淺談武器裝備信息化中浮空器的優(yōu)勢

摘要：浮空器作為信息化武器裝備平臺，可以提供較大距離的預(yù)警和通信距離，這不僅和信息化武器系統(tǒng)使用模式有關(guān)，還與信息化武器系統(tǒng)的使用觀念有關(guān)。

關(guān)鍵詞：浮空器;信息化;發(fā)展

1、浮空器概述

浮空器包括飛艇和系留氣球，而飛艇又包括遙控飛艇、載人飛艇和平流層飛艇定點平臺，都屬于輕于空氣的航空飛行器，其基本原理是在軟式（或半硬式、硬式）囊體內(nèi)充入氦氣，產(chǎn)生浮力以克服其質(zhì)量。飛艇可以在較大空間范圍內(nèi)做機動飛行，也可以飛行定點在一個固定區(qū)域，系留氣球則通過纜繩固定在空中。

浮空器的基本結(jié)構(gòu)有囊體、尾翼、頭錐、設(shè)備或人員艙（吊艙）及纜繩。囊體用于充填升力氣體（氦氣），尾翼（包括舵面）為浮空器提供穩(wěn)定性和操縱性，頭錐是浮空器飛行與地面系留時的重要承力部件，設(shè)備或人員艙為飛行員、工作人員及系統(tǒng)設(shè)備提供具有良好環(huán)境的搭載空間，同時也改善了浮空器的氣動品質(zhì)。纜繩是系留氣球的特有部件，為系留氣球的定點系留提供約束力，還可為球載設(shè)備傳輸電能，也可為球載設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸提供光纖線路。浮空器作為武器信息平臺，需要包括動力系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、測控指揮系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)及地面綜合保障系統(tǒng)等。

2、國外浮空器信息化武器裝備的現(xiàn)狀分析

在軍事上應(yīng)用浮空器作為武器裝備平臺最成功的當(dāng)屬美國，而且美國仍在積極開展浮空器武器裝備平臺的研究與開發(fā)，美國、日本、歐共體等工業(yè)發(fā)達國家，將研究發(fā)展平流層定點飛艇平臺這種前沿科學(xué)技術(shù)作為占領(lǐng)平流層空間的戰(zhàn)略目標(biāo)，予以高度重視。美國提出了輕于空氣的平流層定點飛艇平臺研究計劃，并進行了或正計劃進行一系列演示驗證飛艇平臺的試驗研究，最終目標(biāo)都是瞄準(zhǔn)20km的平流層高空，特別是美國國防部的MDA計劃發(fā)展局已開始把預(yù)警、通信和信息獲取的重點由高空無人駕駛飛機轉(zhuǎn)移到平流層定點飛艇平臺的研制和應(yīng)用上。

英國ATG公司對平流層飛艇平臺的研制也表現(xiàn)出極大的熱情，并于2002年9月完成了平流層定點飛艇平臺的低空試驗艇試驗飛行。歐洲航天局從1998年開始進行平流層定點飛艇平臺的概念設(shè)計，1999年提出計劃，著手制造一艘長220m，最大直徑55m，囊體容積為320000m3的軟式飛艇，采用太陽能電池、蓄電池、燃料電池和備用電池組合的電源系統(tǒng)，攜帶1t的任務(wù)載重，定點于21000m的平流層高空。德國于1996年9月成立了平流層定點飛艇通信平臺的專業(yè)公司Cargolifter，并在柏林以南60km的BRAND市的舊空軍基地建造了能容納2艘260m長飛艇的機庫，并正在進行艇長32m的1/8模型的試驗飛艇的制造，以此進行演示驗證。

3、我國發(fā)展浮空器信息化武器裝備的優(yōu)勢分析

我國的信息化武器裝備的發(fā)展必須走自力更生的道路，借鑒國外信息化建設(shè)經(jīng)驗，吸收國外先進技術(shù)，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化，平流層定點飛艇平臺可以在20000m左右的高空長期定點，利用太陽能電池作為動力，推動空氣螺旋槳克服空氣阻力，利用囊體中的輕質(zhì)氦氣產(chǎn)生的浮力克服其自身質(zhì)量，利用先進的自主飛行控制系統(tǒng)保證平臺的姿態(tài)和定點。平流層定點飛艇平臺可以用于空中預(yù)警、空中監(jiān)視、通信中繼及電子對抗，與低軌道衛(wèi)星、無人駕駛飛機及預(yù)警飛機相比，平流層定點飛艇平臺作為信息化武器裝備平臺的主要優(yōu)勢是：

