【装备】披挂登场：浅谈中国武装无人机的发展无人机挂载TY90空空导弹的改装组件 UCA

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无人机挂载TY90空空导弹的改装组件

UCAV的对空作战能力是在对地攻击能力后的另一个技术发展方向，本次航展上展出的无人机群中就出现了挂载TY90空空导弹的型号。无人机挂载空空导弹虽然在技术上并不存在大的问题，但是至少在目前为常规无人机装备空空导弹还是画蛇添足。无人战斗机的对空作战能力并不是装上空空导弹就具备了，高机动性和先进的导弹只是基本的条件，真正想使其取代常规空战战斗机，就必须解决几个重要的技术难关，依靠从气动、火控、武器到智能化自主控制等方面的综合作用。

2006年珠海航展上首次出现的“暗剑”是国内开发的高机动无人战斗机。具备隐身能力和高机动性能的“暗剑”是未来空中作战平台的概念机，同时参展的还有类似气动布局的有人战斗机，这种有、无人机通用平台的设计思想与美国下一代战斗机的发展方向基本相同。“暗剑”是一种在战术目标和技术思想上与“战鹰”完全不同的机型——“暗剑” 没有“战鹰”那样重视突防能力和隐蔽性，而是通过气动布局上的考虑提高机动性能。“暗剑”虽然也具备低信号特征和挂载对地武器的内部弹舱，但是明显的气动特征却表现出其重视空战性能的设计目标。“暗剑”是中国航空科研系统唯一公开的无人战斗机技术发展的项目，在设计手段和应用思想上表现出了国内航空产品中难得的创新精神。

“暗剑”无人机模型

美国很多航空技术人员认为无人化是未来先进战斗机的重要发展方向，因此其很早就开始对无人战斗机进行技术验证。国外相关资料和国内相关科研单位都对无人战斗机技术进行了系统验证。国外试验和国内模拟结果虽然支持了空战无人机的观点，但是也同样证明了现阶段无人机在空战能力上还无法与有人战斗机相比。现代无人机在空战技术发展上还存在多个短时间内难以突破的技术难关，如数据链和战术分配系统的自动化控制能力暂时还不能取代人的作用。无人战斗机自主作战的环境感知和战术态势判断能力存在明显不足，也无法解决集中控制多架无人战斗机协同作战的指挥条件。更为重要的问题是无人战斗机应对复杂作战环境时的反应能力不足，尽管在单机空战中能够表现出非常可观的战斗力，但在编队空战中却无法进行有效的协同作战，这个缺陷在控制信号受到干扰后被迫独立进行作战决策时将更加严重。

传感器技术的发展已经开始逐步克服制约无人战斗机应用的技术瓶颈。美国为F-35战斗机开发的合成孔径全景观察系统是一种高技术探测手段，该装置采用分布在机身不同位置的传感器阵列，回避机身的遮挡以使飞行员获得真正无障碍的周视观察能力。F-35的全向观察传感器不但能够为飞行员提供前所未有的观察条件，同样也可以作为无人战斗机的态势感知传感器来使用。执行空战任务的无人战斗机在采用类似设备后，机载智能处理系统将获得飞机周边空域的各种目标和威胁信息，可以弥补对整体战场空间环境缺乏掌握的缺陷。无人战斗机只有使用比较完善的人工智能控制系统，才具备实用化的条件。人工智能控制系统将由计算机完成态势感知、任务决策、任务分配和信息传递，可以在战斗环境下自主完成系统间的战术协同和敌我识别。人工智能控制系统不但要有高可靠性和完善的“火-飞-推”综合装置，而且要解决控制系统的可靠性、通讯联络的保密性、反应的灵活性和成本的可控性。

现代战斗机的对空作战任务可以简单地分为防空拦截和空中优势两类，这两类对空作战任务虽然在装备上可以用同样的战斗机来完成，但是对无人战斗机则意味着完全不同的使用方式和技术难度。无人战斗机在争夺空中优势和格斗空战方面还存在技术不足，在国土防空的拦截作战时却可以发挥非常好的效果。美国和前苏联在冷战初期都为国土防空需要而建立了自动化引导攻击系统，采用该系统的战斗机可以在地面控制中心的直接控制下，自动完成从起降、搜索目标到发射武器攻击的全部工作，飞行员在理论上只需要在自动化控制系统中起到监控和应付突发情况的作用。冷战期间发展的自动化截击引导系统就是将战斗机当成活动的“导弹发射架”，利用雷达和数据通讯系统控制这个“发射架”在适当的地点和时机发射导弹。这种简单直接的方法虽然缺乏灵活性，却能够满足最基本的使用要求。早期自动防空引导系统的技术和应用非常接近无人战斗机的作战条件，其实践应用的经验可以作为无人战斗机防空系统的参考，现代导航定位和电子技术的发展又可以改进和完善早期的指挥引导体系。现代无人战斗机在国土防空作战中可以利用早期自动截击引导系统的技术原理，利用现代电子技术和指挥控制手段彻底取代飞行员，利用地面控制中心和双向数据通讯系统来完成整个作战过程。

