无人直升机:飞向战场更深处
■许洪昌 张金英

图①:VSR700无人机;图②:S-70 UAS“黑鹰”无人直升机;图③:Proteus无人直升机(渲染图);图④:Alpin无人直升机;图⑤:HT-100无人直升机;图⑥:Nanoalp微型无人机;图⑦:“猎人”侦察和攻击无人直升机;图⑧:Skeldar V-200无人直升机。
今年1月,意大利莱昂纳多公司成功试飞了其新型无人直升机Proteus的原型机。据称,该全尺寸自主无人直升机的原型机重约3吨,外形与该公司研制的AW09轻型直升机相似。
去年9月,土耳其的Uludogan公司完成了微型无人机 Nanoalp的研发,其外形类似美国的“黑黄蜂”微型无人机。作为一款微型无人直升机,其长度仅约25厘米。
今年与去年一大一小两型无人直升机的研发,只是近年来各国先后加入无人直升机研发行列的一个缩影。美国、俄罗斯、瑞士、土耳其等多国都在推进相关项目。
无人直升机为何受到多国重视?当前发展状况如何?有哪些特点?请看本期解读。
为何受到各国重视
环顾当前各国无人直升机的发展,称得上是“千帆竞渡”。有的无人直升机已经服役,如美国的“黑黄蜂”微型无人机;有的正在研发,如莱昂纳多公司的Proteus无人直升机;有的不断改进,如阿联酋EDGE集团的HT-100和HT-750无人直升机。
无人直升机备受各国重视,主要原因是它较好地契合了战场需求。
一方面,有人直升机拥有的一些优点,无人直升机也具有。比如,它可在无依托场地条件下快速起降,在一些大风中也能稳定飞行,载重量相对较大等。
另一方面,其他类型无人机具有的优点,它同样具备。如不用过于担心人员伤亡,即使出现损毁也可承受等。这种优点,使它能够在高风险空域执行任务。
同时,无人直升机还具备一些独有的优点。因为无人,在确保功能够用的前提下,它的体积可以制造得相对较小。如尼日利亚从我国采购的AR-500B舰载无人直升机,起飞重量500千克,最大任务载荷70千克。凭借较小的体形,它使得先前能携带1架舰载有人直升机的P18N型近海巡逻舰可以同时携带多架无人直升机,以接力的方式长时间执行任务。
直升机无人化后,可以腾出更多空间来搭载设备,遂行多样化任务。如AR-500B舰载无人直升机可以选择不同载荷,执行侦察、通信中继、电子干扰、海面广域监视和目标识别等任务。
无人直升机拥有的诸多优点,刚好与当前分布式作战理念相契合。换句话说,在分布式作战样式中,无人直升机可以较好地承担起输送各种武器装备和作战物资的任务,在减少风险的同时,确保任务完成质量。
一些无人直升机在战场上的表现,也引发更多关注,获得各国认同。据公开资料,美国海军陆战队在阿富汗服役的两架K-Max无人直升机,3年间运输了数千吨的货物。
种种原因,使各国纷纷加入研发无人直升机的行列。
进入快速发展期
今年3月,美国罗宾逊直升机公司宣布设立无人机部门,将目光瞄准了下一代无人直升机市场。而在去年,该国的西科斯基公司也推出了名为S-70UAS的“黑鹰”无人直升机。
两家知名的有人直升机制造商先后着手研发无人直升机,是当前无人直升机进入快速发展期的具体体现。
当前各国研发的无人直升机中,一部分源于对现役有人直升机的改造。如法国海军集团公司牵头研制的VSR700无人机,改造自Cabri G2轻型直升机;空中客车公司美国航天与防务分部为美国海军陆战队研制的UH-72“拉科塔”无人直升机,基于有人驾驶“拉科塔”直升机改造而来。无人直升机中的另一部分,则来自一些国家及相关企业的全新研制,如土耳其的Nanoalp微型无人机等。
虽然研发途径方面有一些差异,但在更多方面,当前无人直升机的发展有不少共同特征。
