察打一体无人机没你想得那么简单- 大数跨境

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察打一体无人机没你想得那么简单

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2021-11-24

导读：目前中国生产的多款察打一体无人机凭借良好的战术性能与性价比在国际市场上攻城略地，中国航空业正迅速做大做强无人机产业，全力打造国际一流的高端无人机制造出口基地，为加快新时代航空强国建设迈出实质性一步。

中国翼龙长航时察打一体无人机实战画面

察打一体无人机是在侦察无人机的基础上开发而来。它具有滞空时间长、攻击节奏快、打击范围广等优势，并且可以适应信息战，适合装备快速反应部队。察打一体无人机在执行侦察任务的同时，可以对高价值、时间敏感目标实施精确攻击，适应了信息化战争节奏快、强度高的特点，并且符合“非接触”、“零伤亡”的战争理念，有效降低了人员伤亡和舆论压力，在局部战争和反恐战争中大量应用，显示了强大的作战效能。

随着新材料、新制造工艺、高性能传感器、智能控制算法等领域的技术发展，察打一体无人机已从最初的侦察、打击任务向集群作战、协同攻击、综合保障等全域作战应用发展。

目前，世界各军事强国均将察打一体无人机视为无人机发展领域的一个热点，不断推陈出新、倾力研发。察打一体无人机凭借灵活的作战样式与多样的任务功能将会越来越多的参与到军事行动中去。这不仅改变了现代战争的作战方式，更大大提高了作战效能，也进一步推动了更多型号的无人机研究和应用的价值。可望在未来创新出察打一体无人机的新作战概念与任务。

既要性能好又要体重轻，国产察打一体无人机是如何“瘦身”的？

　　不论是什么飞机，在结构设计时减重都是永恒主题。

　　对于高空长航时的察打一体无人机来说，由于其大多采用展弦比在15以上的大展弦比机翼，因此尤为需要平衡好强度与重量间的矛盾。

　　而复合材料的比刚度、比强度、抗振性和抗疲劳性较高，若结构设计得当便能以更轻质量实现与金属航材同等强度，例如由碳纤维和环氧树脂结合而成的树脂基复合材料，在同等强度条件下能比铝、钛合金航空结构件轻30％以上。

对采用大展弦比翼型的察打一体无人机而言，碳纤维等先进复材的应用是实现轻质化和长航程的关键

不过，碳纤维虽然在顺着一个方向时几根丝的强度就能拉动卡车，但成型过程中如果层间强度与拉伸强度、各项异性的材料设计与加工不好，则会大大影响复合材料的强度。为此，国产察打一体无人机在大展弦比机翼等承力部位上广泛采用了热压罐成型工艺制造复合材料件。

　　所谓热压罐成型简单来说就是将单层预浸料按预定方向铺叠成的复材坯料放在热压罐内,在定温度和压力下完成固化过程的工艺方法。这种工艺生产出结构件的质量更轻、纤维含量高、孔隙率低、树脂含量较为均匀，因而力学性能出色，也确保了无人机机翼等复合材料部件的精度。

　　而研究人员在试飞与风洞实验过程中发现，飞机上的次承力结构，如小翼、机翼后缘盖板等处，除连接区外通常存在“刚度覆盖强度”现象，也就是说只要刚度满足设计要求，强度通常有一定程度富裕。

　　因此，国产察打一体无人机在次承力、非承力部位大量采用模压成型工艺的泡沫夹层结构复合材料——即采用蜂窝与复合材料面板共固化成型的夹芯结构，先制作泡沫芯并将其铺贴蒙皮，然后放入成型模具之中，使复合材料被压紧和固化。这种工艺综合了热压罐成型技术的优点，而工艺相比传统的热压罐成型更为简单、成本大大降低，虽在力学性能上有所降低，但仍能满足其服役要求。

国产察打一体无人机在不同应力结构上运用了多种工艺复合材料，即满足了强度性能又控制了生产成本

除了材料加工工艺上动脑筋外，国内研发人员还在结构优化上花了不少心思。从机翼主梁碳纤维铺层厚度与机翼结构动力学特性的关系、综合刚度和厚度考虑，碳纤维铺层并非越厚性能就越好，而是存在某个最佳值。对此中国研发人员基于主翼盒载荷分段优化了包络设计与铺层厚度方法，使结构减重达6%，无人机机翼在飞行中可根据气流环境自适应扭转弯曲，改善了翼面的颤振、发散速度，提高了气动弹性性能。

