鄭大壯
作為世界無人機研發和生產領域的佼佼者,以色列的一舉一動都會引起世界的關注,其新近推出了升級版“盤旋者”便攜式無人機。那么,“盤旋者”家族有哪些成員?這些無人機連同最新升級版有哪些特點?請看——
在2015年6月舉行的巴黎-布爾歇航空航天展覽會(簡稱巴黎航展)上,以色列代表團展出了一款名為“盤旋者-3LE”的便攜式無人機,備受觀眾矚目。緣何?其一,以色列是世界無人機研發和生產領域的佼佼者,它帶來的產品必定不乏“粉絲”;其二,“盤旋者”無人機本是以色列無人機新成員,此番又推出升級版,引來高關注度也是情理之中。
下面我們就來一睹“盤旋者”無人機家族的真容。


操控人員手持操控終端操作, 圖中手持終端掛在士兵的防護服上
進入21世紀以來,美國與以色列這兩個無人機強國愈發重視對小型戰術無人偵察機的研制,用于在局部戰場執行快速、高效的無人空中偵察任務,當然這也與兩國面臨的戰爭和所處的環境息息相關。比如,美國要在阿富汗和伊拉克準確獲取恐怖分子的動向情報,使用小型無人偵察機是最理想的選擇;而以色列在經歷了與中東敵對國家的多次較量后,也認識到了小型戰術無人偵察機的重要性。
2004年夏,以色列著名的航空防御系統公司決定開發名為“盤旋者”(Orbiter)的便攜式無人機項目。該項目的特點是:無人機小巧靈活,能夠單兵攜帶;整套系統的展開和回收時間短,能夠適應瞬息萬變的戰場需求;無人機自身的信號特征弱,不易被敵方偵察系統發現;無人機主要供營、連級地面部隊或內衛安全部隊使用。
2005年10月,首架“盤旋者-1”型無人機原型機問世。該機翼展長2.2m,最大起飛質量7kg,航程約15~30km,續航時間3小時。之后,航空防御系統公司又在“盤旋者-1”的基礎上開發出了性能更佳的“盤旋者-2”、“盤旋者-3”和“盤旋者-3LE”3種無人偵察機版本以及“盤旋者-1K”攻擊型無人機版本。
“盤旋者”系列無人機是一款輕便的單兵裝備,輕巧到可以裝進背包里!士兵們將“盤旋者”打包在行囊內背著前進,從外部看無法識別出包內裝的居然是無人機。在尋找到合適的隱蔽地點之后,士兵便可將無人機迅速展開。系統主套件為1架“盤旋者”無人機(其機身、機翼和翼尖為分裝式)、1部手持操控終端、1臺彈射發射架和1部數據鏈天線。備用套件為2架“盤旋者”無人機、2部備用電池和2套備用載荷。
無人機的組裝過程也非常簡單,將機身、機翼和翼尖三部分拼裝起來,裝好之后將其放置在彈射架上,然后將數據鏈天線和手持終端連接。士兵按動彈射架上的按鈕,無人機便像彈弓一樣飛出。升空后,士兵利用手持操控終端操縱無人機。無人機從組裝到彈射出去僅用10分鐘便可完成。
手持操控終端掛載在士兵的防護服或是隨身攜帶的三腳架上。終端安裝了人機友好界面軟件和先進的實時控制硬件,即使是沒有任何經驗的人員,只要稍加訓練,就可靈活操控無人機執行任務。
當然,在無人機起飛前就可為機載航空電子設備編入程序,以便在抵達預先設定的飛行偵察區域后能夠順利搜集高質量情報。獲取的所有情報數據,例如視頻或遙感勘測信息都被記錄在無人機上安裝的可連續工作12小時的數字錄像機當中。任務結束后,無人機返回地面,即可由士兵發出操控指令令其降落,也可自行降落。降落時,無人機在抵達回收點上空之后便打開降落傘。同時,機上可重復使用的氣囊在著地前迅速膨脹,以保護機上的傳感器設備。降落后迅速更換電池,無人機在數分鐘內便可再次升空執行下一個任務。
“盤旋者”無人機的機身設計采用無尾飛翼布局和復合結構,主翼后掠且角度大,具有出色的空氣動力學特性和載荷提升空間。無人機的飛翼對于安全著陸來說也提供了強勁動力和延展性。從圖片上可以看出,“盤旋者”無人機的機翼翼尖是一種向上翻起的彎翼尖小翼,被稱作“翼梢小翼”,這種小翼的優點在于重新調整了翼尖渦流,阻礙上下表面的空氣繞流,從而減小渦流強度,有效降低飛行時的阻力和電力消耗。
動力系統方面,“盤旋者”安裝了電動發動機,發動機和由其帶動的螺槳推進器位于機身尾部。這樣做的好處在于,使電力驅動的無人機的整機聲音比較小,發動機噪聲很小,而且基本不具備紅外信號特征,敵方雷達和光學設備探測難度大。同時,由于受外界條件干擾小,該無人機在不良天氣條件下依然可以順利工作。


