德軍早期裝備的輕型無(wú)人機(jī)主要以自行研制的LUNA近程偵察無(wú)人機(jī)和加拿大研制的CL289遠(yuǎn)程偵察無(wú)人機(jī)為主,但這兩類(lèi)飛行器的功能比較有限。為適應(yīng)反恐戰(zhàn)爭(zhēng)新形勢(shì),使本國(guó)無(wú)人機(jī)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,德軍方下決心投入巨大人力和財(cái)力加緊研制,KZO無(wú)人偵察機(jī)就是在這種背景下問(wèn)世了——
上世紀(jì)末,德國(guó)聯(lián)邦武器技術(shù)發(fā)展局與德國(guó)陸軍簽訂了研制KZO無(wú)人偵察機(jī)的合同,KZO即德語(yǔ)“小型目標(biāo)獲取飛行器”的縮寫(xiě)。研發(fā)工作主要由德國(guó)阿得拉斯電子系統(tǒng)公司(現(xiàn)已并入萊茵金屬公司,成為其旗下的防務(wù)電子分部)負(fù)責(zé)。德國(guó)陸軍對(duì)這種無(wú)人偵察機(jī)提出了如下技戰(zhàn)性能指標(biāo),主要包括:能在戰(zhàn)場(chǎng)敵方一側(cè)淺近縱深地帶長(zhǎng)時(shí)間隱形飛行;能夠探測(cè)、識(shí)別并定位敵方縱深內(nèi)的高價(jià)值地面目標(biāo);能夠?qū)撤侥繕?biāo)信息實(shí)時(shí)傳輸給100km以內(nèi)的己方火力支援部隊(duì)。
怪異的機(jī)體設(shè)計(jì)
KZO無(wú)人偵察機(jī)外形相當(dāng)“怪異”,整個(gè)機(jī)身采用下單翼氣動(dòng)布局,螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)置于機(jī)尾,整個(gè)機(jī)身也未采用復(fù)雜的設(shè)計(jì),除頭部為圓柱形外,其機(jī)體大部截面近乎正方形,兩片下置矩形機(jī)翼位于機(jī)身后側(cè)。KZO無(wú)人偵察機(jī)的機(jī)頭內(nèi)部裝有毫米波或紅外成像導(dǎo)引頭,整個(gè)機(jī)頭傳感器組裝在萬(wàn)向節(jié)架上,可根據(jù)需要轉(zhuǎn)到特定方向上。機(jī)翼為兩段式結(jié)構(gòu),翼根與機(jī)身為一體式,機(jī)翼外側(cè)一段可折疊,以方便儲(chǔ)運(yùn)。垂直尾翼位于機(jī)身后側(cè),幾乎和機(jī)翼處于同一平面上,尾翼上有方向舵,其頂部則布置有一條數(shù)據(jù)天線,天線罩呈碟形。整個(gè)機(jī)體沒(méi)有水平尾翼,從外形上看很像是飛機(jī)和導(dǎo)彈的混合體。
由于并未采用特殊的外形設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)隱形性能,為達(dá)到軍方對(duì)其低可探測(cè)性的要求,KZO無(wú)人偵察機(jī)的機(jī)體構(gòu)件采用特殊的復(fù)合材料制成,這種材料具有良好的隱形能力,并能在復(fù)雜電磁環(huán)境中正常使用。
系統(tǒng)組成及性能參數(shù)
一套KZO系統(tǒng)由10架無(wú)人機(jī)、2套地面設(shè)備構(gòu)成。每套地面設(shè)備又包括1部控制站、1具無(wú)線數(shù)據(jù)接收/發(fā)送裝置、1部?jī)?chǔ)運(yùn)/發(fā)射車(chē)、1套加油和故障維護(hù)設(shè)備。使用時(shí),根據(jù)需監(jiān)視地域的大小確定施放無(wú)人機(jī)的數(shù)量,每架無(wú)人機(jī)在特定空域徘徊,以保證實(shí)時(shí)監(jiān)視整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)域,一套地面設(shè)備最多可接收來(lái)自5架無(wú)人機(jī)的偵察數(shù)據(jù)。