动辄上千公里，国产察打一体无人机如何实现超远程“绝杀”？

对于有人飞机而言，通过飞行员可以对状况作出实时判断,而无人机则必须把战术信息传递回其他载人平台进行分析，因此，遥测（位置、速度、姿态等飞行信息）和遥控（地面遥控指令）是事关无人机飞行安全和任务成败的关键。

　　无人机载卫星通讯的关键技术是卫星跟踪伺服系统，为了缩短捕获时间、提高跟踪精度，中国无人机卫星跟踪伺服系统普遍采用单脉冲加陀螺前馈补偿的三轴结构，具有响应快、可靠性高等优点。通过结合高精度的惯导/卫星导航系统实时测量无人机运动信息，并将导航解算和坐标系转换控制卫星天线多自由度的转动，使卫星天线能时刻对准地球静止通信卫星，同时最大限度降低因无人机高速运动产生的多普勒频移效应。

　　中国目前通过基于Ka波段中继卫星平台正在建设面向亚太地区各地域、各种应用的无人机遥感网络，逐步实现无人机信息资源共享,确保无人机在执行任务过程中将信息实时、安全、高效传输至各级指挥中心及相关用户进行统一调度,为无人机应用领域间信息资源共享提供有力保障。

合成孔径雷达等高精度侦察载荷在察打一体无人机上的应用愈加广泛，对数据传输速率的要求也愈高，而跟踪/中继卫星则克服了传统通信卫星在传输速率方面的不足

一站多机，国产察打一体无人机是如何实现协同作战的？

　　在复杂多变的信息化战场环境下，单架无人机执行侦察或攻击等任务时会因侦察角度和杀伤半径等因素制约作战效能的发挥，而多架无人机协同作战则可协同完成目标搜索、跟踪、攻击等任务，从而提升整体作战效能。

通过一站多机数据链技术，中国察打一体无人机系统已实现“一站四机”同控

一站多机数据链初步解决了无人机协同指挥的问题，但以往察打一体无人机从飞行到侦察乃至打击任务中，全过程指令要靠人来操控，而单组操控人员精力毕竟有限，再加上卫星通讯宽带上限，单一测控站可控制的无人机数量仍旧有限，近年来中国不断刷新纪录的无人机集群控制试验，则为国产无人机协同作战提供了新的思路。

　　通过采用高度智能化的自主识别系统，国产察打一体无人机在战场上还可以自动进行敌我识别、自动判断威胁程度。4

小“弹”当家：国产察打一体无人机全球热销少不了它？

　　对于察打一体无人机来说，如果缺乏完善的打击武器，那么长航时的意义就小了很多，因此，作为无人机的“利爪”，无人机专用弹药的发展也值得人们关注。

　　相比有人作战飞机琳琅满目的机载弹药，大部分研制察打一体无人机的国家所配套机载弹药类型不过寥寥数种，而为了满足自己和国外客户的需求，中国发展了一批无人机专用的弹药，目前就有30多型机载制导弹药可供选择。

航展上满目琳琅的无人机机载弹药体现了近年来中国在该领域的井喷式发展

中国最早为无人机配套生产并出口的机载弹药为AR-1空地导弹，其定位基本相当于美国的AGM-114导弹，自出口后从非洲到南亚，这款弹药已积累了不少战果。

　　而延伸自WZ-10武装直升机所使用AKD-10型反坦克导弹的“蓝箭-7”，有效射程为2km-7km，采用激光半主动制导，破甲能力大于1400毫米，理论上可以击穿任何装甲车辆。

　　使用高爆战斗部、重量更轻的“蓝箭-9”则主要用于打击地面轻型装备和有生力量，从性价比上更适合目前的反恐战场，轻巧的尺寸使得彩虹-5/翼龙2这样的大型察打一体无人机一次可携带16枚，极大提升了持续作战能力。

伴随国产察打一体无人机出口的“AR”系列与“蓝剑”系列导弹在中东地区已经过实战检验，对打击各类目标均体现了极高的精度

为了打击假想敌加固目标，中国还推出了多款制导炸弹，其中包括130kg的FT-7炸弹，它采用了联翼式折叠滑翔弹翼，投放距离可达到90千米，可让无人机实现防区外攻击。

