“雷神”的三大技術(shù)突破
“雷神”無人機(jī)項(xiàng)目始于2006年12月，旨在驗(yàn)證英國(guó)自主研制生產(chǎn)隱身無人作戰(zhàn)飛機(jī)的能力。“雷神”這一名稱出自凱爾特神話，代表著力大無窮、戰(zhàn)無不勝。英國(guó)將這種無人機(jī)命名為“雷神”，就是想以此表明“雷神”是一種堪比“火神”轟炸機(jī)的全新無人攻擊平臺(tái)，同時(shí)也凸顯該項(xiàng)目的地位和作用。
“雷神”是一種超音速、隱形無人機(jī)，長(zhǎng)約12米，翼展約10米，重量超過4噸，是世界上最大的無人機(jī)之一。該項(xiàng)目先后有100多個(gè)廠家參與研發(fā)，造價(jià)超過2.5億美元。從技術(shù)層面看，該無人機(jī)主要有三大技術(shù)突破。
一是總體布局設(shè)計(jì)匿影藏形。“雷神”采用低可觀測(cè)外形設(shè)計(jì)和總體布局，大量應(yīng)用了低可探測(cè)性復(fù)合材料，且制造精度非常高。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的后部管道采用了先進(jìn)的纖維鋪設(shè)技術(shù)，可有效躲避雷達(dá)的探測(cè)。機(jī)身設(shè)計(jì)誤差只有頭發(fā)絲直徑大小，可進(jìn)一步降低飛機(jī)的信號(hào)特征。
同時(shí)，“雷神”較好地應(yīng)用了有人駕駛飛機(jī)的總裝技術(shù)，并且實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)間的有機(jī)綜合集成。其無尾布局設(shè)計(jì)不僅可以明顯降低飛行阻力，在所裝燃油量一定的情況下，還能夠大大增加飛機(jī)的航程，而且省去了相關(guān)的結(jié)構(gòu)材料和操縱機(jī)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)重量顯著減輕。
二是動(dòng)力裝置力求創(chuàng)新。為確保“雷神”具有洲際間航程和出色的續(xù)航能力，“雷神”驗(yàn)證機(jī)采用了技術(shù)較成熟的“阿杜爾”系列發(fā)動(dòng)機(jī)中的MK951型。該發(fā)動(dòng)機(jī)主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)了新型風(fēng)扇，可提供強(qiáng)大的推力。
根據(jù)計(jì)劃，英國(guó)還準(zhǔn)備為“雷神”研制一種全新的高溫發(fā)動(dòng)機(jī)，以便為其投入實(shí)戰(zhàn)打造一顆更加強(qiáng)勁的“心臟”。這種新型高溫發(fā)動(dòng)機(jī)將具有更強(qiáng)的任務(wù)續(xù)航能力、更大的推力，并可大幅度降低紅外信號(hào)特征和雷達(dá)反射截面積。
三是飛控系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)。“雷神”在充分利用較成熟的氣動(dòng)控制技術(shù)基礎(chǔ)上，采用了數(shù)字式飛行控制系統(tǒng)，能很好地實(shí)現(xiàn)操縱面的耦合控制。機(jī)翼后緣的多個(gè)操縱面能夠保證飛機(jī)根據(jù)控制指令提供相應(yīng)的偏航力矩，確保無人機(jī)在各種條件下可靠地自主飛行。在起飛和降落過程中，打開的起落架艙門可以起到垂尾的功能，以滿足低速飛行時(shí)航向穩(wěn)定性的要求。
該機(jī)還運(yùn)用了射流推力矢量和循環(huán)控制等關(guān)鍵飛行控制技術(shù)，可有效控制機(jī)體兩側(cè)的噴氣主流和次流，使之沿著機(jī)體表面產(chǎn)生矢量推力，從而獲得俯仰和滾動(dòng)控制力。同時(shí)，從機(jī)翼后緣吹出的空氣，還可以促進(jìn)機(jī)體上表面空氣的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)增加升力的目的。這樣，飛機(jī)不采用常規(guī)操縱面就能確保正常飛行和操縱控制。在飛行過程中，飛機(jī)的副翼不再產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，高壓空氣借助射流裝置，可使機(jī)翼表面的流場(chǎng)發(fā)生彎曲，從而有效改變副翼表面的升力，實(shí)現(xiàn)完全依靠氣動(dòng)效應(yīng)控制飛機(jī)滾轉(zhuǎn)的目的。這不僅能降低無人機(jī)的生產(chǎn)成本，還可顯著簡(jiǎn)化飛機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)工作。
躋身世界五大頂尖無人機(jī)之列
