飛翼布局性能優(yōu)越
“利劍”無人機(jī)是我國順應(yīng)無人機(jī)的隱身化、智能化和精準(zhǔn)化發(fā)展趨勢而研制的新型、高性能對(duì)地攻擊型無人作戰(zhàn)飛機(jī)。它將隱形化與無人化融為一體，被視為戰(zhàn)機(jī)行業(yè)精英中的精英，空中作戰(zhàn)利器中的利器。
“利劍”采用具有蝙蝠式外形的無尾飛翼式布局結(jié)構(gòu)，酷似科幻大片中的未來戰(zhàn)機(jī)，與美國海軍的X-47B無人機(jī)十分相似。無尾飛翼加機(jī)背進(jìn)氣道設(shè)計(jì)是無 人隱身作戰(zhàn)飛機(jī)的標(biāo)志性設(shè)計(jì)，這種翼身融合的設(shè)計(jì)具有阻力小、升力大、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠較好地兼顧隱身、航程、載荷等多方面性能。目前，世界上的主流 隱形無人機(jī)，包括美國的X-47B、法國主導(dǎo)的“神經(jīng)元”、英國的“雷神”等，無一例外采取了這種布局。
飛翼式布局沒有垂直尾翼和平尾，不僅可以降低飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量，也不會(huì)產(chǎn)生垂尾與機(jī)身的角散射、鏡面散射，減弱了雷達(dá)電波的反射源。在同樣展弦比的情況 下，飛翼式布局的升阻比大約是常規(guī)布局的1.4倍，因此，這種結(jié)構(gòu)巡航升阻比高，航程性能好，可以提高飛機(jī)的載荷，保證飛機(jī)具備較強(qiáng)的攻擊能力。
“利劍”的進(jìn)氣道和X-47B、“神經(jīng)元”等無人作戰(zhàn)飛機(jī)一樣，采用了背負(fù)式上下S形的進(jìn)氣道，就是進(jìn)氣道位于機(jī)體背部，向下進(jìn)入機(jī)體然后再進(jìn)入發(fā)動(dòng) 機(jī)。這種背負(fù)式進(jìn)氣道能增加機(jī)身容積，提高結(jié)構(gòu)效率。進(jìn)氣道明顯后掠，是為了提高進(jìn)氣口的隱身能力，它的原理與加大機(jī)翼后掠角減少回波強(qiáng)度的道理是一樣 的。
“利劍”機(jī)身上下表面在展向上與機(jī)翼表面和緩過渡，融合為一體，整個(gè)表面光滑順暢，沒有明顯的界限、鼓包、縫隙等，這種制造工藝水平進(jìn)一步提高了飛機(jī)的隱身性能。
它的機(jī)身大量使用各種復(fù)合材料和新工藝，機(jī)身重量輕，吸收雷達(dá)波的頻帶寬，有利于提高其隱身性能。機(jī)腹部位裝有合成孔徑雷達(dá)，并設(shè)有內(nèi)置武器艙，可以攜帶一枚或數(shù)枚精確制導(dǎo)炸彈執(zhí)行攻擊任務(wù)。
機(jī)背上方凸起的球狀部位是一塊明顯的灰色區(qū)域，與機(jī)身形成了鮮明的對(duì)照。這里安裝著衛(wèi)星通信系統(tǒng)，機(jī)頭下部裝有光學(xué)監(jiān)視系統(tǒng)。這些都使“利劍”不僅具有較強(qiáng)的自動(dòng)跟蹤、偵察能力，而且可以對(duì)敵后縱深高價(jià)值目標(biāo)進(jìn)行定點(diǎn)式精確打擊。
可見，“利劍”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其主要作戰(zhàn)任務(wù)不是偵察監(jiān)視，而是突破敵方嚴(yán)密防空體系、打擊敵方縱深高價(jià)值目標(biāo)。這標(biāo)志著我國正式進(jìn)入無人機(jī)研發(fā)領(lǐng)域的世界頂尖行列，說明我國航空工業(yè)的技術(shù)水平又有了新的重大躍升。
隱身能力仍需提高
“利劍”無人機(jī)的首飛，標(biāo)志著中國新一代隱形無人攻擊機(jī)已橫空出世，但與國外同類型戰(zhàn)機(jī)相比，“利劍”仍有一些不足之處。
隱形無人機(jī)的主要散射源集中在翼身結(jié)構(gòu)和尾噴口上，而后者恰恰是“利劍”的弱項(xiàng)。“利劍”后部的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口是其機(jī)體上最突兀的一部分，它沒有采用隱形化的遮蔽處理，而是直接裸露在外。這樣，尾噴口的高溫就會(huì)成為敵方紅外探測器的目標(biāo)。
