吳思亮+寧波+陳宇
在世界新軍事革命浪潮的推進下,無人機已經(jīng)悄然成為重要的空戰(zhàn)武器裝備,從情報監(jiān)視偵察到精確火力打擊,擔負了越來越多的以往由有人駕駛飛機執(zhí)行的作戰(zhàn)任務。以色列作為世界主要軍事技術(shù)強國,在軍用無人機研發(fā)領(lǐng)域也占有重要地位,“蒼鷺”“赫爾墨斯”“云雀”“黑豹”等多個型號都是國際航展上的亮眼產(chǎn)品,裝備以色列國防軍后又在中東復雜戰(zhàn)場環(huán)境下積累了豐富的作戰(zhàn)經(jīng)驗,形成了技術(shù)研發(fā)與實戰(zhàn)檢驗相互促進的良好局面。
高空長航時無人機:“蒼鷺”TP與“赫爾墨斯”900引領(lǐng)風騷
高空長航時無人機(HAE UAV)是當今世界無人機領(lǐng)域研發(fā)的重點,在美軍裝備的全世界最先進的RQ-4“全球鷹”引領(lǐng)之下,許多國家都啟動了高空長航時無人機項目。以色列作為世界上屈指可數(shù)的幾個擁有長航時無人機研發(fā)能力的國家之一,“蒼鷺”TP和“赫爾墨斯”900兩種型號無人機已經(jīng)裝備到以色列空軍、陸軍和特種部隊,向世界標榜著以色列無人機技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)先水平。
“蒼鷺”(Heron)TP無人機由以色列航空航天工業(yè)公司(IAI)研制,長14米,翼展26米,與波音737客機相當,裝備一臺1200馬力(約895千瓦)的渦輪螺旋槳發(fā)動機,最大起飛重量4650千克,常規(guī)有效載荷1000千克,最大升限超過12000米,最大飛行速度234千米/時,可連續(xù)飛行20小時以上,能夠執(zhí)行遠距離飛行任務,作戰(zhàn)半徑覆蓋波斯灣、伊朗等地區(qū)。“蒼鷺”TP無人機配備有遙控和自動駕駛系統(tǒng),可搭載數(shù)百千克的傳感器,包括光電偵察設備和合成孔徑對地成像雷達,還配置了多種電子信號偵測天線,能夠執(zhí)行情報監(jiān)視目標定位偵察(ISTAR)、電子干擾、導彈武器中繼制導或通信中繼等任務?!吧n鷺”無人機2007年下半年完成首飛,2012年初正式投入使用,目前已經(jīng)裝備以色列國防軍(IDF)服役,是以色列空軍迄今尺寸最大、續(xù)航力最強、作戰(zhàn)功能最完善的無人機,曾經(jīng)部署到阿富汗參加了北約國際安全援助部隊(NISAF)的多次軍事行動。
“赫爾墨斯”(Hermes)900是以色列埃爾比特系統(tǒng)公司在“赫爾墨斯”450基礎上研發(fā)的大型無人機,尺寸略小于“蒼鷺”TP,翼展10米,采用單臺活塞發(fā)動機,最大飛行速度220千米/時,續(xù)航時間36小時,125千米時速下的最大航程4500千米。機腹下設備艙可攜帶300千克的有效載荷,包括光學攝像機、電子傳感器、干擾發(fā)射臺和無線電接收器等,其中以色列埃洛普公司研制的超光譜傳感器具備多頻譜掃描能力,能夠根據(jù)目標的材質(zhì)來進行識別?!昂諣柲埂?00于2009年試飛,2011年完成作戰(zhàn)評估,2012年簽訂9000萬美元的生產(chǎn)合同,目前已經(jīng)交付以色列空軍,用于空中軍事偵察和電子戰(zhàn)等任務,掛載“地獄火”導彈還可用于精確火力打擊。民用領(lǐng)域包括海事監(jiān)視、海洋污染評估、礦山探測和植被監(jiān)測等。30多小時的超長航時帶來巨大的出口優(yōu)勢,2011年,智利采購了“赫爾墨斯”900無人機,執(zhí)行海岸偵察監(jiān)視任務。