有專家指出，從無人機(jī)的飛行時(shí)間、距離、高度、速度，以及隱身能力、偵察監(jiān)視能力、進(jìn)攻和防御能力、作戰(zhàn)運(yùn)用效果等綜合作戰(zhàn)性能先進(jìn)程度看，世界上排在前五位的無人機(jī)分別是RQ-4A“全球鷹”無人機(jī)、 X-47B無人機(jī)、獵鷹高超音速飛行器(HTV-2)、“雷神”無人機(jī)、“神經(jīng)元”無人機(jī)?？梢姡?ldquo;雷神”已躋身世界五大頂尖無人機(jī)之列，其水平無疑處于世界前列。
“雷神”之所以能夠成為當(dāng)今世界無人機(jī)“五強(qiáng)”之一，是因?yàn)樵摍C(jī)具有以下五個(gè)方面的強(qiáng)大作戰(zhàn)能力：
一是具有洲際打擊能力。“雷神”設(shè)計(jì)初衷之一就是用于高速洲際飛行，要求該機(jī)在衛(wèi)星監(jiān)控下可以從英國(guó)本土飛往世界各地發(fā)動(dòng)襲擊，能夠到達(dá)地球的任何一個(gè)角落執(zhí)行相應(yīng)的軍事任務(wù)。為此，“雷神”充分利用機(jī)內(nèi)空間裝載了大量燃料，航程達(dá)到數(shù)千千米。
為增大航程，“雷神”采用了大后掠前緣的翼身融合體布局，機(jī)身和機(jī)翼的后緣分別對(duì)應(yīng)平行于前緣，類似B-2轟炸機(jī)的設(shè)計(jì)，從而確保飛機(jī)具有跨大洲攻擊的能力。
根據(jù)作戰(zhàn)需要，該機(jī)可從英國(guó)起飛，對(duì)遠(yuǎn)在阿富汗的目標(biāo)進(jìn)行縱深打擊，大大降低軍事人員在前線作戰(zhàn)的風(fēng)險(xiǎn)，使英軍在反恐戰(zhàn)爭(zhēng)中如虎添翼。按照規(guī)劃，“雷神”將會(huì)首先部署在非洲反恐戰(zhàn)場(chǎng)上。
二是能對(duì)敵方進(jìn)行有效監(jiān)視和偵察。“雷神”裝備有自動(dòng)人工智能系統(tǒng)和識(shí)別系統(tǒng)，其最基本的機(jī)載探測(cè)設(shè)備都是先進(jìn)的光電和雷達(dá)傳感器。未來還將裝備正在研制的保形雷達(dá)、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈、“圖像采集和開發(fā)”系統(tǒng)等。“雷神”能通過一個(gè)低波段數(shù)據(jù)鏈向地面中繼傳送圖像，或者通過衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)洲際間傳輸。因此，“雷神”在情報(bào)與態(tài)勢(shì)感知方面，可執(zhí)行從目標(biāo)截獲到戰(zhàn)后作戰(zhàn)損傷評(píng)估等作戰(zhàn)全過程的任務(wù)。同時(shí)，“雷神”還能根據(jù)作戰(zhàn)需要自動(dòng)選擇、編輯和傳送戰(zhàn)場(chǎng)上的各種數(shù)據(jù)，而不是毫無選擇地將大量各種信息發(fā)送給作戰(zhàn)人員。
三是對(duì)地火力打擊能力強(qiáng)。“雷神”裝有兩個(gè)內(nèi)置武器艙，能夠攜帶多種導(dǎo)彈以及定向能武器、高功率激光或微波武器等，可在多個(gè)目標(biāo)上空投放彈藥，對(duì)多個(gè)目標(biāo)形成雷霆萬(wàn)鈞式的精確火力打擊。
四是能夠自主作戰(zhàn)。“雷神”安裝有先進(jìn)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠獨(dú)立應(yīng)變，執(zhí)行各種任務(wù)。“雷神”可按照設(shè)定的要求滑行、起飛，并沿著搜索空域和最佳航線航行，自動(dòng)躲避威脅或者選擇需要打擊的目標(biāo)。
英軍認(rèn)為，在發(fā)現(xiàn)目標(biāo)——判斷目標(biāo)——作出決定——實(shí)施打擊這一決策環(huán)路中，保證人的參與和對(duì)關(guān)鍵任務(wù)的決策權(quán)限是必要的。所以，當(dāng)“雷神”決定對(duì)目標(biāo)進(jìn)行打擊時(shí)，還是會(huì)尋求地面或戰(zhàn)斗機(jī)上控制人員的授權(quán)。一旦獲得授權(quán)，“雷神”將自主攻擊目標(biāo)，并在完成攻擊任務(wù)后沿著預(yù)定航線返回基地。
此外，“雷神”還可與有人駕駛飛機(jī)聯(lián)合編組成新的戰(zhàn)斗機(jī)群，以多機(jī)種飛行編隊(duì)的形式實(shí)施縱深打擊。
五是具有較強(qiáng)的生存能力。“雷神”的隱形裝置使其幾乎不會(huì)被地面雷達(dá)發(fā)覺，加之機(jī)動(dòng)性能好、飛行速度快，可在戰(zhàn)爭(zhēng)伊始，首先對(duì)敵防空系統(tǒng)等重要目標(biāo)實(shí)施打擊。模擬顯示表明，該機(jī)可以在多套俄羅斯S-400地空導(dǎo)彈系統(tǒng)組成的嚴(yán)密防御戰(zhàn)場(chǎng)上生存下來。
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