中国“暗剑”如何出鞘

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在去年巴黎航展的中国展台上,首次在国外公开亮相的“暗剑”无人作战概念飞机成为最大的亮点。虽然该机以模型参展的形式确实在可看性和技术含量上有所不足,不过依然透露出了非常丰富的信息。


“暗箭”在气动设计上采用了类似B一2和F一117混合体的箭形翼身融合布局,机身部分在垂直方向上呈现出箭头形状的三角形,扁平的流线型机身和机翼圆滑过渡成整体升力面,机体设计能够与可伸缩前翼、常规机翼、尾翼组成适合高速和大过载机动飞行的整体布局。从外形上推测,“暗箭”应具有超音速、高机动能力和隐身性能,已经达到国际战斗机技术的较高水平。而且在去年珠海航展中曾经出现过的“暗影”前掠翼隐身战斗机与“暗箭”有很多类似之处,在对中国新一代作战飞机平台寄予期盼的同时,又使其蒙上了一丝神秘色彩。


“暗箭”模型和同时展出的其他国内飞机模型有很大区别,其机体比例和制造精度明显要比FC一1、JL一9等模型好得多。仔细观察“暗箭”模型的发动机喷口,可以看出这部分只是简单的桶体。虽然喷口作为低信号设计的主要部分需要在技术上采取保密措施,但是在展出模型上对这部分结构完全不做修饰确实也比较少见。“暗箭”模型的高精度和发动机喷口的简单结构看起来并不是单纯的展示样品,反而类似项目论证期间用来进行风洞试验用的比例模型。而模型上的桶形喷口也和风洞模型通常安装支撑调节杆的结构相适应。从“暗箭”展示模型的精度和结构上看,该项目设计已经达到了比较成熟的阶段,如果真的发展成实用型号时的基本设计不大可能会有大的变化。因此,可以根据目前公开的“暗箭”模型和宣传资料,对其进行大致的分析判断。


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体积规格


“暗箭”无人机在性能上既要满足超音速和高机动性的指标要求,还要在机体内装载传感器、任务载荷和燃料,同时还必须在生产和使用成本上低于常规有人驾驶战斗机。综合这些特点和要求,就可以大体上估算出“暗箭”的尺寸规格和大致的战斗力水平。超音速无人战斗机不需要驾驶员的优点确实可以降低飞机体积,但是因其机体空间有限,在航程和载荷上不如有人机,担负战役范围的侦察和攻击任务时也会受到较大限制。“暗箭”必须具备足够的燃料、载荷和较完善的传感器才能够满足使用要求,隐身的设计特点又使其必须具有装载制导武器的内部弹舱。因此,“暗箭”的体积并不会比有人驾驶战斗机小太多。“暗箭”无人机的动力装置采用机腹进气布局和单台发动机,按照其技战术要求以及目前国内航空发动机的基本条件,可以判断该机是一种体积大于J一7而略小于J一8的中型战斗机。


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应用范围


按照“暗箭”模型所宣称的战术要求和大致比例来看,基本可以确定该机是正常起飞重量在10吨以上的中型无人机,高空最大飞行速度应该能够达到2马赫并具备超音速巡航能力,低空最大飞行速度和综合机动性也可以超过同类技术水平的有人驾驶常规战斗机。“暗箭”在载荷和航程上应与F一35这种第四代战斗机相差不多,采用标准飞行剖面时的作战半径能够达到800~1000公里,完全有能力在机体内部弹舱挂载约1000-1500公斤载荷,可以根据作战任务挂载4枚250公斤制导炸弹或者同样数量的SD一10空空导弹。


战术侦察军用无人机目前最主要的应用范围就是执行空中侦察任务,国内、外现役无人作战飞机中侦察机也处于绝对的多数。“暗箭”所具备的飞行性能完全可以满足侦察机的绝大部分要求,但是因为其气动布局和超音速飞行性能限制了续航时间和作战半径,因此作为侦察机使用时主要依靠高速性能执行战术侦察任务。中国空军目前执行战术侦察任务的主力是J一8E侦察改进型,但是该机已难以在现代化防空体系中有效完成任务,因此非常需要一种飞行性能与战斗机相当、却有较强突防能力的先进侦察机。“暗箭”的超音速飞行能力完全可以与长航时战略侦察机有效配合,依靠其低信号特征和超音速性能对敌方密集防空掩护区域强行侦察,利用速度和机动性能的优势规避地面和空中拦截系统的杀伤。具备攻击能力的“暗箭”在发现重要目标的情况下还可以直接进行打击,成为集侦察、攻击为一体的现代化先进无人作战飞行平台。


