“時(shí)空要塞”臨近空間長航時(shí)偵察打擊一體化無人機(jī)

李　軍

該機(jī)能憑借其出色的臨近空間飛行性能和較長的續(xù)航時(shí)間，利用其先進(jìn)的傳感器載荷和通信數(shù)據(jù)鏈，全方面獲取海陸空天電等信息，通過先進(jìn)的信息融合、信息處理和信息分發(fā)功能，使已方能準(zhǔn)確地判斷戰(zhàn)場態(tài)勢，迅速及時(shí)地做出戰(zhàn)場決策。同時(shí)為該機(jī)配置精確、靈巧的攻擊載荷，能夠?qū)σ苿?dòng)的導(dǎo)彈發(fā)射架、敵方關(guān)鍵人員等時(shí)間敏感目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)打擊。

該機(jī)具有較強(qiáng)的戰(zhàn)場突防能力和生存能力，能夠與其它作戰(zhàn)飛機(jī)進(jìn)行配合，執(zhí)行聯(lián)合作戰(zhàn)任務(wù)。該機(jī)平臺應(yīng)具有通用性，能夠基于該機(jī)發(fā)展出加油機(jī)、轟炸機(jī)以及其它特種作戰(zhàn)飛機(jī)，以降低研制和使用成本。

平臺與系統(tǒng)相結(jié)合的理念集成和概念創(chuàng)新?！皶r(shí)空要塞”作為一款高性能大型無人機(jī)，將臨近空間、長航時(shí)，偵察打擊一體化三個(gè)未來無人機(jī)的主要發(fā)展方向集成在一起；其整個(gè)平臺與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于未來網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)和有人無人平臺聯(lián)合作戰(zhàn)的作戰(zhàn)模式。其應(yīng)用將滿足未來海陸空天電全方位一體化偵察、時(shí)間敏感目標(biāo)打擊、反航母作戰(zhàn)、反隱身作戰(zhàn)和電子攻防戰(zhàn)的需要。

具有優(yōu)良?xì)鈩?dòng)，結(jié)構(gòu)、控制性能的雙體雙飛翼總體方案設(shè)計(jì)。“時(shí)空要塞”采用了雙體雙飛翼布局，內(nèi)傾雙垂尾，背置進(jìn)氣道，這種布局在應(yīng)用方面的優(yōu)勢有：

氣動(dòng)：采用大組合展弦比，實(shí)現(xiàn)高升力和高升阻比，前后翼面積和升力進(jìn)行了優(yōu)化分配，保證飛機(jī)在長時(shí)間的續(xù)航中實(shí)現(xiàn)俯仰無舵偏自配平，分布式的前后翼控制面，始終保持飛機(jī)最佳的氣動(dòng)效率；結(jié)構(gòu)：雙體雙飛翼的框架結(jié)構(gòu)，顯著增加機(jī)體剛度和強(qiáng)度，減小機(jī)翼的氣動(dòng)彈性變形，提高機(jī)體抗墜毀能力，控制：前后飛翼控制面與全動(dòng)垂尾進(jìn)行組合，可以實(shí)現(xiàn)靈活多樣的配平、操縱控制。隱身：充分利用前后飛翼、左右機(jī)體以及雙垂尾等部件之間的遮擋，降低雷達(dá)反射面積。裝載：雙飛翼和雙機(jī)體，改善空間分布，增大裝載空間，利于燃油、航電和武器載荷的布置。

針對臨近空間長航時(shí)偵察打擊特點(diǎn)的先進(jìn)技術(shù)綜合應(yīng)用。“時(shí)空要塞”針對臨近空間、長航時(shí)、偵察打擊的特點(diǎn)，綜合應(yīng)用多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)：先進(jìn)氣動(dòng)控制技術(shù)、主動(dòng)氣動(dòng)彈性抑制技術(shù)、高效直接力控制技術(shù)、綜合一體化隱身設(shè)計(jì)。