為什么會(huì)是這樣？根本的原因恐怕還是受發(fā)動(dòng)機(jī)的制約。“利劍”的單發(fā)動(dòng)機(jī)是俄制RD-93渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)保留了尾部收斂片，加力燃燒室占發(fā)動(dòng)機(jī) 的長度比例較大，會(huì)占據(jù)機(jī)體過多的空間，增加飛機(jī)內(nèi)部布置的難度，還會(huì)使機(jī)體過大，從而影響飛機(jī)的起降性能。而加力燃料室是用于保證戰(zhàn)斗機(jī)超音速?zèng)_刺的， 這樣的沖刺會(huì)消耗大量燃料，降低飛機(jī)的航程，而隱身無人作戰(zhàn)飛機(jī)的基本要求之一就是有較大的航程、滯空時(shí)間和作戰(zhàn)半徑，其飛行包線非常狹窄，基本上局限在 高亞音速范圍內(nèi)，所以，不需要使用加力。目前我國還缺少適合隱身無人作戰(zhàn)飛機(jī)使用的中等推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，如果去掉RD-93的加力燃料室，就會(huì)存在一定的 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)于一架新機(jī)來說是無法接受的。
反觀同行中的翹楚X-47B，就對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口采用了隱形設(shè)計(jì)。由于沒有收斂片，尾噴口能與機(jī)身渾然一體，降低了紅外輻射。但付出的代價(jià)是，X- 47B放棄了發(fā)動(dòng)機(jī)的加力推力功能，只能以亞音速飛行，而且加速能力很一般。不過，為了不被敵方的雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，這些代價(jià)被認(rèn)為是值得的。
“利劍”發(fā)動(dòng)機(jī)外置、對(duì)噴氣口這一高熱位置沒有進(jìn)行重點(diǎn)處理，也從另一個(gè)側(cè)面說明，我國并未完全掌握隱形無人攻擊機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)的遮蔽式設(shè)計(jì)技術(shù)。一些人 甚至認(rèn)為，“利劍”目前還不能與歐美無人攻擊機(jī)相匹敵。一些專家表示，未來“利劍”的發(fā)動(dòng)機(jī)將是我國正在研制的10噸級(jí)新一代中等推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。屆時(shí)， “利劍”的隱身能力將會(huì)有一個(gè)大的提高。
當(dāng)然，造成這一現(xiàn)象還有另一個(gè)重要原因，那就是“利劍”無人機(jī)沒有后向隱身的迫切需求。“利劍”針對(duì)的潛在對(duì)手防空縱深很淺，其雷達(dá)基本就是一線部 署，“利劍”從大陸飛向目標(biāo)時(shí)，不會(huì)有雷達(dá)從后面照射過來。因此，“利劍”只要做到較好的正面隱身效果，就可以在作戰(zhàn)中有效隱蔽自己。
我國的國情也決定了中國的無人機(jī)需要在隱身與價(jià)格上尋找平衡點(diǎn)。無人機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)之一就是價(jià)格較低，作戰(zhàn)時(shí)，在經(jīng)濟(jì)上損失得起。如果把無人機(jī)設(shè)計(jì)得過 于精細(xì)，所有的技術(shù)指標(biāo)都按照最理想的狀況來設(shè)計(jì)，勢必會(huì)造成成本過高，使無人機(jī)的價(jià)格優(yōu)勢大打折扣。因此，研制隱身無人機(jī)，并不是技術(shù)水平越高越好。從 這個(gè)角度上說，“利劍”在尾噴口等細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上較為粗糙，也有其合理的成分。
三大用途前景廣闊
“利劍”是我國第一款真正意義上的攻擊無人機(jī)，是為我國空軍和海軍航空兵執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)而設(shè)計(jì)的。其個(gè)頭并不大，翼展為14米左右，作戰(zhàn)半徑上千公里， 最大載彈量、最大航程，與X-47B相當(dāng)。“利劍”可用于執(zhí)行續(xù)航時(shí)間長、需在目標(biāo)區(qū)域逗留多個(gè)小時(shí)的長距離飛行任務(wù)。服役后將能極大擴(kuò)展我軍的對(duì)地打擊 手段，增強(qiáng)我軍的作戰(zhàn)能力。從性能特點(diǎn)看，未來“利劍”的主要用途將體現(xiàn)在以下三大方面：
