中国成美以之后最大军用无人机应用国家

发表于 2014-11-12 15:56

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中国成美以之后最大军用无人机应用国家
来源：航空网
核心提示：本届珠海航展将首次展出中国空军装备的察打一体化无人机，据分析，该无人机可能是我国航天科工集团的彩虹-4型高空无人机，它是继“翼龙”之后我国又一种高空长航时侦察-打击一体化无人机。
　　中国成美以之后最大军用无人机应用国家发动机问题仍然未解决

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2014-11-12 15:55 上传

CH-4无人机
　　本届珠海航展将首次展出中国空军装备的察打一体化无人机，据分析，该无人机可能是我国航天科工集团的彩虹-4型高空无人机，它是继“翼龙”之后我国又一种高空长航时侦察-打击一体化无人机。从展方公开的资料来看，CH-4(彩虹-4)的战术技术指标比“翼龙”稍高些，特别是它可能同时配备合成孔径雷达和光电探测系统。因此在昼夜全天候作战能力更强些，总体战术技术指标相当或者好于美国的MQ-1作战型无人机，不过对比与最新的MQ-9还是有较大的差距。

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MQ-9“死神”无人机
　　MQ-9无人机是MQ-1的放大型，而后者又是昔日RQ-1无人侦察机的改进型。美国在上世纪90年代研制的RQ-1无人侦察机系统，主要执行中高空长航时侦察与打击任务，MQ-1则是在此基础增加了武器使用的能力，可以发射AGM-114“海尔法”反坦克导弹或小直径制导炸弹，也是目前美国最为广泛使用的作战型无人机。不过在使用中，美国人也发现MQ-1还是存在一些问题。
　　首先是MQ-1的载重较小，难以配备较大的机载武器。MQ-1的空重大约在513公斤左右，采用四冲程活塞发动机，最大起飞重量在1050公斤左右，其中燃油大约280公斤，最大机内任务载荷大约204公斤。现代的一部光电吊舱重量上就在100公斤左右，而轻型合成孔径雷达的重量为60公斤，这样MQ-1的机翼外挂重量大约为130公斤左右。而一枚AGM-114海尔法导弹的重量就在50公斤左右，加上挂架的重量大约在60公斤，所以MQ-1一般只能挂载2枚AGM-114海尔法导弹执行任务，这样的载弹量委实偏低，难以对付多个目标。另外一个就是速度较降低，由于发动机功率较小，这样它的速度较低，最大速度只有217公里/小时，巡航速度为130-165公里/小时。而MQ-1的作战半径达到1000公里以上，这样MQ-1抵达作战半径末端需要近7个小时，特别是MQ-1本身无隐身能力，加上在中高空飞行，容易被对方发现，所以难以执行时间敏感性目标，因此在一定程度上降低了MQ-1的使用范围和作战灵活性。
　　根据实战获得的经验，美国发展了MQ-1的改进MQ-9无人机，它最大的特点就是用霍尼韦尔的涡桨发动机替代了原来的四冲程活塞发动机，功率由115马力立马提高到了900马力，提高近6倍，最大起飞量由原来的1050公斤增加到4760公斤，燃料增加到1800公斤。MQ-9无人机的尺寸也比MQ-1有所增加，长度由后者的8米增加到11米，翼展16米增加到20米，空重虽然由500公斤增加到1600公斤。最大起飞重量的增加，MQ-9的有效载荷仍旧可以达到1800公斤左右，其中机内传感器为385公斤，机翼外挂重量为1300公斤。这样MQ-9武器挂载比MQ-1有明显的增加，具备挂载250公斤级机载武器的能力，包括GBU-12铺路-2激光制导炸弹、GBU-38联合直接攻击系统，而AGM-114的挂载能力则达到惊人的14枚。对地面目标的打击能力、多目标交战能力明显增强。虽然空重和尺寸增加，但是发动机功率的增强，让MQ-9的速度和航程比MQ-1不降反升，MQ-9最大速度由212公里/小时提高到482公里/小时，巡航速度由130-165公里/小时提高到313公里/小时，作战半径达到1800公里，抵达作战半径边缘时间降低到6个小时。由此可以看见MQ-9的作战能力比MQ-1有较大的提高。

