淺談武器裝備信息化中浮空器的優(yōu)勢(shì)

摘要：浮空器作為信息化武器裝備平臺(tái)，可以提供較大距離的預(yù)警和通信距離，這不僅和信息化武器系統(tǒng)使用模式有關(guān)，還與信息化武器系統(tǒng)的使用觀念有關(guān)。

關(guān)鍵詞：浮空器;信息化;發(fā)展

1、浮空器概述

浮空器包括飛艇和系留氣球，而飛艇又包括遙控飛艇、載人飛艇和平流層飛艇定點(diǎn)平臺(tái)，都屬于輕于空氣的航空飛行器，其基本原理是在軟式（或半硬式、硬式）囊體內(nèi)充入氦氣，產(chǎn)生浮力以克服其質(zhì)量。飛艇可以在較大空間范圍內(nèi)做機(jī)動(dòng)飛行，也可以飛行定點(diǎn)在一個(gè)固定區(qū)域，系留氣球則通過(guò)纜繩固定在空中。

浮空器的基本結(jié)構(gòu)有囊體、尾翼、頭錐、設(shè)備或人員艙（吊艙）及纜繩。囊體用于充填升力氣體（氦氣），尾翼（包括舵面）為浮空器提供穩(wěn)定性和操縱性，頭錐是浮空器飛行與地面系留時(shí)的重要承力部件，設(shè)備或人員艙為飛行員、工作人員及系統(tǒng)設(shè)備提供具有良好環(huán)境的搭載空間，同時(shí)也改善了浮空器的氣動(dòng)品質(zhì)。纜繩是系留氣球的特有部件，為系留氣球的定點(diǎn)系留提供約束力，還可為球載設(shè)備傳輸電能，也可為球載設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸提供光纖線路。浮空器作為武器信息平臺(tái)，需要包括動(dòng)力系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、測(cè)控指揮系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)及地面綜合保障系統(tǒng)等。

2、國(guó)外浮空器信息化武器裝備的現(xiàn)狀分析

在軍事上應(yīng)用浮空器作為武器裝備平臺(tái)最成功的當(dāng)屬美國(guó)，而且美國(guó)仍在積極開(kāi)展浮空器武器裝備平臺(tái)的研究與開(kāi)發(fā)，美國(guó)、日本、歐共體等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，將研究發(fā)展平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)這種前沿科學(xué)技術(shù)作為占領(lǐng)平流層空間的戰(zhàn)略目標(biāo)，予以高度重視。美國(guó)提出了輕于空氣的平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)研究計(jì)劃，并進(jìn)行了或正計(jì)劃進(jìn)行一系列演示驗(yàn)證飛艇平臺(tái)的試驗(yàn)研究，最終目標(biāo)都是瞄準(zhǔn)20km的平流層高空，特別是美國(guó)國(guó)防部的MDA計(jì)劃發(fā)展局已開(kāi)始把預(yù)警、通信和信息獲取的重點(diǎn)由高空無(wú)人駕駛飛機(jī)轉(zhuǎn)移到平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)的研制和應(yīng)用上。

英國(guó)ATG公司對(duì)平流層飛艇平臺(tái)的研制也表現(xiàn)出極大的熱情，并于2002年9月完成了平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)的低空試驗(yàn)艇試驗(yàn)飛行。歐洲航天局從1998年開(kāi)始進(jìn)行平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)的概念設(shè)計(jì)，1999年提出計(jì)劃，著手制造一艘長(zhǎng)220m，最大直徑55m，囊體容積為320000m3的軟式飛艇，采用太陽(yáng)能電池、蓄電池、燃料電池和備用電池組合的電源系統(tǒng)，攜帶1t的任務(wù)載重，定點(diǎn)于21000m的平流層高空。德國(guó)于1996年9月成立了平流層定點(diǎn)飛艇通信平臺(tái)的專業(yè)公司Cargolifter，并在柏林以南60km的BRAND市的舊空軍基地建造了能容納2艘260m長(zhǎng)飛艇的機(jī)庫(kù)，并正在進(jìn)行艇長(zhǎng)32m的1/8模型的試驗(yàn)飛艇的制造，以此進(jìn)行演示驗(yàn)證。

3、我國(guó)發(fā)展浮空器信息化武器裝備的優(yōu)勢(shì)分析

我國(guó)的信息化武器裝備的發(fā)展必須走自力更生的道路，借鑒國(guó)外信息化建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化，平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)可以在20000m左右的高空長(zhǎng)期定點(diǎn)，利用太陽(yáng)能電池作為動(dòng)力，推動(dòng)空氣螺旋槳克服空氣阻力，利用囊體中的輕質(zhì)氦氣產(chǎn)生的浮力克服其自身質(zhì)量，利用先進(jìn)的自主飛行控制系統(tǒng)保證平臺(tái)的姿態(tài)和定點(diǎn)。平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)可以用于空中預(yù)警、空中監(jiān)視、通信中繼及電子對(duì)抗，與低軌道衛(wèi)星、無(wú)人駕駛飛機(jī)及預(yù)警飛機(jī)相比，平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)作為信息化武器裝備平臺(tái)的主要優(yōu)勢(shì)是：

