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军用无人机:未来制空权的争夺焦点(中)

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2024-10-16 10:10:48   点击量:688
如果说大中型无人机是“高空制权”中的“霸主”,那么短小精悍的小型无人机便可称得上是“低空制权”中的“刺客”。

“低空制权”是近年来兴起的新概念,这个理念的核心思想是,低空飞行器在战场上的作用越来越重要。这些小型无人机虽然升限不高,飞行速度有限,但借助高科技装备,它们能够在战场上发挥重要作用。
这些小型无人机通常具有小巧的外形、低噪音、较难被探测,以及高度的机动性,包括小型无人侦察机、巡航导弹等,它们能够执行情报搜集、侦察、监视和打击任务。

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今年以来,巴勒斯坦与以色列多次爆发大规模军事冲突,双方持续交火,事态不断升级。10月7日,哈马斯发起袭击,期间使用了大量新的装备和技术——特别是无人机相关技术的运用,成为此次哈马斯军事行动的核心环节之一。

从公开的视频来看,哈马斯使用无人机对以军的地面装备,尤其是坦克发起了有效的攻击。哈马斯的一架小型多旋翼无人机在以色列的“梅卡瓦”主战坦克上方投掷了一枚反坦克弹药,直接命中车体顶部,引发车体爆燃。除了进攻主战坦克外,小型无人机还被用来打击以军士兵。

这是当前公开信息中,世界上第一个装备有主动防御系统的先进主战坦克被无人机击毁的案例,从一个侧面反映出这样一个事实:面对现代乃至未来战场上无处不在的各类无人机,包括主战坦克在内的地面重型装备的生存力愈发堪忧。

与大型无人机相比,小型无人机的成本较低,失控或被击落的损失相对较小,这使它们非常适合实施“蜂群作战”。它们在军事领域中的作用日益多元化。

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一、小型无人机的优势

自20世纪90年代微型无人飞行器概念提出时起,小型无人机的发展便受到关注,它的优势也随着科技的发展越来越显著。

①侦察功能越来越强。情报、监视、侦察是军用无人机的“看家本领”,对小微型便携式无人机来说更是如此。

科技进步给小微型便携式无人机发展提供了强劲动力。万向节、多轴旋转设计等技术给大中型无人机侦察感知设备带来益处的同时,也惠及小微型便携式无人机。各种传感器、摄像机、控制单元的轻量化、小型化、集成化,使小微型便携式无人机视界更宽,看得更远、更准、更清晰。

②战斗功能受到关注。在小型无人机灵敏的侦察能力之上,设计者们尽可能地赋予它们打击能力。如Drone-40无人飞行器、以色列军方列装的“萤火虫”自杀式无人机等。

③自主能力显著提升。不少小型无人机除了能按照预设程序飞行外,还可以通过机载感知和控制系统调整、规划飞行路线。一些新研制的小微型便携式无人机,不仅能自主完成整个飞行过程,还能与一起行动的同型无人机协同完成任务。

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二、 “低空先锋”——小型军用无人机

在上文中提到各大军事强国不遗余力研发出高性能、战斗力强的大型军用无人机,而对小型无人机的研究,更是填补了各国在低空领域上的空缺。

美国:

RQ-11“渡鸦”无人机

该机由加利福尼亚州航宇环境公司研制,是“指针”无人机的缩小型,供排级部队使用,用于战地侦察,士兵直接用手投掷起飞,每套系统包括1个地面控制中心和3架无人机。机长0.9144米,翼展1.397米,作战重量1.91千克。采用人力投掷发射,电池动力,声信号特征小,常在10千米距离上执行任务,任务续航时间1-1.5小时,最大巡航速度96千米/小时,有效工作半径10千米,实用升限4572米,可携带红外摄像机和数据链,续航时间为90分钟。

