周凱 王延巍
放眼整個中東,能夠完全獨立自主研制察打一體無人機系統(tǒng)的國家只有伊朗。曾有人戲稱,天上的星星有多少,伊朗的無人機型號就有多少。本文就為讀者盤點一下被國際制裁多年的伊朗,共有哪些察打一體無人機,以及它們各自的特點。
當下中東地區(qū)國家中,無人機裝備規(guī)模較大的是沙特、約旦,以及伊拉克等完全依賴對外軍購的國家。而這一地區(qū)最早開始大規(guī)模應用和研制無人機的是伊朗。該國早在上世紀80 年代后期的兩伊戰(zhàn)爭期間,就研制出了多款偵察型無人機,其中就有一直延續(xù)至今的經典雙尾撐構型——“莫哈杰”系列偵察/ 打擊一體無人機系列。
“莫哈杰”1型最初只是一款僅有89千克重的偵察無人機,但隨著戰(zhàn)事發(fā)展,伊朗軍工人員在其翼下創(chuàng)造性的組合了多具RPG發(fā)射裝置,甚至還出現過下掛便攜式防空導彈的另類型號。雖然歷史早已證明這一型號必然沒有任何實際作戰(zhàn)能力,但從某種角度講也算是首開了伊朗察打一體無人機的先河。目前這款無人機早已退役,但該系列隨后衍生出了“莫哈杰”2、3、4、6、10等多型戰(zhàn)術偵察型號。
目前真正具備實戰(zhàn)能力的,是2017年研制成功并在2019年開始量產的“莫哈杰”6。該機最大起飛重量增加到了600千克,與目前國際市場經典的“彩虹”3和TB-2處于同一級別。其主翼外翼可拆卸,翼下掛彈結構恰好設置在聯(lián)接段的中央翼結構上,可使用獨立或并聯(lián)掛架,掛載2枚激光制導炸彈時可執(zhí)行約5小時的短時察打任務,不掛載武器執(zhí)行12小時的長航時偵察任務。使用地面控制站視距微波鏈路控制,測控半徑約200千米,最大航速200千米/小時。從隨后發(fā)生的墜機事故現場圖片看,其使用的是一臺100馬力的羅泰克斯912型活塞航空汽油發(fā)動機。盡管這一動力完全可以滿足無人機在跑道上的自主起降,但該型號還是在機身上保留了“莫哈杰”系列標配的降落傘艙,以實現緊急迫降,因此至少需要付出數十千克重量和不小的任務載荷及空間代價。目前該機已經量產并裝備伊斯蘭革命衛(wèi)隊,在2019年11月8日的敘利亞拉塔基亞山脈地區(qū)戰(zhàn)斗中,被拍攝到協(xié)助地面政府軍第四師部隊實施偵察作業(yè)。
“莫哈杰”6型無人機,背部傘降裝置特征明顯
另一款雙尾撐察打一體無人機是2000年左右仿南非丹尼爾公司“搜索者”研制的“燕子”3型。這是一款與最近塞爾維亞采購的CH-92A同級別的200千克級戰(zhàn)術偵察無人機,使用一臺仿德制50馬力林巴赫L550E型民用活塞發(fā)動機驅動兩葉木質螺旋槳,僅攜帶晝間偵察光電轉塔時的滿油續(xù)航時間為8小時。機頭上方矗立的一根全向測控天線,特殊的前起落架整流結構,以及因為風冷散熱屬性整個裸露在機尾外部的發(fā)動機結構都讓其非常具有辨識度。從現有資料來看,該機近年來有數架被改裝為察打一體型,承擔了多款精確制導武器的靶試任務。盡管偵察型曾在中東地區(qū)特別是黎巴嫩地區(qū)多次實戰(zhàn)使用,但改裝后還未有實戰(zhàn)報道,尚不清楚計劃列裝伊朗陸軍的是偵察型還是改裝后的察打型。
“燕子”3無人機,其機腹光電載荷為可收縮形式,翼下搭載 Qaem-1制導炸彈
Fotros型無人機,是目前伊朗國內起飛重量最大的衛(wèi)通型無人機,翼下掛載神秘的伊朗版“海爾法”導彈
Fotros是目前伊朗國內最大的察打一體無人機。盡管這一型號早在2013年11月就以樣機形式展出并在當月首飛,但由于在衛(wèi)星通信和部分關鍵技術上沒能實現突破,因此直到“見證者”129實現相關技術突破后,整個研制才搭車走上了快車道,于2019年4月正式宣布將裝備部隊,和“見證者”129一同成為伊朗目前僅有的兩款具備衛(wèi)星通信能力的中空長航時無人機。該機的最大特點在于外觀設計酷似經典的以色列“蒼鷺”無人機,航時、升限等技術參數也幾近一致,均為16~30小時和7600米以上。這說明其采用的是一臺具備增壓功能的活塞發(fā)動機,并且極有可能與“見證者”129的發(fā)動機為同一系列。按照伊方報道,Fotros是目前伊朗起飛重量最大的中空長航時無人機,不過該機和“見證者”129存在一定競爭關系,或許正是這一原因,作為后來者的Fotros目前并未有正式批量裝備部隊的公開報道。該型機每側翼下有兩個掛點,最多可使用并聯(lián)掛架掛載8枚彈藥。