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防空与拦截珠海航展上在展出“暗箭”的同时,还展出了与其气动布局类似的有人驾驶隐身战斗机“暗影”的模型。从外形上看,“暗箭”和“暗影”在总体设计思想和性能要求上非常接近。等同于“暗影”无人驾驶改进型的“暗箭”证明了航空设计人员在新机研制中采用了系统对抗的思路,通过有人驾驶常规战斗机和无人高性能飞行平台的配合来获得最佳的综合战斗力。


“暗箭”设计要求中的高机动性指标证明了其在空战中并不仅是拦截平台。借助与F一35采用的全景红外传感器类似的全方位电视/红外传感器,“暗箭”完全可以在先进视频处理/人工智能系统控制下进行格斗空战。如果按照美国HiMAT无人技术验证机的标准判断“暗箭”的机动性,该机完全可以将机动过载大幅度提高到12G以上,在空战格斗机动性能指标上全面能够超越现役所有常规战斗机。因此,“暗箭”虽然在自主作战能力上未必能够和有人驾驶战斗机相比,但是在大过载机动格斗空战中的机动动作方面将占据明显优势。


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“暗箭”的气动布局和机腹进气设计可以明显看出强化隐身性能和隐蔽作战能力的意图,但是作为隐身无人机,执行空战任务面对的最大困难就是发现目标。未来空战中,参战双方可以确定都是具备低信号特征的先进战斗机,任何一方主动发出信号都会在战斗中失去信息保密优势。全静默状态的隐身无人机所具备的低信号特征对敌方和己方同样有效,己方地面/空中雷达指挥系统难以发现在战区巡逻中的“暗箭”,无人机本身又不可能主动发出信号来向己方指挥系统报告方位。因此,单纯依靠机载惯性和全球定位系统在不进行修正的情况下,将无法确定“暗箭”的准确位置,即使地面控制中心通过将目标信息进行战区广播的形式单方面为其提供资料,也无法根本解决其在全静默情况下的双向定位和有效指挥引导的问题。


敌我识别装置的使用是制约无人战斗机执行空战任务的另外一个难点。二战和越南战争期间都曾经出现过利用识别器应答信号来发现目标的战例,虽然这一问题对于无人机和常规隐身战斗机同样存在,但是对于缺少飞行员灵活处置能力的前者而言,其缺陷将更加明显。


无人战斗机在作战中一般只能按照程序来分析战场环境和做出反应,即使在地面控制人员操作下也很难获得与飞行员同样的判断和处理能力。现代空战中编队和配合已经成为战斗机战术应用的主要形式,但是无人战斗机缺乏的恰恰就是互相的有效配合与编队协同。无人战斗机很难根据目标情况分析出敌方的意图,难以准确判断牵制和佯攻这样的战术手段并采取相应对策。因此,无人驾驶战斗机虽然在飞行性能上要明显超过常规战斗机,但是其仍不具备在复杂战场环境下与同技术标准常规战斗机抗衡的条件。“暗箭”如果与有人隐身战斗机平台配合作战确实可以解决指挥引导和敌我识别的问题,但是身处战场的有人机本身作战压力也比较大,飞行员在完成自身作战任务的同时很难有效引导无人机进行对空作战,至少在人工智能和双向通讯系统完全融合到整体作战网络之前是非常困难的。苏联和美国在冷战期间开发的防空系统就具备全自动对空拦截的能力。采用自动拦截系统的截击机可以在全自动控制条件下完成整个作战过程,飞行员只需要在应付突发情况和起飞、着陆时操作飞机。全球定位装置和飞机自动着陆引导系统已经能够使无人驾驶飞机像常规飞机一样起降和飞行,也就是说在飞行安全上曾经制约其发展的最大障碍已经不存在了。目前,影响无人机作为战斗机使用的问题主要在自主作战和敌我识别这两方面。

