空射無人機：戰(zhàn)機長出“三頭六臂”

去年8月，俄羅斯聯(lián)合飛機公司（UAC）蘇霍伊設(shè)計局稱，俄國防部已批準(zhǔn)其開始生產(chǎn)S-71隱身空射無人機，該無人機投入使用后，將進一步擴展蘇-57戰(zhàn)斗機的作戰(zhàn)能力。

S-71隱身空射無人機。

今年3月，美國RTX集團旗下一家公司進行了一次測試，測試內(nèi)容是用直升機發(fā)射“郊狼”輕型短程無人機系統(tǒng)。此舉意味著，該無人機系統(tǒng)基本具備空射無人機的功能。

“郊狼”輕型短程無人機系統(tǒng)。

俄羅斯、美國相關(guān)企業(yè)的這些舉動，只是世界各國掀起空射無人機研發(fā)潮的縮影。近年來，韓國、以色列、印度等國也相繼加入研發(fā)空射無人機行列。從世界范圍看，空射無人機研發(fā)已摁下加速鍵。

那么，什么是空射無人機？為何此類無人機有“戰(zhàn)機長出的‘三頭六臂’”之稱？本期，讓我們一探其發(fā)展來路、現(xiàn)狀與前景。

空射無人機：戰(zhàn)機長出“三頭六臂”

■張 翚 周茂楓 張心悅

從功能單一的靶機到戰(zhàn)機的多能“分身”

從廣義上講，空射無人機是指由運輸機、直升機、戰(zhàn)斗機、大型無人機等有人或無人空中平臺掛載，并能在空中發(fā)射的無人機。

近年來，也有一些國家在探索用高空氣球發(fā)射無人機，這類空射無人機不在本文討論范圍之內(nèi)。

從狹義上講，空射無人機是指為適應(yīng)今后對抗激烈的復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境而研發(fā)的戰(zhàn)機“分身”。這種空射無人機已成為當(dāng)前研發(fā)的熱點。

廣義上的空射無人機出現(xiàn)得較早。20世紀(jì)50年代美國研發(fā)的“火蜂”系列無人靶機就可劃歸為此類。該型靶機既可在地面上用火箭助推發(fā)射，也可由C-130運輸機搭載在空中投放。但是，以今天的眼光來看，這類空射無人機的功能較為單一，基本上是被當(dāng)作“磨刀石”來用，并不直接參與作戰(zhàn)。

后來，隨著信息化戰(zhàn)爭時代的來臨，有人裝備包括有人飛行平臺遂行任務(wù)的危險性進一步上升。如何在對抗日益激烈、反制手段不斷增多變強的情況下讓有人飛行平臺有效發(fā)揮作用，成為各國關(guān)注的問題。

大量無人機在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，加速了這一進程。一方面，無人機的廣泛運用給有人飛行平臺帶來新的威脅，迫使后者不得不加快“進化”步伐；另一方面，無人機的發(fā)展也為減少有人飛行平臺所受威脅提供了新途徑、新選擇。

在現(xiàn)代通信、導(dǎo)航定位、自動化技術(shù)及新型發(fā)動機的助推下，無人機可以飛得更高更遠(yuǎn)，留空時間也相應(yīng)增加。智能空戰(zhàn)技術(shù)的發(fā)展，尤其是2016年美國“阿爾法”超視距空戰(zhàn)智能程序在模擬器條件下?lián)魯∶绹哲娊?jīng)驗豐富的退役飛行員等事實，更是讓人們部分窺見空射無人機在未來戰(zhàn)場上的潛力。

同時，一些國家的綜合集成能力進一步提升，使無人機可攜帶尺寸更小功能卻更強的傳感器。為此，無人機體形可進一步縮小，由飛機內(nèi)攜或外掛。無人機充當(dāng)戰(zhàn)機“分身”的條件進一步成熟。