海陸空天電全方位獲取信息的綜合化共形傳感器系統(tǒng)?！皶r(shí)空要塞”采用了一種共形承載天線結(jié)構(gòu)，將通信、探測類天線與機(jī)體結(jié)構(gòu)融合在一起，天線既作為功能元件，也作為承載元件，實(shí)現(xiàn)了功能和結(jié)構(gòu)的融合。采用共形天線，使“時(shí)空要塞”這種多傳感器飛機(jī)從繁雜的機(jī)內(nèi)傳感器布置中解放出來，各項(xiàng)性能有了質(zhì)的飛躍，主要優(yōu)點(diǎn)有，實(shí)現(xiàn)傳感器全向的空域覆蓋，改善飛機(jī)氣動(dòng)性能，提高飛機(jī)的飛行性能。提高雷達(dá)探測能力，改善霍達(dá)角分辨率與測角精度；增大機(jī)內(nèi)裝載空間·改善飛機(jī)的隱身性能。

“時(shí)空要塞”采用綜合傳感器系統(tǒng)(ISS)設(shè)計(jì)理論，通過采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方法，把各個(gè)子系統(tǒng)的各種功能重新劃分、組合。結(jié)合有源電子掃描共用口徑天線，實(shí)現(xiàn)了機(jī)上各類傳感器的頻段綜合和功能綜合。

通過在前飛翼前緣、后飛翼后緣以及機(jī)身兩側(cè)等區(qū)域布置共形綜合傳感器，實(shí)現(xiàn)了360度的全向空中預(yù)警和空中動(dòng)目標(biāo)的指示跟蹤，能夠?qū)C(jī)身兩側(cè)區(qū)域進(jìn)行地面靜止或隱藏目標(biāo)的合成孔徑雷達(dá)(SAR)成像以及地面動(dòng)目標(biāo)指示；這些傳感器還可同時(shí)用于敵我識別、威脅告警、電子對抗等。在前翼上端布置有共形衛(wèi)通天線陣，可用于衛(wèi)星通訊。功能的綜合使得一副傳感器系統(tǒng)可以執(zhí)行多種任務(wù)，頻段的綜合使得一副傳感器系統(tǒng)可以執(zhí)行遠(yuǎn)近不同距離、不同大小目標(biāo)的探測。

適應(yīng)不同目標(biāo)打擊的精巧武器載荷系統(tǒng)?！皶r(shí)空要塞”臨近空間長航時(shí)偵察打擊一體化無人機(jī)為打擊各類地面關(guān)鍵目標(biāo)以及時(shí)間敏感目標(biāo)，配備了精巧的武器載荷系統(tǒng)，其主要攻擊武器有：

小直徑精確制導(dǎo)炸彈D-Bomb。采用折疊菱形翼布局，攻擊目標(biāo)時(shí)，菱形折疊彈翼展開，之后尾翼向后彈開，彈體重心與全彈氣動(dòng)中心重合，炸彈以滑翔方式攻擊半徑5～30千米內(nèi)的固定目標(biāo)，可以利用“北斗”衛(wèi)星慣性制導(dǎo)。當(dāng)攻擊移動(dòng)目標(biāo)或衛(wèi)星導(dǎo)航方式遭敵干擾破壞失效時(shí)，D-Bomb可以采用數(shù)據(jù)鏈制導(dǎo)，即借助“時(shí)空要塞”的實(shí)時(shí)探測數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行實(shí)時(shí)的目標(biāo)位置修正，直至攻擊目標(biāo)完畢。

D-Bomb在進(jìn)行儲藏或在機(jī)內(nèi)掛載時(shí)，尾翼先向前折疊收起，折疊彈翼的后翼先沿滑軌前收，之后與前翼共同向后折疊收起。

激光制導(dǎo)炸彈L-Bomb。采用常規(guī)折疊尾翼布局，利用激光制導(dǎo)方式攻擊半徑5～20千米內(nèi)的大型固定目標(biāo)或移動(dòng)目標(biāo)，具備數(shù)據(jù)鏈位置修正制導(dǎo)功能。

