鐘霄飛
起點(diǎn),精確空投解決方案
古代打仗,大隊(duì)人馬前面要設(shè)置前衛(wèi)部隊(duì),在前衛(wèi)部隊(duì)之前,還有小股游離的斥侯。他們很像是今天的戰(zhàn)場(chǎng)巡邏部隊(duì),擔(dān)負(fù)著偵察、監(jiān)視甚至是破襲等任務(wù)。數(shù)千年前,古人就懂得要在戰(zhàn)場(chǎng)上特別是距離敵人極近的地方保持感知能力的存在。在今天這一需求不僅沒(méi)有降低,反而變成了對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程至關(guān)重要的決策要素?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)不僅要在戰(zhàn)場(chǎng)全域保持態(tài)勢(shì)感知能力,還要求能以機(jī)動(dòng)力量隨時(shí)在廣闊的戰(zhàn)場(chǎng)空間實(shí)現(xiàn)物資和人員的調(diào)配,以及火力的投送,航空力量在其中承擔(dān)了相當(dāng)比例的份額。然而傳統(tǒng)的運(yùn)輸航空兵和航空器都是很貴重的高價(jià)值裝備,人們一直在考慮是否存在既有效又低成本的替代品。無(wú)人機(jī)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇,但現(xiàn)無(wú)人機(jī)保持態(tài)勢(shì)感知尚可,機(jī)動(dòng)投送則不易。大量使用在成本上還是偏高。
? ? 美國(guó)空中系統(tǒng)公司“蜻蜓”全自主GPS制導(dǎo)貨物投送系統(tǒng)可以完成4 500千克載荷的精確投送,控制軟件每秒完成4次計(jì)算,連續(xù)調(diào)整,可根據(jù)地形測(cè)繪軟件進(jìn)行地形隨動(dòng)飛行,投送精度可達(dá)150米。該系統(tǒng)采用橢圓形充氣式傘翼,滑翔比3:1,可重復(fù)使用。
問(wèn)題來(lái)了,總會(huì)有人去尋找解決方案。這不,軟式傘翼機(jī)就進(jìn)入了軍事界的法眼?,F(xiàn)代軟式傘翼機(jī)技術(shù)很早就開(kāi)始為政府服務(wù),最初被美國(guó)NASA用于飛船回收技術(shù),曾試圖使用大型方塊翼傘進(jìn)行飛船可控回收。上世紀(jì)90年代,美軍把GPS導(dǎo)航系統(tǒng)搬上傘翼機(jī),先后發(fā)展出PADS遠(yuǎn)程空投系統(tǒng)和“夏爾巴人”GPS遙控傘降系統(tǒng),德國(guó)也按照這一思路研制出SLG-SYS遙控空投系統(tǒng),荷蘭人的版本則是“斯巴達(dá)人”無(wú)動(dòng)力遙控傘翼系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是使用GPS、人工遙控和無(wú)線電自尋的等導(dǎo)航手段,具備遠(yuǎn)程精確空投能力。
再后來(lái),人們把基礎(chǔ)平臺(tái)換成了現(xiàn)代動(dòng)力傘,把無(wú)動(dòng)力滑翔降落改為動(dòng)力滑翔飛行,通過(guò)采用新型傘翼設(shè)計(jì),傘翼飛行性能和航程大幅度增加,應(yīng)用潛力也進(jìn)一步提升。具體應(yīng)用包括加拿大“雪雁”投送與偵察無(wú)人機(jī),德國(guó)FB公司電動(dòng)傘翼機(jī)系統(tǒng),英國(guó)PARAJET的飛行汽車(chē)等。
加拿大的“雪雁”是一種無(wú)人投送/偵察系統(tǒng)。最初是針對(duì)美國(guó)特種作戰(zhàn)司令部投放傳單的要求而研制的,能執(zhí)行監(jiān)視、偵察及物資補(bǔ)給任務(wù)?!把┭恪备袷菬o(wú)人飛行器,依靠一具方形的翼傘來(lái)提供升力。動(dòng)力系統(tǒng)是一臺(tái)110馬力的羅泰克斯914UL發(fā)動(dòng)機(jī)。帶動(dòng)力的“雪雁”有別于其他精確空投系統(tǒng),既可由C-130或C-17運(yùn)輸機(jī)從空中投放,也能由“悍馬”越野車(chē)等車(chē)輛從地面放飛?!