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外军典型炮射无人机发展概览

发布时间:2018-05-09 11:32:00 文章来源:未来智讯    
    炮射无人机是为满足未来战争需求而出现的一种新型无人驾驶飞行器,由各类火炮、火箭炮等身管武器发射,能在目标区上方执行侦察与毁伤评估,精确打击,通信中继、目标指示等各种作战任务。炮射无人机是无人机技术和弹药技术有机结合的产物,因此也被看作是一种炮射巡飞弹,其英文名称是gun-launched unmannedaerial vehicle,缩写为GLUAM,与传统侦察方式相比,它具有侦察速度快。实时效果好、突防能力强、使用操作简单。效费比高等特点。
    美国在炮射无人机领域独领风骚,研制的炮射无人机主要有:155毫米榴弹炮发射的“快看”GLUAV、155毫米榴弹炮或127毫米舰炮炮弹投放的广域侦察弹(WASP)、坦克炮发射的多功能一次性炮射巡飞弹、“洛卡斯”(LOCASS)自主攻击弹药系统等。此外,俄罗斯研制了由“旋风”300毫米火箭弹投放的R-90无人侦察机,英国正在研制“火影”巡飞弹。法国目前正在进行一项“空地一体作战系统”计划,争取在2015年前实现利用小型炮射无人机进行前沿侦察的能力。
    
    俄罗斯R-90炮射无人侦察机
    
    俄罗斯“合金”精密仪表设计局在研制多管火箭炮时,一直在寻找缩短系统射击反应时间的办法,并最终为“旋风”多管火箭炮研制了内装R-90侦察校射无人机的300毫米火箭弹,并且已试验成功,使多管火箭炮的实时射击保障这一难题得到解决。R-90无人机2005年2月首次公开亮相,就立刻引起世人关注。   R-90无人机总长1.42米,翼展为2.56米,重42千克,目前只有“旋风”这样的300毫米大口径火箭弹能够装下。它由M44D脉冲喷气发动机推进,射程可达70千米,持续飞行时间为30分钟,飞行高度200-600米。借助机载导航系统的指令,无人机可完成自主飞行。航线编程和机载设备的检测在火箭弹装入发射车之前完成。机载摄像机将目标区域的图像及目标坐标传回火箭炮发射阵地,指挥车进行信号处理,判断目标种类并校正射击诸元。战斗结束后,无人机可继续向指挥所传送目标区图像,炮兵分队指挥员可据此评估打击效果。
    R-90无人机在飞行时可接收俄罗斯Glonass-P星定位系统或美国GPS系统发送的导航信号,也可采用双G模式,同时还有备份的惯导系统。抵达目标区域后R-90自动进入盘旋状态,弹上陀螺稳定摄像机进行光学/红外双模侦察,根据需要也可以采用红外/紫外或单一的毫米波模式。
    R-90无人侦察机体现了火箭炮技术与无人机技术的完美结合。普通的无人侦察机执行任务时,通常是从放飞地点起飞,依靠自身动力抵达目标区。而R-90是被装在火箭弹中,利用“旋风”火箭炮发射到目标区上空释放,进行侦察飞行。它能直接穿过前沿防空网抵达目标区,这种方式速度快,防空武器难以拦截。实施远程炮击时,先发射R-90无人机火箭弹,十多秒钟后,R一90无人机就能抵达目标上空,传回目标的精确参数,然后处于待发状态的“旋风”火箭炮就能开始猛烈的齐射,彻底摧毁目标。
    R-90改变了战术无人机的作战过程,而且很可能带来远程炮兵作战的革命性变化。在完成最困难的射击任务(摧毁敌坦克连)时,采用这种无人机。至少可以节省25%的弹药。可以确信,借助多管火箭炮,在最短的时间内将无人侦察机投送到敌最大纵深处,可以保证对敌最重要目标实施近100%的空中侦察,而且这种侦察同时还可用于保障其他打击兵器的作战。
    俄罗斯国防技术部门针对R-90的改进工作已经展开,正在积极研制用于“旋风”火箭炮发射装置的自动导引头。据称,这种导引头可以将R-90和攻击火箭弹的投放精度提高80%以上。
    R-90主要担负的是战术侦察与战时网络信息中转任务,尚未具备战斗攻击性能,但一些军事专家表示,只要为R-90装备制导系统和战斗部,它将很容易被改装为“智能化”反辐射导弹或轻型对地巡航导弹,可用于攻击雷达站、战时机动指挥中心,电子对抗设施等高价值战术目标。但这种改进将加大R-90的自重和部分弹体设计,势必缩小进入自动飞行模式前的发射距离,可谓“利弊参半”。
    
