中國版“死神” 天翼3無人機
近日,網(wǎng)上出現(xiàn)了我國最新型無人機地面測試的照片,從外形來看,這是一架采用噴氣式發(fā)動機的高空長航時無人機。
根據(jù)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(yīng)該就是當(dāng)年成飛提出的天翼3無人機。根據(jù)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(fù)仇者無人機(又稱為捕食者C)非常接近。復(fù)仇者無人機長度13米、翼展20米、最大起飛重量8.2噸,復(fù)仇者長度較大,主要因為它增加了一個內(nèi)置彈艙,從而擁有隱身作戰(zhàn)模式。復(fù)仇者無人機現(xiàn)在也在研發(fā)當(dāng)中,美軍希望用它來替換現(xiàn)役的MQ-9死神無人機(又稱為捕食者B)。
天翼3無人機強調(diào)速度
采用隱身設(shè)計
從模型來看,天翼3無人機采用了大展弦比下單翼布局,而不是翼龍的中單翼。中單翼的優(yōu)點就是氣動阻力小,但是缺點就是結(jié)構(gòu)復(fù)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(yōu)點就是結(jié)構(gòu)重量較輕,翼盒可以機身底部通過,有利于在機身中部布置油箱,但是它的缺點就氣動阻力大。不過經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后,可以將阻力降低到能接受的程度,所以現(xiàn)在許多遠程飛機特別是客機均傾向于采用下單翼。
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后掠角,類似于美國的復(fù)仇者和全球鷹無人機。復(fù)仇者機翼的后掠角大約為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(yīng)該也追求高速性能,這樣就可以對周邊的突發(fā)事件作出快速反應(yīng)。
天翼3無人機最有趣的地方是它的發(fā)動機,從一張尾部角度拍攝的照片來看,該機似乎采用了雙發(fā)設(shè)計。但筆者對此持保留態(tài)度,因為這個級別的無人機沒必要采用兩個發(fā)動機,雙發(fā)結(jié)構(gòu)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(zhàn)術(shù)要求重點。正因為如此,我們很少看到采用雙發(fā)或多發(fā)設(shè)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(fā)飛機。現(xiàn)在尾部發(fā)動機噴口出現(xiàn)這種變化,應(yīng)該是因應(yīng)隱身需求進行了優(yōu)化設(shè)計。天翼3無人機的原來設(shè)計,發(fā)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征都比較強。現(xiàn)在這樣的設(shè)計,發(fā)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(yōu)化還包括,機身有一條明顯的折線,上下表面向內(nèi)傾斜,對于側(cè)面照射的雷達波有一定的折射能力。采用V形垂尾,背部進氣道呈現(xiàn)S形,并且機頭隆起的整流罩有一定的遮擋,顯現(xiàn)該機要求能夠在高強度對抗環(huán)境下使用,這一點與美國復(fù)仇者無人機也是不謀而合。
天翼3可能采用渦扇11發(fā)動機
筆者之所以認為新型無人機是單發(fā),而不是雙發(fā),另外一個重要原因就是發(fā)動機配套問題。美國復(fù)仇者無人機采用的是普惠加拿大公司的PW500小型渦扇發(fā)動機,它的推力大約為1.77噸,國產(chǎn)發(fā)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,我國不需要采用兩部發(fā)動機來拼湊推力,所以天翼3無人機采用單發(fā)設(shè)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(yīng)該是衛(wèi)星通信系統(tǒng),下面是設(shè)備艙,可以安裝合成孔徑雷達、光電載荷、電子偵察系統(tǒng)、光學(xué)偵察系統(tǒng)等。
按照美軍的指標,復(fù)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(xù)值勤16個小時以上??紤]到中美在工業(yè)基礎(chǔ)上的差距,天翼3無人機的性能恐怕比不上復(fù)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(jiān)視能力了。
我軍現(xiàn)役無人機速度、載荷有限
根據(jù)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于周邊態(tài)勢的掌握能力,前者的作戰(zhàn)半徑大約是1500公里,后者為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(xiàn)對釣魚島海域的實時監(jiān)視和控制,有效提高我軍對于周邊事態(tài)的監(jiān)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,首先它們都采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(zhí)行偵察任務(wù)。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(zhí)行偵察打擊任務(wù)時,也不過攜帶2枚反坦克導(dǎo)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(zhàn)經(jīng)驗,捕食者無人機一般不用于執(zhí)行打擊任務(wù),"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導(dǎo)彈、激光制導(dǎo)炸彈等精確打擊彈藥,其中關(guān)鍵是500磅激光制導(dǎo)炸彈,在轟炸較大的建筑物時,可以確保殺傷屋內(nèi)的恐怖分子,而僅靠地獄火反坦克導(dǎo)彈無法做到這點。
客觀地說,盡管天翼3采用了渦扇發(fā)動機作為動力,性能指標與美國復(fù)仇者無人機相近。但美軍對復(fù)仇者無人機一個關(guān)鍵要求是隱身打擊,它與F-22等有人隱身作戰(zhàn)飛機一樣,設(shè)置了一個機內(nèi)彈艙,彈藥內(nèi)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,采用渦扇發(fā)動機,具有比死神無人機更強的打擊載荷,但不具備復(fù)仇者無人機的隱身作戰(zhàn)性能。當(dāng)然,前面提到天翼3采取了較多的隱身措施,如果它不外掛彈藥執(zhí)行打擊任務(wù),它仍具有較強的隱身能力,在遠離基地的地方靜默監(jiān)視。
總的來說,天翼3無人機的出現(xiàn)填補了空白,完善了我軍的無人機作戰(zhàn)體系。在未來的反恐作戰(zhàn)中,我軍可以使用翼龍執(zhí)行偵察任務(wù),天翼3無人機執(zhí)行打擊任務(wù)。而在高強度常規(guī)戰(zhàn)爭中,天翼3可以執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)偵察任務(wù)、翔龍無人機執(zhí)行戰(zhàn)略偵察任務(wù),利劍無人機則執(zhí)行攻擊任務(wù)。