濰坊天翔航空工業有限公司與中航工業西安飛行自動控制研究所等單位聯合研製的V750無人直升機在山東濰坊試飛成功。據了解,V750無人直升機起飛重量為757公斤,任務載荷大於80公斤,最大平飛速度為每小時161公里,最大航程為500公里,續航時間大於4小時。該機可外控飛行(人工遙控),也可以程控自主飛行。V750無人直升機控制半徑超過150公里,使用升限為3000米。V750無人直升機的研製成功填補了我國中型無人直升機的空白。
相關信息
東平湖褶紋冠蚌東平湖鯿魚
昊天
蔡顯
北征紀略
一柱樓詩