　　此外，随着国产无人机动力的稳步提升，察打一体无人机的挂载能力也有了一定程度提高，过去由固定翼飞机携带的250kg级激光制导炸弹如今也能挂载，对硬目标毁伤能力进一步提高。

采用折叠滑翔翼式的FT系列制导炸弹投放距离已超过大部分国家普遍装备中近程防空导弹的射程，使载机的生产力有很大提高；而500磅级制导炸弹直接命中的威力则足以打击大部分加固掩体

除性能好、智能化但较贵的制导弹药外，各种非制导弹药也可以供预算有限客户选择，“彩虹4/5”和“翼龙II”无人机甚至可以直接挂载各国空军通用的250kg常规炸弹，这有助于缓解用户后勤压力。

中国察打一体无人机引入的各种非制导弹药为许多“囊中羞涩”的客户提供了更多选择

“翼龙”中国长航时察打一体无人机

近日热议“应急管理”，2021年的全国“两会”，是“十三五”规划收官之年，同时也确定了“十四五”的开局，很多代表委员都在热议“应急管理”。从突发疫情到突发灾害，应急管理无疑是最受关注的话题之一。而应急保障中非常重要的应急通信也被很多代表委员提出，空中应急通信系统潜力很大，认为我国拥有大型长航时无人机的优势，应该打造一支以大型无人机为基础的应急通信队伍。

我国的察打一体无人机研制历程始于2005年成都飞机设计研究所研制成功的中国首款察打一体化无人机“翼龙”，研制起点很高，发展也很快，一直紧跟世界步伐，之后又生产了著名的彩虹系列，彩虹-3、彩虹-4等型号的察打一体无人机。现在我国研制出的产品不光装备我军，还广泛出口巴基斯坦、阿联酋、沙特和伊拉克等国。其中，彩虹-4和“翼龙”无人机被沙特和伊拉克军队在反恐作战中大量使用，经受住了实战检验，证明了我国在察打一体无人机领域的研制实力。

翼龙无人机是国产无人机中的新星，尤其是先进的翼龙-2无人机，还在图纸上时就获得了海外客户的上百架订单，可见其性能和性价比的优势。作为一款中低空长航时侦查打击一体化多用途无人机，翼龙-2的最大飞行高度9000米，最大飞行时速370千米，最大起飞重量4.2吨，外挂能力480千克，最大续航时间20小时。相比之下，之前在纳卡冲突中大出风头土耳其TB-2无人机最大飞行高度8229米，最大飞行速度222千米/小时，续航时间长达27小时，有效装载量仅为55公斤，翼龙-2的性能几乎碾压TB-2，可见国产翼龙无人机的性能是无可挑剔的。

据后续统计，由于地震当天带来的基站损害，以及部分地区的长途话务量激增，导致打往四川、陕西等地的手机接通率下降到日常平均值的50%左右。值得注意的是，地震发生后指挥部拨通成都到汶川的第一个长途电话，这距地震发生已经过了足足72小时，在今天智能手机普及率如此之高、通讯如此快捷的情况下，72小时无法拨入电话确实是难以想象的，但那确实是事实。当时可以提供紧急通讯能力的应急通信车因为震区的道路损毁严重，无法快速进入灾区。

研制历程

翼龙无人机是我国第一款或者说是第一款研制成功的具有中空、长航能力的集侦察打击于一体的无人机系统。2005年，成都飞机设计研究所开始有研制一款具备较高技术水平的无人机这样的目标。当时国内在无人机实用化研制方面还并不多，因此进行了一些军方和市场调研，最终决定将无人机定位为中型、中空、长航时，既能执行侦察任务，又能挂载武器具备打击功能。2007年就研制出第一架原型机，并在2007年10月完成了首飞，于2008年完成性能/任务载荷飞行试验。现在的翼龙无人机模型，实际上是最新型号，也是最终定型的样子，与之前飞机相比做了一些改进，外观上能看到的改进主要是在后机身部分做了一些减阻设计，使其在性能方面更为完善，外观上看起来更漂亮。

性能特点

从外观上看，翼龙和美国的“捕食者”A型无人机有些相似，但实际上机身内部的结构包括强度设计完全不一样。这种盔式截面形机头、水滴式细长机身、大展弦比机翼和“V”形尾翼等气动布局在中空、长航时无人机领域其实是很普通的，属于传统亚音速飞机的典型机身布局，像翼龙无人机采用的平直中单翼，在中低速飞行状态下有着极佳的气动效率，超长的翼展也增加了机翼面积，提高了飞机的升力，能保证该机在100多千米/小时速度段的巡航飞行是最经济的，这样才能保证其续航时间。而且外观上如果仔细对比的话，就会发现二者的机翼很不一样，虽然都属于大展弦比平直机翼，但翼形却不相同，“捕食者”的机翼更长一些，翼展也更大。