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对地攻击美国无人对地攻击机在伊拉克和阿富汗战场上取得了非常好的效果,证明了拥有精确制导武器和先进航空电子设备的无人机能够有效执行地攻击任务。因此,美国和欧洲已经开始将无人机作为新一代主力战术攻击机来发展。无人机虽然在实战中展现出执行对地攻击任务的美好前景,但是其战损率高同样证明了常规无人机在地面防空火力系统面前仍然脆弱。为此,美国和欧洲国家近年来发展了很多具备低信号特征的无人对地攻击机。国外新发展的无人攻击机在气动布局设计上大多采用与B一2类似的融合体造型,而“暗箭”的气动设计和外形特点非常类似国内新一代高性能战斗机的方案之一。虽然“暗箭”的低信号特征可能要比国外无人攻击机略差,却具备可以超音速飞行的优势,在整体上属于通用型更强和发展潜力更大的高性能通用无人作战平台。


“暗箭”攻击型的高机动性与低信号特征综合设计水平较高,在国外已经公开的类似机型中处于领先的水平,中国全球定位系统的逐步完善也使其具备了远距离纵深突击能力。低信号特征的超音速隐身战斗机具备很强的战术灵活性和突防能力,而可以防区外发射的现代化制导武器明显提高了其精确打击能力。“暗箭”采用红外/激光雷达装置,可以对小型运动目标进行自主搜索、定位和分析,能够依靠全球定位装置和激光/红外制导的制导弹药进行精确打击,依靠其低信号特征优势还能够携带反辐射武器对敌方纵深进行攻势防空压制。“暗箭”如果能够在2015年内完成设计定型进入中国空军服役,那么执行战役范围内的对地攻击任务可能是其最主要的应用范畴。


“暗箭”黝黑的外表与同样在珠海展出的“暗影”有人驾驶隐身战斗机的灰色涂装区别明显。采用与B一2和F一117类似的铁黑色外表证明了“暗箭”是重视夜间行动的攻击型飞机。“暗箭”扁平的机身和机腹进气道使机头装载雷达的空间有限,由此分析其目前是以隐身攻击机为基本要求进行设计的。“暗箭”与LS一6这类GPS/INS制导炸弹配合将具备强大的杀伤力,而具备低信号特征又使其有条件突破目前最严密的地面防空系统的拦截。“暗箭”可以与战术导弹共同在敌方防空系统严密防护地区为后续攻击编队打开通道,这也是国际无人作战飞机在空战技术实用化之前最有效的应用手段。


无人超音速作战平台作为战斗机使用的技术难关在十年内很难有所突破,甚至发展水平最高的美国在2020年之前都很难完成真正实用化的无人战斗机。因此,“暗箭”作为战斗机使用应该只是具备了必要条件,距离真正达到实用化仍然存在较大差距和很多难关。“暗箭”和与其同时出现的“暗影”有人驾驶隐身战斗机在设计上已经非常完善,这样的项目进度看起来并不仅仅只是用来进行技术探索的验证机。中国参加历次航展所展出的产品中从来没有过纯粹的方案设计(至少到目前还没有过),因此也不可能把没有后续发展的方案拿出来公开。因此,“暗箭”在作为无人战斗机使用之外必然有着更加现实的使用途径。中国空中作战力量比以前更加重视以攻势作战为基础思想的攻击机的发展,现在强调“暗箭”作为战斗机看起来更多是一种掩饰——通过比较偏重于防御的战斗机来掩盖其作为攻击机的真实价值。



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综合评价


相关设计单位在国内其他企业仍然集中主要力量开发亚音速无人侦察机的时候,投入力量和资金去发展技术水平更高和对设计要求更严格的“暗箭”,可以说是在无人机作战平台的应用上走到了国内同类企业的第一梯队(并不是领先)。虽然“暗箭”的后续发展还会遇到很多的困难甚至短期内难以克服的难关,但是以超音速无人作战飞机为主的新一代空军装备确实符合国际战斗机发展的趋势。


“暗箭”和“暗影”的出现不仅仅是中国军事航空技术发展的代表之一,同样也证明了中国战斗机在设计思想和技术手段上都开始显露出自己的特点。曾经长期仿制和借鉴国外战斗机技术和型号发展的中国航空工业,已经通过第三代战斗机的发展跨越了从仿制到自行研制的过程。现在的中国战斗机科研单位已经有能力按照自己的具体情况、根据军事需求和技术条件来发展自己的先进作战飞机,并且已经在先进战斗机的设计思想上站在与先进国家同样的高度上。











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