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国产高端无人机彩虹5首飞 可用于反恐斗争

2015-09-01 11:23 admin 未知

彩虹5无人机在蒙蒙亮的天色中被推上跑道 地面人员为彩虹5做保养 在地面指挥舱中操作彩虹5的工作人员 8月26日,国内自主研发的大型无人机彩虹5在中国西北某机场成功首飞。这款新型

彩虹5无人机在蒙蒙亮的天色中被推上跑道

地面人员为彩虹5做保养

在地面指挥舱中操作彩虹5的工作人员

8月26日,国内自主研发的大型无人机彩虹5在中国西北某机场成功首飞。这款新型无人机拥有更高的载荷能力和作战效能,这也意味着中国又诞生一款在国际上数一数二的察打一体化无人机,它将在世界范围内反恐斗争及局部冲突中扮演重要角色。

迎着朝阳成功首飞

8月26日早,在第一缕晨光的照耀下,一款大型无人机从机场华丽起飞。它的名字是彩虹5,由中国航天科技集团所属中国航天空气动力技术研究院自主研发而成。中国航天空气动力技术研究院,因为气动专业技术的优势,已进入无人机行业15年。而“彩虹”品牌则代表“中国航天”旗下的无人机形象。

当天早晨5点半左右,天还没亮,彩虹5终于被揭开了神秘面纱,被工作人员缓缓推出机库。在灯光的照耀下,可以看到彩虹5通体黑灰色,机身超过10米,机翼有20多米,外形修长流畅。而在距其100米左右的空地,有两台指挥车,一台装有视距通讯设备,一台就是指挥控制系统。在指挥系统里,飞机起飞、爬升、巡航时怎么飞、飞多高、速度等这些参数都被输进电脑里,不需要人来操作,飞机可以实现自主飞行。5点半之后,在飞机旁和指挥车内,工作人员都在对飞机的各项参数进行确认。

6点,彩虹5被拉上跑道正中间,蓄势待发。随着天色渐渐亮起来,最后各项准备工作完成,6点40分左右,彩虹5的发动机开始轰鸣。6点43分,在第一缕晨光的照耀下,启动、加速、起飞,彩虹5华丽飞向空中,并逐渐消失在视野范围内。15分钟后,伴随着轰隆的发动机响,彩虹5又重新出现在天空中,接着沿着同一条跑道,稳稳着陆在跑道的正中间。

至此,彩虹5的首飞圆满成功。“非常成功,各项参数都在我们预测的范围内。”彩虹5项目负责人兰文博说。

彩虹5是中空长时无人机,是目前国内全复合材料机体无人机中起飞重量最重,外形尺度最大的,具有较强载荷能力和作战效能的大型无人机。彩虹5的首飞成功,意味着中国又诞生一款在国际市场上性价比数一数二的察打一体平台,它也将成为世界范围内反恐斗争及局部冲突中的利器。

多载荷综合作战能力强

彩虹5到底牛在何处?还得从彩虹4说起。彩虹4也是中国航天空气动力技术研究院自主研发而成的无人机,而彩虹4是中国目前公开的无人机中挂载能力最强、飞行性能最优的无人机,具备强大的攻击能力,可实现发现即摧毁的目的,其整体性能指标高于美国的“捕食者A”系统,在同类型无人机中处于领先地位。

彩虹4早已应用于实战,执行过多次反恐任务,成效卓著。

“彩虹5比彩虹4更强,其中最能体现彩虹5察打能力的就是最大起飞重量和载荷”,彩虹5项目负责人兰文博介绍,彩虹5最大起飞重量是彩虹4的两倍,载荷能力是两到三倍,飞行速度快了将近100公里每小时,航时30多个小时。

“在反恐作战中需要更大的载荷,否则装载的载荷没有足够的识别能力,反恐就是一句空话”。据了解,现在无人机常规载荷是光电载荷(生成白光和红外图像)和SAR载荷(雷达)2种,可以做到一次侦察后生成一个电子地图,实时标识出对方的雷达站和重点目标,一次快速生成所有攻击目标的图像,大大提高了侦察效率。彩虹4就是这种双载荷,而彩虹5是多重装载,在以上两种载荷的基础上升级,让他们的探测距离更远,此外还可以装置雷达侦察干扰,通讯侦察干扰等设备。“同时装很多载荷,同一次飞行任务下不需要换载荷,以前需要飞两三次的任务,对彩虹5来说只需要一次”。

同时载荷能力强也意味着无人机外挂能力高得多。彩虹4只能挂100公斤量级以下的弹药,这种弹射程不会太远,属于近程攻击。而彩虹5可以挂250公斤级的中程攻击弹,因此,与其载荷匹配起来,彩虹5不仅有了更大的侦察范围,也有了更大的打击范围。“侦察范围和打击范围都从20公里扩大到了80多公里,在较远的距离上发现并打击目标,也充分保护了无人机飞行平台自身的安全性”。如果挂载与彩虹4相同量级的武器,则挂载数量上将是彩虹4的两倍以上。

此外,以后彩虹5可以安装卫星中继通讯数据链,卫星的控制半径可以达到2000公里,远大于指挥车的200公里。这样一个彩虹5带着几架彩虹3、4作为一个编队。彩虹5做中继指挥,车指控彩虹5,而5指控其他飞机,这也将提升作战效能。