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2014-11-12 15:55 上传

　　我国从上世纪90年代也开始发展作战型无人机系统，先后突破了自主飞行、探测与导系统、高速数据链等技术难点，研制成功多型具备在侦察-打击一体系统。这其中以成都飞机公司的“翼龙”最为有名，该机已经成功的出口到阿联酋等国，实现了我国作战型无人机出口的零突破，是我国军用飞机未来出口一个比较有潜力的机型。在性能上，如果将“翼龙”与国外同类型无人机，尤其是MQ-1相比，仍有一定的差距。从相关资料来看“翼龙”的尺寸与MQ-1相近，前者的机长为9米左右，翼展14米，后者为长度为8米，翼展为14-16米，最大起飞重量前者为1200公斤，后者为1050公斤。但是在有效载荷方面，“翼龙”只有350公斤，要低于后者的500公斤。其中“翼龙”的探测器和武器的总重量只有200公斤，在挂载光电吊舱之后，留给机载武器的重量只有100公斤，所以“翼龙”只能配备2枚50公斤级的机载武器，多目标作战和持续作战能力较低。
　　载荷低的缺点同样制约了“翼龙”在侦察探测系统上的升级提高。虽然现代光电系统已经采用第三代大面积红外器件阵、高分辨率CCD摄像机，大功率激光器件，探测距离有较大的提高，一些先进的光电吊舱的探测距离可以达到50公里，CCD摄像机在白天晴朗气候条件下，对于直径30米的物体可以提供100公里的探测距离，大功率激光器件在万米高空，理想条件下的作用距离则超过40公里。不过由于光电探测系统的工作波长较短，所以在恶劣气候条件下的作用距离明显降低，远程分辨能力仍然不足，所以新一代无人侦察机多采用战术合成孔径雷达作为远程探测系统。像MQ-1就配备有ZPY-1战术合成孔径雷达，由此对地面目标探测距离已经达到25公里，分辨能力在1米左右。
　　我国也研制出与ZPY-1战术合成孔径雷达相近的机载KU波段合成孔径雷达，并曾在电子防务展上展出过。国产的合成孔径雷达，具备全天候条件下对地进行探测，具备大面积条带状普查和聚束目标详查的能力。在前者模式下，它可以实现30公里的探测距离，成像区域为3*12公里分辨率达到3米;在后者模式下，探测距离大约15公里，成像区域为1*1公里，分辨率为1米，同时还具备对地面移动目标探测和指示能力，用于探测大范围内地面运动目标。雷达采用模块化设计，天线/伺服单元、发射机/低功率射频单元和综合信息处理系统组成，重量只有60公斤。具备性能好、体积小、重量轻、功耗低的优点，因此适合于轻型飞机及无人机的使用。但正是“翼龙”无人机由于载荷小，因此无法像MQ-1无人机那样同时配备光电吊舱和合成孔径雷达。毕竟“翼龙”的有效载荷只有100公斤，如果再加上一个60公斤的合成孔径雷达，那么剩余下的武器载荷就只有40公斤，而一枚国产蓝箭-7机载反坦克导弹的重量都有50公斤左右了。所以“翼龙”最终是向机载武器妥协，采用光电吊舱加机载武器的配置，显然会影响它的远程探测能力、作战效通知和使用灵活性。
　　从航展的图片和资料来看，CH-4就是针对“翼龙”的载荷地这一弱项而研制的。较于“翼龙”，CH-4主要是增加了机体尺寸，机长增加到10米，翼展18米，翼展加长，展弦比增加，相应的诱导阻力就降低，所以整机升阻比有所增加，飞行速度和航程都有所增加。CH-4的飞行速度提高到300公里/小时，航程可以达到4000公里以上，滞空时间13个小时。特别是，CH-4的最大起飞重量增加到1330公斤，有效载荷增加到350公斤，探测系统可以同时配备光电吊舱和合成孔径雷达，具备较强的远程探测能力和复合探测能力。尤其是在恶劣气候条件下的远程探测能力，合成孔径雷达受烟雾、雨雪等天气影响较小，具备全天候成像的特点。而且外合成孔径雷达的分辨率不随着距离的增加而降低，因此在较远距离上仍旧可以对目标进行高分辨成像，可以提高载机的战场生存能力。由于机载合成孔径雷达一般都具备地面移动目标指示能力，因此CH-4还可以通过高速数据链将所探测的目标实时的传递给后方指挥部，引导后方远程火力进行打击，这对于打击机动式防空/弹道导弹发射车这样的时间敏感性目标尤其有用。
　　在机载武器方面，CH-4的翼下有四个挂架，其中内侧挂架最大挂载能力为100公斤，外侧为50公斤，可以挂载2枚FT-5小直径制导炸弹和2枚AR-1机载反坦克导弹。其中AR-1是专门为无人机研制的机载反坦克导弹，长度1.45米，直径0.18米，采用激光半主动制导方式，最大射程8公里，破甲深度为1米，固体火箭发动机，飞行速度为374米/秒，最大发射高度5000米。CH-4一次可以挂载4枚AR-1机载反坦克导弹，紧急的情况下可以配备6枚。但航展上的资料显示，CH-4所采用的活塞发动机与“翼龙”同型，功率上可能也不会有明显提高，所以依靠气动设计来“争取”来载荷能力的CH-4，在性能上较“翼龙”的提高，并不会如MQ-9相对于MQ-1那样明显。这反映了航空发动机工业对于整机性能的限制。
　　虽然在发动机这一弱项上，近些年来已经开始加大突入，但毕竟人力物力优先偏向优先解决的还是大型主战武器装备的发动机问题，在中小功率发动机上投入还是相对较小，这样就造成了我国无人机面临着无发动机可用的尴尬局面。以无人机常用的活塞发动机为例，“翼龙”和CH-4配备的是奥地利的ROTAX-914F发动机，而国内在此领域只有南方航发及成都航发生产。且。在大型无人机所需要的涡桨发动机方面，国内几乎是空白，目前展出过的涡桨-9发动机，它的功率只有700马力左右，是无法支持其如MQ-9这样的级别的无人机。在长航时大型无人机的涡扇发动机方面，国内目前也是只有WS-11一种，性能来说比起当今先进的发动机还是有较大的差距。因此不得不说，对于国产无人机而言，动力上的问题可能还需要一段时间才能得到真正的解决。（航空网独家观察）

发表于 2014-11-12 18:53

发表于 2014-11-12 18:05

水平最高的翔龙和暗箭都没露面

发表于 2014-11-12 16:40

发表于 2014-11-12 16:40

雨后阳光发表于 2014-11-12 15:56
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中国成美以之后最大军用无人机应用国家
来源：航空网

发表于 2014-11-12 16:37

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中国成美以之后最大军用无人机应用国家

第一句话就错了，就是翼龙，不是彩虹-4