張士超

95894部隊(duì)

從MQ-4C“海神”到MQ-9B“海上衛(wèi)士”，美國(guó)無(wú)人機(jī)海上偵察、監(jiān)視與精確打擊能力得到大幅提升。本文介紹美軍兩型適海性無(wú)人機(jī)的主要特點(diǎn)，分析發(fā)展無(wú)人機(jī)適海性偵察能力的原因，并提出中國(guó)發(fā)展適海性無(wú)人機(jī)的建議。

“誰(shuí)控制了海洋，誰(shuí)就控制了世界”，這是著名海權(quán)理論創(chuàng)始人馬漢的名言。21世紀(jì)以來(lái)，各國(guó)政府日趨重視對(duì)海洋的開(kāi)發(fā)和控制。憑借海洋通道，無(wú)論是軍用艦船還是商船，均可從瀕海的一個(gè)地點(diǎn)出發(fā)，到達(dá)瀕海的任何另外一個(gè)地點(diǎn)，控制海洋是一個(gè)海權(quán)國(guó)家實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)的夙愿。近年來(lái)，關(guān)于海洋主權(quán)糾紛的問(wèn)題屢見(jiàn)報(bào)端，瀕海國(guó)家競(jìng)相開(kāi)采海洋油氣資源，吞占海上島礁，控制海上貿(mào)易咽喉，影響一個(gè)海權(quán)國(guó)家發(fā)展的因素主要來(lái)自海上，尤其是世界幾大繁忙海域，比如阿拉伯海、紅海、馬六甲海峽以及南海等，受復(fù)雜海況的影響，開(kāi)展海上執(zhí)法維權(quán)面臨諸多困難，主要原因是海域面積大，海上氣象條件瞬息萬(wàn)變，執(zhí)法船、有人駕駛偵察機(jī)、普通無(wú)人偵察機(jī)均難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和掌握侵權(quán)行為，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取證和迅速采取應(yīng)對(duì)措施。發(fā)展適應(yīng)海上廣域偵察、監(jiān)視與打擊能力的無(wú)人機(jī)是維護(hù)國(guó)家利益，捍衛(wèi)領(lǐng)海主權(quán)的重要手段之一。

適海性無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)

海上偵察面臨海況復(fù)雜，天氣變化無(wú)常，海域面積大、區(qū)域廣等挑戰(zhàn)，普通有人、無(wú)人偵察機(jī)難以偵察到大范圍海域，難以適應(yīng)復(fù)雜海況，而調(diào)用偵察衛(wèi)星，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍海域偵察，但受限于衛(wèi)星在軌周期和運(yùn)行成本，顯然不能滿足實(shí)際需要，而適海性無(wú)人機(jī)不僅具備大范圍海域態(tài)勢(shì)感知能力，而且續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，成本低、偵察能力強(qiáng)，依托海濱岸基機(jī)場(chǎng)可以隨時(shí)起降，實(shí)現(xiàn)全天時(shí)全天候?qū)刹?、監(jiān)視與精確打擊。

美國(guó)典型適海性無(wú)人機(jī)

以美國(guó)MQ-4C“海神”（下稱(chēng)MQ-4C）和MQ-9B“海上衛(wèi)士”（下稱(chēng)MQ-9B）為例，一個(gè)是大型高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)，一個(gè)是中型中高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)。它們的共同特點(diǎn)一是偵察范圍廣；二是偵察能力強(qiáng)；三是續(xù)航力持久。

美國(guó)MQ-4C“海神”無(wú)人機(jī)基于RQ-4A“全球鷹”無(wú)人機(jī)發(fā)展而來(lái)，兩者均采用大展弦比、下單翼和V形尾翼布局設(shè)計(jì)，上機(jī)身后方都裝有一個(gè)背負(fù)式復(fù)合材料進(jìn)氣道，其橫截面略呈方形，圓弧形機(jī)頭上部安裝有流線水泡形白色鈦合金整流罩，與RQ-4A“全球鷹”相比，MQ-4C“海神”無(wú)人機(jī)機(jī)身和翼展長(zhǎng)度均略有增加，提高了機(jī)身和機(jī)翼強(qiáng)度，并且增加了除冰和防雷擊系統(tǒng)，能夠?qū)褂辍⒀?、雷、電等惡劣天氣。從外觀上看，兩者形狀特征差別不大，不同之處主要體現(xiàn)在機(jī)頭和機(jī)身下方，詳見(jiàn)圖1和圖2中機(jī)頭下方紅色圓形框，以及機(jī)身下方紅色矩形框雷達(dá)天線罩，通過(guò)對(duì)比，可以直觀發(fā)現(xiàn)二者的不同。

