【原创】浅谈无人机隐身化发展趋势

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编者按:众所周知,通过提高隐身性能,可以使无人机的生存、作战能力大大增加。而不断更新的隐身技术、隐身材料以及全面的隐身性能测试设备是提高飞机隐身性能的关键所在。未来隐身无人机必然成为部队作战的“有效力量”,它将朝着各个方向细化,从而满足不同的需求,充分发挥其高速、高效、高度渗透的特点。无人机全面隐身化是未来战争的必然趋势!

随着雷达隐身技术的迅速发展,隐身与反隐身已经综合应用于世界多个无人机型号的总体设计中。新一代多用途隐身无人机的研制已经成为各国空军新的研究和发展重点。“无人争锋”将会成为未来战场的关键词之一。

 
 

 

1.  概述

随着科学技术的不断发展,现代战争形态已经悄然发生改变,无人化、隐身化的趋势越发明显。在世界近几次的局部战争中,隐身无人机发挥着重要的作用。在无人机领域中,美国、欧洲一直处于领先地位。美国是世界上最早把隐身技术应用于无人机的国家。1960年美国在Q-2无人机上,采用了隐身技术。经过三十余年的发展,1996年轰动一时的高空长航时隐身无人机“暗星”成功首飞,拉开了全球隐身无人机研制的大幕。目前来看无人机正处于一个高速发展阶段,搭载各种高新技术的机型不断涌现。

2.  分类

军用无人机是高性能信息化武器,是现代信息技术发展成果在军事方面的重要体现。自20世纪70年代以来,军用无人机越来越频繁地出现在局部战争中,无人机的发展也被越来越多的国家所重视。

世界范围内,美国与以色列的无人机发展相对领先,西欧发达国家和其他地区的一些发展中国家也有各自的进展。目前全球军用无人机已经有两百多种型号。军用无人机可以用来执行各种任务,如侦察、监视、攻击、拦截等。未来战争中,军用无人机的使用将会更加广泛。军用无人机按用途主要分为无人侦察机和无人战斗机。无人侦察机几乎不受天气和昼夜的影响,无论是白天还是晚上,都能潜入到目标上空进行侦查,为军队的作战指挥中心提供准确的目标信息,从而使军队及时掌握战场的情况,制定作战计划。无人侦察机门类齐全,种类繁多,如著名的美国“全球鹰”、“捕食者”无人侦察机,曾在伊拉克和阿富汗战争中多次执行侦察任务。无人战斗机是指携带有导弹或激光武器的无人作战飞机,主要任务是攻击、拦截地面和空中目标。和传统有人驾驶的战斗机相比,无人战斗机具有成本低、维护少、无飞行员、没有与人相关的安全性要求等特点,所以可以在不牺牲人员的情况下,完成高风险任务,进行精确打击。

3.  发展趋势

目前,美国的无人机技术处在世界领先的水平,其主要的研究对象和发展方向是长航时无人机、无人作战飞机、微型无人机和特种无人机。以色列是无人机的出口大国,无论是技术还是产量,在世界范围内排名都非常靠前,所以军用和民用无人机产品在国际市场上的占有率也相对较高。欧洲无人机技术发展较快,主要集中在英国、法国、德国、俄罗斯等国家。欧洲各国在无人机的研制技术方面各有长短,但整体的技术水平都比较一般,与美国的无人机技术相比,存在着短期内难以赶上的差距。亚洲的日本、韩国、印度、新加坡等国都在积极研制各种用途的军用和民用无人机,但他们的自主研发能力都较为薄弱,主要还是依靠从外国进口。随着“翼龙”、“翔龙”无人机侦察机,“利剑”无人机战斗机的研制成功,我国军用无人机技术迈入世界前列。

现代战争中,无人侦察机是否具有隐身功能显得格外重要。隐身无人机是现代隐身技术与无人机技术结合的成果,在未来的空战中,它们将会与各种防空武器展开巅峰对决。新型军用无人机采用的隐身技术包括以下几种:一是使用能吸收雷达波的材料;二是给无人机涂上一层能够吸收红外光的涂层;三是使用加入了防红外辐射化学原料的发动机燃料;四是减少表面缝隙;五是采用低噪声发动机;六是采用隐身的气动外型设计。

