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从无人机到无人战机(下)

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无人战机研制
  无人机用于军事用途并不是什么新鲜事,事实上,只要能把人带上天空的用具,不论是风筝、气球、或飞机,不管最初的发明动机为何,最后一定会投入战场进行观测及作战,而现今战斗机的高度自动化,更是无人战机兴起的缘由。
  以F-117为例,理论上从起飞到落地,除了武器投放外,整个任务都不需人员介入。这是因为典型的现代化战斗机已与任务规划系统紧密结合,起飞前由计算机工作站设置飞机的外挂构型,预先规划三维空间的飞行航线,以避开已知的敌方威胁,并利用地形掩蔽自己的行踪。这些资料通过记忆卡输入战斗机的任务计算机(Mission Computer)后,计算机会自动与火控系统、导航系统、飞行管理系统相连,让整个飞行任务几乎是全自动化进行,飞行员在任务中所担任的角色,变成单纯的火力管制员或是系统监督人员,在这种情况下,为了安全与成本上的考虑,把战斗机上的飞行员迁移到地面,通过数据链控制战斗机自是顺理成章之事。
  加装武器系统的无人机可说是无人战机的雏型,但无人战机不仅是一架通过屏幕及数据链遥控的飞行器,更是架全自动、可适应特定作战环境、真正的多任务、多用途战斗航空器。在这个新领域中,信息科技居关键地位,比气动设计及作战能力更重要,而各国政府及业界之所以会积极投入,并非一时的热情,传统战斗机在战场上遭遇到的困境自然促进了无人战机的发展。
  无人战机会广受欢迎,简单来说,就是因为“无人”的关系。无人战机最大的优点是不需飞行员,可节省昂贵的飞行员成本,还可省去座舱及对应的维生系统,以缩小飞行器尺寸、减轻重量,并能提供更理想的气动外形、更佳的隐身性能,更可省下每年为维持和提高飞行员技术所花费的大量训练费用,还可随意出动执行高风险任务,无需担心飞行员伤亡或被俘。

美国于2007年5月1日建制的MQ-9“死神”无人攻击机联队
  无人战机还有其它的优点∶续航力强、经济实用、训练维修成本低…等。美国国防部于2003年发布的无人机路线图(UAV Roadmap)中,对无人战机的设计寿命需求为4,000飞行小时,仅是有人战斗机8,000飞行小时的一半,但是无人战机的全部使用寿命中,高达95%可用来执行战斗任务,而有人战斗机却仅有5%而已,因此无人战机的成本效益比有人战斗机强太多了。
  另外随着战斗机性能的迅速发展,目前限制战斗机机动性的最大因素就是飞行员,由于无人战机不需考虑飞行员的生理限制,将能实现所谓的超级机动性;也因为没有飞行员,无人战机可以采用模块化设计,针对不同的任务使用不同的任务组件,因此结构相对简单,维修方便,费用也低廉。
  无人战机结构简单,但无人战机系统就相当复杂,系统组成至少包括∶无人战机、传感器、数据链、控制站、任务规划系统、飞行控制系统、自我防护系统、自动起降系统、武器管理系统…等。遥控站可以设在地面,也可以设在飞机和海面舰船上,控制人员通过数据链对无人机进行追踪、定位、数据传输、以及下达各种作战命令。这样复杂的系统必须人机合一,各种设备分工合作并相互配合才能圆满完成无人飞行器的起飞、空中飞行、执行任务和降落。
  目前各主要国家都在进行无人战机的研制,其中美国的发展领先全球,相形之下其它国家的无人战机发展就显得较落后,有的甚至只是被冠以“无人战机”的称号,实质上根本未具备全自动化无人机应有的高科技层次。


IP属地:山东1楼2014-10-12 18:50回复
    英国“雷神”
      英国航宇系统(BAE Systems)在2006年12月与英国国防部签订一纸1亿2,400万英镑的合约,在战略无人机(Strategic Unmanned Air Vehicle)项目下,发展一称为“雷神”(Taranis)的无人战机技术演示机。

    首飞中的“雷神”
      “雷神”重约8,000公斤,大小与鹰式(Hawk)教练机相仿,使用相同的罗罗(Rolls-Royce)ADOUR951发动机,推力3,000公斤。在英国航宇系统带领下,此项目的其他工作伙伴还包括英国的QinetQ公司和通用电气航空(GE Aviation);英国航宇系统负责整合,QinetQ负责人工智能软件、通讯系统、飞行安全系统;通用电气航空负责电子系统。
      “雷神”机体于2007年开始动工,2008年初进行组装,2009年底进行地面测试。“雷神”有二个机内弹舱。
      2014年2月5日,“雷神”在澳大利亚南部的乌梅拉(Woomera)测试场进行了首飞,试飞项目预定为半年。“雷神”有两个机内弹舱,但试飞时不会抛投实弹,仅进行挂载及抛投的模拟测试。英国航宇系统认为未来由“雷神”衍生的生产型无人战机,应该不会让国防部失望。

    “雷神”与“台风”战斗机的大小对比


    IP属地:山东2楼2014-10-12 18:52
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      欧洲“神经元”
        法国达索航空公司(Dassault Aviation)目前正带领一欧洲6国合作的“神经元”(nEUROn)无人战机项目,总经费四亿欧元,2005年6月13日在第46届巴黎航展上正式展出全尺寸模型。达索在2000年启动小尺寸的“小猫头鹰”(Petit Duc)项目,2004年转为隐身无人战机技术演示机,原本项目打算就此告终,但后来变为将双发动机改为单发动机、机型缩小、并纳入外国航天企业的泛欧洲项目,项目的目的在于:“展示欧洲有能力制造及操控由地面控制站遥控的无人飞行飞行器,并能抛投携带的制导炸弹;最终目的不在于制造这种具备战斗能力的航空器,而是来研究不需飞行员之后,人员及空中战斗系统的作战部署。”