在這種背景下，空射無人機開始了真正意義上的起步發(fā)展，并受到越來越多國家的重視。

有效拓展有人機及大型無人母機任務(wù)范圍

對不少國家來說，研發(fā)空射無人機有一個基本構(gòu)想，那就是讓它替代有人機及大型無人母機接力深入戰(zhàn)場，拓展任務(wù)范圍。

從當(dāng)前發(fā)展情況來看，空射無人機的確能遂行較多任務(wù)，并在多個方面發(fā)揮作用。

拓展感知范圍?，F(xiàn)代戰(zhàn)場上各種威脅激增，有人偵察機及大型無人母機通常不會進入對手防區(qū)實施抵近偵察，而且其配備的傳感器類型和數(shù)量較為有限，因此在感知目標(biāo)的精度、數(shù)量，獲取情報的類型及能力方面存在一定欠缺?？丈錈o人機作為“可伸出去的胳膊”，通過搭載雷達、可見光、紅外感知設(shè)備等，能多批次地對戰(zhàn)場進行大范圍、長時間、全方位、高精度偵察，從而形成有效補充。今年1月，美國陸軍發(fā)布信息征詢書，謀求為龐巴迪Global 6500公務(wù)機改裝而來的特種飛機“哈迪斯”研發(fā)空射無人機?！肮纤埂碧胤N飛機是一種情報偵察類飛機，為其研發(fā)空射無人機，目的之一，顯然是想通過有人機與無人機的協(xié)同，進一步增強感知能力。

進行通信中繼?？罩型ㄐ胖欣^是當(dāng)前各國增強通信覆蓋能力的有效手段之一。給無人機加裝無線電信號轉(zhuǎn)發(fā)器即可實現(xiàn)空中通信中繼功能?？丈錈o人機用于空中通信中繼具有部署靈活、組網(wǎng)快速的優(yōu)點，遇到突發(fā)情況，即能迅速發(fā)射進行通信補盲。在近年來一些熱點地區(qū)的武裝沖突中，一些國家用直升機和垂直起降無人機充當(dāng)自殺式無人機載具和通信中繼機，就體現(xiàn)出空射無人機在這方面的功用。

AHX-1X無人機。

提升打擊效能。盡管現(xiàn)代先進戰(zhàn)機具有一定隱身突防能力，但防空系統(tǒng)的日趨完善，讓空射無人機又有了新用武之地。有的空射無人機可配備彈頭或火箭彈實施直接打擊，如希臘SAS技術(shù)公司研制的AHX-1X無人機可由無人戰(zhàn)斗機和攻擊直升機來搭載，AHX-1X無人機可攜帶并發(fā)射火箭彈。有的謀求作為“忠誠僚機”配合有人戰(zhàn)機作戰(zhàn)，如美國一家公司與澳大利亞空軍實施的“忠誠僚機”項目，所研發(fā)的無人機可利用人工智能技術(shù)實現(xiàn)自主飛行并與有人機協(xié)同。有的空射無人機能組成“蜂群”攻擊目標(biāo)，俄羅斯就曾試驗過用直升機空射無人機集群技術(shù)，并于2021年公開“閃電”蜂群無人機模型。

實施電子干擾。有些空射無人機可搭載電子干擾設(shè)備，壓制對手的指控信號；有的可充當(dāng)電子誘餌，迷惑敵方一體化防空系統(tǒng)，從而為有人機及大型無人母機開辟安全通道。

憑借這些讓戰(zhàn)機長出“三頭六臂”的任務(wù)能力，空射無人機正在加速飛向戰(zhàn)場。

當(dāng)前呈現(xiàn)出多維度發(fā)展態(tài)勢

當(dāng)前，空射無人機多維度發(fā)展的特征較為明顯。具體來說，有以下幾個方面。

尺寸相對較小，對航程的要求較高。空射無人機靠空中平臺來部署和發(fā)射，這一特點決定了它的體形不可能太大。尤其是一些計劃用于“蜂群”作戰(zhàn)的無人機，其外形尺寸會受到更多限制。但是，為提升有人機和無人母機戰(zhàn)場生存力而生的定位，決定了空射無人機大多情況下必須在對手防區(qū)外由載機發(fā)射。當(dāng)前各國研制的空射無人機基本都是如此。如美國研制的“遠(yuǎn)射”空射無人機，經(jīng)有人機發(fā)射后，可繼續(xù)飛行2000多千米，然后再發(fā)射所搭載的導(dǎo)彈。

既重視“獨斗”能力，也重視協(xié)同水平?？丈錈o人機能否滿足更高的作戰(zhàn)要求，與空射無人機性能有關(guān)。各國在研制空射無人機時，一方面會努力提升單架無人機的戰(zhàn)力，比如對其采用隱身設(shè)計以增強突防能力，采用模塊化設(shè)計使其可搭載不同任務(wù)載荷等。如俄羅斯S-71隱身空射無人機采用梯形截面機身，可有效降低雷達反射截面積。另一方面，則積極借力新科技尤其是人工智能，增強空射無人機與其他作戰(zhàn)平臺的協(xié)同能力。在這方面，美國起步較早。該國的Altius-600無人機曾進行過聯(lián)網(wǎng)“互動”飛行類測試，展示出一定的“集群”潛力。