圖1 MQ-4C“海神”無(wú)人機(jī)。

圖2 RQ-4A“全球鷹”無(wú)人機(jī)。

美國(guó)MQ-4C“海神”無(wú)人機(jī)承擔(dān)廣域海面艦船等目標(biāo)的偵察監(jiān)視，該機(jī)最大續(xù)航時(shí)間可達(dá)38h，航程約3700km，能在超過(guò)16000m的高度連續(xù)飛行24h，執(zhí)行對(duì)海偵察任務(wù)，擁有普通無(wú)人偵察機(jī)不具備的海上搜索雷達(dá)工作方式。MQ-4C無(wú)人機(jī)搭載多功能有源傳感器海事雷達(dá)，能夠?qū)Ｃ鎸?shí)施360°持續(xù)掃描，實(shí)時(shí)監(jiān)視在海面活動(dòng)的艦船，具備識(shí)別海上高爾夫球大小的物體。該型無(wú)人機(jī)適海性偵察能力極強(qiáng)，即能實(shí)現(xiàn)廣域海面艦船目標(biāo)的偵察，也能在發(fā)現(xiàn)疑似目標(biāo)時(shí)，降低飛行高度進(jìn)行詳細(xì)查證。

MQ-4C無(wú)人機(jī)機(jī)載傳感器功能與特點(diǎn)

下面闡述MQ-4C無(wú)人機(jī)機(jī)載傳感器特有的功能。

光電/紅外偵察設(shè)備功能

在海上實(shí)施光電/紅外偵察，可以直觀掃描艦船活動(dòng)情況，實(shí)時(shí)偵察監(jiān)視海面艦船。MQ-4C無(wú)人機(jī)采用了更為先進(jìn)的數(shù)字化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，具有出色的遠(yuǎn)程空中監(jiān)視、高空目標(biāo)截獲、測(cè)距和跟蹤能力，可自動(dòng)跟蹤目標(biāo)，提供多視場(chǎng)高分辨率目標(biāo)影像和全動(dòng)態(tài)視頻。該機(jī)配備了先進(jìn)任務(wù)計(jì)算機(jī)，智能化水平高，光電/紅外偵察設(shè)備見(jiàn)圖3還能自動(dòng)跟蹤和搜索海事雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)。

圖3 MQ-4C無(wú)人機(jī)機(jī)載光電/紅外偵察設(shè)備。

高靈敏度紅外探測(cè)設(shè)備功能

MQ-4C無(wú)人機(jī)配備有高靈敏度紅外探測(cè)設(shè)備，可對(duì)水面艦船實(shí)施探測(cè)，還可能提供常規(guī)動(dòng)力潛艇、核動(dòng)力潛艇等水下目標(biāo)的熱成像。

多功能有源傳感器海事雷達(dá)功能

受海上天氣，風(fēng)速等影響，尤其是在云層較厚或者大霧彌漫的天氣條件下，光電/紅外偵察設(shè)備受任務(wù)載荷成像原理的限制，無(wú)法穿透云層或者濃霧，往往難以形成有價(jià)值的影像，而多功能有源傳感器海事雷達(dá)解決了這一難題，它一次飛行可探測(cè)約700萬(wàn)km2的海域，探測(cè)距離約350km見(jiàn)圖4。對(duì)海面搜索時(shí)，該型雷達(dá)具備跟蹤海上目標(biāo)的搜索模式和識(shí)別艦船的逆合成孔徑雷達(dá)模式，并能在各種模式之間快速轉(zhuǎn)換。

圖4 MQ-4C“海神”無(wú)人機(jī)模擬偵察示意圖。

抗海雜波干擾型雷達(dá)的功能

RQ-4A“全球鷹”無(wú)人機(jī)主要偵察監(jiān)視陸基目標(biāo)，而MQ-4C“海神”無(wú)人機(jī)主要偵察監(jiān)視?；繕?biāo)，尤其是搭載抗海雜波干擾型雷達(dá)，提升了該型無(wú)人機(jī)在海上偵察、監(jiān)視艦船活動(dòng)的效果。

通信中繼功能

此外，MQ-4C“海神”無(wú)人機(jī)還配備了先進(jìn)傳感器套件，為海上巡邏機(jī)、直升機(jī)與水面艦船提供通信中繼平臺(tái)，在海上建立通信網(wǎng)。

電子支援功能

在電子支援措施方面，MQ-4C無(wú)人機(jī)采用全數(shù)字化特定發(fā)射器識(shí)別技術(shù)，通過(guò)探測(cè)無(wú)線電頻率，探測(cè)和跟蹤海上移動(dòng)目標(biāo)。MQ-4C可探測(cè)艦船目標(biāo)精確位置，艦船運(yùn)動(dòng)方向、速度以及航行軌跡，從而全面掌控目標(biāo)海域的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，提供實(shí)時(shí)海上態(tài)勢(shì)信息。