发动机方面，翼龙无人机采用的是奥地利的ROTAX航空发动机，该发动机是一款非常成熟的产品，全世界超过90%的超轻型飞机和无人机都选用该公司的发动机。发动机安装在机身尾部，这样可以避免发动机产生的震动和排出的尾气对光电侦察设备产生影响。

翼龙无人机长约9米，翼展14米，最大飞行高度5000米，巡航速度160千米/小时，最大飞行速度280千米/小时，可连续飞行20小时，航程近4000千米，可执行侦察、打击等多种作战任务。翼龙无人机的尾翼采用的是上反式“V”型结构，V型尾翼布局结构相对于平尾加垂尾的常规布局而言，可以用较少的部件同时实现平尾和垂尾的作用，可以有效减小飞机的结构重量和飞行阻力。而且V型尾翼还能有效地降低雷达反射面积，具有一定的隐身特性。采用上反式“V”形尾翼结构，可以尽量减少尾翼可能发生的擦碰几率，减少维护工作量，缩短无人机的再次出动时间，提高其执勤率。

应用情况

目前翼龙是军民两用，并且已获出口订单。翼龙无人机在设计上侧重于军用，并不是专为外贸设计的，而是国内外都用，只是国内和国外使用的型号可能不同。翼龙的技术指标和使用视频一经展出就引起了轰动，有国外媒体在评价翼龙无人机时认为，该机在性能上不会完全等同于美军的“捕食者”无人机，两者之间不存在代差，翼龙无人机的性能或许将不亚于美军的“捕食者”，但价格却远比对方低得多。目前，翼龙无人机已经实现了批量出口交付。

除去军事用途，翼龙在民事和科学研究领域也是大有用途的，这主要是该机是基于军事用途设计的，因此从基本性能角度来讲，比民用的无人机更好，起码载荷和续航时间就比一般的民用无人机大很多，这样就可以搭载更多的设备执行如灾情监视、辑毒走私、环境保护、大气研究，以及地质勘探、气象观测、大地测量、农药喷洒和森林防火等。此外，翼龙无人机在边境地区巡逻和反恐领域也将会有用武之地。

无人系统装备已成“刚需”

科幻色彩浓厚的硬核科技，正越来越多地以“霸屏”的方式走入人们的视野。

7月下旬，在河南大暴雨造成严重洪涝灾害之际，一架从贵州安顺机场起飞，穿越三省一市，飞行近1200公里，为河南当地米河镇搭建空中应急通信平台的翼龙2H型应急救援无人机，迅速刷屏各个平台。

翼龙2H的现象级表现，只是无人系统平台在这次洪涝灾害期间应急救援装备广泛应用的一个缩影。

除了像翼龙2H这样的无人机驰援，救援现场还有云洲智能海豚无人船这样的装备。在此次灾情中，国内各种无人系统装备纷纷大显身手，上天入地——无人系统装备在灾情侦察、喊话疏导、夜间照明、人员搜救、物资抛投、消杀工作等方面，广泛参与、深度作业。

因此，在各种突发式的应急救援里，无人化系统装备正成为越来越刚性的应用需求。这些无人机、无人船甚至无人车的存在，不仅让越来越多的人力岗位逐步被机器取代变成可能，其广泛应用也能够使救援从二维平面向三维立体空间拓展。

目前，无人系统在我国的发展情况到底如何？无人系统在应急救援领域扮演着怎样的角色？经历暴雨台风考验后，无人系统是否会迎来一波大发展？和参与河南暴雨救援的核心人员、无人系统领域专家及投资人进行了深入交流，试图还原无人系统装备在应急救援中的真实表现，并探索其未来发展之路。

“不管是翼龙无人机，还是云洲智能无人船，都是去人及其它设备去不了的地方，做它们干不了的事。”在世界无人机大会主席、深圳市无人机协会会长杨金才看来，无人机作为人工智能的重要抓手，是看得见摸得着用得了的人工智能的落地应用产品，应该在各级应急救援部门大力推动无人机应用，为拯救生命减少财产损失发挥重要作用。