武器系统本文2002-10-22收到,作者分别系海军大连舰艇学院海军上尉及海军专业技术少将图1先锋RQ-2A无人机舰载无人机的发展综述旷志高刘鼎臣摘要简要介绍了舰载无人机的发展过程、类型以及无人机的使用将对海战产生的影响,并在预测无人机的发展趋势的基础上对我国舰载无人机的发展提出了建议。
主题词舰载无人机发展趋势引言舰载无人机指为满足航空母舰、战列舰、驱逐舰、护卫舰和两栖舰等军舰的需求,装备在军舰上、主要用于在海洋上空进行空中侦察、警戒、监视、搜索、情报、通信中继、战斗破坏评估、瞄准和封锁/打击等战斗和保障活动的无人驾驶飞行器。
它是在陆基无人机的基础上发展起来的。
舰载无人机是现代海军、海军陆战队和海军航空兵的重要装备,主要用于执行战场侦察、炮火校正、目标指示、战场监视、中继制导、电子对抗等比较危险的任务。
由于无人机的成本低、体积小、用途广泛、效费比高、可避免人员伤亡的特点,越来越受到各国海军的青睐,已成为西方军事强国追求现代战争/零伤亡0的理想武器。
目前有美、英等十几个国家研制了近60种无人机,并有数种已在舰上装备、投入使用。
1舰载无人机的发展概况1.1舰载无人机的发展过程20世纪60年代,美国海军就率先发展了DASH无人反潜直升机,虽然将该无人机用于反潜作战的努力失败了,但美国海军却将注意力转向了无人机在战场监视和登陆作战中的炮火观测及修正方面的应用。
20世纪80年代,美国开始在两栖攻击舰和战列舰上装备以色列的猛犬和先锋无人侦察机,用于炮火观测,并在1991年的海湾战争中出色地完成了定位、实时战场评估、舰炮火力修正、侦察与预警等任务。
海湾战争后,美国在海军陆战队的每个侦察小组中都设立了无人驾驶侦察机特别分队。
从那以后,舰载无人机就以其独特的特点吸引了世界各国海军的注意,以迅猛的速度发展。
在20世纪90年代的几次局部战争中,无人机都发挥了显著的作用,有效地避免了有人驾驶飞机的伤亡。
1.2舰载无人机的类型在发展过程中,舰载无人机逐渐由以前的单一类型发展成不同类型多种型号。
按用途可分为靶机、传感器平台和攻击机三种。
靶机是最早发展的无人机,主要用于鉴定各类航空武器的性能、训练人员和研究防空战术,在目前的无人机领域仍占有重要的地位。
作为传感器平台的无人机主要承担情报侦察、战场监视、目标探测、指挥通讯和中继的任务,以降低有人驾驶飞机的损耗,目前绝大多数舰载无人机属于无人侦察机。
其中,比较有名的无人机有以色列的先锋无人侦察机和美国的鹰眼无人侦察机。
无人攻击机是新发展的型图2 美国研制的鹰眼无人机号,仍处于研究阶段,它指可对探测到的目标进行攻击的无人机,可分为多次使用和一次使用两种。
一次使用型类似于舰载导弹,凭借其较长的航行时间和灵活的选择攻击能力对目标发起自杀性攻击;多次使用无人机则利用携带的导弹、鱼雷、炸弹或其它武器对目标进行攻击,飞机本身被回收后可多次使用。
其中典型的有以色列的蜜蜂反辐射无人机和美国的QH -50反潜无人机。
美国研制中的潜射垂直起降攻击型无人机能够携带4枚小型灵巧炸弹或低造价自控攻击制导弹药。
按起降方式可分为固定翼无人机和垂直起降无人机两种。
固定翼(含折叠翼)无人机一般要采用不同的外加动力来完成起飞,如利用有人飞机载到空中进行投放、借助发射架进行弹射起飞、利用较长的跑道或滑轨滑跑起飞、借助起飞车加速起飞、火箭助推起飞等,或者直接借助人手起飞。
除由于机身较小、质量不超过10kg 的无人机可手执起飞外,其余的固定翼无人机均要求有相当大的舱面空间,对载舰平台有一定的限制,只能在大型军舰上才能装备。
