俄版“死神”

王峰+張健生

經過多年的研制和發展，俄羅斯察打一體攻擊無人機已經日臻成熟。據俄羅斯軍工業消息人士透露，俄羅斯研制的察打一體無人機——“牽牛星”大型無人機，已于今年7月中旬在喀山試飛。該無人機性能接近美國MQ-9“死神”，可對地面目標進行打擊，號稱俄羅斯的“死神”無人機。總的來說“牽牛星”的出現，完善了俄軍無人機作戰體系，填補了相關領域空白。

技戰術性能

俄版“死神”無人機為上單翼和V型垂尾結構，翼展約28.5米，機長11.6米，起飛重量約為5噸，屬于中空長航時無人機。據有關報道，俄版“死神”無人機最大飛行速度可達280千米/時，最大升高超過0.8萬米，續航里程將超過0.7萬千米，可持續飛行時間18小時以上。該無人機將為模塊結構，裝備電子光學設備、紅外系統、微光電視和合成孔徑雷達，具備很強的ISR（即Intelligence、Surveillance和Reconnaissance三個單詞的縮寫，指情報、監視與偵察）能力和對地面目標攻擊能力，并能在作戰區域停留數小時，更加持久地執行任務。俄羅斯交通安全系統公司負責研制機載電子系統、操控和導航系統，而機身將由喀山的“西蒙諾夫設計局”科研生產聯合股份公司研制。“牽牛星”無人機的總體性能達到了美國“死神”無人機的標準，但有一項性能完全落伍，就是發動機。“死神”用的是渦輪噴氣發動機，飛得更高，實用升限15000米；而“牽牛星”沒有合適的小型渦噴發動機用，只能湊合著先用柴油發動機。“牽牛星”配備兩臺“賴赫林”航空發動機公司的柴油動力螺旋槳發動機，實用升限不超過9000米。對于機動能力很差的大展弦比長航時無人機而言，實用升限高低，很大程度上決定了戰場生存能力的高低。“牽牛星”飛得低，就更容易被發現，被擊落。

“牽牛星”項目的保密級別之高與T-50戰斗機不相上下，2014年開始研制后，只有一次因梅德韋杰夫去生產工廠廠家“喀山工廠”視察，才得以首次露出真容。因此，發動機功率、轉速、推重比等具體性能參數還不得而知。

“牽牛星”無人機有一個創新，是沒有采用世界通行的尾吊式方案，而是選擇了翼吊式發動機布局，將兩臺發動機放置在主翼靠機身內側機翼下。這是因為無人機墜毀率奇高，比有人機高出十倍百倍，“牽牛星”的雙發翼吊布局比起“捕食者” “全球鷹”的單發尾吊布局安全系數更高，即便一個發動機失效，也能用另一臺發動機飛回來。從這點看，俄羅斯人不盲從“權威”，善于根據實際情況自主研發的“優良傳統”在“牽牛星”無人機上得以繼承延續。“牽牛星”無人機項目試制經費約10億盧布。根據計劃，“牽牛星”將在2017年初完成試飛并進入小批量生產階段，俄羅斯空天軍和海軍航空兵都計劃裝備這種無人機，使之成為未來俄羅斯無人機部隊的核心力量。

隱身設計

“牽牛星”無人機的氣動外形沿襲經典的V型尾翼氣動布局設計，機頭呈錐形，機身為流線形短艙，機翼展弦比比一般同類無人機小，翼根弦長較長，考慮到起降振動較大，同時翼下需要掛載武器載荷，希望能夠增加機翼與機身連接剛度。“牽牛星”無人機采用了大展弦比上單翼布局，而不是中單翼。中單翼的優點就是氣動阻力小，但是缺點就是結構復雜、重量較大，特別是翼盒不能穿過機身，需要對翼根進行加強，降低了機身容積利用率。上單翼的優點就是結構重量較輕，翼盒可以機身底部通過，有利于在機身中部布置油箱，但缺點是氣動阻力大。不過經過優化設計后，可以將阻力降低到能接受的程度，所以現在許多遠程飛機特別是客機均傾向于采用上單翼。此外，“牽牛星”無人機的機翼有一定的后掠角，類似于美國的“復仇者”和“全球鷹”無人機。“牽牛星”無人機在隱身方面的優化還包括，機身有一條明顯的折線，上下表面向內傾斜，對于側面照射的雷達波有一定的折射能力。

“牽牛星”無人機機頭處設有明顯的大面積口蓋，里面應為飛機的設備艙，以便安裝導航、通信天線、信號處理設備等電子設備，設備艙之后是燃油艙，其燃油艙體積較一般同尺寸無人機更大，這是考慮近距起降，以此增大飛機的作戰半徑和航程。機身尾部安裝有發動機，采用三葉彎扭式刀形葉片，這種葉片比平直葉片有更好的氣動效率，能增加飛機的推進效率，降低油耗。由于機體內的設備和重量主要集中在前部，因此尾部設置有較長的聯合式雙尾撐尾翼，尾撐桿從機翼翼根后部伸出，這種聯合布置可以使機體連接更加堅固，雙尾撐的兩片垂直安定面高度很高、面積較大，是為起降過程中有效抗衡水面較大的側風，保持航向穩定。“牽牛星”無人機體形小，采用翼身融合設計，引入S形進氣道與內置彈艙等隱身設計，進氣道先向外拐而后再向內收至發動機，從而完全遮住了發動機，其雷達散射截面積（Radar-Cross Section，RCS）低于0.1米2。