    美国“快看”155毫米炮射无人侦察机
    
    美国陆军自1999年开始研制“快看”无人侦察机,计划于2010年装备部队,目的是用榴弹炮发射的炮弹进行远程目标侦察和战斗毁伤评估,以增强旅或旅以下部队对目标实施首发效力射的能力。
    “快看”长990毫米,重36~41千克,可由155毫米自行或牵引榴弹炮发射,用于在距离发射点50千米远的目标区进行巡逻飞行,利用传感器扫描39平方千米的区域,并把图像发送回旅战术作战中心,由“阿法兹”射击指挥系统将其与其它数据进行综合,然后向有关武器指定发射任务。
    “快看”炮射无人机由战斗部,制导装置,推进系统、控制装置(含弹翼)、稳定装置(含尾翼或降落伞)等五部分组成,采用了最新的复合材料技术,小型大功率发动机技术,信息传输技术,多模式导引头,制导、导航和控制技术,还有充气式侧翼技术等。
    它的外形在炮膛内与普通弹丸相同,以289米,秒的初速射出后,会在上升段打开控制面,飞到弹道顶点后展开舵面、弹翼和推进器,发动机开始工作,以80.6米/秒的速度向目标区俯冲,途中有GPS导航,10分钟后到达目标区上空,以62.5米,秒的速度持续巡飞30分钟,按指令遂行战场监视、侦察和战斗毁伤评估等任务。
    与“快看”同时开始的项目还有为海军研制的前沿空中支援弹药(FASM)。FASM由127毫米或155毫米舰炮发射后,在10分钟内可飞至111.18千米以外的距离上,待机时间可达3小时,可对目标进行监视、瞄准和指示,能给前沿观察员发送图像信号和接收飞行控制修正,还能向8个目标至少释放8枚弹头。在舰艇上可对其进行控制,为两栖特遣队提供需要的帮助,可太大降低水面火力支援的费用。
    
    美国炮射广域侦察弹(WASP)
    
    美国陆军武器发展与研究中心(ARDEC)研制的WASP是一种折叠式GLUAV,长约0.5米,翼展为1.22米,重量为3.9千克,可由M483式155毫米子母弹或类似的子母弹携带投放。
    一种独特的负载减轻方法可保护WASP免受极端火炮发射环境的影响,并能利用火炮能量而不是自身能量飞抵目标区上空。WASP装在钢制套筒(采用简单的圆柱形结构设计,还可用作装运储存容器)中,将采用现有155毫米炮弹基础结构来管理、装填
       和运输,而且由于它是一次性用品,无需配用特种无人机的作战排来发射或回收。
    WASP的机械组装是一项技术挑战,飞行器的机体几乎完全采用复合材料,从而大大降低了系统重量,具有良好的抗拉性。飞行器为机械悬挂式,其大部分处于套筒中,一个简单的翼箱隔框将飞行器和套筒连接起来。在横向加速期间,套筒为机体和折叠翼提供关键的支撑,并保护飞行器在运动变化的初期阶段免受环境的影响。
    尽管WASP的任务载荷可以改变,但其初始应用是识别运动的地面目标。首先,WASP被发射到能够观察到目标位置的区域,在经过弹道最高点后装在保护性钢套中的WASP组件从标准子母弹弹体中抛出。第一步,冲压空气插入装置展开,以降低侦察弹组件的飞行速度和旋转速度,第二步,弹丸尾部的降落伞展开,以进一步降低速度,从而达到弹翼能安全展开的程度。保护性钢套被抛弃后。WASP的折叠弹翼和尾翼展开,并抛掉降落伞,电推进发动机启动,WASP以约28米的巡航速度续航飞行约30分钟。
    WASP是一种自主式飞行器,它根据地面控制站人员制定的任务计划工作,但任务计划可不断更新。WASP可装在炮弹内由火炮发射,也可直接由地面控制站发射它在两个单个目标或目标群之间,在约1220米高度以0,305的分辨率执行侦察飞行任务弹载光电成像仪将目标图像发送到地面目标视频图像可直接发送至联合目标监视攻击雷达系统或发送至地面作战中心也可直接发送至80千米内的地面部队
    组装及电推进的方便性将使WASP这种“金属筒中的飞行器”的核心设计扩展到许多应用领域。套筒将被用作多功能组件,其圆柱形构架可使它能很容易地改装到现有多种武器平台上。
    
