双体神雕颠覆传统 探测预警二合一

双体神雕颠覆传统 探测预警二合一

双体神雕颠覆传统 探测预警二合一

双体神雕颠覆传统 探测预警二合一

图为网上曝光的“神雕”双体长航时无人机,双体布局令这款无人机有种“双身野马再现”的感觉,但与前辈实验、非主流的技术风格不同,“神雕”无人机无人机采用双体并联布局应进行了系统论证,搭配对无人机而言划时代的雷达系统,其整体性能与应用在无人机领域堪称颠覆传统。

近日网上曝光了中国国产双体长航时无人机——“神雕”。与印度或其他国家粗糙的验证型无人机不同,“神雕”无人机的外形设计成熟规整,加之中国在无人机领域一直保有强劲创新势头,该方案应该是进行过系统论证的成熟方案。相比传统无人机,“神雕”无人机的最大亮点是采用了双机体并联布局,该布局此前曾在美国F-82型战斗机与德国二战末期的战斗机方案中出现过,但整体运用不是非主流就是不甚成功。但着眼于中国可能在“神雕”无人机上采用的全新雷达技术,双体“神雕”无论是在技术还是理念上都可能颠覆传统的无人机概念。

“神雕”似曾相识的双体并联布局

尽管初看“神雕”无人机的双体布局会觉得相当新颖,但只要仔细回忆一下军用飞机的发展史就不难发现,这种布局实际上很早之前就已出现,其中最具代表性的,就是号称“双身野马”的美国F-82战斗机,而在更早的二战末期,德国也曾在梅塞施密特BF-109型战斗机的基础上,尝试过双体并联布局。双体并联布局的战斗机,从结构上讲最大的优势在于能以最低的设计难度换取双发战斗机的技术优势。但结构死重较大,结构相同的并列装机体在乘员布置、操纵也视线上都存在不小局限。这也就解释了为什么这种布局始终停留在非主流层面,尽管F-82战机的战机尚佳,此后世界各国均未再尝试类似布局。

正是源于非主流的双机体并联结构,不少人在最初看到“神雕”无人机时都会觉得它是一款实验型装备,采用这种布局在很大程度上反应了中国在设计大型长航时无人机方面的技术局限。实事求是的讲,中国在设计类似“全球鹰”的大型长航时无人机方面相比美国确实存在一定局限。但事实上,中国在早在研发有“中国版全球鹰”之称的“翔龙”无人机时,出发点就是比“全球鹰”高的,原因很简单,得益于更新的技术以及对无人机理解的深入,中国始终试图为大型无人机赋予更多使命。即使日后“翔龙”无人机不会真正服役,但通过“翔龙”的研发,中国无疑基本摸清了这类顶级无人机内部的技术情况与功能拓展潜力,认识到如果要进一步拓展功能,就需要机体更大,结构更新的无人机。

但问题在于,除去X-47B之外,“全球鹰”已是现役体积最大的侦查型长航时无人机,目前世界上所有国家均无研发体积更大无人机的相关经验,面对这种情况,无人机技术积累并不丰厚的中国采用技术难度最低的双机体并联结构无疑是最佳的选择。同时值得注意的是,“神雕”无人机的机翼结构相对靠后,且结构为常规的下单翼结构,相比“翔龙”无人机的机翼结构要简单得多,这一特征或预示中国大型无人机的整体结构设计已基本完成了对不同布局的尝试,找到了结构、强度、效率等关键性能最均衡的最佳布局。

“神雕”探测预警二合一颠覆传统无人机

前文已经提到,“神雕”无人机的机翼结构相比“翔龙”已回归常规,但值得注意的是,其机翼位置却相当接近机尾,这与现有同类无人机相比均有明显不同,而“神雕”无人机右侧机身上的大尺寸复合材料结构无疑给出了答案——机翼的靠后布局实际上是为机身中部腾出足够的设备空间,而从复合结构材料布局,以及机身下部凸出的外形来看,其相当可能在机体内部部署相控阵雷达用于高端探测,甚至是早期预警探测。如果这一推断成立的话,“神雕”无人机不仅将成为世界首款无人预警机,更将从根本上颠覆传统无人机的使用与概念。