傳感器系統

“牽牛星”無人機是一款察打一體無人攻擊機，采用了大量新的技術和操縱系統，可攜帶大量偵察設備和武器系統，對目標實施偵察和攻擊。

多平臺信息獲取和多傳感器信息融合技術 據外軍資料分析，“牽牛星”無人機具備紅外、白光、雷達多光譜探測能力和無線電多頻段、多通道、多數據鏈通信和遙控能力，偵察到的信息回傳、控制和指令下達可與其它平臺互聯互通，如果飛行過程中離開其它平臺較遠，還可與空中信號中繼或指揮平臺如無人中繼飛機、有人駕駛飛機機的互聯互通。而“牽牛星”作為無人機，機體空間小，就必須采用多傳感器融合技術，將各個傳感器融合布置，在保證功能的前提下盡量縮小所占機體空間和任務載荷。從無人機尺寸和大小看，“牽牛星”無人機的頭部載荷空間不超過1立方米，載荷重量幾十千克，可以說將極小的空間和載荷利用發揮到了極致。

全新的自動化識別和信息處理技術據外軍猜測，“牽牛星”無人機將采用全新的自動化識別和信息處理技術，將目標信息、干擾信息、本機狀態信息、友機信息、指揮信息和干擾噪聲等所有信息進行綜合化處理，利用事先設置好的程序去處理信息，得出目標威脅程度和價值以及友機的位置，從而制定出最佳偵察決策和最佳攻擊決策。舉例來說，如果“牽牛星”無人機發現了兩輛車正在快速行駛，它就會自動識別兩輛車的快慢和尺寸的大小，并判斷優先攻擊尺寸更大的或速度更快的車輛。

目標準確定位與精確打擊技術 從機身的著色來看，“牽牛星”無人機機頭隆起部分應該是衛星通信系統，下面是設備艙，機體下腹中前部，安裝有一個立式偵察吊艙，該轉塔可自主實現360度旋轉和俯仰，轉塔上擁有三個偵察窗口，分別安裝可見光（CCD攝像機）、紅外和激光探測器，無人機通過激光、紅外、GPS等實現目標的精確定位，根據姿態測量、激光測距并照射進行目標的精確指示，利用CCD攝像機的姿態信息、投影中心的三維坐標信息、激光目標指示器的測距信息來對目標進行定位。在CCD攝像機對機動目標實施跟蹤時，激光目標指示器以某一固定脈沖間隔對目標連續測距，通過對獲取的一系列采樣點進行計算，可以獲取機動目標的速度、加速度和運動方向參數，從而引導機載打擊武器對目標進行精確打擊，完成作戰任務。

武器系統

“牽牛星”無人機采用模塊化方案設計，具備根據任務類型快速更換設備和武器的能力。該型無人機內置彈艙則位于翼根附近，共2個，內置彈艙空間很大，長4米，截面積為0.65 × 0.75米2，可攜帶0.8噸以上的武器，其中包括2枚激光制導炸彈和12枚空地導彈，227千克的俄制JDAM（聯合直接攻擊彈藥）和113.5千克的俄制小直徑炸彈。俄羅斯的精確制導炸彈種類齊全，其中包括600千克全星制導炸彈以及類似JDAM與JSOW（戰區外聯合攻擊武器）的低成本滑翔制導武器。后兩者在衛星定位與滑翔翼的作用下射程可達數十千米，戰斗部重量超過300千克。這種衛星制導武器如搭配無人機，便可使得整個投彈過程實現高度自動化，其射程與火力都超過美制無人攻擊機所能攜帶的武器。另外，“牽牛星”無人機最為突出的特點是能搭載Kh-31P超聲速反輻射導彈，射程可達110千米，增程型達200千米。即使是該型無人機的基本型，其射程也幾乎在各式中程防空導彈防御范圍之外，大大提高復雜戰場環境下的生存能力。