空中發(fā)射為主，兼顧其他平臺發(fā)射。2020年，美陸軍啟動了“空射效應(yīng)”項目，以研發(fā)兩種不同重量級別的空射無人機。后來，該項目更名為“發(fā)射效應(yīng)”。前后最大的不同，是后者強調(diào)這類無人機不僅可從空中平臺部署發(fā)射，也可從其他平臺如地面平臺部署發(fā)射。美國對該項目名稱的調(diào)整及相關(guān)實踐，在一定程度上體現(xiàn)著世界范圍內(nèi)空射無人機發(fā)展的又一個特點，那就是發(fā)射平臺趨于多樣化。如“郊狼”輕型短程無人機系統(tǒng)就屬于“發(fā)射效應(yīng)器”類別，可以從空中、地面或海上平臺部署發(fā)射。

各國情況不一，發(fā)展進度不同。當(dāng)前各國空射無人機的研發(fā)進度各不相同，有的已投入使用，有的還在測試當(dāng)中；有的只能發(fā)射不能回收，有的已展開回收環(huán)節(jié)的測試；有的只能在翼下掛點掛載，有的已實現(xiàn)用內(nèi)部武器彈艙隱蔽投射。2023年，美國測試了A2LE空射無人機，其機身設(shè)計允許它從內(nèi)部武器彈艙發(fā)射。值得關(guān)注的另一點是，該無人機采用了3D打印機身，以實現(xiàn)低成本化。

距離大量投入戰(zhàn)場還需過不少技術(shù)難關(guān)

空射無人機的加速發(fā)展，正在助推無人機從昔日戰(zhàn)場配角向主角轉(zhuǎn)變。但是，它要想大規(guī)模應(yīng)用于戰(zhàn)場，還需要跨越多種技術(shù)難關(guān)，具備以下能力。

一是優(yōu)化和完善氣動布局。飛機的氣動布局是指飛機的各翼面如主翼、尾翼等放置方式，其類型包括常規(guī)布局、鴨式布局、無尾布局、三翼面布局、變后掠翼布局等?？丈錈o人機要完成遠(yuǎn)距離持久保障通信或火力支援等任務(wù)，條件之一就是要能增加留空時間。對體形相對較小的空射無人機來說，除了運用更好的發(fā)動機之外，一個較為直接的途徑就是優(yōu)化和完善氣動布局，如選用高升阻比翼型、大展弦比機翼，或者采取嵌套式機翼、小截面減阻機身、大彎度薄翼型設(shè)計等，以實現(xiàn)遠(yuǎn)飛高飛。一些無人機如AHX-1X等采用新型氣動布局后，甚至可作為滑翔機來使用。

二是提升復(fù)雜環(huán)境下的飛行控制能力。當(dāng)前，一些國家正在尋求從更高的空中平臺發(fā)射無人機，有的國家則試圖實現(xiàn)空射無人機的低空超低空投放。應(yīng)用環(huán)境的多種多樣及快速變化，要求空射無人機必須進一步提高環(huán)境適應(yīng)性。比如，從高空發(fā)射空射無人機時，需要考慮寒冷環(huán)境的影響；從直升機上部署發(fā)射空射無人機時，會受到旋翼下洗氣流等諸多因素影響，發(fā)射后如何快速展開機翼并建立穩(wěn)定的導(dǎo)航傳感信號連接，如何自主進入穩(wěn)定巡航飛行狀態(tài)，都是必須要解決的技術(shù)難題。

三是探索和強化集群協(xié)同能力?？丈錈o人機的應(yīng)用是為了拓展母機的感知和打擊范圍，與母機之間的自主信息交互必不可少。只有不斷探索和強化其與母機的協(xié)同能力，才能充分發(fā)揮其作用。同時，在高對抗環(huán)境下，只有不斷提升自主飛行能力才能確保其在戰(zhàn)場上長時間生存；通過不斷提升自組網(wǎng)水平，才能揚長避短，有效彌補單架空射無人機載荷能力不足的問題。如何充分借力人工智能，在這方面取得突破，也是各國研發(fā)者要面對的課題。

此外，雖然有不少空射無人機被定位為一次性消耗裝備，但出于降低成本的考慮，人們?nèi)韵Ｍ軌蛲耆虿糠只厥湛丈錈o人機。尤其是在空中安全回收和重新部署空射無人機，已成為一些國家研發(fā)重點。

只有解決了這些難題，空射無人機才可能大量進入戰(zhàn)場并發(fā)揮作用。

（供圖：陽明）