把┭恪币淮慰梢酝端?00磅(約272千克)物資或裝備,飛行速度可達(dá)47~55千米/小時(shí),最高飛行高度7 600米,最大航程942千米,續(xù)航時(shí)間20小時(shí)?!把┭恪钡娜蝿?wù)計(jì)劃軟件安裝在標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人電腦上,投送時(shí),相關(guān)的任務(wù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)信息由電腦下傳到“雪雁”的制導(dǎo)裝置上。抵達(dá)投送區(qū)域后,“雪雁”既可采用高空投放,低空開(kāi)傘的模式,將載荷空投至地面目標(biāo)區(qū);也可以直接載貨降落到指定地點(diǎn)。每套“雪雁”系統(tǒng)含2部飛行器,價(jià)格為75.55萬(wàn)美元,載荷包括光電傳感器、通信中繼系統(tǒng)、下落式氣象探測(cè)器、擴(kuò)音器,以及信號(hào)情報(bào)裝置、電子戰(zhàn)裝備、心理戰(zhàn)裝備、生化傳感器、合成孔徑雷達(dá)等可選載荷。美國(guó)特種作戰(zhàn)司令部已經(jīng)訂購(gòu)了200多套“雪雁”系統(tǒng)。我國(guó)的中航工業(yè)航宇公司目前也開(kāi)發(fā)了類(lèi)似的空降系統(tǒng),初步設(shè)計(jì)用作消霧飛行等人工影響天氣作業(yè)。北方工業(yè)也在研制類(lèi)似的任務(wù)系統(tǒng)。
? ? ? ? ?“雪雁”多用途無(wú)人精確空運(yùn)系統(tǒng)最初的設(shè)計(jì)用途是投放傳單,實(shí)施心理戰(zhàn),擁有6個(gè)模塊化貨艙,使用軟式傘翼,以羅泰克斯活塞發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力,可以攜帶約272千克載荷。
傘翼系統(tǒng)的獨(dú)門(mén)秘技
相比其他種類(lèi)的飛行器,傘翼機(jī)擁有一些固定翼無(wú)人機(jī)難以比擬的優(yōu)點(diǎn)。傘翼機(jī)的傘翼可折疊,體積小,載重量卻較大,可以野外短距起降,可低速長(zhǎng)時(shí)間飛行,自穩(wěn)定,控制簡(jiǎn)單,雷達(dá)反射面積小。目前各國(guó)發(fā)展的無(wú)人機(jī)大多采用固定翼或者4旋翼、8旋翼等多軸系統(tǒng),前者的長(zhǎng)航時(shí)大載重機(jī)型需要正規(guī)跑道,而輕型機(jī)采用發(fā)射車(chē)或者手拋起飛,任務(wù)載荷有限;后者續(xù)航時(shí)間太短,任務(wù)載荷更低。目前看來(lái),在野戰(zhàn)條件下滿足低成本、大載重、長(zhǎng)航時(shí)、野外起降的任務(wù),傘翼機(jī)不失為一種理想選擇。
“雪雁”等傘翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)所采用的翼型并不算先進(jìn),為了滿足空中穩(wěn)定性而采用了小展弦比,大氣室的傘翼,升阻比和飛行速度都不是最佳,而且只能使用較貴的大功率活塞航空發(fā)動(dòng)機(jī)。如果結(jié)合最新的傘翼技術(shù),傘翼機(jī)完全可以開(kāi)發(fā)成為低成本、大載荷、長(zhǎng)航時(shí),且能野外起降的軍用無(wú)人任務(wù)系統(tǒng),發(fā)展前景十分廣闊。
如果以350千克級(jí)傘翼機(jī)作為平臺(tái),使用小型活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī),采用40~42平米加強(qiáng)型高性能傘翼,配合“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng),有效任務(wù)載荷可達(dá)150~200千克,飛行時(shí)速40~45千米/小時(shí),升限4 000米,航程一般為100~150千米。在野外空地上,這種傘翼系統(tǒng)可以自主起飛,滿載情況下50米內(nèi)就能升空;也可用卡車(chē)充當(dāng)起飛載車(chē),加速后放飛。這樣的傘翼系統(tǒng)可以作為低成本自主遠(yuǎn)程空投系統(tǒng),完成裝備物資的自主定點(diǎn)空投任務(wù)。如果采用飛機(jī)空投方式,可以采用展弦比4.5~4.8的小展弦比翼形,開(kāi)傘快,穩(wěn)定性好,無(wú)動(dòng)力滑翔比可以達(dá)到6~7,5 000米空投可以實(shí)現(xiàn)30千米以上航程,順風(fēng)投放則航程更大。如采用大功率電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)和自動(dòng)收放式螺旋槳,可以實(shí)現(xiàn)增程型遠(yuǎn)程空投。
