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无声的侦察兵以色列“盘旋者”系列便携式无人机

发布时间:2018-05-09 11:33:00 文章来源:未来智讯    
    在2015年6月举行的巴黎-布尔歇航空航天展览会(简称巴黎航展)上,以色列代表团展出了一款名为“盘旋者-3LE”的便携式无人机,备受观众瞩目。缘何?其一,以色列是世界无人机研发和生产领域的佼佼者,它带来的产品必定不乏“粉丝”;其二,“盘旋者”无人机本是以色列无人机新成员,此番又推出升级版,引来高关注度也是情理之中。
    下面我们就来一睹“盘旋者”无人机家族的真容。
    
操控人员手持操
控终端操作, 图
中手持终端挂在
士兵的防护服上
“盘旋者”适时而生
    进入21世纪以来,美国与以色列这两个无人机强国愈发重视对小型战术无人侦察机的研制,用于在局部战场执行快速、高效的无人空中侦察任务,当然这也与两国面临的战争和所处的环境息息相关。比如,美国要在阿富汗和伊拉克准确获取恐怖分子的动向情报,使用小型无人侦察机是最理想的选择;而以色列在经历了与中东敌对国家的多次较量后,也认识到了小型战术无人侦察机的重要性。
    2004年夏,以色列著名的航空防御系统公司决定开发名为“盘旋者”(Orbiter)的便携式无人机项目。该项目的特点是:无人机小巧灵活,能够单兵携带;整套系统的展开和回收时间短,能够适应瞬息万变的战场需求;无人机自身的信号特征弱,不易被敌方侦察系统发现;无人机主要供营、连级地面部队或内卫安全部队使用。
    2005年10月,首架“盘旋者-1”型无人机原型机问世。该机翼展长2.2m,最大起飞质量7kg,航程约15~30km,续航时间3小时。之后,航空防御系统公司又在“盘旋者-1”的基础上开发出了性能更佳的“盘旋者-2”、“盘旋者-3”和“盘旋者-3LE”3种无人侦察机版本以及“盘旋者-1K”攻击型无人机版本。 背包里的无人机
    “盘旋者”系列无人机是一款轻便的单兵装备,轻巧到可以装进背包里!士兵们将“盘旋者”打包在行囊内背着前进,从外部看无法识别出包内装的居然是无人机。在寻找到合适的隐蔽地点之后,士兵便可将无人机迅速展开。系统主套件为1架“盘旋者”无人机(其机身、机翼和翼尖为分装式)、1部手持操控终端、1台弹射发射架和1部数据链天线。备用套件为2架“盘旋者”无人机、2部备用电池和2套备用载荷。
    无人机的组装过程也非常简单,将机身、机翼和翼尖三部分拼装起来,装好之后将其放置在弹射架上,然后将数据链天线和手持终端连接。士兵按动弹射架上的按钮,无人机便像弹弓一样飞出。升空后,士兵利用手持操控终端操纵无人机。无人机从组装到弹射出去仅用10分钟便可完成。
    手持操控终端挂载在士兵的防护服或是随身携带的三脚架上。终端安装了人机友好界面软件和先进的实时控制硬件,即使是没有任何经验的人员,只要稍加训练,就可灵活操控无人机执行任务。
    当然,在无人机起飞前就可为机载航空电子设备编入程序,以便在抵达预先设定的飞行侦察区域后能够顺利搜集高质量情报。获取的所有情报数据,例如视频或遥感勘测信息都被记录在无人机上安装的可连续工作12小时的数字录像机当中。任务结束后,无人机返回地面,即可由士兵发出操控指令令其降落,也可自行降落。降落时,无人机在抵达回收点上空之后便打开降落伞。同时,机上可重复使用的气囊在着地前迅速膨胀,以保护机上的传感器设备。降落后迅速更换电池,无人机在数分钟内便可再次升空执行下一个任务。
    “盘旋者”无人机的机身设计采用无尾飞翼布局和复合结构,主翼后掠且角度大,具有出色的空气动力学特性和载荷提升空间。无人机的飞翼对于安全着陆来说也提供了强劲动力和延展性。从图片上可以看出,“盘旋者”无人机的机翼翼尖是一种向上翻起的弯翼尖小翼,被称作“翼梢小翼”,这种小翼的优点在于重新调整了翼尖涡流,阻碍上下表面的空气绕流,从而减小涡流强度,有效降低飞行时的阻力和电力消耗。
    动力系统方面,“盘旋者”安装了电动发动机,发动机和由其带动的螺桨推进器位于机身尾部。这样做的好处在于,使电力驱动的无人机的整机声音比较小,发动机噪声很小,而且基本不具备红外信号特征,敌方雷达和光学设备探测难度大。同时,由于受外界条件干扰小,该无人机在不良天气条件下依然可以顺利工作。
    
