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中国利剑无人攻击机
编辑日期:2013/12/5  作者:武装部    阅读次数: 次  [ 关 闭 ]

利剑无人机

 

2013年5月初,我国“利剑”隐身无人攻击机验证机已开始在某地机场进行地面滑行测试,这意味着该机即将进行首飞,我国将成为继美法英之后,世界第四个试飞大型隐身无人攻击机的国家,其意义十分重大,这是我国航空技术领域的一次伟大进步,具有里程碑意义。标志着我国正式进入无人机研发领域的世界顶尖行列。

相关介绍

我国从上世纪90年代开始,对无人作战飞机进行跟踪和研究,2001年, 无人作战飞机系统基础技术研究项目作为我军重大技术预研项目正式批复立项。这项研究分成两个课题,包括无人作战飞机总体基础技术研究,内容无人作战飞机系统顶层概念、人机工程、无人作战飞机控制、决策与管理理论和方法,信息传递等,还有就是无人作战飞机本身的基础理论研究,包括飞机隐身技术、无人机自主控制技术研究、无人机作战飞机动力装备等需要。

      2013年5月6日,中国国产隐形无人机“利剑”完成了地面滑行测试,意味着该机即将进行首飞。而此前有消息称利剑无人机同样是一种舰载无人机。此次测试意味着我国将成为继美、法两国之后,世界第三个试飞大型隐身无人攻击机的国家,其意义十分重大。此前,2013年5月4日,美国海军X-47B舰载无人作战飞机验证机成功完成了首次岸基拦阻降落试验。在测试中,X-47B在降落过程中使用拦阻钩顺利钩住了模拟甲板跑道上铺设的拦阻索。

主要研究人

主持这项研究的就是601所的李明同志,原是601所总设计师。

在李明同志带领下,来自航空工业和空军多个部门的专家和研究人员组成团队,完成了如下研究任务,1、无人作战飞机战术技术指标,2、气动布局,3、作战任务,4、自主等级划分等,为我国研制无人作战飞机打下了坚实的基础。

在赵煦的领导下,分别突破,1、全权限数字式自动飞行控制,2、制导与任务管理,3、综合航电与投掷系统,4、运用了多总线信息处理和融合等先进技术。实现了无人作战飞机自动起飞、自主导航、自动执行对地精确制导攻击和自动返场着陆等强大功能。标志着我国向着研制无人作战飞机迈出了坚实的一步。

结构

飞翼

“利剑”翼展为14米左右,外形布局采用了和X47B类似的飞翼无尾布局,具备良好的隐形能力及战场生存能力。该机机身据推测是采用钨及其他复合材料制造,机腹弹仓经过特殊设计,并具有自动跟踪和侦察功能,掌握自主知识产权。

“利剑”无人机实现了翼身融合的飞翼布局,这些都决定了“利剑”的雷达反射信号特征非常低,从而可以对敌后纵深高价值地面目标进行精确打击,可谓“万军丛中取上将首级”。这一点,是中国现役有人战机所不具备的。

除了“利剑”以外,美国的X-45、X-47B、俄罗斯的“电鳐”、法国主导的“神经元”、英国的“雷神”,当下正在发展的热门无人机,无一例外地采取了飞翼布局。可见,采用“飞翼”布局的隐形无人机,成为各大国的“座上宾”,是高端无人机发展的一个主要方向。

尾喷口

“利剑”无人机的尾喷口设计并没有采用隐形化处理,而是直接裸露在外。这样,尾喷口的高温,会导致被敌方红外传感器发现的概率增加。假如在尾喷口添加钨,由于钨的熔点高达3410℃,耐高温,是否能够隔绝高温,使得无人机更加隐性化呢?观美国的X-47B和法国的“神经元”,尾喷口都采用了隐形设计。

联系到国产歼-20和歼-31隐形战斗机的尾喷口同样没有进行隐形设计,这说明,动力技术相对落后的中国航空工业,在飞机发动机的红外隐形方面,还需要更大的努力。

配套系统

高分辩率遥感卫星,让我国可以获得关键地区的高精数字地图。对无人机的作用可以据此对无人作战飞机的进行更加精确的任务和航线规划。为无人作战飞机运用解决了导航及精确制导问题。