后续将进行载荷试飞

彩虹5历程艰难。彩虹5团队做了无数次的实验,在实验室内做数学仿真和半实物验证,之后再到外场做滑跑试验。“仿真还是缺少东西,比如在数学仿真里油门是实时的,但在现实里是缓慢加上去的,刹车也是,外场就是理论和实际校正的过程”。40多天前,彩虹5团队来到中国西北某机场做滑跑实验。先是全机监测,看各个系统有无问题,之后再进行滑跑训练,看无人机是否能在任何情况下都能滑直,也就是在侧风干扰和人为干扰后能自动纠偏,回到中心线上。之后还要进行全机监测,监测滑跑对各个系统有没有影响,一切都没有问题之后才能首飞。

由于民用机场的场地和航班限制,每天凌晨4点半,团队人员就得赶到机场,做好相关工作后将飞机拉上跑道,一个小时滑8到10次,在经过140次的滑跑实验后,彩虹5终于如愿飞上天空。

兰文博说,其实首飞还是有一定不确定性,需要验证系统的可靠性,气动设计、结构设计、动力系统的协调。如果控制律设计的有问题,起降阶段可能出现故障导致机体损坏。

首飞成功后,团队将会根据相关测试数据,对飞机结构进行改进、系统完善,之后还要进行任务载荷的试飞。

中国无人机现百花齐放

无人机,跟有人机相比,可承担危险环境下的飞行任务,以及人长时间难以胜任的工作。另外,设计上可以不用考虑人体的生理限制。“我们国家的无人机并不落后,中国无人机现在排在世界前三位。”中国航天空气动力技术研究院十一部总体室主任刘凯介绍。

回顾无人机的历史,中国无人机最早是从院校做起来的。上个世纪80年代,西北工业大学、南航、北航等院校为军方研究了多种无人机。包括西工大的爱生系列、北航的长虹1高空高速无人机,还有南航的长空1的无人靶机。爱生系列和长虹1都是侦察型的,而长空1是靶机,模拟空中目标,地面上的防空武器来攻击它。无人机都是从靶机发展过来的。当时中国无人机的水平也并不算落后。

从海湾战争后,特别是第五次中东战争中以色列攻打黎巴嫩的贝卡谷地,让世界认识到了无人机的重要作用。当时叙利亚在贝卡谷地设防空导弹基地,以色列派出自行研制的无人驾驶飞机充当敢死队飞临上空,诱使叙利亚设在此处的导弹制导雷达开机。而雷达一开机,无人机就将信号传送给后方。这场战役以色列通过短短6分钟的攻击就彻底摧毁了叙利亚苦心经营10年、耗资20亿美元的导弹阵地。

在那之后以色列无人机闻名世界,而中国也开始有意识地装备无人机。进入上世纪90年代,军方设立了很多无人机型号,有针对性地研制各种各样的无人机。此时,除了高校,几大军工集团也开始投入到无人机的研制之中。

而进入2000年后,很多民营企业也开始参与无人机的制造,可以说是百花齐放,尤其是最近5年,无人机的型号出了很多。“我们现在做无人机的水平可以排到世界前三。”刘凯说。在今年的阅兵中就会有2款国内自主研发的大型无人机,是国内装备数量最大的2种。

但刘凯也认为目前无人机的技术水平参差不齐,很多企业做一些几十公斤的小型无人机民用,而做大型军用为主无人机的企业还是少数,有竞争力的也就两三家。

气候恶劣考验科研人员

彩虹5团队这次在外场吃了不少苦。因为场地限制,每天早上团队成员需要在4点半左右就到机场,做相关准备工作。8月,外场早上6点半以后天才亮,成员们摸黑干活2个小时。之后,滑跑一个小时后,成员并不能立即收工,而是还有很多后续工作要做,飞机推回机库要做拆卸保养,往往成员们要忙到中午12点多才算结束。

然而外场的中午经常是三十六七摄氏度,机库周围全是光秃秃的水泥地面,升温极快,中午在太阳的炙烤下,地面温度能达到50摄氏度到60摄氏度,机库里更是像蒸笼一般,机库里虽然有两个风扇,但两个都是给飞机吹器械的。

团队成员在试飞期间都是住在宾馆里,原本是2个人一个房间的标间,因房间紧张,只能加床4个人挤一个屋。团队成员在外场期间可以说是朝夕相伴,下午在住的地方,大家还要开会讨论,往往到当天晚上10点才能订下第二天早上的工作安排。试飞给这些科研人员也带来不少外伤。仔细观察,可以看到,他们胳膊、腿上都有伤口,一道道的划痕,这些都是在安装、拆卸飞机时被金属边或者零件给刮的。

据了解,试飞团队的一些成员一年四季都在外面,有人一年365天中有200多天都在外地,为了试飞方便,试飞通常选在西北的机场,然而西北的夏天干热,冬天又极冷。冬天拆卸飞机对团队成员来说更痛苦,温度极低的情况下为了干活方便也不能戴手套,有些螺丝戴手套根本拧不上,不少队员冬天手都会冻裂。“我们的工作确实很考验人,既得脑力好,又得体力好。”

在中国航天空气动力技术研究院人的努力下,15年来“彩虹”无人机现在已经成为了一个系列,里面有大大小小各型成员,共包括12型常规类型无人机以及三种类型概念无人机,全系产品覆盖起飞重量从580克到4500公斤、飞行高度从5米至20000米。“彩虹”是我国批量出口最早和出口量最大的无人机系列,覆盖9个国家的17个最终用户,年交付国内外用户无人机200余架,完成科研和交付试验1000架次。“彩虹”品牌也是国内无人机型谱覆盖最广的无人机系列,层次化、体系化地实现了常规侦察、国土监控、反恐行动等任务,并提供了与其配套的相关解决方案。

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