除起飞外,舰载无人机的回收也是影响其战斗使用的一项因素,固定翼无人机的回收可分为使用降落伞的伞降回收、利用舰载直升机进行空中挂载回收、普通舰载机式的尾钩制动滑跑着舰回收、拦阻网拦截回收、气垫着舰和手动控制着舰回收几种,这些回收方式,要么对载舰的要求较高,要么对无人机的要求较高(伞降回收时无人机直接降落在舰上容易损坏内部仪器和结构、引发事故,降落在海上又可能因海水的腐蚀而对机舱内的设备和仪器造成损坏)。
垂直起降无人机由于对载舰平台的要求低而适合各型军舰使用,以至美国海军提出适应海上应用的舰载无人机首先应具备垂直起降功能。
该无人机可分为直升机型、倾转旋翼型和特殊改造的固定翼型无人机三种。
其中,后者又按改造的不同可分为利用尾支架或尾座式起落架支撑的尾座式垂直起降,利用推力矢量技术转动机身的自由翼无人机垂直起降和专用起降发动机垂直起降三种。
垂直起降无人机虽然机动灵活、便于大量配置和伪装而战斗能力强,但其作战半径较小和有效载荷少影响了它的战场运用。
采用推力换向技术的倾转旋翼无人机由于兼有直升机的垂直起降能力和固定翼飞机的快速机动能力、长时间航行能力而有更广阔的工作范围,成为舰载无人机的发展方向之一。
舰载无人机的类型有:#按搭载平台可分为水面舰艇平台式和潜艇平台式两种,潜艇平台无人机又可分为导弹发射筒和鱼雷发射管储存发射两种。
目前舰载无人机主要指以水面舰艇为平台的无人机;潜载无人机尚处于预研阶段,一旦研制成功,潜艇对海、空的探测搜索能力将产生质的飞越,而且还可利用无人机引导潜射防空或反舰导弹攻击空中和水面目标,潜艇的对海对空攻击能力和攻击的隐蔽性极大增强,潜艇自身的安全保障能力也将大大增强。
#陆基无人机按尺寸大小可分为大、中、小型无人机,舰载无人机可分为重、中、轻、微型。
限于舰艇平台的尺寸,舰载无人机主要是微型和轻型。
舰载无人机一般重几千克至几百千克,长宽均小于10m 。
如海湾战争中用的美制指针无人侦察机,最大起飞质量仅3.5kg,长1.74m,宽仅1.83m,是世界上最小的作战飞机。
#按制造方法可分为改装型与研制型两种。
改装型机主要是早期为节约成本缩短周期而由有人驾驶飞机改装而来,也有的是由反舰导弹改装而来,如前苏联的沙道克和沙箱无人机就是分别由沙道克和沙箱反舰导弹改装而来的,美国的QF -4无人机由F -4B 战斗机改装而来。
#按续航能力可分为远程、中程、近程和短程四种类型。
远程舰载无人机续航时间一般在12h以上,按飞行高度又可分为高空型(飞行高度在18000m以上)和中空型(飞行高度在数千米),主要用于执行全球性侦察监视、敌后纵深区域侦察监视、战区侦察监视等战略战役侦察任务;连续大范围地监视/侦察,获取有价值的战略战术情报,监视和侦察严密设防的高价值目标。
中程舰载无人机的活动半径为700km~1000km,一般采用自主飞行,实施可见光照相侦察、红外线和电视摄像侦察,实时传输图像,用于战役侦察及战果评估任务。
短程舰载无人机的活动半径为150km~350km,飞行高度为3000m~6000m,这类无人机多为小型无人机,最大尺寸3m~ 5m,质量小于200kg,一般装备电视摄像机、前视红外装置、红外扫描仪或激光测距/指示器等侦察设备,用于战场侦察监视、目标搜索与定位和战场评估等战术任务,是战术舰载无人机中占比重最多的机种,也是实战中使用最多的机种。
以色列的先锋舰载无人机,在海湾战争中共执行飞行任务522架次,总飞行时间1640h,执行探测与指示地面目标、实时图像传输、为舰炮进行火力较正和实时战果评估、侦察与预警等任务立下了赫赫战功。