L-Bomb在進(jìn)行儲藏或在機(jī)內(nèi)掛載時(shí)，尾翼向后折疊收起。

反輻射巡飛彈ARC-Missle。采用串列充氣翼布局，前后翼形成上下布置。攻擊目標(biāo)時(shí)，充氣翼利用液化氮?dú)獬錃庹归_，ARC-Missle利用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)力飛行，借助自身的無源雷達(dá)探測裝置對敵方雷達(dá)、電臺等輻射源進(jìn)行探測、識別和目標(biāo)鎖定，并實(shí)施攻擊。如果敵方輻射源實(shí)行關(guān)機(jī)或干擾措施，導(dǎo)致ARC-Missle無法準(zhǔn)確確定目標(biāo)時(shí)，ARC—Missle在目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行盤旋巡飛，直至目標(biāo)重新開機(jī)或停止干擾，ARC-Missle重新鎖定目標(biāo)進(jìn)行攻擊。如果敵方進(jìn)行長時(shí)間的關(guān)機(jī)或干擾，ARC-Missle可借助數(shù)據(jù)鏈制導(dǎo)功能，向“時(shí)空要塞”發(fā)出輻射源目標(biāo)位置鎖定請求，“時(shí)空要塞”利用自身傳感器對輻射源進(jìn)行定位，并引導(dǎo)ARC—Missle進(jìn)行攻擊。

ARC-Missle在進(jìn)行儲藏或在機(jī)內(nèi)掛載時(shí)，充氣翼收在彈體內(nèi)的翼艙內(nèi)。

針對臨近空間飛行的衛(wèi)星，慣性，天文組合導(dǎo)航系統(tǒng)?！皶r(shí)空要塞”采用了北斗衛(wèi)星/慣性/天文組合導(dǎo)航模式。正常情況下采用北斗衛(wèi)星/慣性導(dǎo)航模式，兩者匹配可保證小于1米的定位精度，單獨(dú)使用一種可保證小于3米的定位精度。

當(dāng)衛(wèi)星遭到敵方干擾和打擊時(shí)，“時(shí)空要塞”可充分利用其臨近空間飛行特性(沒有云層遮擋，利于對天觀測)，利用目標(biāo)星進(jìn)行天文導(dǎo)航。天文導(dǎo)航方式不受敵方干擾，適合全球、全天候使用，定位精度在10米以下，當(dāng)與慣性導(dǎo)航組合使用時(shí)，定位精度可保證在1.5米以下。具備天文導(dǎo)航模式的“時(shí)空要塞”在戰(zhàn)場環(huán)境中將會(huì)成為永不迷失的“千里眼”。

偵察電子戰(zhàn)對地攻擊相結(jié)合的察打一體化作戰(zhàn)模式?！皶r(shí)空要塞”的偵察打擊功能可以歸結(jié)為四大類，即情報(bào)監(jiān)視偵察、電子戰(zhàn)、通信中繼、對地攻擊。這些偵察打擊功能，使“時(shí)空要塞”具備了多種模式的察打一體化。

偵察+電子戰(zhàn)模式的察打一體化：“時(shí)空要塞”在對敵方目標(biāo)進(jìn)行探測偵察的同時(shí)，可以對敵方目標(biāo)(主要為空中目標(biāo))直接實(shí)施電子攻擊和電子摧毀，對“時(shí)空要塞”而言，電子攻擊和電子摧毀是和武器硬殺傷同等重要的打擊手段。

偵察+對地攻擊模式的察打一體化：“時(shí)空要塞”可以在偵察的同時(shí)，利用配備的精巧武器載荷對移動(dòng)的導(dǎo)彈發(fā)射架、雷達(dá)站、關(guān)鍵人物和車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)打擊。

反航母模式的察打一體化：“時(shí)空要塞”憑借臨近空間飛行的

高度優(yōu)勢可以躲避航空母艦防空武器和艦載機(jī)的打擊，寬廣的監(jiān)視區(qū)域可以覆蓋整個(gè)航母作戰(zhàn)群，超過24小時(shí)的待機(jī)時(shí)間又使得其可以全天監(jiān)視航母的作戰(zhàn)行動(dòng)。

作戰(zhàn)時(shí)，“時(shí)空要塞”利用綜合化的傳感器系統(tǒng)，既可實(shí)時(shí)對航母作戰(zhàn)群各種目標(biāo)進(jìn)行高精度的偵察成像，利用衛(wèi)星或超視距中繼通信將圖像傳輸給后方指揮中心或我方作戰(zhàn)單元，也可以實(shí)時(shí)探測、識別、跟蹤航母艦載機(jī)，為我方戰(zhàn)斗機(jī)等攻擊機(jī)群或攻擊艦隊(duì)提供預(yù)警支持，還可以利用移動(dòng)目標(biāo)指示技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈制導(dǎo)引導(dǎo)我方遠(yuǎn)程攻擊武器進(jìn)行超視距打擊。與此同時(shí)，“時(shí)空要塞”還可全程對敵方電子系統(tǒng)進(jìn)行干擾、數(shù)據(jù)截獲等，使敵方攻擊效能大減。