迷你無人機:執(zhí)行視線受阻情況下的近距偵察任務
迷你無人機攜帶最少的必備載荷,提供便于發(fā)射與回收的快速部署能力,也能夠滿足以色列國防軍未來的一些作戰(zhàn)需求。“云雀”(Skylark)無人機由埃爾比特系統(tǒng)公司研發(fā),重5.5千克,翼展 2.4米,航程 10千米,巡航速度37~74千米/時,續(xù)航時間2小時。經(jīng)過多年發(fā)展,該機型已經(jīng)形成了小型無人機家族,是以軍目前主要的服役型號,也是世界上最早投入實戰(zhàn)運用的迷你無人機。2008年,以色列國防軍與埃爾比特系統(tǒng)公司簽訂5000萬美元的合同,生產(chǎn)100架“云雀”I長航時無人機(I-LE),2011年“云雀”I-LE裝備以色列炮兵“空中騎兵”團,執(zhí)行視線受阻情況下的戰(zhàn)場偵察和戰(zhàn)損評估任務,2014年7月參加了“護刃行動”(Protective Edge)。
2015年巴黎航展期間,埃爾比特公司推出了“云雀”家族的最新成員——I-LEX,該型號與早期的I-LE相似,也是一種便攜式電力驅(qū)動迷你無人機,最大起飛重量7.2千克,能夠攜帶1.2千克有效載荷,作戰(zhàn)高度4500米,續(xù)航時間3小時。主要升級內(nèi)容包括可選的航空器飛行性能,增強了飛行安全性和適航性,安裝了加密通信系統(tǒng)和地理定位系統(tǒng),100米以上高度飛行時能夠?qū)崿F(xiàn)靜音效果。I-LEX由一個高級地面控制站操控,具有自動跟蹤和機動探測能力,2架無人機可相距40千米同步作戰(zhàn),采集的圖像信息能夠?qū)崟r傳遞到前沿部署操作員的便攜式“高級搖控視頻終端”。
“云雀”I-LEX無人機目前已經(jīng)配發(fā)到以色列國防軍步兵營級的地面部隊,主要用于反游擊作戰(zhàn)(COIN)和反恐作戰(zhàn)(CT)中視線受阻情況下的近距偵察任務,也可用于邊境防護、海上監(jiān)視和警察執(zhí)法等民用領(lǐng)域,在本土安全作戰(zhàn)中累積了幾千次的飛機架次,由于完成任務出色,2015年收到了多個國家的采購合同,澳大利亞、加拿大、法國、墨西哥、瑞典等國分別購買了該機型。
此外,以色列飛機工業(yè)有限公司Malat分部也啟動了迷你無人機研發(fā)的評估計劃,認為當前和未來10年內(nèi)無人機的作戰(zhàn)需求仍將穩(wěn)步增加,因此公司決定以開發(fā)完全新型的無人系統(tǒng)和升級現(xiàn)有平臺兩種方案,滿足以色列國防軍對小型無人機系統(tǒng)的作戰(zhàn)需求。
垂直起降無人機:“幽靈”和“黑豹”適于城市作戰(zhàn)
垂直起降無人機是近年來陸軍戰(zhàn)術(shù)無人機發(fā)展的一大潮流,飛機能夠在建筑物之間盤旋、穿行,在平地、斜坡甚至屋頂上降落,機載傳感器能夠?qū)崟r探測、顯示、傳輸目標的圖像信息,較好地滿足了城市巷戰(zhàn)中的便攜式偵察需求。美國陸軍已經(jīng)在阿富汗戰(zhàn)場部署了“鳳凰”多旋翼無人機系統(tǒng),保障地面作戰(zhàn)的士兵執(zhí)行高危任務。以色列在這方面也不落后,“幽靈”和“黑豹”垂直起降無人機就是其中的佼佼者。