KZO無(wú)人偵察機(jī)起飛和降落回收也不同于其他無(wú)人機(jī),它未采用傳統(tǒng)飛行器的滑行助飛起飛方式,而是利用箱式一體化儲(chǔ)運(yùn)/發(fā)射器,像彈射導(dǎo)彈一樣利用助推火箭進(jìn)行發(fā)射,完成任務(wù)后也無(wú)須通過(guò)專(zhuān)用跑道滑行降落,而是利用降落傘著陸。
KZO無(wú)人偵察機(jī)的翼展為3.42m,機(jī)長(zhǎng)約2.28m,機(jī)身寬約0.36m,采用一具功率為32千瓦的低噪聲2葉片螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,巡航速度為220km/h,空中續(xù)航時(shí)間約為4小時(shí),其機(jī)頭傳感器組以毫米波雷達(dá)、高清攝像頭和紅外成像裝置為主,除利用毫米波雷達(dá)和紅外成像裝置進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)、監(jiān)視外,還可利用其高清攝像頭進(jìn)行可見(jiàn)光實(shí)景拍攝。中段機(jī)身里則主要裝載燃油、控制及導(dǎo)航設(shè)備,其垂直尾翼頂端為數(shù)據(jù)天線,可實(shí)時(shí)、高速地將數(shù)據(jù)傳輸回地面控制站。
火力支援的空中哨兵
KZO無(wú)人偵察機(jī)采用火箭助推起飛,起飛時(shí),機(jī)翼會(huì)自動(dòng)由折疊轉(zhuǎn)為展開(kāi)。當(dāng)無(wú)人機(jī)升空20m后,助推器則自動(dòng)脫離拋落,并可反復(fù)使用。升空后,發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作,驅(qū)動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng),為無(wú)人機(jī)提供飛行動(dòng)力。當(dāng)KZO無(wú)人偵察機(jī)爬升到巡航高度時(shí),自動(dòng)駕駛儀控制其按預(yù)定航線飛赴預(yù)定任務(wù)區(qū)域。根據(jù)航程及速度,KZO無(wú)人偵察機(jī)具有對(duì)2000km2目標(biāo)地域的搜索能力。在目標(biāo)區(qū)域內(nèi),KZO無(wú)人偵察機(jī)會(huì)不間斷地利用毫米波雷達(dá)和紅外成像裝置對(duì)區(qū)域內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行掃描,兩種裝置在分別獲取掃描數(shù)據(jù)后,并不單純利用一組數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別和判斷,而是采用數(shù)據(jù)融合技術(shù),綜合發(fā)揮兩種偵察探測(cè)手段的優(yōu)長(zhǎng),以達(dá)到提高目標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)確率的目的。比如,毫米波雷達(dá)可以無(wú)視戰(zhàn)場(chǎng)雨、霧等天氣對(duì)偵察探測(cè)的影響,而紅外成像設(shè)備則對(duì)背景環(huán)境具有較大差異的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)熱輻射較為敏感。采用高效的偵察數(shù)據(jù)融合技術(shù),極大地減少了對(duì)各類(lèi)民用建筑和車(chē)輛的誤判。
在識(shí)別目標(biāo)并經(jīng)地面控制站操作人員確認(rèn)后,KZO無(wú)人偵察機(jī)即將目標(biāo)坐標(biāo)信息傳回后方火力支援平臺(tái),平臺(tái)根據(jù)其提供的火力射擊參數(shù)諸元,向目標(biāo)發(fā)起攻擊。根據(jù)設(shè)計(jì),KZO無(wú)人偵察機(jī)可將數(shù)據(jù)傳輸至100km以內(nèi)的接收平臺(tái),為40~60km內(nèi)的身管火炮、60~100km內(nèi)的火箭炮提供目標(biāo)指示信息。