大、中、小型都在发展。综观各国无人直升机的研发,就可以发现这些研发中的直升机在“块头”上有大有小。不少企业在研发较大型无人直升机的同时,也在研发小型无人直升机。如土耳其Titra公司在达拉斯举行的一次航空展上,不仅展示了最大起飞重量18千克的Dumrul电动无人直升机,还展出了最大载荷超200千克的Alpin无人直升机,后者以汽油发动机为动力,作战半径达200千米。在第六届阿布扎比无人系统展会UMEX-2024上,阿联酋国防部向本国EDGE集团购买的200架HT-100、HT-750无人直升机,“块头”上也是一小一大。这些无人直升机中,小微型的大都承担情报侦察监视任务,中型和大型的则能承担察打、运输等多样化任务。如白俄罗斯的“猎人”侦察和攻击无人直升机,主旋翼直径约7.6米,有效载荷200千克,除了可侦察和实施攻击外,还可运输货物。
大部分支持多模式运行。对于由有人直升机改造而来的无人直升机,相关方都会赋予其自主飞行能力。比如,西科斯基公司的S-70UAS“黑鹰”无人直升机,就是通过给“黑鹰”直升机加装MATRIX自主套件等,使其具备了从起飞到降落的全流程自主操作能力。通过改装,该机支持多模式运行,可切换为远程遥控或完全自主飞行模式,以适应不同任务需求。比利时海军的Skeldar V-200无人直升机设计有3种操控模式,既可手动调节飞行路线、速度,也可按预设航线自动飞行,还可按编程模式飞行。美国的“黑黄蜂”微型无人直升机机身长度约100毫米,也具有自动飞行、手动操控、混合操控3种模式。
研制过程更加科学、快捷。无人直升机与有人直升机在很多方面有相同、相通之处,比如其飞行原理。这些共同点以及无人直升机的后发优势,使研发者可以利用多种有利条件加快研发过程。如Proteus无人直升机原型机,明显借鉴了不少AW09轻型直升机的设计,研发公司在研制过程中使用了多项新技术,包括数字孪生技术等。其控制软件还融入了人工智能技术。Proteus无人直升机的研发进程较快,已于今年1月进行首飞试验。根据西科斯基公司的新闻稿,该公司将“黑鹰”直升机改造为S-70UAS“黑鹰”无人直升机,仅用了约10个月。
需要指出的一点是,无人直升机并非孤立的一个装备,它通常体现为一个系统,需要地面控制站或便携式控制面板等来操控。如“猎人”侦察和攻击无人直升机就配备了地面控制站,采用方舱设计来进行操控。
将通过多维赋能深入战场
面对复杂的战场环境,无论是大中型还是小微型无人机,使用者必然想让它们拥有更长的航时与航程,这也是无人直升机发展的方向之一。今后,研发者还会在更多方面为无人直升机赋能,让其更快地深度嵌入战场。
首先是进一步自主化、智能化。与其他无人机一样,无人直升机要适应未来战场环境,就必须进一步提升自主飞行能力,尽量减轻操控人员的负担与压力。同时无人直升机还需要集成更先进的人工智能技术,以确保在面对突发情况时能够科学、快速、准确地做出反应。当前研发中的一些新型无人直升机还被给予更高期待。如刚刚试飞的Proteus无人直升机原型机,研发者有意让其成为未来混合航空兵力的试验平台,尝试实现与有人直升机的协同。要做到这一点,需要有更强大的自主运行能力提供支撑。
其次是大载荷与多任务化。在运输能力方面,大中型无人直升机与同级别的有人直升机相比,有过之而无不及。当前,不少大中型无人直升机都设计有运输功能。这种定位,必然会让研发者和使用者进一步开发和提升其载荷能力,并通过模块化设计搭载更多类型的任务载荷,遂行多样化任务。如S-70UAS“黑鹰”无人直升机就可快速切换不同任务模块,包括搭载和发射无人机蜂群等。Alpin无人直升机可通过换装即插即用设备,遂行电子战支援、远程物资投送等任务。
再次是进一步提升战场生存能力。当前各国研发的无人直升机,已经将提升战场生存能力作为研制的重要标准。今后,降低雷达、红外和声学信号特征,增强抗干扰能力,提升通信导航系统的稳定性等,都将成为无人直升机研发方向,以便进一步提高其战场生存率,在未来战场上发挥更大作用。
版式设计:谢 安
供图:阳 明