“幽靈”四旋翼垂直起降無人機直徑1.45米,四個絞臂上分別安裝1部電動機,帶動五槳葉涵道式旋翼,靜音效果和安全性能良好,采用小型燃料電池供電,續(xù)航時間30分鐘,適合在崎嶇地形和人口密集的城鎮(zhèn)地區(qū)作戰(zhàn)(MOUT)?!坝撵`”機體中央安裝光電傳感器,為步兵連級單位和特種作戰(zhàn)分隊提供情報支持。2011年8月,以色列IAI公司參加航展時對外公開展示了“幽靈”無人機。
“黑豹”(Panther)小型無人機是以色列公開的另一種垂直起降型無人機。該機裝備3臺電動機,一臺位于機身尾部提供升力,兩臺位于機翼根部,小型燃料電池提供動力,發(fā)動機、螺旋槳連同翼根部均可以進行0°~90°的方向偏轉(zhuǎn),可以像美軍V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機那樣垂直起降,然后轉(zhuǎn)換成常規(guī)水平飛行,可以靈活地在城區(qū)地形或者艦船甲板上起飛和降落。“黑豹”無人機采用模塊化機翼,有2米、6米、8米等多種翼展的機翼可供選擇,在使用6米翼展的機翼時,可以攜帶8千克載荷連續(xù)飛行6小時。機腹下方掛載傳感器,可以為步兵分隊提供實時戰(zhàn)場影像信息。另外,以色列研發(fā)了尺寸更小的“迷你黑豹”無人機,重12千克,采用微型燃料電池,可攜帶1千克的載荷連續(xù)飛行90分鐘,分解后可以由步兵背包攜帶。
自殺無人機:“勇士30”巡飛彈藥與“哈洛普”無人機
自殺無人機是以色列無人機研發(fā)的一大特色,早年的“哈比”(Harpy)反輻射無人機是世界公認的“雷達殺手”,甚至還在1994年出口到中國。近幾年,以色列又推出了幾種新型自殺無人機,其中以“勇士30”和“哈洛普”(HAROP)最為著名。
“勇士30”(Hero)巡飛彈藥(Loitering munitions)由以色列Uvision公司研發(fā),是一種消耗性制導彈藥,重3千克,長78厘米,翼展80厘米,機翼采用十字形設計,具有超強的機動能力,發(fā)射后電動機工作,續(xù)航時間30分鐘,工作高度300~600 米?!坝率?0”安裝有晝/夜通用傳感器,雷達自動跟蹤目標,并將視頻信息傳送到操作員的手持式終端,通過機載數(shù)據(jù)鏈和天線可以在5~10千米或40千米的范圍內(nèi)操縱該系統(tǒng)?!坝率?0”可以安裝殺傷爆破彈頭用于當前的反恐作戰(zhàn),也可安裝其他彈頭執(zhí)行多種作戰(zhàn)任務,比如在城區(qū)作戰(zhàn)中提供獨立的火力打擊能力。
以色列IAI公司最近還推出了新型自殺無人機“哈洛普”(Harop)。該無人機基于上一代自殺無人機“哈比”研制,采用活塞式發(fā)動機,機翼可以折疊以收納在箱式載具內(nèi),機頭下方安裝傳感器,前方安裝15千克重的高爆彈頭,能夠摧毀坦克等堅固目標?!肮迤铡笨梢栽谀繕藚^(qū)上空長時間巡弋飛行,以無人偵察的形式實時傳輸戰(zhàn)場態(tài)勢,發(fā)現(xiàn)目標后則發(fā)動自殺式攻擊。