MQ-9B “海上衛(wèi)士”無(wú)人機(jī)特點(diǎn)

繼MQ-4C“海神”無(wú)人機(jī)之后，美國(guó)又將裝備空軍的MQ-9“死神”無(wú)人機(jī)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，開(kāi)發(fā)出適應(yīng)海上偵察監(jiān)視的MQ-9B“海上衛(wèi)士”無(wú)人機(jī)見(jiàn)圖5。MQ-9B無(wú)人機(jī)是美國(guó)“死神”系列的海上偵察監(jiān)視型號(hào)，專(zhuān)用于海上巡邏和監(jiān)視，飛行高度約12000m，最大巡航速度約390km/h，續(xù)航時(shí)間約40h，有多個(gè)武器外掛點(diǎn)，采用了掃描范圍廣泛的傳感器和多模式通信套件，該型無(wú)人機(jī)可以加裝打擊模塊，攜帶激光制導(dǎo)炸彈、聯(lián)合直接攻擊彈藥等先進(jìn)武器，用于打擊海上移動(dòng)目標(biāo)，達(dá)到“發(fā)現(xiàn)即摧毀”的作戰(zhàn)目的。MQ-9B“海上衛(wèi)士”無(wú)人機(jī)具備優(yōu)秀的廣域海面?zhèn)刹毂O(jiān)視能力，比如海上搜索、救援以及海上執(zhí)法。

圖5 MQ-9B具備優(yōu)秀的廣域海面?zhèn)刹?、監(jiān)視能力。

MQ-9B無(wú)人機(jī)的顯著特點(diǎn)是安裝有多模式海上搜索雷達(dá)，強(qiáng)化了海上目標(biāo)偵察能力，其視頻傳感器能夠探測(cè)和識(shí)別數(shù)千平方千米的海面艦船目標(biāo)，其最大航程約11000km，在美軍測(cè)試期間，曾連續(xù)飛行50h，此外MQ-9B“海上衛(wèi)士”可以增添多種任務(wù)模塊。

發(fā)展無(wú)人機(jī)適海性偵察能力的原因

適海性是無(wú)人機(jī)發(fā)展的重要方向之一

近年來(lái)無(wú)人機(jī)技術(shù)日趨成熟，在需求牽引和新技術(shù)的雙向推動(dòng)下，無(wú)人機(jī)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭，以美國(guó)為首的西方大國(guó)，無(wú)人機(jī)項(xiàng)目研制起步早，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，美軍無(wú)人機(jī)正向高度智能化、隱身化、功能集成化、長(zhǎng)航時(shí)、察打一體等方向發(fā)展。在無(wú)人機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，用戶對(duì)無(wú)人機(jī)性能的要求越來(lái)越高，能夠執(zhí)行全天時(shí)全天候偵察任務(wù)，具備廣域海面態(tài)勢(shì)感知，海上移動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、跟蹤、監(jiān)視以及精確打擊等功能，是先進(jìn)無(wú)人機(jī)的必備能力，而要實(shí)現(xiàn)全天時(shí)全天候偵察，就必須發(fā)展適海性無(wú)人偵察機(jī)，突破海洋限制。

圖6 適海性無(wú)人機(jī)將加強(qiáng)部隊(duì)全時(shí)全域作戰(zhàn)能力。

適海性無(wú)人機(jī)是軍事強(qiáng)國(guó)的必備武器

為替代U-2有人駕駛偵察機(jī)，“全球鷹”無(wú)人機(jī)因此問(wèn)世。在20世紀(jì)90年代末，“全球鷹”無(wú)人機(jī)原型機(jī)才開(kāi)始首飛，2009年“全球鷹”成為美國(guó)聯(lián)邦航空局批準(zhǔn)的第一種可在北美空域采用自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)。美國(guó)是世界頭號(hào)軍事強(qiáng)國(guó)，其海軍最新型情報(bào)、監(jiān)視、偵察平臺(tái)MQ-4C“海神”無(wú)人機(jī)系統(tǒng)于2013年在加州帕姆達(dá)爾成功首飛，該無(wú)人機(jī)由諾斯羅普-格魯門(mén)公司生產(chǎn)，具備在海上或近海地區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分發(fā)能力，可為航母編隊(duì)提供實(shí)時(shí)海上態(tài)勢(shì)信息。MQ-4C無(wú)人機(jī)是美軍海上巡邏和偵察部隊(duì)的核心裝備之一，作為P-8A有人駕駛偵察機(jī)的有力補(bǔ)充，MQ-4C也是美軍在亞太地區(qū)執(zhí)行戰(zhàn)略偵察監(jiān)視任務(wù)的重要裝備。眾所周知，美國(guó)武器裝備的更新迭代對(duì)世界軍火市場(chǎng)行情將產(chǎn)生較大影響，任何一個(gè)擁有獨(dú)立海洋主權(quán)的國(guó)家，都面臨海上維權(quán)問(wèn)題，發(fā)展適應(yīng)海上偵察、監(jiān)視與打擊的無(wú)人機(jī)，是軍事強(qiáng)國(guó)的迫切需求。