能够自主执行空中优势任务的无人战斗机具有取代常规战斗机的基础。根据国外航空技术人员对飞机性能和电子技术发展之间关系的评价，现役第三代战斗机是飞行员在计算机辅助下执行任务，机载航电系统向飞行员提供数据并执行其操纵动作；现役第四代战斗机是智能专家系统辅助飞行员进行决策，机载电子作战系统在提供数据的同时还会向飞行员提供建议，还可以在设计标准内进行包括威胁排序、辐射强度控制等自主决策。无人战斗机则是由人工辅助机载智能任务管理系统的独立决策，操作人员作为电子智能装置的后备方案以应付特殊情况。

作战无人机在海军中的应用前景

美军MQ-8无人直升机

无人攻击机在对海攻击作战中的地位与作用要比对陆作战更有价值。因为海上目标往往更加明显，抗打击能力也相对比较脆弱，而对海攻击时的无人作战平台在技术要求和战术上也比较简单。现役UCAV能够有效执行在复杂地理条件下的近海配合小型舰艇作战，MQ-1或“长虹”-3这样的小型无人机就足以对轻型舰艇毁灭性的打击，适合作为空中侦察和打击力量配合排水量有限舰艇的作战行动。装备舰载UCAV的小型舰艇可以获得前所未有的打击力量。但常规无人机因为起落方式的限制而难以在小甲板舰艇上使用，因此，轻型舰艇的舰载UCAV更适合使用尺寸较小的旋翼机。美国海军早在1963年就开始在水面舰艇上装备QH-50型无人反潜直升机。虽然该机因为技术问题导致事故频繁，但是其装备数量高达746架也确实证明了水面舰艇使用无人旋翼机的能力。美国和欧洲国家从上世纪80年代就开始发展舰载无人旋翼机，早期被称为“飞行花生”的CL-227有效解决了舰上起落的问题，美国开发的MQ-8也比较好满足了舰载使用要求，德国海军在护卫舰上使用S100无人直升机成功进行自主起落，也证明无人旋翼机在技术上已经满足装备小型水面舰艇的需要。中国海军如果能够利用现有旋翼无人机的技术和观瞄武器系统，完全可以发展出类似MQ-8这样的舰载UCAV。装备无人旋翼机的022隐身导弹艇能够自主完成远程导弹的中继制导，还可以用UCAV挂载轻型导弹对“濒海战斗舰”或“光华”这样的目标进行攻击。

X-47B舰载无人机想象图

航空母舰和两栖攻击舰这类有全通甲板的军舰可以使用大型UCAV。 “战鹰”这类隐身无人攻击平台非常适合作为舰载攻击机或侦察机使用，其相当于一枚带可分离弹头并可重复利用的巡航导弹。海上作战时攻击目标信号特征明显和战术要求简单的特点，适合作战无人机在规划任务的前提下完成必要的攻击/侦察任务，通过攻击/侦察无人机的装备缓解舰载战斗机数量与需求上的矛盾。美国海军早在上世纪末就在舰载机的项目中开始UCAV的研究。美国在2003年开始的J-UCAV（联合无人作战飞机）计划准备利用与JSF类似的方法，为海、空军发展通用性较高和战斗力、生存能力与成本均可承受的机型。J-UCAV计划执行防空压制、电子战、侦察监视和精确打击任务，X-45和X-47都在这个项目基础上发展了适合海军需要的验证机。J-UCAS项目在发展过程中因为海、空军在技术需求上的矛盾，最终导致海军自行发展专用的UCAV-N舰载无人机。美国海军在2007年选择X-47B作为UCAV-N的技术验证机，通过该项目验证飞翼布局的隐身设计、自主空中加油和航母上使用的能力。美国海军计划中的UCAV-N将具备低信号特征和高战场生存能力，可以自主完成航母上弹射起飞和拦阻着舰并与其他机型通用设备，实用机型的成本和维护工作量分别是F-35C和F/A-18C/D的50% 。

美国海军下一代舰载机构想中还有无人战斗机计划，完全有可能采用UCAV作为F-35C的换代舰载战斗机。无人战斗机利用体积小、重量轻和起飞方式灵活的优点，能够大幅度降低舰载战斗机对起降场地的要求，甚至可以最终使其摆脱弹射器和常规拦阻着舰系统。现代预警指挥系统如果和自动化截击引导系统进行有效融合，那么依靠舰载预警机的目标搜索和指挥能力，完全能够在完成预警功能的同时引导无人战斗机进行目标拦截，利用空、舰雷达指挥系统和数据链发挥UCAV在防空拦截作战中的效果。根据国外和国内在无人战斗机技术发展条件方面的前景分析，无人战斗机在对空作战应用技术方面将会首先以防空拦截为开端。“暗剑”无人战斗机在舰队防空作战中将能够发挥比陆地防空更好的效果。舰队防空中保护目标范围的有限性也可以限制对手战术上的选择余地，有利于无人战斗机在防空作战中执行以舰队为核心的防空掩护。

