中國版「死神」:天翼3無人機 | 陽光歷史

 

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中國版「死神」:天翼3無人機

2017年02月23日 戰史風雲 暫無評論 閱讀 127 次

  近日,網上出現了我國最新型無人機地面測試的照片,從外形來看,這是一架採用噴氣式發動機的高空長航時無人機。

  根據照片中人與飛機的比例,可以大致推測出這款新型無人機的長度大約9米,翼展20米左右,高度大約在3.5米。從外觀、大小尺度來看,它應該就是當年成飛提出的天翼3無人機。根據2007年北京航展資料,天翼3是一種高空長航時無人機,其機長8.9米、翼展19米、高度3.5米,最大起飛重量9噸。

  天翼3的性能指標與美國復仇者無人機(又稱為捕食者C)非常接近。復仇者無人機長度13米、翼展20米、最大起飛重量8.2噸,復仇者長度較大,主要因為它增加了一個內置彈艙,從而擁有隱身作戰模式。復仇者無人機現在也在研發當中,美軍希望用它來替換現役的MQ-9死神無人機(又稱為捕食者B)。

  天翼3無人機強調速度

  採用隱身設計

  從模型來看,天翼3無人機採用了大展弦比下單翼佈局,而不是翼龍的中單翼。中單翼的優點就是氣動阻力小,但是缺點就是結構複雜、重量較大,特別是翼盒不能穿過機身,需要對翼根進行加強,降低了機身容積利用率。下單翼的優點就是結構重量較輕,翼盒可以機身底部通過,有利於在機身中部佈置油箱,但是它的缺點就氣動阻力大。不過經過優化設計後,可以將阻力降低到能接受的程度,所以現在許多遠程飛機特別是客機均傾向於採用下單翼。

  從模型上和圖片還可以看出,天翼3無人機的機翼有一定的後掠角,類似於美國的復仇者和全球鷹無人機。復仇者機翼的後掠角大約為6度,它的最大速度指標為720公里/小時,比死神無人機的460公里/小時提高了50%。天翼3無人機應該也追求高速性能,這樣就可以對周邊的突發事件作出快速反應。

  天翼3無人機最有趣的地方是它的發動機,從一張尾部角度拍攝的照片來看,該機似乎採用了雙發設計。但筆者對此持保留態度,因為這個級別的無人機沒必要採用兩個發動機,雙髮結構體積、重量偏大,會降低無人機的航程和滯空時間,而這恰好是高空長航時無人機的戰術要求重點。正因為如此,我們很少看到採用雙發或多發設計的無人機。

  從天翼3無人機模型、及其早期測試的照片來看,幾乎可以確定它是一種單發飛機。現在尾部發動機噴口出現這種變化,應該是因應隱身需求進行了優化設計。天翼3無人機的原來設計,發動機就是原來的圓形收斂噴口,高溫氣流直接排向空中,雖然有V形垂尾遮擋,但是紅外及雷達信號特徵都比較強。現在這樣的設計,發動機噴口沒有直接露出,而是進行了一定的遮擋,雖然會帶來推力損失,但可以提高飛機的隱身性能。

  天翼3無人機在隱身方面的優化還包括,機身有一條明顯的折線,上下表面向內傾斜,對於側面照射的雷達波有一定的折射能力。採用V形垂尾,背部進氣道呈現S形,並且機頭隆起的整流罩有一定的遮擋,顯現該機要求能夠在高強度對抗環境下使用,這一點與美國復仇者無人機也是不謀而合。

  天翼3無人機強調速度

  採用隱身設計

  從模型來看,天翼3無人機採用了大展弦比下單翼佈局,而不是翼龍的中單翼。中單翼的優點就是氣動阻力小,但是缺點就是結構複雜、重量較大,特別是翼盒不能穿過機身,需要對翼根進行加強,降低了機身容積利用率。下單翼的優點就是結構重量較輕,翼盒可以機身底部通過,有利於在機身中部佈置油箱,但是它的缺點就氣動阻力大。不過經過優化設計後,可以將阻力降低到能接受的程度,所以現在許多遠程飛機特別是客機均傾向於採用下單翼。