飞翼式布局

“利剑”无人机采用了飞翼式布局,这个几乎没有什么悬念,与各国发

利剑无人机。展的无人作战飞机相同,如X-47B、神经元,就会发现飞翼式布局几乎是大家都在采用的布局。

采用原因

因飞翼式布局是公认的能够兼顾考虑隐身、航程等性能的气动布局。

优点

隐身性能好,飞翼式布局没有垂直尾翼和平尾,对于常规布局的飞机来说,这是一个主要的雷达电波反射源,同时机身剖面接近于翼型,上下表面在展向上与机翼表面和缓的过渡,没有明显的界限,较好的融合为一体,整个表面光滑顺畅,没有明显的鼓包、缝隙等,进一步提高飞机的隐身性能。

对航程的影响

在航程方面,由于飞翼式布局的浸润面积比较小,大约只相当于常规布局飞机的一半左右,因此亚音速条件下阻力较小,在同样展弦比的情况下,飞翼式布局的升阻比是常规布局的1.4倍,因此航程性能较好,另外没有垂尾和平尾,在同样条件下飞翼式布局的结构重量较轻,同时主要设备舱布置在机翼中心线,这样与机翼的气动载荷分布一致,所以可以进一步降低结构重量,这样有利提高飞机的载油系数,确保飞机的航程指标,同时还可以提高飞机的载荷,保证飞机具备较强的攻击能力。

进气方式

“利剑”无人机采用了机背进气道,载面呈现三角形,这个也是新世纪无人作战飞机一个特点。

机背进气道特点从外形上来看,这个模型的进气道和美国X-45的后倾半下凹式进气口相近,这个设计有利于降低进口及发动机舱的高度,对前向及侧向隐身十分有利。背负式进气道的优点就是可以增加机身容积,结构效率也比较高,这对于体积有限的无人机来说是非常重要的,同时无人作战飞机多采用高空突防战术,机身会对地面雷达形成遮挡,让其无法直接照射进气道,背负进气道再配合S形处理和进气道格栅等技术可以进一步提高飞机的隐身能力,正是因为飞翼式布局和背负式进气道有这些突出优点,所以它才成为新世纪无人作战飞机一个标准的气动布局,但是它也不是没有缺点,飞翼布局的短处也是显而易见的,没有了垂尾,航向稳定性下降,航向控制需借助其他方式来提供足够的偏航力矩,另外单翼面的纵向气动操纵效率较低。因此飞翼飞机多采用W形后翼,以保证航向操纵的效率。

“利剑”无人机重点需要解决以下几个关键技术:

1、隐身气动一体化技术。随着空中预警机、相控阵雷达、主动雷达制导空空导弹的普及,现代战斗机对空中目标的打击能力越来越强,对于需要在高威胁环境下作战的无人作战飞机来说,隐身能力是前提和关键,另外由于无人作战飞机相对于有人飞机来说,体积和机内空间较小,燃料载荷较低,所以需要气动布局具备较大的升阻比,以提高飞机的航程,

 

2、高效推进技术。无人作战飞机的大航程要求还对推进系统提出了更高要求,它的发动机要求体积小、重量轻、推力大、油耗低,

 

3、自动导航系统。由于没有飞行员,这样无人作战飞机从发动机启动开始就需要导航系统能够提供精确的导航,以便获得准确的自身位置和状态和航向,以便飞机能够在突防上千公里以后,仍旧能够准确的到达目标。

 

4、自动目标搜索和精确打击技术。没有飞行员,意味着无人作战飞机需要具备自动目标探测和搜索能力,特别是要具备自动目标识别技术,包括对探测到目标进行分析、识别敌我、分辨类型,确定攻击目标等。

“利剑”无人机的发动机会采用什么型号呢?一般来说,为了保证飞机的航程,无人作战飞机多采用油耗低的涡扇发动机,目前我国研制成功的涡扇发动机有两种,一种是涡扇-10,它的最大推力大约80千牛,一种是涡扇-13,它的最大推力为50千牛,可以认为前一种可能性要大一些,因此发动机推力越大,最大起飞重量就越大,作战半径也越大。

意义

我国“利剑”隐身无人攻击机验证机已开始进行地面滑行测试,这意味着该机即将进行首飞,我国将成为继美、法两国之后,世界第三个试飞大型隐身无人攻击机的国家,其意义十分重大,这是我国航空技术领域的一次伟大进步,具有里程碑意义。标志着我国正式进入无人机研发领域的世界顶尖行列。
 
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