长航时战略侦察无人机的作用

RQ-4“全球鹰”高空长航时无人机

长航时无人机作为持续的战区侦察和监视手段，在卫星完成概略侦察的情况下对重点地区进行细致的搜索和识别，为整个作战系统的展开提供充分的情报与数据支持，并且利用其数量多和航迹变化多的特点应付突然出现的重点目标。美国空军利用RQ-4“全球鹰”执行远程战略侦察和持续监视任务，在应用方面已经具备部分取代有人战略侦察机地位的实力。美国海军也确定在海上广域监视系统（BAMS）项目中选择RQ-4，计划以单价5000万美元的价格采购48～68架，用来配合新一代P-8A完成全球海上侦察和目标监视的任务。长航时战略无人侦察机不但在成本上比 TR-1这类常规高空侦察机有明显的优势，而且可以回避飞行员生理条件的限制。“全球鹰”这类战略无人侦察机可以在空中连续飞行几十小时甚至是十几天。长航时无人机的发展是完善无人作战飞机体系的重要构成部分，虽然该机在体系内并不执行直接打击的作战任务，却可以作为指挥控制UCAV的手段之一。

长航时无人机在完成侦察和监视任务的同时，还可以作为UCAV的通讯中心。随着技术的成熟，UCAV在战场上的应用规模将迅速扩大，大规模无人作战平台的数据传递和信息交换都需要频繁的无线电联系。卫星和地面站在战区大范围无线电通讯上存在安全性不足的问题，虽然目前无人机主要依靠通讯卫星与后方控制中心联系，但是按照固定轨道在太空中飞行的通讯卫星很容易成为对方的打击目标。一旦通讯卫星被破坏，则必须采用其他方法沟通指挥中心与无人机的联系。装载数据中继通讯设备的长航时无人机可以在较大空域范围长时间飞行，和卫星共同成为无人作战平台与整个战场网络之间沟通的中继基站。通过长航时无人机作为节点来沟通作战平台、卫星、地（海）面指挥中心，组成适合无人作战平台融合到整个作战系统之中的完善战场网络。没有长航时无人高空侦察机的配合，无人机作战系统是不完整的。尤其是需要具备独立攻势作战能力的UCAV打击力量，更加需要长航时无人机这个数据中继的管理者和信息源。

长鹰无人战略侦察机模型

国内开发的长航时无人机已经解决了动力与结构设计和材料上的难关，目前有多个型号已经处于不同的发展阶段，能够用来在战役和战略范围内执行侦察和通讯中继等任务。其中，战略无人机作为卫星的补充力量，用以完善中国自己的战略空中侦察体系。航展上展出的“长鹰”长航时战略无人机虽然并不具备攻击能力，但是其作为国家战略侦察系统的组成部分，却可以有效弥补在轨侦察卫星的不足。长航时无人侦察机的实用化不但要解决无人机自主导航和自主控制难关，而且需要具备利用卫星为通讯中介的大容量数据实时传递能力。只有这样才能够使战略侦察机无人机成为C4I节点。中国的卫星数据通讯能力在近年来的航天活动中得到展示，绕月卫星、航天员出舱活动以及伴飞卫星摄影数据的传送，证明了中国已经具备远程大容量卫星数据通讯的技术条件，飞行在地球任何位置的侦察机都可以将数据通过卫星发送到地面控制中心。中国在装备长航时无人机后，可以利用其航程优势在战争中提前在前方展开侦察和通讯中继，保证UCAV在主动攻击作战中能够获得充分的信息情报支持，避免因为控制中心对战区环境缺乏了解而影响UCAV的作战使用。