    美国“洛卡斯”低成本自主攻击系统
    
    美国的“洛卡斯”低成本自主攻击系统(LOCAAS)是一种由火箭弹,导弹,布撤器等平台投放的小型自主宽域搜索弹药。它由微型涡轮喷气发动机驱动,可在战场上空巡逻30分钟,利用激光雷达导引头搜索预定任务区内的目标,搜索高度可达228米,搜索面积为74平方千米,可摧毁地面静止目标和运动目标,射程为200千米。
    LOCAAS的弹翼由金属或合金材料制成,向后折叠,紧贴在弹体上。它装备的固态激光雷达导引头可以识别不同类型的车辆,通过发射激光脉冲和接收其反射回波来确定目标的距离,并对目标的尺寸和几何形状进行高分辨率三维测量,然后将测量值与预先存储的目标数据相匹配。LOCAAS根据预编程的目标优先顺序表自行决定攻击哪个目标,并可对早先探测的目标再搜索。
    LOCAAS多模战斗部的爆炸模式取决于目标的坚硬程度,共有三种作用模式采用延伸杆式,穿透硬质装甲:稍远距离起爆,形成流线型弹丸,攻击薄装甲,破片杀伤软目标。激光雷达导引头识别目标类型。选择战斗部最佳杀伤模式,针对不同地面目标达到最佳杀伤效果。
    LOCAAS同时具有小型化,低成本,防区外使用。高度智能化和三军通用等特征,在很大程度上代表当今制导弹药的发展方向。按照设计意图,LOCAAS可由各种战术飞机和轰炸机携带,还可以由陆军的多管火箭发射系统的火箭弹或是战术导弹系统的导弹投放。
    
    美国“钢雨+”火箭炮射巡飞弹
    
    美国陆军的新型“钢雨+”(Steel Rain Plus)火箭炮射巡飞弹目前还处于研发阶段。“钢雨+”巡飞弹的发射箱可装6枚弹,每枚巡飞弹可以携带8-10枚激光制导滑翔子弹药。子弹药配备适于城区作战的4.5千克多功能战斗部装有分布式孔径激光导引头由安装在巡飞弹母弹上的前视或侧视指示器寻找目标另外子弹药也可以由第三方利用最新研制的1.93千克一体式激光指示器提供目标指示该指示器可由地面观察员携带也可由战术无人机携带。“钢雨+”的巡飞时间有望达到20小时,巡航速度可达216千米/小时动力装置为涵道风扇发动机射程将达到1930千米。通常,巡飞弹在3047米高空巡飞瞬时覆盖面积达5平方千米但由于成本相对较低,巡飞弹可以在需要时冒险降至云层以下飞行。
    
    英国“火影”巡飞弹
    
    “火影”(FireShadow)是为满足英国地面部队全天候持续作战能力需求而研制的一种低成本弹药,可对面目标包括时间敏感面目标进行精确打击外形与低成本巡飞弹(LCLC)相似
    “火影”长约4米,带有折叠机翼重量不超过200千克其单价与制导火箭弹(GMLRS)相当,约为13万美元尺寸设计也与GMLRS的发射管匹配从而可与英军现有的M27081式多管火箭炮系统或未来轻型机动式炮兵武器系统一火箭炮(LIMAWS―R)兼容另外,英国还考虑了火影的垂直发射方式以便能在战舰上使用。
    发射时,巡飞弹由固体火箭推进器推进,随后在Meggitt公司转子发动机的推动下续航飞行、飞行器的巡飞速度为每小时185~278千米,因此其活动范围可覆盖距发射点150千米的目标
    评估阶段的火影“巡飞弹携带模拟的载荷,但最初列装的型号预计将装有整体式战斗部。巡飞弹最终将能够根据需要携带末制导子弹或射频战斗部它还能携带ISTAR(情报,监视,目标搜索和侦察)设备以及通信中继设备
    根据计划,非致冷式红外寻的器发出的图像可以中继传送给地面控制员从而实现人在回路中的控制使目标攻击精度达到米级,巡飞弹也有可能采用半主动激光寻的方式。
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