此前,世界最高端的“全球鹰”无人机采用合成孔径雷达进行高空远程探测,该类型雷达在“神雕”无人机的左侧机体头部上也有部署。但合成孔径雷达无论是从探测效果、距离还是识别目标数量、质量等方面来看,均无法与相控阵雷达相比。相比之下,中国在“神雕”无人机上尝试装备相控阵雷达,很可能谋求两方面的发展:第一方面是通过在同一平台上同时装备合成孔径雷达与相控阵雷达,一方面在无人机平台上实际对比两款雷达的使用效果,具体了解两款雷达的在不同任务、气象环境中的优劣,另一方面也能探索在同一平台上装备两款雷达,对不同目标进行分工明确的分别探测,提升无人机整体的探测效果与效率。

第二方面,中国或借“神雕”的研发,进行无人预警机的初期研发。众所周知,中国在服役了以空警-2000、空警-200、空警-500为代表的国产预警机后,海空军整体的早期预警能力有了根本性的改观。但在复杂环境,尤其是对复杂地形的综合预警,以及舰载预警机方面却仍存在这一定差距。如果能通过“神雕”的研发在无人预警机方面取得一定成果,对于空军而言,不仅能系统提升无人机的探测能力,更能在个别复杂环境中进行更高效的预警。而对于海军而言,未来很可能借鉴“神雕”的技术而非外形研发舰载无人预警机,一方面能在固定翼舰载预警机服役之前提供比预警直升机更高效的预警能力,另一方面,即使固定翼舰载预警机服役,无人预警机也能起到很好的补充作用。

“神雕”的“二类亮点”:机翼、机身、发动机

相比雷达类型与布局这种“一类亮点”,机翼、机身与发动机这些“二类亮点”虽然谈不上颠覆传统,但“神雕”无人机在这三方面体现出的新特征却也相当重要。前文已经提到,“神雕”无人机的机翼为给机身留下足够的雷达空间而后移到了机尾部分。这种布局最大的问题就是机翼远离重心,整体气动布局与全机配重较难实现。有鉴于此,中国在实现无人机全新结构的同时,对机翼位置的较大调整也显示了中国在复杂无人机结构研发方面的巨大进步,为日后突出功能性的复杂无人机研发奠定的重要基础。

对比此前的“翔龙”无人机机身不难发现,“神雕”无人机的机身结构粗细均匀且较细,对比图片中车辆不难看出两款无人机的机身尺寸基本类此。前文已经提到,“神雕”无人机的最大亮点就是复杂雷达设备的加装,而在这种大环境下,中国并未延续此前体积较大的“翔龙”无人机的机身而采用全新设计,由此可见不仅现阶段的中国无人机机身设计相比设计“翔龙”无人机的时代有了明显进步,无人机内部的电源、设备舱等子系统的集成化、小型化水平无疑也获得了明显进步,而这些表面上看不出来的技术进步,才是推动无人机整体发展的基础要素。

与其他类型的国产装备类似,国产无人机在研发之初也面临着动力装置方面的局限,尽管此前并无权威数据公布,但根据俄罗斯专家的估计,“翔龙”无人机相比“全球鹰”,尽管研发年份靠后很多,但整体动力水平,尤其是续航时间很可能只能达到后者的60%左右。相比之下,“神雕”无人机的发动机整流罩相比“翔龙”更粗,预示其装备了技术更新、推力更大的小型涡轮风扇发动机。尽管目前尚难以确定“神雕”无人机发动机的具体性能参数,但从该型无人机大量装备雷达设备的特征来看,其发动机至少应使重量至少为“翔龙”无人机2倍的“神雕”无人机达到与“翔龙”无人机相同的续航时间,而要达到这一水平,起到决定性作用的,不仅仅是增加推力与降低油耗,而是动力装置技术水平的整体提升。

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