適海性無(wú)人機(jī)完善了偵察手段

作為適海性無(wú)人機(jī)的代表之一，MQ-4C可與有人偵察機(jī)、無(wú)人偵察機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)，利用搭載的電子支援系統(tǒng)，探測(cè)艦艇無(wú)線電通信信號(hào)，并對(duì)發(fā)射源進(jìn)行跟蹤、定位，增強(qiáng)了適海性偵察能力，提高了偵察效率，進(jìn)一步完善了偵察手段。

適海性無(wú)人機(jī)加強(qiáng)了全時(shí)全域察打能力

雖然美國(guó)軍用無(wú)人機(jī)占據(jù)了世界領(lǐng)先地位，但為減少未來(lái)空中作戰(zhàn)風(fēng)險(xiǎn)，美國(guó)一直致力于拓寬無(wú)人機(jī)任務(wù)范圍并研制新型無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)，尤其是不斷加強(qiáng)察打一體無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)研究，MQ-9B“海上衛(wèi)士”就是美國(guó)成功運(yùn)用于海上作戰(zhàn)的察打一體無(wú)人機(jī)，MQ-9B無(wú)人機(jī)適應(yīng)海上偵察，加裝打擊模塊后，即具備海上精確打擊艦船目標(biāo)的能力，用于反艦作戰(zhàn)時(shí)，搭載適海性偵察任務(wù)載荷，可快速識(shí)別海面艦船目標(biāo)，還可以通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將偵察數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸給后方指揮機(jī)構(gòu)和其他作戰(zhàn)平臺(tái)?？梢韵胍?jiàn)，在未來(lái)空海一體戰(zhàn)中，有負(fù)責(zé)偵察、監(jiān)視和打擊陸基目標(biāo)的無(wú)人機(jī)，有專(zhuān)門(mén)對(duì)海上目標(biāo)進(jìn)行偵察、監(jiān)視、跟蹤、定位和打擊的無(wú)人機(jī)，以及空對(duì)空作戰(zhàn)的無(wú)人機(jī)，多型無(wú)人機(jī)與有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)，勢(shì)必極大提升全天時(shí)全域察打能力。

中國(guó)發(fā)展適海性無(wú)人機(jī)的幾點(diǎn)建議

立足現(xiàn)有條件，研發(fā)適海性無(wú)人偵察機(jī)

執(zhí)行海上偵察任務(wù)的無(wú)人機(jī)，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗風(fēng)能力要求更高，優(yōu)化陸基無(wú)人偵察機(jī)的氣動(dòng)布局，改進(jìn)材料性能，以更好對(duì)抗海上惡劣天氣，適應(yīng)海上偵察的需要。執(zhí)行廣域海面?zhèn)刹烊蝿?wù)，對(duì)無(wú)人機(jī)續(xù)航能力提出了很高要求，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、為長(zhǎng)航時(shí)飛行提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，是發(fā)展適海性無(wú)人機(jī)必須解決的問(wèn)題。

發(fā)展適海性偵察設(shè)備

在氣象方面，受季風(fēng)性海洋氣候影響，海上經(jīng)常出現(xiàn)大范圍霧區(qū)，而光電/紅外偵察設(shè)備不具備穿透云層、霧區(qū)的能力，為克服其劣勢(shì)，發(fā)展適海性偵察設(shè)備，比如合成孔徑雷達(dá)、逆合成孔徑雷達(dá)、抗海雜波干擾的雷達(dá)等適海性偵察任務(wù)載荷，提升無(wú)人機(jī)穿云破霧的偵察能力。

加快科研步伐，力求彎道超車(chē)

中國(guó)研制無(wú)人機(jī)起步雖晚，但起點(diǎn)較高。在借鑒國(guó)外無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上，加大科研投入，加快科研步伐，集中一批優(yōu)質(zhì)科研攻關(guān)力量，研發(fā)具備全天時(shí)、全天候，適應(yīng)廣域海上作戰(zhàn)的察打一體無(wú)人機(jī)，力求實(shí)現(xiàn)新跨越?！?/p>