中国武装无人机的发展新趋势

国产CH-3无人攻击机，在国外同行的产品前还显得稍微有些简陋

珠海航展上展出的具有实用价值的国内UCAV与MQ-1/9相比还显得比较简陋，“彩虹”-3这类武装无人机在技术上还是在侦察机上加装武器，依靠人工控制机载电子设备引导武器瞄准和攻击的简单方法。“彩虹”-3和其他类似技术的无人机在应用上还是搭积木的手段，“1+1=2”的技术方法与RQ-1到MQ-1的变化非常相似，直到目前还没有发现类似MQ-9这样按照作战要求全新发展的机型。不过，这些国产UCAV在发展趋势上却可以体现出一个完善系统的雏形。以常规无人机和高技术无人作战平台为核心的UCAV的发展，可以看出中国军队在全系统范围内追求作战平台无人化的趋势。“彩虹”-3和“翼龙”这类常规气动布局的UCAV已经在技术上比较成熟，也有条件在较短的时间里成为中国军事装备的组成部分，“战鹰”和“暗剑”则体现了与对手争夺技术优势的意图。“战鹰”在气动布局和设计思想方面已经达到与美国X-47B相当的标准，也更容易在技术上实现。“暗剑”可以称得上是中国自己的HiMAT高机动无人技术验证机，融合了高机动气动布局和低信号特征，还采用了一机多型的设计思想，在设计思想上已经达到了国际同类技术的先进水平。但是，全新的技术观点在实现的过程中必然需要大量新技术的支持。“暗剑”是一种非常有发展前途的UCAV通用平台，但是目前的技术难度很大，在相当长的时间里都难以实用，仍然需要在今后投入相当大的力量才能有所收获。

翼龙无人机

美国空军在伊拉克操作MQ-1/9执行反游击战的行动中获得了很好的效果，与地面部队配合作战的成功增加了美国陆军对UCAV的需求。美国陆军已经开始在地面部队编制内装备MQ-1C，并且计划在每个机动作战的旅级单位编制内各配备12架MQ-1C。配属地面作战单位的MQ-1C虽然在战斗力上不如大型的MQ-9，但是相比需要与空军协调沟通才能够使用的MQ-9，直接由作战部队控制的MQ-1C在灵活性和反应的及时性上都比较出色。美军在战争中使用MQ-1/9的经验与编制和配属上的改进，也可以作为中国军队的UCAV在编制和应用发展方面的参考。“彩虹”-3、“翼龙”在技术和设备条件上偏重于侦察，将主要用来装备陆军旅、团级作战单位，在战役范围内满足战术侦察的前提下攻击重点战术目标。在常规无人机基础上发展类似MQ-9的专用无人攻击机，装备师以上部队。利用火力强度相当于强5的作战无人机执行近距离支援任务，作为陆军部队自有的空中火力支援力量配合炮兵和陆军航空兵作战。这类UCAV适合采用临时跑道正常起降或中等规格的旋翼机。“战鹰”和“暗剑”这些技术复杂和战斗力较强的机型则装备空军部队，前者主要执行与F-117类似的精确打击、防空压制和战场遮断任务，后者则可以当成高机动的隐身F-16来完成空中优势和对地（海）攻击任务。根据UCAV不同的性能特点和后勤条件配属不同的部队，可以满足不同型号UCAV的后勤支援要求和提高作战效果。

“暗剑”在上届珠海航展公开后还参加了国外航展。技术指标和设计思想上已经处于国际尖端的“暗剑”出现后，很多传言都将其看成是单纯的模型或方案失败的产物。但是，根据历届珠海航展上参展模型的后续发展情况分析，无论是有人的FTC2000、L-15还是无人的WZ2000或“天翼”，都在方案模型展出后随之开始了正式的项目工程发展，很多型号现在已经处于样机试验或交付前的收尾阶段。“暗剑”和“战鹰”这些高技术无人机方案虽然还没有正式发展的消息，不过从模型的精细程度和气动设计的完善程度上看，其都在总体上符合了国际航空技术发展的趋势。

中国航空科研系统在整体航空技术落后于国际先进水平的情况下，充分抓住作战无人机这个军事航空技术发展的新区域，在完善现有技术基础的同时，对高技术武装无人作战体系进行全面开发。中国武装无人机的设计和控制水平与国际差距还很大，国内现有的机型中缺乏MQ-9和A160T“蜂鸟”这样按照专用作战要求发展的机型，“战鹰”也没有美国X-45、X-47那样高的技术成熟程度和试验规模，还是模型的“暗剑”比起HiMAT较完善的试验结果也差距明显。但是，“长虹”-3、“天翼”“战鹰”、“暗剑”和“翔龙”这些机型的出现，证明了中国在无人机发展上不但建立了发展所需要的基础，而且在高技术UCAV方面也投入了巨大的力量和必要的资源。珠海航展上的无人机群看起来虽然还没有脱离模型展的范围，而且很多机型的设计与应用还存在模仿甚至抄袭的迹象，被戏称为“山寨XX”。不过在这一表象后展现出的是勃勃雄心，很多模型可能在未来十到十五年里会成为推动中国军事航空技术发展的新动力。西方很多空军论证人员根据军事航空技术和电子技术的发展趋势判断，作战无人机到2025年将在先进国家的战术空军中占据重要的地位。随着自动控制技术的发展和人工智能的完善，无人机将在本世纪前50年结束时取代有人战机的主力地位。中国的作战无人机同样将在这个大潮流中占据自己应得的地位，中国的航空技术人员也可以在不久的将来得到国外同行更多的尊重。

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