在應(yīng)對(duì)多個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)時(shí),KZO無(wú)人偵察機(jī)的機(jī)載傳感器組采用脈沖工作方式,在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射時(shí)無(wú)須始終指向目標(biāo),而是周期性地變換位置照射目標(biāo),實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多個(gè)目標(biāo)的偵察和指示更新。
發(fā)展型再現(xiàn)亮點(diǎn)
KZO無(wú)人偵察機(jī)自問(wèn)世后,便以其先進(jìn)的性能獲得德國(guó)國(guó)防軍青睞,截至2007年底,德國(guó)陸軍共采購(gòu)了6套KZO系統(tǒng),包括60架無(wú)人機(jī)、12套地面設(shè)備,同時(shí),該系統(tǒng)引起了國(guó)外廣泛關(guān)注,而其研制方萊茵金屬公司也一直不遺余力對(duì)KZO進(jìn)行改進(jìn)與發(fā)展。在KZO無(wú)人偵察機(jī)的幾種改進(jìn)與發(fā)展型中,最引人關(guān)注的則是“泰番(Taifun)”系列無(wú)人攻擊機(jī)。
“泰番”無(wú)人攻擊機(jī)沿襲了KZO無(wú)人偵察機(jī)奇特的機(jī)體特征,但“泰番”無(wú)人機(jī)多了一片垂直尾翼。其兩片垂直尾翼上下排列,每片尾翼上均有方向舵,而且每片尾翼頂部各有一條長(zhǎng)長(zhǎng)的桿狀數(shù)據(jù)天線。采用這種結(jié)構(gòu)有助于保證無(wú)人機(jī)不斷變換飛行狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)定性。
“泰番”無(wú)人攻擊機(jī)的規(guī)格、性能與原型相比也作了調(diào)整。其機(jī)長(zhǎng)2.08m,機(jī)高0.9m,翼展2.26m,最大起飛質(zhì)量160kg,續(xù)航時(shí)間4小時(shí),升限4000m,速度200km/h,航程大于500km。
“泰番”無(wú)人攻擊機(jī)搭載的導(dǎo)彈可配裝多種殺傷彈頭,如空心聚能破甲戰(zhàn)斗部、人員殺傷戰(zhàn)斗部等,根據(jù)需要打擊不同類(lèi)型的目標(biāo)。其在作戰(zhàn)方式上,模仿了以色列“哈比”系列徘徊式無(wú)人攻擊機(jī)的作戰(zhàn)樣式。發(fā)射后,無(wú)人機(jī)根據(jù)預(yù)先輸入的信息飛入作戰(zhàn)區(qū)域,在目標(biāo)區(qū),無(wú)人機(jī)會(huì)不斷地盤(pán)旋,并將可能搜索到的目標(biāo)信息與機(jī)上預(yù)存目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,一旦確認(rèn),無(wú)人機(jī)便會(huì)自動(dòng)選擇最佳攻擊模式對(duì)目標(biāo)發(fā)起攻擊,它具有很強(qiáng)的交互傳送信息和自糾正能力,所以能迅速改變攻擊目標(biāo)的優(yōu)先順序。在俯沖過(guò)程中,導(dǎo)引頭會(huì)連續(xù)不斷地對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行修正,以確保能打擊目標(biāo)的要害。
“泰番”系列無(wú)人攻擊機(jī)的優(yōu)異性能已引起美國(guó)無(wú)人機(jī)專(zhuān)家的興趣,曾開(kāi)發(fā)“全球鷹”長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)的美國(guó)TeledyneRyan公司正為在美國(guó)推銷(xiāo)和生產(chǎn)“泰番”無(wú)人攻擊機(jī)而努力,前景看好。但在美國(guó)銷(xiāo)售的“泰番”將改稱(chēng)“雷鳴(Thunder)”。
有了“泰番”無(wú)人攻擊機(jī),德國(guó)國(guó)防軍陸軍便具有了“非接觸”的靈活作戰(zhàn)能力,德國(guó)國(guó)防軍的遠(yuǎn)程偵察、識(shí)別、定位和攻擊等能力都將得到很大提高。