终端特写,其安装了人机友好界面
软件和先进的实时控制硬件
机载传感器是“核心”
    “盘旋者”系列无人机的机载传感器特性十分鲜明,其位于机首半球状的机鼻内。以“盘旋者-2”为例,该机于2008年出厂,拥有先进的昼间/夜间图像处理能力,包含自动视频跟踪、视频运动监测、视频拼接合成、图像稳定设置、数字变焦、超分辨率和H.246编码视频流生成。机载传感器包含稳定的双光学/红外成像载荷,带有激光指示器的光学相机以及摄影测绘制图终端。该无人机还拥有加密的数字化数据链接和跳频能力、隐蔽作战能力以及快速转弯能力,被视为成熟的作战系统。较之“盘旋者-1”,“盘旋者-2”的翼展延长为3m,最大起飞质量9.5kg,载荷1.5kg,最高速度70节,航程35~80km,升限5.5km,续航时间4小时。其可使用充气式弹射器,利用降落伞回收。除了地面操控外,“盘旋者-2”也适于从行进的拖车上发射,并能够多架联动发射。
         应用方面,“盘旋者”的主要任务是情报监视与侦察,也可用于炮兵火力管理和战场损毁评估、精确制导武器的目标获取、部队保护、护送支援、边境侦察、应急响应和特种作战情报侦察等。以色列海军的战舰装备“盘旋者-2”后,还用于海上和岸上监视、舰船防御、沿岸设施安全保护等等。
置于弹射架
上的“盘旋
者”无人机
“盘旋者”系列无人机传感器的机载传感
器位于机首半球状的机鼻内
“盘旋者”无人机在野外试飞

    再次升级后的“盘旋者-3”于2010年11月17日完成首飞,其翼展达到了4.4m,最大起飞质量30kg,续航时间7小时,机载传感器质量5.5kg,航程100km,视距数据链(有效操控范围)150km。另外,其装载有10倍光学变焦和全方位视角的昼间用摄像机以及能够进行热成像摄录、数字变焦的夜间摄像机。
    此次巴黎航展上展出的“盘旋者-3LE”新型无人机则采用了动力更为强劲的电动发动机,将续航时间从前款的7小时提升至15~20小时,能长航时执行陆上和海上的情报监视与侦察任务。该机所携带的传感器质量为3kg,具有较高的工艺水准,包括昼间/夜间传感器、高清摄像机、红外夜用摄像机。该机还安装了先进的数据链系统,均可利用高速传输来提供数据链接,并支持由电子光学传感器拍摄的高分辨率图像。该机使用精确导航(全球定位系统GPS+惯性制导)方式制导。可以说,该无人机的可靠性及侦察能力之强,可为世界范围内发生冲突的地区提供情报支持。 “盘旋者”家族中的攻击型版本
在2015年6月巴黎航展上,“盘旋者-3LE”新型无人机亮相展示
发射场景,士兵按动弹射架上的按钮,无人机便像弹弓一样飞出

    2015年5月,航空防御系统公司宣布推出以“盘旋者-1”无人机机身为基础制造的“盘旋者-1K”攻击型无人机。这实际上是一款游弋武器,1K版和普通版的主要区别在于机头部分,1K版的机头部分携带了质量为2.2kg的弹药,弹药下面安装有万向多用途传感器。该无人机可以发射弹药攻击目标,也可发起自杀式袭击。所携带的弹药可用于打击地面移动目标,比如轻型装甲车辆。“盘旋者-1K”也使用发射架弹射,续航时间2~3小时,通过数据链操控。该无人机按照既定路线飞行,涵盖一个目标区域,在游弋至目标区域之后伺机发射或跟踪具体的移动目标。一旦发现目标,便开始攻击。攻击时,该无人机会突然下降,接近目标时在空中爆炸或是直接冲向目标同归于尽。如果没有发现目标或是外部条件不适合发起进攻时,该无人机则尽快使用降落伞和气囊或是拦阻网回收。 “盘旋者”畅销海外
    “盘旋者”系列无人机除了装备以色列本国外,还出口到海外市场。2006年,波兰特种部队就曾定购“盘旋者-1”无人机。2007年7月,波兰陆军也采购了6套该无人机系统,用于连级部队的侦察监视。据悉,当时为赢得波兰军方的合同,“盘旋者”在与其他11种参与竞标的同类无人机的竞争中脱颖而出,可见其性能之出色。阿塞拜疆也于2009年采购了数套“盘旋者”无人机系统,还有芬兰陆军、爱尔兰陆军、墨西哥联邦警察、秘鲁陆军、南非国防军、塞尔维亚陆军,甚至连美国和英国这样的发达国家也有订购。未来,“盘旋者”系列无人机的发展前景或将更加光明。                                                                                                                                                                       编辑/刘兰芳
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