一是艦載戰(zhàn)機(jī)。就是成為航母的艦載攻擊機(jī)，擔(dān)負(fù)起遠(yuǎn)程巡邏、警戒和攻擊任務(wù)，構(gòu)成海上防御、攔截、聯(lián)絡(luò)通信體系的重要環(huán)節(jié)，為航母保駕護(hù)航。中國航母 的發(fā)展迫切需要能搭載在航母上的隱身無人攻擊機(jī)。一旦航母上有了“利劍”，航母戰(zhàn)斗群就可充分利用自身大范圍機(jī)動(dòng)的優(yōu)長，進(jìn)一步拓展“利劍”無人機(jī)的作戰(zhàn) 半徑，有效發(fā)揮“利劍”隱身突防能力強(qiáng)、戰(zhàn)備等級(jí)高、無需顧忌飛行員長時(shí)間飛行中的疲勞和傷亡等突出優(yōu)點(diǎn)，提高航母的作戰(zhàn)能力。
上艦后的“利劍”無人機(jī)還可與有人戰(zhàn)斗機(jī)混編、搭配使用，提高艦載機(jī)聯(lián)隊(duì)的監(jiān)視、偵察、情報(bào)收集和打擊能力。由于體積小、重量輕、價(jià)格低，在同一艘航 空母艦上可以搭載很多架“利劍”戰(zhàn)斗機(jī)，從而大幅度提升戰(zhàn)機(jī)的出動(dòng)數(shù)量和規(guī)模，還可以避免有人飛機(jī)被擊落而遭受的較大損失。
當(dāng)然，“利劍”無人機(jī)也存在著機(jī)動(dòng)性、尤其是回旋速度受到限制，在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下判斷、決策和應(yīng)變能力比不上經(jīng)驗(yàn)豐富的駕駛員等先天不足。所以，把“利劍”和有人機(jī)的優(yōu)勢結(jié)合到一起，讓二者充分發(fā)揮自己的特長，是中國航母的期盼。
我們知道，在移動(dòng)的航母上降落比在機(jī)場著陸復(fù)雜得多。要想在航母上降落，就需要無人機(jī)具有更強(qiáng)大的硬件和軟件，特別是可靠、先進(jìn)的精確著艦系統(tǒng)。“利 劍”的起落架艙布局和起落架結(jié)構(gòu)明顯考慮了上艦的需要，未來其上艦的可能性很大。因此，“利劍”無人機(jī)在逐漸完善飛控系統(tǒng)后，很可能會(huì)展開艦載型號(hào)的研 發(fā)。
二是前沿威懾。就是把“利劍”部署在東海、南海等熱點(diǎn)區(qū)域的前沿岸基機(jī)場。無人機(jī)非常適合執(zhí)行長時(shí)間海上偵察任務(wù)，而“利劍”的作戰(zhàn)半徑能夠覆蓋釣魚 島等爭議島嶼及周邊海域，因此，可以將第一島鏈納入其作戰(zhàn)范圍，必要時(shí)可對(duì)對(duì)方布置在第一島鏈內(nèi)的岸艦導(dǎo)彈等重要目標(biāo)實(shí)施威懾性打擊。這樣既增加了對(duì)方防 御的壓力，也可避免派出有人作戰(zhàn)飛機(jī)而導(dǎo)致作戰(zhàn)成本的增加。
同時(shí)，還可以充分發(fā)揮隱身無人機(jī)突防能力強(qiáng)的優(yōu)長，飛往前線或深入敵后縱深，對(duì)高價(jià)值地面目標(biāo)、防空武器、坦克集群、地面部隊(duì)集結(jié)點(diǎn)等實(shí)施打擊，一擊斃命；或?qū)Ψ揽彰芗潭群芨叩闹匾孛婺繕?biāo)或海上目標(biāo)實(shí)施先期打擊，為其他火力的后續(xù)作戰(zhàn)行動(dòng)創(chuàng)造有利條件。
三是邊境防衛(wèi)。也就是部署到高原等邊境地區(qū)，維護(hù)邊境地區(qū)安全。我國的邊境線漫長。在高原邊境地區(qū)，由于自然環(huán)境惡劣，人力巡邏困難，很容易造成漏 洞。無人機(jī)沒有高原反應(yīng)，也不怕山路崎嶇，能夠在高危地區(qū)長航時(shí)、低成本運(yùn)行，常年高強(qiáng)度反復(fù)執(zhí)行遠(yuǎn)程偵察監(jiān)視、巡邏、威懾等任務(wù)，為維護(hù)邊境安全穩(wěn)定發(fā) 揮重要作用。
此外，“利劍”隱身無人機(jī)也可用于各種非戰(zhàn)爭軍事行動(dòng)中，執(zhí)行目標(biāo)指示、空中監(jiān)視及搜救，以及海上反恐、反海盜等任務(wù)。(國防大學(xué) 劉誠 李偉)
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