傘翼機(jī)的長(zhǎng)航時(shí)特性讓它具備了天生的戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視潛力。如果采用新型的REFELX傘翼,自穩(wěn)定性會(huì)大大提高,可在野外條件下短距起降,飛行速度在50千米/小時(shí)左右,能有效完成長(zhǎng)航時(shí)監(jiān)視任務(wù)。傘翼機(jī)雷達(dá)反射截面小,且飛行高度又在地面防空火力之上,具備很好的生存性。一架使用24平方米傘翼,配備35馬力發(fā)動(dòng)機(jī)的傘翼機(jī),連同任務(wù)載荷,都能塞進(jìn)一輛皮卡的后廂。它可以在野外無(wú)風(fēng)條件下快速起降。假設(shè)機(jī)體重量40千克,任務(wù)載荷50千克,其余60千克載荷用于油料,可以滿足12小時(shí)以上的空中巡航,航程可達(dá)500千米以上。傘翼機(jī)也不只會(huì)在戰(zhàn)場(chǎng)上打打醬油,它們同樣有機(jī)會(huì)披堅(jiān)執(zhí)銳。如果給傘翼機(jī)配上復(fù)合掛架,讓它攜帶類(lèi)似“哈比”的反雷達(dá)無(wú)人機(jī)或其他武器,那么就構(gòu)成了戰(zhàn)場(chǎng)察打系統(tǒng),對(duì)必要目標(biāo)實(shí)施快速打擊。
“雪雁”可利用皮卡馱載加速起飛
伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)初期,伊拉克引進(jìn)的俄制GPS干擾機(jī)使得美軍的精確制導(dǎo)武器命中率大大降低,有效地保護(hù)了要地目標(biāo),盡管這些部署在地面的小型干擾機(jī)在美軍強(qiáng)大的電子戰(zhàn)能力下被一一發(fā)現(xiàn)摧毀,但是針對(duì)精確制導(dǎo)武器的GPS信號(hào)干擾與反干擾之爭(zhēng)從此揭開(kāi)序幕。如果將大功率GPS干擾源分解成大量的小功率低成本干擾源,分別裝上多架傘翼無(wú)人系統(tǒng),干擾信號(hào)就從半球輻射轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐屋椛?,多架傘翼機(jī)就如同蜂群一樣圍繞保護(hù)著蜂巢,形成“蜂群式阻塞干擾”。少量“蜜蜂”的損失不至影響整個(gè)蜂群的效率,任何一個(gè)位置的空缺都會(huì)有其他“蜜蜂”過(guò)來(lái)補(bǔ)齊。對(duì)于攻擊一方而言,打擊這樣的低速低可視集群目標(biāo),存在不小的困難。更為誘人的是,如果這樣的傘翼無(wú)人系統(tǒng)搭載的不是干擾機(jī),而是通信中繼設(shè)備,那么就意味著可望打造出“蜂群式通信中繼網(wǎng)絡(luò)”,這樣的網(wǎng)絡(luò)具備相當(dāng)?shù)纳媪涂箵p性,必要時(shí)甚至可以利用運(yùn)輸機(jī)或直升機(jī)臨時(shí)空投組網(wǎng),并能根據(jù)需要實(shí)施作業(yè)區(qū)域機(jī)動(dòng),完成任務(wù)后可根據(jù)需要選擇自主返航回收或自毀,這在戰(zhàn)爭(zhēng)中的意義無(wú)需言表。
從國(guó)防視角看,傘翼機(jī)不僅僅是飛行愛(ài)好者的運(yùn)動(dòng)裝備,它們同樣具備廣闊的軍事前景,現(xiàn)代傘翼技術(shù)的迅速發(fā)展為傘翼無(wú)人系統(tǒng)的發(fā)展打開(kāi)了一扇全新的窗口,它們極有可能在未來(lái)的軍事博弈中找到自己的用武之地。
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