（1）可在空中長期定點懸停（一次升空后的留空時間達1～2a），探測精度高，沒有重訪時間;

（2）升空高度高，探測和通信距離遠(yuǎn)、范圍大;

（3）制造和使用成本低;

（4）隱身性能好、使用安全性好;

（5）載重量和載荷安裝空間大，便于各種任務(wù)系統(tǒng)的裝載。

載人預(yù)警飛艇可以在6000m以下的高度、在較大區(qū)域范圍內(nèi)連續(xù)工作2～15d。載人預(yù)警飛艇的囊體容積視任務(wù)載荷的重量和要求的工作高度與留空時間而有較大的不同。和預(yù)警飛機相比，載人預(yù)警飛艇作為信息化武器裝備平臺具有與平流層定點飛艇平臺相似的優(yōu)勢，如留空時間長，制造使用成本低等。

系留氣球預(yù)警平臺可分為機動型系留氣球和基地型系留氣球兩種，機動型系留氣球具有較好的機動性，但由于升空高度一般在2000m以下，因此作用距離相對較小，而基地型系留氣球的升空高度可達到6000m，因此具有較大的預(yù)警、通信距離，但系統(tǒng)相對較復(fù)雜，機動性較差。系留氣球預(yù)警平臺一次升空后的留空工作時間可達7～60d。系留氣球預(yù)警平臺作為信息化武器裝備平臺的優(yōu)勢是制造和使用成本低，便于組網(wǎng)形成較大的預(yù)警和通信指揮信息網(wǎng)絡(luò)。

在我國發(fā)展浮空器平臺已具有一定的研制技術(shù)基礎(chǔ)和使用維護經(jīng)驗。在平流層定點飛艇平臺研究方面，國內(nèi)多家研究單位，通過部分關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，已完成低空試驗艇的研制，即將進行演示試驗飛行，并已開始中試艇（升空高度17000m）的初步方案規(guī)劃，因此，在平流層定點飛艇平臺的總體技術(shù)方面我國的技術(shù)水平與國外的差距不大系留氣球預(yù)警平臺主要應(yīng)用飛艇技術(shù)進行開發(fā)。早在1995年，就開始和國外進行技術(shù)合作，走的是先通過技術(shù)引進，然后國內(nèi)自主開發(fā)的跳躍式發(fā)展模式。對相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，除進行理論與試驗研究外，已開始進行試驗驗證氣球的設(shè)計與生產(chǎn)，同時還聯(lián)合包括航空、電子及材料在內(nèi)的多個研究單位對升空高度為3000～4000m，任務(wù)載重1500kg以上的高空系留氣球預(yù)警平臺進行了總體方案可行性論證

4、結(jié)語

浮空器作為信息化武器裝備平臺，可以提供較大距離的預(yù)警和通信距離，特別是組網(wǎng)形成覆蓋重要戰(zhàn)略邊境線的大范圍網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后，涉及到與各軍兵種指揮系統(tǒng)和武器系統(tǒng)的聯(lián)合作戰(zhàn)、協(xié)調(diào)指揮等問題，這不僅和信息化武器系統(tǒng)使用模式有關(guān)，還與信息化武器系統(tǒng)的使用觀念有關(guān)。浮空器信息平臺的使用維護技術(shù)包括浮空器的快速升空回收技術(shù)、空中作業(yè)時的安全監(jiān)控技術(shù)、地面保障技術(shù)、地面快速維修技術(shù)及相應(yīng)的使用維護大綱等。

參考文獻

[1]車載系留氣球通信平臺及其應(yīng)急通信保障初探[J].孫晶.軍事通信技術(shù).2019（01）

[2]一種用于視頻監(jiān)視的系留氣球系統(tǒng)[J].查紅飛.科學(xué)技術(shù)與工程.2017（32）

[3]美國系留氣球載預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析[J].潘峰.艦船電子對抗.2017（05）

作者簡介：高永祥，主要從事浮空器全工藝流程及加工制作方法研究