“哈洛普”采用“人在回路中”的作戰(zhàn)方式,無人機從箱式載具里發(fā)射,飛行到目標區(qū)域上方用機載光電傳感器實施探測,同時將目標圖像信息傳回后方控制站,由操作員判斷目標的威脅性,并操縱“哈洛普”攻擊選定的目標,撞擊目標的同時引爆彈頭將目標摧毀。“哈洛普”的盤旋時間長達6小時,在巡飛期間還可以作為無人偵察機使用,如果沒有探測到目標或操作員取消攻擊行動,還可以安全降落,適合攻擊時效性強的、敏感的高價值運動目標,可有效地避免誤傷和附帶損傷。2015年6月,IAI公司對“哈洛普”進行了飛行測試,準確地擊毀了標靶坦克和海上浮靶。
機載傳感器:高清探測裝備配合高級戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈
以色列IAI公司Taman分部設計了M-19HD多傳感器系統(tǒng),該系統(tǒng)源自該公司的多任務光學穩(wěn)定載荷(MOSP),2015年2月開始在“蒼鷺”無人機上進行飛行測試,未來研發(fā)成功后將安裝到“蒼鷺”TP無人機、高空長航時(HALE)、中空長航時(MALE)無人機和有人駕駛平臺上。M-19HD安裝在常平架上,由一部中波紅外高清攝像機(MWIRHD)、2部高清電荷耦合圖像傳感器(CCD)、1部低光照相機、1部短波紅外照相機(SWIR)、1部激光測距儀和1部指示器組成,嵌入部隊/全球定位系統(tǒng)(U/ GPS)之后還具備地理定位能力。
同時,以色列拉斐爾高級國防系統(tǒng)公司也研發(fā)了Recce-U實時ISR載荷,作為RecceLite系統(tǒng)的一個改型,該系統(tǒng)能夠同時收集高分辨率紅外信號和數(shù)字圖像情報(IMINT),而且視野不受任何限制。多種掃描模式提供全地形成像能力,可以根據(jù)預置的作戰(zhàn)計劃自動成像,也可實時升級作戰(zhàn)計劃,操作員還可以根據(jù)需求進行手動掃描。Recce-U安裝有寬頻數(shù)字化數(shù)據(jù)鏈將ISR數(shù)據(jù)傳回地面控制站,其中機載部分包括晝/夜電荷耦合圖像傳感器、紅外傳感器和簡易爆炸裝置探測器。
拉斐爾公司還為無人機的ISTAR作戰(zhàn)設計了DLV-53寬頻戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈,以100M/秒的速度傳輸機載多傳感器收集的海量信息。DLV-53可以提供點對點視距內(nèi)(LOS)通信和超視距通信、通信中繼和近距離空中波形支援,將高清圖像信號和合成孔徑雷達(SAR)信息傳遞給遠方的信息使用者,為無人機作戰(zhàn)提供關(guān)鍵的無線頻譜支援。未來,拉斐爾公司將進一步提高傳輸速度,使用多速率可編程調(diào)制解調(diào)器,傳輸速度從200千比特/秒~274兆比特/秒,也將運用自適應編碼和模塊化技術(shù),使DLV-53具備數(shù)據(jù)傳輸和頻譜占用控制能力,確保在任何傳播環(huán)境下都不發(fā)生鏈路中斷。
未來研發(fā)展望
以色列國內(nèi)有多家系統(tǒng)公司可以自行研制大型、中型、小型和微型無人機,產(chǎn)品種類齊全、功能多樣、性能先進,在近期、中期和遠期都將占據(jù)全世界無人機研發(fā)的“首席”位置。以色列目前雖然還沒有研發(fā)無人戰(zhàn)斗機(UCAV)這樣的大型無人作戰(zhàn)平臺,但是仍將繼續(xù)在機載傳感器和數(shù)據(jù)鏈研發(fā)上聚集力量,特別是一系列先進的電子戰(zhàn)(EW)系統(tǒng),滿足以色列國防軍的各種作戰(zhàn)需求。