近程无人机由于活动半径在数千米到数十千米之间,飞行高度为2000m~4000m,最大尺寸2m~4m,质量一般小于100kg,装备小型光学摄像机、电视摄像机或微光(红外)摄像机等侦察设备,主要用于近岸及小型舰艇的战场监视。
1.3舰载无人机对海上作战的影响1)舰载无人机的侦察目指功能的影响21世纪高科技条件下的局部战争的基本特征是信息化,强调和依赖信息能力,未来军事力量的较量集中在获取制信息权。
海军舰只作战的困难在于舰艇本身获取战场情报的手段及作用距离有限,难以获得较完整的战场信息,舰载导弹难以发挥其最大性能;而依靠卫星或舰载机提供目标信息,存在着不能随机指定目标区域、不能实时接收、不能获得连续而系统的情报、目标信息精度不够以及需要考虑机载人员安全等问题。
舰载无人机不仅可实时提供目标区的各种信息,而且可提供目标的精确图像,利于识别目标,为指挥员实施打击提供依据。
特别是潜载无人机的研制使用,将提高潜艇的作战能力,扩大潜艇的作战范围,改变潜艇的作战使命。
2)舰载无人机的中继通信功能的影响舰载无人机的通信中继功能不仅能实时沟通战场前沿与后方之间的信息传输,还能为超视距攻击导弹进行攻击制导,降低导弹发射时对目标信息精度的要求,改变导弹攻击的模式,提高导弹攻击的效能。
3)舰载无人机的攻击功能的影响舰载无人机具有飞机和导弹的双重特点,可以自动搜索和攻击目标,可用激光武器攻击空中、地面目标,或弹道导弹;也可用导弹或低成本非制导武器攻击敌方舰船、地面目标;用反辐射导弹或本身装备反辐射导引头攻击敌方雷达、通信指挥设备,摧毁其作战系统;或使用电子干扰机对敌方编队和舰艇进行电子干扰,干扰其信息探测、指挥和通信,使敌方舰艇编队看不见、打不着、联不上,成为挨打的靶子。
特别是反辐射攻击能力,由于无人机可连续在战区上空巡航几个小时,只要敌方雷达一开机,无人机就可进行攻击;一旦敌方雷达关机,无人机可凭借记忆进行主动搜索攻击或继续待机,等待目标重新开机或重新选择其它目标进行攻击。
攻击型无人机的战场运用将会改变以往海战场的作战模式。
4)舰载无人机的运输能力的影响目前美国正在研究提高无人机的承载能力,用于战场补给。
如利用垂直起降无人机为分散在战场上的部队提供补给支援、用无人空中加油运输机为作战飞机加油、用无人驾驶运输机输送陆战队员和装备登陆等。
由于无人机的机动性能、隐身性能、载重比相对于有人飞机来说要好,因而未来海战中后勤保障能力及登陆作战的速度将得到提高,加速战争发展的进度。
2舰载无人机的发展趋势2.1机体小型、微型化为满足舰艇作战的需要,舰艇上要求配备多架无人机以执行预警、侦察、中继、攻击等任务,而舰艇上空间狭小,武器装备容纳空间有限,难以存放起降大中型无人机;同时,小型、微型无人机由于结构更简单、造价更低廉,效费比相应更高,更受欢迎。
特别是采用高分子技术、新型合成材料制成的微型侦察无人机发展更快。
这种无人机可以进入建筑物或舰艇内部进行侦察或粘附在设备上充当潜听哨和视频监视哨,用于侦察卫星和普通侦察机侦察不到的死角。
2.2无人机起降垂直化舰载无人机的起降目前是困扰无人机战斗使用的一个问题,尤其是无人机的降落回收,目前固定翼无人机大部分是靠阻拦网或伞降回收,很容易带来不安全隐患。
旋转翼无人机能实现垂直起降功能,但巡航速度较小,机动性能较差,容易遭到攻击而受损,有效载荷少,航程及航行时间都较短,难以满足海上大范围作战的需要。
倾转旋翼无人由于具有上述两种无人机的优点、避免了其缺点而成为优先考虑发展的舰载无人机。