見證者”129無人機批產型,其桿狀扁簧結構起落架特征明顯,翼下掛載“賽迪德”1制導炸彈
盡管伊朗早期無人機大都采用了雙尾撐結構,但要說首款實用型察打一體無人機,要數早在2012年9月就正式亮相的常規(guī)布局的“見證者”129。曾有資料稱其設計參考了2008年英軍在執(zhí)行秘密偵察任務期間墜落在伊朗南部的“赫爾莫斯”450型無人機,但從兩者的主翼、動力系統(tǒng)以及起落架布局等設計細節(jié),以及伊朗自身的技術能力來看,兩者之間應該沒有必然聯(lián)系。從機尾發(fā)動機外露部分結構細節(jié)分析,其采用的是羅泰克斯家族的某型活塞發(fā)動機,畢竟這款成熟廉價的民用發(fā)動機在轉包采購和自行維護上并不存在什么困難。
在吸取“賽迪德”1ATGM問題的基礎上,伊朗軍工結合自身能力,將有一定難度的激光駕束制導,改為采用雖然過程復雜但技術門檻較低的白光CCD電視制導,并且取消了原有導彈發(fā)動機以實現減重降速進而減小導引難度,同時還取消了彈體中部復雜的折疊翼結構,改之以4片高強度塑料材質矩型穩(wěn)定翼。為配合電視制導階段的數據上傳和指令接收,增加了梯形彈尾結構以容納信號處理機構,并在此處安裝有一根收發(fā)天線。最終研制成功了目前廣泛使用的“賽迪德”345型電視制導炸彈。
2017年莫斯科航展上的“賽迪德”345精確制導炸彈
“見證者”129無人機演習中投放“賽迪德”345打擊水面模擬航母目標(左下)
該彈長1.63米,彈徑152毫米,彈重34千克,載機高空高速狀態(tài)下的最大滑翔距離為6千米,具備多種戰(zhàn)斗部。該彈曾在莫斯科航展上進行過公開展示,目前主要配合“見證者”129無人機和“見證者”285型武裝直升機使用。結合該型彈彈重和“見證者”129的載荷能力來看,不難理解為何宣傳中最多可攜帶8枚而實際上最多只能攜帶4枚。
在反坦克導彈基礎上研制的“賽迪德”345,無論體積還是重量,都難以適應承載能力本就與國際水平有一定差距的伊朗國內其它無人機,并且彈體中部巨大的彈翼結構也無法滿足伊朗多款無人機的內埋或內置彈艙結構。因此伊朗隨后借用其成熟的制導技術,研制了更輕更小的“賽迪德”1型電視制導炸彈。該彈前穩(wěn)定翼折疊結構已經明顯不同于“陶”式的經典設計,彈徑縮小并將全長縮短到約1.4米,射程下降到了4千米,光學窗口向下傾斜便于盡早捕獲目標。目前這款彈藥主要由“見證者”129使用,同時也是“見證者”123、181、191型無人機的唯一可用彈藥。從“見證者”191的武器承載量為50千克可以推斷,該彈重量在25千克以下。
雖然“賽迪德”1相較前輩已經瘦身減重,但對于大型無人機而言,外掛時折疊翼結構復雜無用且徒增死重。對于“燕子”3和“莫哈杰”6這樣幾百千克級別的戰(zhàn)術無人機而言,巡航階段6~10升左右的活塞發(fā)動機油耗意味著每節(jié)省10千克外掛彈藥重量,就能同時在減阻的情況下?lián)Q來近2小時的航程,因此在2019年伊朗又推出了成熟度更高的Qaem系列精確制導炸彈,按照外形尺寸和重量大小分為Qaem-1、Qaem-5和Qaem-9。三款均采取了相同的制導組件和前后十字形固定彈翼,并且都在彈尾設置了單獨的數據回傳和指令接收天線。雖然三款彈藥都未公布重量,但結合“燕子”3和“莫哈杰”6的都可以搭載2枚來看,單枚質量應該在20千克及以下。
外形尺寸最小的Qaem-1,主要特征在于彈體組合段恰好位于前部穩(wěn)定翼與彈體結合處,兩根數據天線位于彈尾末端,其戰(zhàn)斗部重量最小使其全彈尺寸重量也最小;Qaem-5外形和重量居中,是“莫哈杰”6的主力彈藥,且除了常規(guī)晝間CCD外,還有紅外導引頭可供選擇。不同于Qaem-1,其兩根數據天線位于彈尾彈體兩側。從現有影像資料看,前兩型彈藥都可以被“燕子”3和“莫哈杰”6使用。最大最重的Qaem-9外形非常獨特,前部穩(wěn)定翼位置大大提前到了彈頭位置,這可能是內部采取了某種特殊戰(zhàn)斗部導致重心點變化,彈翼調整進行配平導致的,目前還未見具體配套使用機型。