指揮控制

每架“牽牛星”無人機都配備一名飛行員和一名傳感器操作員，在地面控制站內實現對無人機的作戰操控。飛行員大多來自蘇-27、蘇-30等飛機的飛行員，俄羅斯空軍計劃設計一種更加先進的“駕駛員座艙”，提供更多的操作信息，方便飛行員操控。傳感器操作員來自現役無人機部隊，大多都是剛從技術學校學習回來的學員，主要負責圖像分析。為此，空軍準備招募或選配精通飛行導航技術、了解飛行流程、經驗豐富的飛行員，并培訓一批優秀的傳感器操作員。飛行員一般坐在控制站屏幕的左側，關注著主屏幕和幾個分屏幕上顯示的信息，查看從無人機傳回的圖像，觀察各系統的工作狀態。飛行員可通過操縱桿操控無人機，也可以通過鍵盤進行操控。一些分屏幕上還可顯示不同指揮控制單位發布的實時交流信息，飛行員也可以通過音頻或文字與地面部隊進行交流。傳感器操作員的操作間與飛行員的操作間十分相似，但傳感器操作員所連接的操作系統更多，包括照相機紅外系統、雷達以及其他傳感器系統。傳感器操作員接到上級下達的作戰命令后，機組人員首先要進行無人機起飛前的準備工作，認真檢查機載武器、校準激光系統和其他設備確定一切就緒后即可請示啟動飛往作戰區域。飛行員雖然不是在空中親自駕駛，但手中依舊操縱著控制桿，同樣擁有開火權，而且還要觀測天氣，實施空中交通控制，進行多樣作戰，采取作戰戰術，同樣是在作戰。當“牽牛星”無人機執行空中巡邏作戰任務時，一般會出動4架飛機，由一個地面控制站和10名機組人員配合操控。據報道，該型無人機能自動平衡內油載荷以便保持其重心，并且在飛行中向地面報告故障，跟蹤航標，在衛星通訊和地面中斷后自動在提前指定地點盤旋。作為參照，“掠奪者”或“死神”無人機，在通訊中斷一段時間后，可以自動飛回基地，在靠近基地處盤旋，等待降落回收人員使用視距內C波段通訊系統遙控無人機降落。

作戰運用

現代軍用無人機多被用于執行偵察、搜索等任務，但隨著無人機技術的井噴式發展，察打一體無人攻擊機將成為未來戰場的急先鋒。在未來的反恐作戰中，俄軍可以使用“牽牛星”無人機執行偵察任務和打擊任務。該型無人機的掛載能力堪比攻擊機。

預警探測 未來，“牽牛星”無人機可以編隊的形式部署，進行多層次的偵察，在空域上構成嚴密的探測預警體系。裝備不同傳感器的“牽牛星”無人機可靈活配置在地面部隊受威脅或進攻的主要方向，呈縱深梯次交錯配置、信息互交的結構布勢。這樣不僅可以實現頻率互補，頻率分集，實現空間互補，更可以實現空間分集，降低漏警概率。編入“牽牛星”無人機后，空中預警機中隊的滯空時間及持續預警能力將大大提升，情報、監視與偵察能力也更強，可有效改善遠程戰場態勢感知能力，是預警探測系統的“排頭兵”。

指揮控制 指揮控制能力已經成為制約現代乃至未來戰爭勝負至關重要的因素，同類型飛機與其它類型飛機之間的協同作戰能力也成為戰爭必備殺手锏。與有人駕駛飛機不同，“牽牛星”無人機不具備超聲速飛行能力，也不適用于指揮與控制平臺。但它能將信息傳送給岸基或海基指揮與控制中心，通過其它與無人機保持聯絡的平臺來實施指揮與控制任務，指揮官可位于另外的平臺上，通過“牽牛星”無人機提供的信息來實施指揮與控制，并靈活分配任務引導其它平臺上的導彈對目標進行精確打擊，在分散的模式中加強作戰中心指揮控制能力。預警機統領整個電子戰飛機對敵防空系統進行電子壓制，“牽牛星”無人機進行偵察并將實時圖像和相關數據傳送到友機和控制中心，實現有人機與無人機之間的信息共享和聯合作戰。因此，俄軍將可把分散部署的傳感器、決策者和實施者聯成網絡，加強與其它兵力的協同，以聯合全球力量形成“合力”，共同維持特定區域優勢。

火力打擊 “牽牛星”無人機的主要任務之一是為地面部隊提供近距空中支援，可以利用其長航時的特性，在戰場上空保持持續性的警戒，隨時對敏感目標發起攻擊。利用其強大的隱身性能，在夜間、在雨雪天氣、在云層中，悄然飛至目標附近，用精確制導武器，對敵進行出其不意的精確打擊，特別是打擊在山區和危險地區的小股武裝分子，是反恐的“神兵利器”。

打擊效果評估 隨著任務載荷的加裝，“牽牛星”無人機將成為集信號信息、合成孔徑雷達、光電/紅外等多種傳感器偵察于一體的綜合性偵察平臺，探測距離大幅增加，偵察效能不斷提高，并能夠在全天候條件下進行打擊效果評估。一旦目標被打擊，“牽牛星”無人機可構成多任務系統，協同實施多批量、全天候、立體化的全向偵察，搜集打擊效果評估信息，并及時傳送到己方岸基評估中心。“牽牛星”無人機的另一大優勢是可以對目標實施抵近偵察，甚至可以飛臨目標上空幾十米的高度進行拍攝。這可提高傳感器識別目標毀傷部位能力，還大大降低了傳感器的性能要求。“牽牛星”無人機具有較強的數據下傳能力，攜帶的數據鏈能實時地將傳感器獲取的打擊效果評估信息傳輸到打擊效果評估中心。這樣既能保證無人機與控制站之間信息和數據的傳遞，還能保證編隊無人機之間信息和數據的實時收集、傳遞和處理。