  從模型上和圖片還可以看出,天翼3無人機的機翼有一定的後掠角,類似於美國的復仇者和全球鷹無人機。復仇者機翼的後掠角大約為6度,它的最大速度指標為720公里/小時,比死神無人機的460公里/小時提高了50%。天翼3無人機應該也追求高速性能,這樣就可以對周邊的突發事件作出快速反應。

  天翼3無人機最有趣的地方是它的發動機,從一張尾部角度拍攝的照片來看,該機似乎採用了雙發設計。但筆者對此持保留態度,因為這個級別的無人機沒必要採用兩個發動機,雙髮結構體積、重量偏大,會降低無人機的航程和滯空時間,而這恰好是高空長航時無人機的戰術要求重點。正因為如此,我們很少看到採用雙發或多發設計的無人機。

  從天翼3無人機模型、及其早期測試的照片來看,幾乎可以確定它是一種單發飛機。現在尾部發動機噴口出現這種變化,應該是因應隱身需求進行了優化設計。天翼3無人機的原來設計,發動機就是原來的圓形收斂噴口,高溫氣流直接排向空中,雖然有V形垂尾遮擋,但是紅外及雷達信號特徵都比較強。現在這樣的設計,發動機噴口沒有直接露出,而是進行了一定的遮擋,雖然會帶來推力損失,但可以提高飛機的隱身性能。

  天翼3無人機在隱身方面的優化還包括,機身有一條明顯的折線,上下表面向內傾斜,對於側面照射的雷達波有一定的折射能力。採用V形垂尾,背部進氣道呈現S形,並且機頭隆起的整流罩有一定的遮擋,顯現該機要求能夠在高強度對抗環境下使用,這一點與美國復仇者無人機也是不謀而合。

  天翼3可能採用渦扇11發動機

  筆者之所以認為新型無人機是單發,而不是雙發,另外一個重要原因就是發動機配套問題。美國復仇者無人機採用的是普惠加拿大公司的PW500小型渦扇發動機,它的推力大約為1.77噸,國產發動機之中與其最為接近的是裝備K-8教練機的渦扇11,其起飛推力為1.7噸。除了推力之外,兩者的尺寸、重量指標也基本相同,PW500長度大約是1.8米,渦扇-11是1.9米,重量都在350公斤左右,推重比大約是4.9-5。

  不過肯定的,前者在耗油率、可靠性等性能要好,PW500的起飛耗油率大約是0.48,而渦扇11是0.6。從這個角度來講,我國不需要採用兩部發動機來拼湊推力,所以天翼3無人機採用單發設計的可能性非常高。

  從機身的著色來看,天翼3無人機機頭隆起部分應該是衛星通信系統,下面是設備艙,可以安裝合成孔徑雷達、光電載荷、電子偵察系統、光學偵察系統等。

  按照美軍的指標,復仇者無人機的最大速度可以達到740公里/小時,留空時間大約為20個小時,航程超過1萬公里,在距離基地2900公里的情況下可以持續值勤16個小時以上。考慮到中美在工業基礎上的差距,天翼3無人機的性能恐怕比不上復仇者,不過若能接近它,就已可以明顯改善我軍的遠程偵察和監視能力了。

  我軍現役無人機速度、載荷有限

  根據海外媒體的報道,目前我軍主力高空長航時無人機有BZK-005和翼龍(軍方編號為"攻擊1")兩種。BZK-005的巡航速度大約為150-200公里,滯空時間超過40個小時,航程超過5000公里。而翼龍是一種"察打一體"無人機,巡航速度180公里/小時,滯空時間超過20個小時,航程4000公里,它的最大起飛重量大約是1200公斤,載荷350公斤。

  BZK-005和翼龍的服役提高了我軍對於周邊態勢的掌握能力,前者的作戰半徑大約是1500公里,後者為1000公里左右。BZK-005從海南起飛向南可以覆蓋南沙群島,向西可以抵達巴士海峽,從我國東南沿海機場起飛,向東南可穿越第一島鏈,進入太平洋,向東北可以抵達日本沿海,特別是可以在釣魚島上空停留24小時以上,實現對釣魚島海域的實時監視和控制,有效提高我軍對於周邊事態的監控能力。