遠處是沒能實用化的“賽迪德”1 ATGM,近處翼下掛載的是“賽迪德”1,地面展示的是“賽迪德”345
通過“燕子”3進行試射的伊朗版“長釘”導彈
上述幾款精確制導武器都采用了幾乎一致的電視制導組件,包含安裝在彈頭旋轉穩(wěn)定基座上的變焦晝間以及夜間使用的紅外CCD可更換彈頭組件,只不過為了在沙漠等強光照地面高對比度地區(qū)使用,部分型號彈頭換裝了帶有偏振效果的黑色鍍膜透明保護罩。
從這些炸彈彈體后部濃濃民用風的測控天線來看,伊朗軍工行業(yè)可能就是利用了成熟民用技術來規(guī)避激光駕束技術的高成本和技術壁壘。使用激光制導武器時,機載光電傳感器可直接與地面控制站進行傳輸,而電視制導武器使無人機在指揮控制鏈路上,變成了從彈藥到載機,再從載機到地面站之間的中繼性雙向數據通聯(lián),控制鏈路復雜、彈載CCD畫面回傳和控制指令下達延遲。好在目前各類民用無人機視頻圖傳和飛行控制技術已經非常成熟,這類武器的使用,和操作“大疆”無人機時通過手機屏幕查看無人機回傳視頻信號進而控制無人機飛行沒有本質區(qū)別,只不過中間多了一次中繼而已。并且由于這類電視制導炸彈滑翔射程僅有6千米左右,經過壓縮處理的視頻數據傳輸和控制指令信號傳輸借助廉價民用技術,就可以做到極低成本下的穩(wěn)定可靠,隨后只需要借助無人機上更大功率數傳系統(tǒng)與地面站通聯(lián)即可,并且理論上還可以利用彈上CCD傳感器充當機載光電傳感器直接對地偵察,實現鎖定后投放甚至是盲射后再鎖定。
制導炸彈雖然有效減輕了載機負擔,但也存在打擊時敏目標能力不足和低空低速下滑翔射程太近等問題。伊朗國防工業(yè)部門在經歷了“賽迪德”1ATGM的上機試驗失敗后,始終沒有放棄為無人機研制專用機載導彈。早在2013年Fotros無人機樣機首次亮相的時候,就曾在翼下展示過一款仿美“海爾法”的機載彈藥,但直到該型機宣布列裝時也僅有少數幾張掛載試飛照片,目前尚未有該彈進行過實彈發(fā)射的證據,并且從最近的新聞照片看Fotros使用的依然是Qaem彈藥家族。
2019年年初,伊朗展示了一款自制便攜式反坦克導彈,從發(fā)射器和彈體結構看與以色列“長釘”LR近乎一致,而在當年4月公布的無人機試驗視頻中,赫然出現了該型彈裸彈通過“燕子”3進行實彈發(fā)射的影像,雖然伊方并未公布射程數據,但結合其全彈布局特別是彈翼尺寸來看,高空巡航速度投放時的射程應該大于10千米左右,并且體積和重量相較之前炸彈型號大大減小,具備極強的適裝性。從其彈體結構和命中目標過程中的高清回傳畫面來看,采用了更先進的專用彈載數據鏈路以滿足遠程回傳圖像的需要。盡管仍然為電視制導,但結合陸上型具備的自主尋的能力,該型彈有可能具備一定的“發(fā)射后不管”能力進而大大降低了無人機的目標指示壓力,有望成為目前伊朗無人機部隊唯一可用且好用的機載導彈型號。
Qaem系列制導炸彈,左為1型,右為5型,中間是9型
從現有的無人機型號數量,以及配套機載任務和彈藥系統(tǒng)種類來看,長期處于制裁環(huán)境下的伊朗已具備較強的察打一體化無人機研發(fā)制造能力。但當我們細細分析,則會發(fā)現很多有趣的技術細節(jié)。
首先是載機設計兼容并包,有助于快速形成戰(zhàn)斗力。雖然伊朗官方都以自行研制為主要宣傳口徑,但對于前期通過電子干擾、誘騙以及失控墜毀在本土的美國、以色列等型號無人機的模仿卻是不爭的事實。一方面國外成熟的設計使無人機的性能有了基本保證,另一方面也可以將更多資源投入到除氣動、結構布局以外的其它領域研發(fā),進而縮短定型時間盡快交付部隊。但這種拿來主義必然存在難以吃透原始設計的問題,幾乎完全仿美RQ-170的“見證者”171,在首戰(zhàn)滲透偵察以色列時即被以軍擊落就說明了這一點。
伊朗造的小型化SAR 雷達。?