（1）可在空中長(zhǎng)期定點(diǎn)懸停（一次升空后的留空時(shí)間達(dá)1～2a），探測(cè)精度高，沒(méi)有重訪時(shí)間;

（2）升空高度高，探測(cè)和通信距離遠(yuǎn)、范圍大;

（3）制造和使用成本低;

（4）隱身性能好、使用安全性好;

（5）載重量和載荷安裝空間大，便于各種任務(wù)系統(tǒng)的裝載。

載人預(yù)警飛艇可以在6000m以下的高度、在較大區(qū)域范圍內(nèi)連續(xù)工作2～15d。載人預(yù)警飛艇的囊體容積視任務(wù)載荷的重量和要求的工作高度與留空時(shí)間而有較大的不同。和預(yù)警飛機(jī)相比，載人預(yù)警飛艇作為信息化武器裝備平臺(tái)具有與平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)相似的優(yōu)勢(shì)，如留空時(shí)間長(zhǎng)，制造使用成本低等。

系留氣球預(yù)警平臺(tái)可分為機(jī)動(dòng)型系留氣球和基地型系留氣球兩種，機(jī)動(dòng)型系留氣球具有較好的機(jī)動(dòng)性，但由于升空高度一般在2000m以下，因此作用距離相對(duì)較小，而基地型系留氣球的升空高度可達(dá)到6000m，因此具有較大的預(yù)警、通信距離，但系統(tǒng)相對(duì)較復(fù)雜，機(jī)動(dòng)性較差。系留氣球預(yù)警平臺(tái)一次升空后的留空工作時(shí)間可達(dá)7～60d。系留氣球預(yù)警平臺(tái)作為信息化武器裝備平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)是制造和使用成本低，便于組網(wǎng)形成較大的預(yù)警和通信指揮信息網(wǎng)絡(luò)。

在我國(guó)發(fā)展浮空器平臺(tái)已具有一定的研制技術(shù)基礎(chǔ)和使用維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。在平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)研究方面，國(guó)內(nèi)多家研究單位，通過(guò)部分關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，已完成低空試驗(yàn)艇的研制，即將進(jìn)行演示試驗(yàn)飛行，并已開(kāi)始中試艇（升空高度17000m）的初步方案規(guī)劃，因此，在平流層定點(diǎn)飛艇平臺(tái)的總體技術(shù)方面我國(guó)的技術(shù)水平與國(guó)外的差距不大系留氣球預(yù)警平臺(tái)主要應(yīng)用飛艇技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。早在1995年，就開(kāi)始和國(guó)外進(jìn)行技術(shù)合作，走的是先通過(guò)技術(shù)引進(jìn)，然后國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的跳躍式發(fā)展模式。對(duì)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，除進(jìn)行理論與試驗(yàn)研究外，已開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證氣球的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，同時(shí)還聯(lián)合包括航空、電子及材料在內(nèi)的多個(gè)研究單位對(duì)升空高度為3000～4000m，任務(wù)載重1500kg以上的高空系留氣球預(yù)警平臺(tái)進(jìn)行了總體方案可行性論證

4、結(jié)語(yǔ)

浮空器作為信息化武器裝備平臺(tái)，可以提供較大距離的預(yù)警和通信距離，特別是組網(wǎng)形成覆蓋重要戰(zhàn)略邊境線的大范圍網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后，涉及到與各軍兵種指揮系統(tǒng)和武器系統(tǒng)的聯(lián)合作戰(zhàn)、協(xié)調(diào)指揮等問(wèn)題，這不僅和信息化武器系統(tǒng)使用模式有關(guān)，還與信息化武器系統(tǒng)的使用觀念有關(guān)。浮空器信息平臺(tái)的使用維護(hù)技術(shù)包括浮空器的快速升空回收技術(shù)、空中作業(yè)時(shí)的安全監(jiān)控技術(shù)、地面保障技術(shù)、地面快速維修技術(shù)及相應(yīng)的使用維護(hù)大綱等。

參考文獻(xiàn)

[1]車載系留氣球通信平臺(tái)及其應(yīng)急通信保障初探[J].孫晶.軍事通信技術(shù).2019（01）

[2]一種用于視頻監(jiān)視的系留氣球系統(tǒng)[J].查紅飛.科學(xué)技術(shù)與工程.2017（32）

[3]美國(guó)系留氣球載預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J].潘峰.艦船電子對(duì)抗.2017（05）

作者簡(jiǎn)介：高永祥，主要從事浮空器全工藝流程及加工制作方法研究