  按照美軍的指標,復仇者無人機的最大速度可以達到740公里/小時,留空時間大約為20個小時,航程超過1萬公里,在距離基地2900公里的情況下可以持續值勤16個小時以上。考慮到中美在工業基礎上的差距,天翼3無人機的性能恐怕比不上復仇者,不過若能接近它,就已可以明顯改善我軍的遠程偵察和監視能力了。

  我軍現役無人機速度、載荷有限

  根據海外媒體的報道,目前我軍主力高空長航時無人機有BZK-005和翼龍(軍方編號為"攻擊1")兩種。BZK-005的巡航速度大約為150-200公里,滯空時間超過40個小時,航程超過5000公里。而翼龍是一種"察打一體"無人機,巡航速度180公里/小時,滯空時間超過20個小時,航程4000公里,它的最大起飛重量大約是1200公斤,載荷350公斤。

  BZK-005和翼龍的服役提高了我軍對於周邊態勢的掌握能力,前者的作戰半徑大約是1500公里,後者為1000公里左右。BZK-005從海南起飛向南可以覆蓋南沙群島,向西可以抵達巴士海峽,從我國東南沿海機場起飛,向東南可穿越第一島鏈,進入太平洋,向東北可以抵達日本沿海,特別是可以在釣魚島上空停留24小時以上,實現對釣魚島海域的實時監視和控制,有效提高我軍對於周邊事態的監控能力。

  不過這兩種無人機與美軍同類裝備相比,還是有一定的差距,首先它們都採用螺旋槳動力的無人機,速度慢、最大起飛重量小、載荷有限,兩種無人機的巡航速度都在200公里以下,而美軍全球鷹無人機的巡航速度超過600公里,是前兩者的3倍。BZK-005或翼龍從海南起飛大約需要7個小時才能抵達南沙或者巴士海峽,從西沙起飛抵達南沙也需要6個小時左右,從東南沿海到釣魚島上空也需要2個小時左右,這個時間偏長。

  另外BZK-005無人機的有效載荷僅為100公斤左右,僅能執行偵察任務。翼龍無人機稍大,有效載荷達到200公斤,升級為"察打一體"無人機。但翼龍在執行偵察打擊任務時,也不過攜帶2枚反坦克飛彈,攻擊能力弱,所有指標都僅與美軍捕食者無人機差不多。

  可將天翼3看作中國版"死神"

  按照美軍近年在阿富汗、伊拉克的反恐作戰經驗,捕食者無人機一般不用於執行打擊任務,"砍首"恐怖分子的真正主角是MQ-9死神無人機。死神無人機的最大起飛重量達到4.76噸,是捕食者的4倍多;最大載荷1.7噸,是捕食者的8倍多。死神無人機可以攜帶反坦克飛彈、激光制導炸彈等精確打擊彈藥,其中關鍵是500磅激光制導炸彈,在轟炸較大的建築物時,可以確保殺傷屋內的恐怖分子,而僅靠地獄火反坦克飛彈無法做到這點。

  客觀地說,儘管天翼3採用了渦扇發動機作為動力,性能指標與美國復仇者無人機相近。但美軍對復仇者無人機一個關鍵要求是隱身打擊,它與F-22等有人隱身作戰飛機一樣,設置了一個機內彈艙,彈藥內置保證了攻擊時的隱身性能。

  天翼3則缺乏這方面的考慮,所以筆者更傾向認為天翼3可以算作中國版的"死神"無人機,採用渦扇發動機,具有比死神無人機更強的打擊載荷,但不具備復仇者無人機的隱身作戰性能。當然,前面提到天翼3採取了較多的隱身措施,如果它不外掛彈藥執行打擊任務,它仍具有較強的隱身能力,在遠離基地的地方靜默監視。

  總的來說,天翼3無人機的出現填補了空白,完善了我軍的無人機作戰體系。在未來的反恐作戰中,我軍可以使用翼龍執行偵察任務,天翼3無人機執行打擊任務。而在高強度常規戰爭中,天翼3可以執行戰術偵察任務、翔龍無人機執行戰略偵察任務,利劍無人機則執行攻擊任務。


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