伊朗產的各型活塞發(fā)動機
皮卡助飛的“見證者”飛翼系列
其次是結合自身實際大量采用民用成熟技術,有效降低研制難度和生產成本。從上述無人機失控墜毀或者是被擊落后的殘骸來看,絕大多數機身材料仍是普通的航空鋁合金,少數非金屬材料也不是什么高技術碳纖維復合材料,而是玻璃鋼甚至是高強度塑料,并且無人機的部分舵機、電池以及處理機等都是常見的民用大比例航模級別產品。而在任務系統(tǒng)上,從現有伊方發(fā)布的無人機實戰(zhàn)視頻資料來看,一方面光電傳感器無論是光軸穩(wěn)定性還是畫面清晰度(CCD傳感器尺寸),與國際主流的L3公司的MX-15等型號相比還存在一定差距,可用視場較少和圖像漂移較為常見;另一方面則是在幾乎所有制導炸彈回傳圖像上的疊加參數上,都能看到顯示當前可用容量變化的內存卡圖標,說明伊朗無人機上的數據處理和存儲設備采用的是民品。
在衛(wèi)通測控方面,雖然伊朗現有兩款無人機具備該能力,可執(zhí)行一定的戰(zhàn)略偵察打擊任務,但由于目前伊朗本國并無成熟可用的軍用通信衛(wèi)星,因此只可能通過購買商用衛(wèi)星通信轉發(fā)服務來實現無人機控制。
上述這些民轉軍設計從一定程度上削弱了載機的任務載荷能力,并且部分民品在高空大載荷環(huán)境下可靠性差,導致了數次墜毀事故(或許這也是伊朗熱衷于給各型號無人機都加裝傘降系統(tǒng)的原因之一)。
最后則是較強的系統(tǒng)工程能力,實現了整體作戰(zhàn)效能的提升。伊朗惡劣的生存環(huán)境,使其必須發(fā)展非對稱作戰(zhàn)武器裝備,有效且經得起大量消耗。在地面控制站的載具上,機動靈活地選用商用車、貨車;在測控系統(tǒng)上放棄自動起降系引導統(tǒng),在起降階段幾乎全部使用手持遙控器目視操作這樣的航模式操作以降低成本(這也是在視頻資料中無人機起降階段頻繁出現航向修正的原因);在外掛物管理系統(tǒng)上使用簡單甚至簡陋的翼下掛彈架和轉接梁,幾乎所有武器的火控數據線纜都采用了扎帶固定的形式;無人機雖然基本不具備自主決策和攻擊占位能力,但都具備一定的編程飛行能力以降低人的全程控制等。
“莫哈杰”6無人機的地面測控站,采用意大利依維柯卡車底盤
不難看出,在優(yōu)先發(fā)展非對稱打擊手段的思路下,伊朗無人機反而得到了更多的資源保障。伊朗軍工部門在材料、彈藥以及光電載荷等技術方面都難稱優(yōu)秀,并且無法引進國際先進技術,還能整合研發(fā)出了近十款具備實戰(zhàn)能力的察打一體化無人機,這一國防自主化的國家意志是非常值得其它中東地區(qū)國家學習的。但伊朗革命衛(wèi)隊和正規(guī)軍之間,在無人機發(fā)展上存在一定各自為政、資源爭奪和重復研制等弊端,這點反倒需要其它國家引以為戒。