民營企業研製的國產大型固定翼無人機,能在軍艦上垂直起降!

2021-02-14 兵工科技

隨著無人作戰系統的發展,能在水面艦艇上運用的艦載無人機,成為無人機發展的前沿熱點。相比陸地無人機,艦載環境有其特殊特點:艦載空間較為狹小,對飛行器運用和起降有嚴格限制。而對起降空間要求低,佔用面積小的無人艦載直升機恰好能滿足這一要求;不過無人直升機也有明顯缺點,它飛行速度慢,留空時間短、作戰半徑小,這對於要求無人機有較大使用半徑的艦載平臺而言,顯然是不夠用的。那麼,怎麼解決這個兩難的問題呢?一家國內的民營軍工企業——西安希德電子信息技術有限公司研製出一款名為「朱雀」的固定翼無人機,它既可以通過坐式起飛方式實現垂直起降,又能通過飛行姿態轉換進行固定翼飛行器的正常平飛,有效解決了艦載無人機飛行性能和起降空間之間的矛盾。

 

坐式起降設計

「朱雀」新型艦載無人機採用的坐式起降設計,是上世紀50年代頗為流行的一種艦載飛機垂直起降技術,雖然作為技術探索和嘗試,在當年未能成功實現大規模應用,但為後來人提供了一種可行化的思路。「朱雀」無人機的坐式設計很簡單,就是把一架固定翼飛行器從水平狀態倒轉90°,使其頭部朝上,尾部朝下,機翼和機體垂直於地面。坐式飛機的起落架機輪由機體腹部和機翼下方,移到機翼後緣。這樣的坐式飛機,在起飛時機頭垂直向上離開地面或甲板,當升到一定高度後,機頭再調轉90°。轉為固定翼飛機正常的水平飛行狀態。當飛機需要降落時,再轉換為垂直狀態實現降落。坐式起降設計的優點就在於將直升機垂直起降方式與固定翼飛機實現有機結合,既能垂直起降,也能保證飛機仍具有固定翼飛機的優越飛行性能。

據該公司技術人員介紹,「朱雀」無人機適用於艦載環境,採用固定翼模式巡航,具有垂直起降能力,具有長航時(超過10小時)和大航程能力(飛行距離數百到上千千米)。它採用自動化著艦技術,可以在驅逐艦/護衛艦艦載甲板有限空間內自動垂直起降;其起落架還採用了自適應技術,可以在降落時減輕衝擊、有效保持飛機垂直姿態,不至於倒伏。

值得注意的是,「朱雀」無人機的尾部還設置有兩個與主翼相垂直的小型尾翼,尾翼一方面可以保證飛機平飛時的航向穩定性,另一方面在尾翼後緣也設置有兩個起落架,與主翼上的兩個起落架機輪構成「十字形」結構,保證垂直降落時飛機的姿態穩定。

 


共軸雙旋翼布局,實現無人機大型化

「朱雀」無人機有一個很有意思的特點,就是其頭部用來為飛機提供動力的拉力螺旋槳,摒棄了常規的單個螺旋槳設計,而是採用了類似於俄羅斯卡莫夫設計局「蝸牛」系列艦載直升機的「共軸雙旋翼」設計,這是為什麼呢?畢竟國內成都飛機設計研究所和西安愛生技術集團公司(西北工業大學無人機研究所)也有類似的坐式艦載無人機產品,但都採用了常規單螺旋槳設計。經筆者現場詢問該公司技術人員後得知,採用共軸雙旋翼布局,恰恰是該公司無人機的特點和競爭優勢所在,這樣的設計,意在實現無人機大型化。經技術研究後發現,單螺旋槳用於幾十千克空重的小型坐式無人機很理想,但是如果無人機重量級別更大,單螺旋槳拉力就成問題。而對轉的共軸雙旋翼螺旋槳,在拉力上則要大得多。而希德公司對於「朱雀」的定位,是走系列化發展的路子,目前在研、在試的是50千克級別產品,將來打算研製最大2噸起飛重量的大型垂直起降無人機,那麼共軸雙旋翼布局,就是一種很適合的設計了。

 

能夠察打一體

轉過來看「朱雀」無人機的另一面,可以看到除機腹下設置有立式球狀光電偵察轉塔外,其機翼外側靠近翼尖處還設置有兩個掛架,這是因為「朱雀」無人機定位為「察打一體」艦載無人機,它由水面艦艇攜帶,具備情報、監視、偵察、打擊能力,可在艦隊附近空域持續遊弋,為艦隊提供持續的ISR(情報。監視和偵察)服務,也可以掛在小型機載武器,打擊飛彈快艇等小型機動目標,提高艦隊的攻擊效能。

小型飛彈快艇攜帶反艦飛彈通過遠距離偷襲的方式衝擊大型水面艦艇編隊,曾是一種經典的「不對稱」戰法,但有了「朱雀」這樣的察打一體艦載無人機,飛彈快艇想要「埋伏」和偷襲水面艦艇編隊,難度就大得多了。它不失為一種對付飛彈快艇的利器。

 

結語

「朱雀」艦載無人機目前正處於試驗和後續研發階段,樣機已進行了初步的陸地起降試驗,將來研製定型後,肯定會有很好的應用前景。以其為代表的國內高性能、新概念艦載無人機蓬勃發展,逐漸成長為「新質戰鬥力」,為建設強大海軍注入了更多新技術、新活力,增添了新的力量。

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