RQ-11“渡鸦”无人机的大量运用,使美陆军和海军陆战队在感知战场环境方面优势更加明显。

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               RQ-11“乌鸦”无人机

RQ-20“美洲狮”无人机

该机是美国航宇环境公司研制的小型手持式无人机,可以提供滞空120分钟以上的自动空中情报、监视与侦察能力。该机发射方式简单,采用手持抛射升空。该机长1.4米,翼展2.8米,最大起飞重量5.9千克,最高速度83千米/小时,实用升限3000米,巡航速度37千米/小时,行动半径15千米。

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“黑色大黄蜂”无人机

在乌克兰战场上,俄罗斯军队的胜利不仅仅体现在摧毁了乌克兰军队的大量重型武器,还在于他们成功缴获了一些高端装备,其中最引人注目的是一架名为"黑黄蜂"的微型侦察无人机。

该机由美国菲力尔公司研制,长度与宽度分别为10厘米和2.5厘米,旋翼直径为10厘米,重量仅16克。该机据称是世界上最小的军用微型无人机,已装备19个北约成员国,曾在阿富汗从事特种作战任务。无人机配备有两个视频监控摄像头,白天和晚上都可以进行侦察活动。其飞行距离长达1.9千米,最长飞行时间为25分钟,而最高飞行时速达17千米。

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俄罗斯:

俄军装备的短程和近程无人机系统在组织上是陆军部队联合部队和火炮编队的空中侦察分队的一部分。这些单位装备有飞机类型的无人系统(“海雕”(orlan),“副翼”(Eleron),“梨式”(Grusha),“超光速粒子”(Takhion),“哨兵”(Zastava),ZALA-421-08(“蜻蜓”(Strekoza))和ZALA-421-04M(“燕子”(Lastochka))等)。

“梨式”(Grusha)无人机

“梨式”(Grusha)无人机是最早装备俄罗斯军队的无人机之一,由伊孜玛什(Izhmash)康采恩公司制造,基本功能是侦察与监测,有效飞行半径不大,只有约10公里。该无人机用于对目标进行远程侦察,以修正火力,能从300~500米的高度将目标坐标传送给指挥所,借助机上两台摄像机“看到”已伪装的对象并对火力效果进行记录。由于其拥有浅色涂装和能透过雷达信号的塑料机身,所以不易被敌人发现。

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自杀式小型无人机

俄乌冲突爆发以来,俄乌双方均投入使用了大量小型无人机,开辟了大规模、高频率的无人战场。

俄罗斯陆续推出了多款自研自杀式无人机,其中包括喷气式FPV神风敢死队无人机、伊朗小摩托、立方体无人机、“天竺葵”“回旋镖”“柳叶刀”巡飞弹等。

喷气式FPV神风敢死队无人机是乌拉尔无人驾驶公司推出的,其持续飞行距离为90公里,最高时速为400公里,战斗部重量为6公斤。具备射后不管的能力,无人机的智能化系统可以自动锁定目标。

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俄罗斯最早的小型攻击无人机是“柳叶刀”。这款无人机是由大名鼎鼎的卡拉什尼科夫公司旗下的子公司ZALA AERO推出的。“柳叶刀”采取了独双X翼布局,外形非常独特。这种小飞机的结构与以色列的“英雄”无人机非常相似,无人机上装备了俄罗斯国产的高清摄像机,并且具有夜视功能。在摄像头后面装有战斗部,在发现高价值目标后可以进行自爆攻击。

“柳叶刀”系列下有两款无人机,分别是较大的“柳叶刀”-3和较小的“柳叶刀”-1。其中“柳叶刀”-3它重达12公斤,战斗部重3公斤,提拥有40分钟续航时间和40公里飞行距离。而较小的“柳叶刀”-1只有5公斤重,战斗部1公斤,续航时间30分钟,最远飞行距离为30公里。

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以色列:

“萤火虫”自杀无人机

2016年,以色列对外展示了一种小型单兵自杀式无人机“萤火虫”(spike firefly),这种武器已经于2020年正式装备以色列军队并参与过实战。

“萤火虫”是一款由拉斐尔先进防御系统公司研发的直升机式无人机,飞机重约3千克,收拢的时候呈柱状,直径8厘米,高40厘米,顶部是它的可折叠共轴对转螺旋桨,展开后旋翼直径60厘米,采用电机驱动,电池供电。

“萤火虫”针对500~1000米距离的战术目标,整套设备重15千克,包括3架萤火虫无人机和一个遥控控制面板。无人机采用了模块化设计,使用者可以根据需要选择安装1块或2块电池,1块电池可以提供15分钟的续航时间,无人机可以垂直起降,最大飞行速度60千米/小时。无人机可悬停,在10米/秒的风速情况下也能保持稳定,使用者也可以终止任务回收飞机。

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“英雄”系列攻击无人机

“英雄”是以色列Uvision公司与美国雷神公司合作开发的无人机系列,这是一个大的无人机系列,其下有诸多型号,例如“英雄“-120、“英雄”-70、“英雄“-30等。这些无人机外形和结构基本类似,只是体型不同,重量有别。

“英雄”系列无人机都采用模块化设计,由电机驱动的螺旋桨提供动力,机身中部有轻便可折叠的X型机翼,圆柱状的机头内安装了一部小型光电探头。为满足攻击需求,无人机内还安装了一个战斗部。

“英雄”-30重3千克,巡航时间约为30分钟,飞行距离可达40千米。在2017年美国陆军协会年会上,Uvision公司推出了1.34米长的 “英雄”-120,重12.5千克,巡航时间约为60分钟,飞行距离到60千米。

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中国:

彩虹CH-901无人机

中国航天科技集团公司(CASC)考虑到远程制导精确弹药的世界发展趋势,于2012年制造了一架携带炸药装药的一次性CH-901微型无人机。CH-901自杀式攻击无人机结合了无人机和炸弹的优点,能够在空中停留40分钟,然后发现目标进行攻击。

CH-901自杀式攻击无人机外销称为彩虹CH-901巡逻飞弹,它采用电动马达驱动螺旋桨,重9公斤,遥控航程15公里,最大时速可达150公里,最小巡逻速度为70公里/小时。这套装备由三个运输发射箱和制导设备组成,重46公斤,可由两名士兵携带。电视摄像机的分辨率允许从450米的高度探测1.5公里以上的目标。命中精度为3~5米。根据作战任务的不同,该装置配备了破片弹头或累积弹头两个战斗部分。弹头破片的有效杀伤半径为6米,累积弹头的金属射流可穿透高达150毫米的均质装甲。

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CH-817微型攻击无人机

在2022年珠海航展中,中国航天空气动力技术研究院展出了一款CH-817微型无人攻击机,这款微型无人攻击机外形酷似一个保温杯,重850克,一名士兵可以携带15枚,它的结构并不复杂,分为上下两个模块,下面的模块是传统的战斗模块,上面的模块是一个小型共轴双桨无人机飞行模块。它可以以每秒18米的速度飞行15分钟,这意味着它的最大攻击距离达到了16200米。

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无人机侦察打击系统

2019年5月,在北京举行的2019年军民融合武器展上,燕京卫士YJ2080C越野车底盘上的无人机侦察打击系统亮相。

事实上,在直径较小的管子里(在左右两边)有四架小型Sula30侦察无人机,它们能够在空中停留1小时,向操作员提供有关敌方地形和位置的数据。在8个直径更大的管道中放置了更大的Sula89自杀式攻击无人机,每架Sula89自杀式攻击无人机携带一枚重量超过2公斤的战斗部,以每小时180公里的速度撞击目标。

据媒体公布的资料显示,所有12架一次性Sula89无人机都能以很小的间隔发射,能够形成无人机蜂群,几乎同时攻击目标。它们还可以单独行动,连续摧毁战场上的各种目标。

