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“利劍”首飛,我們有了隱形無(wú)人攻擊機(jī)
劉誠(chéng) 李偉//8858151.com2013-11-29來(lái)源:中國(guó)青年報(bào)
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“利劍”無(wú)人攻擊機(jī)圖解 CFP供圖

  11月21日,中國(guó)“利劍”隱身無(wú)人作戰(zhàn)攻擊機(jī)成功進(jìn)行了首次試飛。這使我國(guó)成為繼美法英之后,第四個(gè)試飛隱形無(wú)人攻擊機(jī)的國(guó)家,意味著中國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)人機(jī)向無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)的新跨越。

  飛翼布局性能優(yōu)越

  “利劍”無(wú)人機(jī)是我國(guó)順應(yīng)無(wú)人機(jī)的隱身化、智能化和精準(zhǔn)化發(fā)展趨勢(shì)而研制的新型、高性能對(duì)地攻擊型無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)。它將隱形化與無(wú)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(wú)尾飛翼式布局結(jié)構(gòu),酷似科幻大片中的未來(lái)戰(zhàn)機(jī),與美國(guó)海軍的X-47B無(wú)人機(jī)十分相似。無(wú)尾飛翼加機(jī)背進(jìn)氣道設(shè)計(jì)是無(wú)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(wú)人機(jī),包括美國(guó)的X-47B、法國(guó)主導(dǎo)的“神經(jīng)元”、英國(guó)的“雷神”等,無(wú)一例外采取了這種布局。

  飛翼式布局沒(méi)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(wú)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(guò)渡,融合為一體,整個(gè)表面光滑順暢,沒(méi)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(jiàn),“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(guó)正式進(jìn)入無(wú)人機(jī)研發(fā)領(lǐng)域的世界頂尖行列,說(shuō)明我國(guó)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(wú)人機(jī)的首飛,標(biāo)志著中國(guó)新一代隱形無(wú)人攻擊機(jī)已橫空出世,但與國(guó)外同類型戰(zhàn)機(jī)相比,“利劍”仍有一些不足之處。

  隱形無(wú)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(méi)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(cè)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(zhǎng)度比例較大,會(huì)占據(jù)機(jī)體過(guò)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(guò)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(wú)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(guó)還缺少適合隱身無(wú)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(lái)說(shuō)是無(wú)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(méi)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(guò),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(méi)有進(jìn)行重點(diǎn)處理,也從另一個(gè)側(cè)面說(shuō)明,我國(guó)并未完全掌握隱形無(wú)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(wú)人攻擊機(jī)相匹敵。一些專家表示,未來(lái)“利劍”的發(fā)動(dòng)機(jī)將是我國(guó)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(wú)人機(jī)沒(méi)有后向隱身的迫切需求!袄麆Α贬槍(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(guò)來(lái)。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(guó)的國(guó)情也決定了中國(guó)的無(wú)人機(jī)需要在隱身與價(jià)格上尋找平衡點(diǎn)。無(wú)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(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)得過(guò)于精細(xì),所有的技術(shù)指標(biāo)都按照最理想的狀況來(lái)設(shè)計(jì),勢(shì)必會(huì)造成成本過(guò)高,使無(wú)人機(jī)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)大打折扣。因此,研制隱身無(wú)人機(jī),并不是技術(shù)水平越高越好。從這個(gè)角度上說(shuō),“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(guó)第一款真正意義上的攻擊無(wú)人機(jī),是為我國(guó)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)!袄麆Α笨捎糜趫(zhí)行續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、需在目標(biāo)區(qū)域逗留多個(gè)小時(shí)的長(zhǎng)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(lái)“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(guó)航母的發(fā)展迫切需要能搭載在航母上的隱身無(wú)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(zhǎng),進(jìn)一步拓展“利劍”無(wú)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(wú)需顧忌飛行員長(zhǎng)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(wú)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(wú)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(chǎng)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(shì)結(jié)合到一起,讓二者充分發(fā)揮自己的特長(zhǎng),是中國(guó)航母的期盼。

  我們知道,在移動(dòng)的航母上降落比在機(jī)場(chǎng)著陸復(fù)雜得多。要想在航母上降落,就需要無(wú)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(lái)其上艦的可能性很大。因此,“利劍”無(wú)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(chǎng)。無(wú)人機(jī)非常適合執(zhí)行長(zhǎng)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(zhēng)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(wú)人機(jī)突防能力強(qiáng)的優(yōu)長(zhǎng),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(guó)的邊境線漫長(zhǎng)。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(wú)人機(jī)沒(méi)有高原反應(yīng),也不怕山路崎嶇,能夠在高危地區(qū)長(zhǎng)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(wú)人機(jī)也可用于各種非戰(zhàn)爭(zhēng)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)。

  (作者單位:國(guó)防大學(xué))

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