      “小猫头鹰”无人机
        项目合作伙伴包括∶瑞典的萨博(SAAB)、意大利的阿莱尼亚航天(Alenia Aeronautia)、欧洲航天防务公司(EADS)西班牙卡萨(CASA)、瑞士的瑞格航天(RUAG Aerospace)、希腊航天工业(Hellenic Aerospace Industry)。达索为主合约商,负责全机整合、飞控系统、最终组装、试飞项目;萨博负责机体设计、机身制造、航电;阿莱尼亚航天负责弹舱、武器、传感器;卡萨厂负责机翼制造、地面控制站;瑞格航天负责武器装挂、风洞吹试;希腊航天负责后机身及尾喷管制造。另外法国的泰雷斯航电(Thales Avionics SA)提供通讯数据链。

      “阵风”战斗机管制制导“神经元”无人战机,在未来的战场上并肩作战
        “神经元”长10米,翼展12.5米,大小几乎和目前各国的喷气教练机相仿,采用与“雷神”相同的罗罗ADOUR951发动机,标准起飞重量约5,000公斤,最大起飞重量6,000公斤。萨博公司于2009年夏天开始进行主结构装配。
        “神经元”搭载有雷达与红外传感器,并能加装各式侦察设备,还能携带制导炸弹与包括反雷达导弹在内的各式精密制导武器。为减少雷达回波,各种挂载皆收纳于机体下方的两座密闭弹舱内,最大载弹量约为1,000公斤,“神经元”可在起飞前输入程序,由机体自动进行飞行任务,不过在执行攻击任务时,则会以地面控制台或空中的指挥机担任管制引导,后者目前暂定由阵风战斗机或JAS-39鹰狮(Gripen)双座型战斗机改装,一架指挥机能对一个编队的无人战机进行管制,并下达攻击指令。
        2012年12月1日“神经元”验证机在法国南部达索公司的试飞基地首飞成功,在空中飞行了约25分钟,全程由法国国防部武器装备总局的试飞员在地面站进行监控。“神经元”首飞后在法国继续试飞两年,2014年将转至瑞典进行一系列性能测试,随后还会前往意大利的投弹靶场,重点测试投射弹药和隐形技术。

      首飞中的“神经元”
        虽然“神经元”可挂载武器,滞空时间也有12小时之久,但它仍只是技术演示机,大小约为生产型的四分之三大小。若神经元试飞非常成功,就表示欧洲不但在无人战机工业具备新能量,在隐身及飞行器自动化方面也有长足的进步,未来生产型“神经元”无人战机很可能依循欧洲战斗机(Eurofighter)的研制模式,由欧洲多国共同合作,不但是美制无人战机的强劲对手,也可能吸引英、德二国的加入参与研制。


      IP属地:山东3楼2014-10-12 18:54
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          诺格公司在诺福克海军基地(Norfolk NS)进行舰上操作,评估上舰前须完成的准备工作。为完成试飞艰巨的挑战,诺格利用有人飞机执行多次的模拟飞行,并在地面试验机及F/A-18、利尔喷气客机(Lear Jet)、BN2岛民(Islander)双螺旋桨运输机、空中国王(King Air)私人客机这四型不同的替代机上进行软件测试。在最后的一次测试中,一架F/A-18以X-47B的软件进行航母上的自动起降,以验证软件功能。这架飞机按照有人机的程序飞近航母,但由于X-47B是无人驾驶,因此舰上控制人员发出的大量数据来控制飞机,飞机上的软件确认、编译并向控制人员和任务操作员发送信号,以回应数字指控信息。

        自动着舰的F/A-18D
          之后就是在美国东海岸附近的布什号航母上进行起降测试。刚开始测试时,X-47B先在距离航母400米外进行进场飞行操练,待有充分信心后开始进行着舰测试。2013年5月14日和17日,X-47B在布什号航母上完成弹射起飞和着舰复飞试验,测试期间通过人工遥控引导进离场程序。诺格公司验证了X-47B在航母多次起降的指挥及控制功能,并验证舰上具备适当的后勤支持及维修能力。

        2013年5月14日和17日,X-47B在布什号航母上完成弹射起飞和着舰复飞试验
          其实航母战斗机早已有协助飞行员自动起降的功能,所以项目最困难的部分不在自动起降,而是如何在拥挤、吵杂、危险的航母甲板上作业,传统战斗机依赖甲板上工作人员的手势指挥,这对自动化无人战机完全行不通。诺格公司因此与美国海军持续讨论此问题,但至今还找不到解决方法,正显示出此项目的困难所在。

        X-47B最困难的部分不是自动起降,而是如何在拥挤、吵杂、危险的航母甲板上作业


        IP属地:山东6楼2014-10-12 19:00
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          从无人机到无人战机(上)
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          IP属地:山东来自Android客户端8楼2014-10-12 19:04
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            我想知道怎么没有利剑?


            来自Android客户端9楼2014-10-17 23:24
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                ╭╯让路║═‖ 酱油专用车 ‖


              10楼2016-06-19 17:32
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