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英国:

“火影”自杀攻击无人机

该机由英国MBDA公司在“间接瞄准射击精确攻击”(IFPA)项目下研发,意图为英国陆军提供低成本的高效的打击手段。

“火影”巡飞弹采用复合材料制成,长3.66米,重约200千克,安装有弹出式弹翼,装备一台“汪克尔”转子发动机提供动力,能在战场上空飞行10小时以上,航程约为150千米,弹体可以装配多种导引头和战斗部。机载数据链系统能对无人机进行实时控制,操作员通过VCS-4586软件对无人机进行指挥控制,并能实时监视战场态势。“火影”安装在发射车上,能够实现快速机动部署。

近年来,英军一直在推动无人机蜂群技术的发展并进行相关试验。2020年,英国空军联合莱昂纳多公司,完成多架小型无人机协同实施电子干扰的试验。2021年1月,英军在坎布里亚郡完成一场大规模无人机蜂群试验,其间使用了5种小型固定翼无人机。2022年3月,埃尔比特系统公司宣布与英国陆军签订合同,将提供5套无人机蜂群,每套蜂群包含6架小型无人机。

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土耳其:

“卡尔古-2”(Kargu)无人机

“卡尔古-2”(Kargu)是土耳其研制的一种小型四旋翼攻击无人机。“卡尔古”在古土耳其语种的意思是“瞭望塔”。

“卡尔古-2”非常轻巧,外形尺寸为0.6×0.6×0.43,但全重只有7公斤。最大时速达每小时72公里,不过只能在5公里的遥控范围内活动,巡航时间为30分钟。该无人机系统具有编程能力,可以遥控20架同时进行“蜂群”攻击。无人机搭载了一部土耳其国产的摄像机,拥有红外夜视功能和10倍焦距,高精度的摄像头甚至可以面部识别,进行针对个人的精确击杀。在进行攻击时,一旦目标消失或者取消任务还可以紧急拉起或自毁。

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乌克兰:

ST-35“寂静雷霆”无人机

ST-35“寂静雷霆”无人机由乌克兰制造商Athlon Avia开发,是一种新颖的小型攻击无人机。该无人机起飞重量为9.5kg,集成了一架小型多旋翼机和无人机本体,这样就巧妙地解决了发射问题,在发射时,先由旋翼机飞行到400至600米的高度,然后无人机本体将从旋翼机平台上脱离,再朝向目标方向飞去。

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当前,世界军用无人机的发展明显呈现出了两个方向,一个是向着“更大更高”的大型无人机,一个则是“更轻更小”的小型无人机,它们都将大大提高军队的感知能力和精准打击能力,在军事领域发挥着重要的作用。

但或许还有另一种方向,那就是大型无人机与小型无人机“融合发展”。2022年4月,美国XQ-58“女武神”无人机首次投放了ALTIUS-600巡飞弹。在今年的中国航展上,可搭载多枚巡飞弹、多架次编组攻击的“忠诚僚机”FH-97巡飞系统也推出了改进型——FH-97A无人机,它采用腹部伸缩式发射器,所搭载的多枚巡飞弹不但能打击地面目标,还能进行空战,与有人驾驶飞机配合使用。

总而言之,随着科技的突飞猛进,各式各样的无人机层出不穷,它们或将成为未来战场上的“主角”。
参考资料:
《美国军用无人机发展概况》、《低空作战!小微无人机如何制胜?》、《军用小型无人机风头正劲:高新科技赋能 角逐“低空制权”》、《便携式无人机:不可小觑的“低空之眼”》、《俄军小型无人机(系统)及其作战使用》、《外媒:中国军队装备多款小型特种用途无人机》、《步兵的“战场之眼”:“沙漠鹰”小型无人机》、《浅析以土俄乌四国小型攻击无人机发展》、《外媒:中国军队装备多款小型特种用途无人机》等。


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