終端特寫,其安裝了人機友好界面軟件和先進的實時控制硬件
“盤旋者”系列無人機的機載傳感器特性十分鮮明,其位于機首半球狀的機鼻內。以“盤旋者-2”為例,該機于2008年出廠,擁有先進的晝間/夜間圖像處理能力,包含自動視頻跟蹤、視頻運動監測、視頻拼接合成、圖像穩定設置、數字變焦、超分辨率和H.246編碼視頻流生成。機載傳感器包含穩定的雙光學/紅外成像載荷,帶有激光指示器的光學相機以及攝影測繪制圖終端。該無人機還擁有加密的數字化數據鏈接和跳頻能力、隱蔽作戰能力以及快速轉彎能力,被視為成熟的作戰系統。較之“盤旋者-1”,“盤旋者-2”的翼展延長為3m,最大起飛質量9.5kg,載荷1.5kg,最高速度70節,航程35~80km,升限5.5km,續航時間4小時。其可使用充氣式彈射器,利用降落傘回收。除了地面操控外,“盤旋者-2”也適于從行進的拖車上發射,并能夠多架聯動發射。
應用方面,“盤旋者”的主要任務是情報監視與偵察,也可用于炮兵火力管理和戰場損毀評估、精確制導武器的目標獲取、部隊保護、護送支援、邊境偵察、應急響應和特種作戰情報偵察等。以色列海軍的戰艦裝備“盤旋者-2”后,還用于海上和岸上監視、艦船防御、沿岸設施安全保護等等。

置于彈射架上的“盤旋者”無人機

“盤旋者”系列無人機傳感器的機載傳感器位于機首半球狀的機鼻內

“盤旋者”無人機在野外試飛
再次升級后的“盤旋者-3”于2010年11月17日完成首飛,其翼展達到了4.4m,最大起飛質量30kg,續航時間7小時,機載傳感器質量5.5kg,航程100km,視距數據鏈(有效操控范圍)150km。另外,其裝載有10倍光學變焦和全方位視角的晝間用攝像機以及能夠進行熱成像攝錄、數字變焦的夜間攝像機。
此次巴黎航展上展出的“盤旋者-3LE”新型無人機則采用了動力更為強勁的電動發動機,將續航時間從前款的7小時提升至15~20小時,能長航時執行陸上和海上的情報監視與偵察任務。該機所攜帶的傳感器質量為3kg,具有較高的工藝水準,包括晝間/夜間傳感器、高清攝像機、紅外夜用攝像機。該機還安裝了先進的數據鏈系統,均可利用高速傳輸來提供數據鏈接,并支持由電子光學傳感器拍攝的高分辨率圖像。該機使用精確導航(全球定位系統GPS+慣性制導)方式制導。可以說,該無人機的可靠性及偵察能力之強,可為世界范圍內發生沖突的地區提供情報支持。


發射場景,士兵按動彈射架上的按鈕,無人機便像彈弓一樣飛出
2015年5月,航空防御系統公司宣布推出以“盤旋者-1”無人機機身為基礎制造的“盤旋者-1K”攻擊型無人機。這實際上是一款游弋武器,1K版和普通版的主要區別在于機頭部分,1K版的機頭部分攜帶了質量為2.2kg的彈藥,彈藥下面安裝有萬向多用途傳感器。該無人機可以發射彈藥攻擊目標,也可發起自殺式襲擊。所攜帶的彈藥可用于打擊地面移動目標,比如輕型裝甲車輛。“盤旋者-1K”也使用發射架彈射,續航時間2~3小時,通過數據鏈操控。該無人機按照既定路線飛行,涵蓋一個目標區域,在游弋至目標區域之后伺機發射或跟蹤具體的移動目標。一旦發現目標,便開始攻擊。攻擊時,該無人機會突然下降,接近目標時在空中爆炸或是直接沖向目標同歸于盡。如果沒有發現目標或是外部條件不適合發起進攻時,該無人機則盡快使用降落傘和氣囊或是攔阻網回收。
“盤旋者”系列無人機除了裝備以色列本國外,還出口到海外市場。2006年,波蘭特種部隊就曾定購“盤旋者-1”無人機。2007年7月,波蘭陸軍也采購了6套該無人機系統,用于連級部隊的偵察監視。據悉,當時為贏得波蘭軍方的合同,“盤旋者”在與其他11種參與競標的同類無人機的競爭中脫穎而出,可見其性能之出色。阿塞拜疆也于2009年采購了數套“盤旋者”無人機系統,還有芬蘭陸軍、愛爾蘭陸軍、墨西哥聯邦警察、秘魯陸軍、南非國防軍、塞爾維亞陸軍,甚至連美國和英國這樣的發達國家也有訂購。未來,“盤旋者”系列無人機的發展前景或將更加光明。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 編輯/劉蘭芳