3.1 RQ-8

20世纪90年代末,美国海军发布了新型舰载无人直升机项目的招标,用以替换退出现役的RQ-2“先锋”无人机,在这样的大背景下,由美国诺斯罗普·格鲁曼公司研制的垂直起降舰载无人机,走入了人们的视野。此型无人机是在施韦策330型小型民用直升机的基础上改装而来的,通过优化机身、换装新的燃料系统、安装无人机电子元器件和传感器等改装后,于2002年5月19日成功首飞,并正式命名为RQ-8火力侦察兵。

图3-1 RQ-8火力侦察兵

RQ-8无人机是一款舰载的、旋翼的也就是我们俗称的无人直升机,这种飞机最大的特点就是起降的时候占用的这种起降场的面积很小、部署较为灵活。应用场景多为甲板面积较小的水面舰艇上,例如驱逐舰、护卫舰等都可以,甚至是一些大型的商船,或民用船只都可以部署。

3-2 RQ-8A

首飞后经过一年多的飞行试验,虽然取得了良好效果,但美国海军认为RQ-8并不能满足自身需求,诺斯罗普·格鲁曼公司对RQ-8进行了一系列的升级改进,改进后的无人机却被美国陆军选中,并作为其“未来战斗系统”中的重要一环。美军将改进后的火力侦察兵无人机的编号由RQ-8调整为MQ-8,首写字母由R改为M,虽然只是一字之差,却足以表明已提升后的火力侦察兵蜕变为一种真正能够承担起多种任务的“空中多面手”。

3-3 MQ-8无人机

RQ主要是执行侦察任务,包括侦察监视、情报获取等非打击任务,不具备对抗性。而发展到MQ,“M”实际上代表的是多任务能力。从RQ到MQ,意味着除侦察能力之外还具备了独立打击能力。RQ-8与MQ-8从外形上很容易区分,RQ-8采用三桨旋翼系统,MQ-8采用四桨旋翼系统,桨叶数量的增加也就代表着升力增大,有效载荷得到了提升。执行察打一体任务更加灵活,一个平台既实现发现也可以实现打击。通过对性能进行提升,MQ-8的最大飞行速度,巡航速度以及留空时间与有人直升机基本相当,可以武装直升机进行配合和协同。MQ-8一旦升空,控制系统可从地面控制站移交给“阿帕奇”或“黑鹰”直升机空中平台,实现无人机和有人直升机的精密协同作战。

3.2 RQ-170

经过多年的试验试飞,2011年8月据诺斯罗普·格鲁曼公司网站报道,火力侦察兵无人机已经完成海上部署。同年岁末,由洛克希德·马丁公司研制的一种高空长航时隐身无人机被称为袖珍版“B-2”的小型隐身无人机突然闯入了人们的视野。这就是被称为“坎大哈野兽”的RQ-170“哨兵”无人机。

3-4RQ-170“哨兵”无人机

2009年12月4日,美国空军首次证实了RQ-170的存在,RQ-170被部署在阿富汗境内,由于2007年底,在阿富汗南部坎大哈国际机场露面,获得了“坎大哈野兽”的外号。RQ-170“哨兵”无人机主要用于对特定目标进行侦察和监视。首写字母RQ表示该机为“侦察无人机”编号为170,此编号并不像是传统飞行器一样,从1开始编号,是为了掩盖其存在,与当年神秘的F-117如出一辙。这也充分显示了RQ-170具有相当高的密级。

3-5RQ-170“哨兵”无人机

RQ-170应该说是一个很神秘的无人机,它不是一种真正为了隐身而设计的无人机,但是本身又有很突出的隐身性。RQ-170采用无尾飞翼的气动设计,搭载一台涡扇发动机作为动力。