利用2架或3架“時(shí)空要塞”配合作戰(zhàn)，可對整個(gè)航母作戰(zhàn)群形成無縫監(jiān)視和壓制，使我方打擊力量占據(jù)絕對優(yōu)勢。

通用機(jī)體的方案改型?！皶r(shí)空要塞”機(jī)載設(shè)計(jì)之初就考慮通用性和多用途性，可以根據(jù)任務(wù)需要改裝成遠(yuǎn)程亞聲速隱身無人轟炸機(jī)和遠(yuǎn)程亞聲速隱身無人加油機(jī)。改裝時(shí)均無需對氣動(dòng)外形做大的變動(dòng)，只需要對任務(wù)燃油量，航程、航時(shí)等參數(shù)進(jìn)行修改，換裝相應(yīng)的電子設(shè)備，并對內(nèi)部布置和結(jié)構(gòu)，如武器艙、加油設(shè)備等進(jìn)行改動(dòng)即可。

改裝成遠(yuǎn)程亞聲速隱身無人轟炸機(jī)，載彈量可以達(dá)到9噸，可攜帶18×2枚小直徑精確制導(dǎo)炸彈以及6×2枚激光制導(dǎo)炸彈，作戰(zhàn)半徑達(dá)到8000千米。

改裝成遠(yuǎn)程亞聲速隱身無人加油機(jī)時(shí)，最大供油量在15噸左右，安裝有兩套加油設(shè)備，可同時(shí)為兩架戰(zhàn)斗機(jī)加油，作戰(zhàn)半徑達(dá)到7500千米。

現(xiàn)有技術(shù)和未來技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)集成?！皶r(shí)空要塞”將現(xiàn)有技術(shù)和未來技術(shù)充分結(jié)合，保證其具有最高的可靠性、可用性，努力以最小的技術(shù)和成本代價(jià)實(shí)現(xiàn)最高的作戰(zhàn)效能。

動(dòng)力系統(tǒng)：采用兩臺基于現(xiàn)有成熟技術(shù)的大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺質(zhì)量965千克，海平面最大起飛推力160千牛/臺，代價(jià)小，可行性高。

飛控系統(tǒng)：“時(shí)空要塞”采用具備容錯(cuò)能力和系統(tǒng)重構(gòu)能力的三余度光傳操縱系統(tǒng)。

光纖傳輸具備頻帶寬、信息容量大、傳輸速度快等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足“時(shí)空要塞”信息獲取、信息融合和信息處理的要求，并且具備很強(qiáng)的抗干擾特性，可以保證“時(shí)空要塞”在復(fù)雜的電子對抗環(huán)境中可靠工作。

通信導(dǎo)航系統(tǒng)：“時(shí)空要塞”綜合應(yīng)用衛(wèi)星、無線電、激光通信和衛(wèi)星、慣性、天文導(dǎo)航方式，實(shí)現(xiàn)全天候視距超視距的精確通信和導(dǎo)航。

綜合能源管理系統(tǒng)：“時(shí)空要塞”采用了統(tǒng)一的綜合能源管理系統(tǒng)，可以對傳感器系統(tǒng)、武器系統(tǒng)，燃油控制系統(tǒng)、以及各種作動(dòng)器等的能源需求和能源供應(yīng)，根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)、飛行條件、飛機(jī)狀態(tài)等，進(jìn)行統(tǒng)一的管理和能源分配，保證有限的能源供應(yīng)實(shí)現(xiàn)最高的偵察打擊效能。

故障監(jiān)測系統(tǒng)：基于分布式綜合共形傳感器系統(tǒng)的故障監(jiān)測系統(tǒng)，使“時(shí)空要塞”實(shí)現(xiàn)全時(shí)的高中低各種級別的故障監(jiān)測和診斷。

材料結(jié)構(gòu)工藝和制造：綜合應(yīng)用復(fù)合材料、鈦合金材料等比重小、強(qiáng)度高的先進(jìn)材料和整體成型精密鑄造等技術(shù)，減輕結(jié)構(gòu)重量，提高結(jié)構(gòu)性能，先進(jìn)的共形承載天線結(jié)構(gòu)更是實(shí)現(xiàn)了功能和結(jié)構(gòu)的革命性融合。

責(zé)任編輯：寒蘭