3.3 欧洲神经元无人机

3-6 神经元无人机

在世界无人机大舞台上,除了美国研制的无人机之外,欧洲六国共同研发的神经元无人机同样引人注目。这种飞机大量采用了复合材料,在雷达反射屏上,只有一只麻雀大小。神经元无人机由法国达锁航空公司牵头,瑞典、意大利、西班牙瑞士和希腊参与研制,是一种聚集了多国力量的先进隐身无人机。2003年启动项目计划,2012年11月神经元无人机在法国伊斯特尔空军基地成功首飞,法国国防部称其开创了新一代战斗机的纪元。

神经元无人机最大的特点是由欧洲多国联合生产的,主要应用于陆上作战,是一种固定翼的无人的隐形机。它借鉴了B-2隐身轰炸机的设计,采用了无尾布局和翼身融合的外形设计。W型尾部,直掠三角机翼以及锯齿状进气口遮板,几乎所有的设计细节都在为了隐身而考虑。于此同时,全机大量采用全复合材料。尽管自重达到7吨,翼展尺寸与幻影-2000相当,但显示在雷达屏幕上的面积,仅为0.01平方米。

 

3-7神经元无人机

3-8神经元无人机

神经元无人机有效载荷接近1吨,机身下方装有两个内置武器舱,可挂载激光制导炸弹,地面指挥系统可通过实时指令,指挥飞机发射武器弹药,实施超视距防区外精确打击。此外,它还可以挂载2-4枚空空导弹。如果这些吊舱,挂载一些电子干扰设备,未来将应用于编队使用或集群使用,可以互相弥补配合,达到更大的作战效果。

3.4 MQ-25

2018年8月30日,美国海军宣布波音公司赢得了MQ-25A“黄貂鱼”舰载无人加油机合同,初始合同金额为8.05亿美元。包括4架“黄貂鱼”无人加油机的设计、开发、制造、测试和交付。最终,合同价值130亿美元,总共将采购72架该型无人机。

MQ-25采用翼身融合的形式,具有大倾斜角V型尾翼,机翼细长,飞机巡航飞行效率较高,重型起落架使得该机能完成舰上起降要求。配备一台AE3007N涡扇发动机,该发动机技术非常成熟,也是美空军RQ-4B“全球鹰”和美国海军“MQ-4C”海神“无人机的主发动机。MQ-25将燃油储存在发动机周围的油箱中,其折叠机翼的内部部分是“湿”的,这意味着存储在部分机翼里面的燃油可以自由移动。其中最引人注目的是进气道的设计,进气道是隐身的弱点,该机采用了背部埋入式进气道,这种布局在飞行器设计中非常罕见,此项设计大大提高了隐身性。

 

3-9 MQ-25在航母上起降

美国航空母舰将F-18“超级大黄蜂”、F-35C和EA-18G“咆哮者”作为主要攻击选项,F-18超级大黄蜂是4++代多功能战斗机,它的射程为1089海里,作战半径为400海里,F-35C是第五代多功能隐形战斗机,它具有1200海里的打击范围和669海里的作战半径。EA-18G“咆哮者”是专用版双座F-18超级大黄蜂战机,它的打击范围是1275海里,作战半径是390海里。有了它,F-18、F-35C和EA-18G射程将会大大增加,使它们能够从远离目标的超级航母上发射,而不在反舰导弹系统的射程之内。当执行攻击任务时,作战半径的增加也将提供更多的战术自由度。总的来说,MQ-25无人加油机对于美国海军来说是一个巨大的力量倍增器,也终将改写未来海战的格局。

 

3-10 MQ-25对现有战机作战半径的提升

4 结束语

无人机的历史可追溯到第一次世界大战时期,第一架无人机于1917年在英国研制成功至今已有百年历史。从上世纪50年代后期开始到上世纪90年代初,随着世界政治格局的变化,国际上各军事强国都秘密加大对隐身无人机的研究力度。如今,无人机的应用领域越来越广泛,研制和发展的速度也越来越快。

无人机在国防军事上的巨大作用已经得到了世界各国的广泛认可与重视,未来无人机智能化、隐身化必定会有着更为广阔的军事发展前景以及战略意义。

 

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创建时间:2022-12-05 14:22
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