烏克蘭“獵鷹”300 察打無人機

烏克蘭的軍用無人機需求

烏克蘭的軍用無人機歷史最早可以追溯到蘇聯解體時期遺留、直到2010年才退役的圖-143。但這些蘇聯遺產除了消耗軍費外并沒有給烏軍帶來戰斗力的實質提升，相當長一段時間內烏軍在無人機裝備領域可謂是一片空白。

在2014年開始加劇的烏國內動蕩局勢，以及隨后與俄軍爆發的直接沖突中，烏軍完全無法抗衡俄軍，甚至在面對受俄方支援的地區武裝力量時也占不到什么便宜。對于軍費短缺的烏克蘭來講，靠常規軍事裝備根本無法應對。

與此同時，在中東和北非地區，察打無人機和巡飛彈等先進無人裝備不斷取得輝煌戰績，呈現出典型的以小博大和非對稱作戰樣式。面對國內低技術層次分離勢力武裝在俄方支援下頻繁使用各類無人機開展越線偵察，以及俄方環繞烏克蘭四周數十個海空軍事基地的現實威脅，發展和裝備無人機就成為烏方的最佳選擇。一方面可以實時監視偵察，必要時實施打擊。另一方面，戰時可利用俄軍部分防空火力對小慢低目標探測能力弱的缺點，實施見縫插針的襲擾行動。

五花八門的烏克蘭軍用無人機研發現狀

面對如此迫切的需求，在無人機領域技術積累一片空白的烏國內企業，要么自研，要么通過國際合作，先后研發出多款偵察型無人機并相繼進入烏空軍、陸軍以及準軍事武裝力量服役。

蘇聯解體后烏軍繼承的圖-143偵察無人機早已落伍

展出的“獵鷹”3D0察打無人機樣機

烏空軍目前主要裝備三型無人機，第一型是2016年采購自美國的72架RQ-11B手拋電動偵察無人機;第二型是數架在2019年7月開始裝備、由本國2006年成立的思凱頓公司研制的21千克級ACS-3“閃電鳥”型偵察無人機。這型無人機采用獨特的雙尾撐拉式構型，小型光電轉塔安裝在機腹下，正常作戰偵察高度約為1千米，利用地面零長彈射器發射并使用小型降落傘回收。該機巡航速度約為120千米/小時，具備長航時偵察能力，在2019年9月5日還曾創造了27小時的超長續航紀錄。第三型是2019年裝備部隊的數架土耳其TB-2察打無人機。

烏克蘭思凱頓公司研制的“閃電鳥”偵察無人機

烏陸軍目前共裝備7型合計數百架無人機。烏軍最早（2015年）裝備的無人機來自于2012年成立的民營斯派泰克公司，得益于復合材料結構，這款名為“麻雀”的電動偵察無人機最大起飛重量僅有3.3千克，采用了非常少見的拉式扁狀無尾結構，配合兩側穩定端板，可實現1小時續航和20千米半徑的晝間光學偵察能力。包含遙控器、測控天線、可替換電池和偵察載荷，以及3架無人機在內的一套“麻雀”戰術偵察無人機系統，可以由單兵背負攜帶并在前線隱蔽地帶快速展開使用。據報道，該公司旗下的“麻雀”和“麻雀”LE還曾參加2019年印度的武器招標。2020年9月在德國舉行的“聯合決心-14”國際軍事演習期間，參演的烏克蘭陸軍與美國陸軍分隊協同利用“麻雀”無人機，對模擬作戰區域進行了空中偵察。一個月后的10月15日，該公司最新型“茶隼”三軸旋翼偵察無人機也被烏國防部正式批準進入軍隊服役，但具體數量和裝備對象尚不明確。

同樣在2015年入役的還有來自本國民營阿特龍公司的40多架A1-C“狂怒”和在2014年成立的烏克蘭航空系統公司的Leleka-100。前者主要用于炮兵部隊校射和毀傷評估，在頓涅茨克地區作戰中頻繁使用，最初號稱“純”烏克蘭國產，但在隨后卻被陸軍使用單位發現與知名購物網站上某國在售的一款民用無人機系統結構完全一致，但價格相差甚遠。

斯派泰克公司的“麻雀”電動偵察無人機

阿特龍公司的A1-C“狂怒”無人機，號稱鳥國產，實際卻可能是國外產品貼牌

2018年獨立日閱兵式上展示的Leleka-100

Leleka-100則是一款最大起飛重量僅有5.5千克的電動無人機，彈射起飛、降落傘配合緩沖氣囊回收。任務載荷可在4倍高分辨率航測相機、20倍晝間高清或者4倍變焦夜間紅外CCD三種傳感器載荷中任選。該機最大測控半徑45千米，具備在最大測控范圍的720P影像實時傳輸能力。其最大續航時間2.5小時，最大飛行高度1500米，是烏陸軍目前性能最好的無人戰術偵察機，也是現役無人機中少有的參加過烏克蘭國慶獨立閱兵的型號。

2016年入役的“旁觀者”M則來自2010年成立的國營Ukroboronprom公司。這是一款5.5千克級的手拋電動偵察無人機，采用民用通用航模平臺，測控半徑30千米，續航2小時。2019年烏軍再次采購了數批升級款“旁觀者”M1型。該型重點對偵察設備進行了升級，最大使用半徑增大到50千米，并實現了無人機偵察系統和炮兵系統坐標系的通用。按照烏方介紹，該款無人機已經在靠近克里米亞地區的部隊投入使用。

斯派泰克公司的“麻雀”LE偵察無人機

斯派泰克公司最新型“茶隼”三軸旋翼偵察無人機

“觀察者”偵察無人機

引進波蘭技術的“戰友”巡飛彈

ST-35“寂靜雷霆”巡飛彈

“觀察者”S偵察無人機和“戰友”巡飛彈系統在20侶年先后入役。“觀察者”S外形設計非常新穎，飛行器主體由機翼和輕質連桿組成，繭形偵察吊艙安裝在飛行器下部，具備極強的戰損快速更換修復能力。該機自重5.8千克，續航2.5小時，可有效滿足地面部隊的戰術偵察需求。“戰友”巡飛彈由本土阿維亞公司引進波蘭WB電子公司技術生產制造。該巡飛彈最大起飛重量僅5千克，巡航時間不超過2小時且控制半徑在15千米以內：1千克左右的戰斗部有高爆、聚能破甲以及破片等不同類型。與其相比，以色列“哈比”等近百千克級的巡飛彈能夠數小時偵察和打擊重裝甲目標。由于自身偵察能力較弱，在一套3架“戰友”巡飛彈系統中，還需額外配屬一架阿維亞公司“飛眼”偵察無人機。目前還未有該型巡飛彈的實戰報道。

除了上述已經確定裝備部隊的型號外，烏國內企業還推出了眾多偵察型無人機，其中阿維亞公司的ST-35“寂靜雷霆”巡飛彈系統設計獨具特色，采用多軸無人旋翼機運載，高空釋放，能夠節省燃料和電池消耗并零距離起飛。但目前這些型號都未獲訂單。

通過數年努力，烏克蘭雖然在偵察型無人機領域取得了一定成績，但這些國營或民營企業的研發能力卻是徘徊在100千克級以下的低技術短程偵察無人機類型。為此，烏克蘭在20侶年開始了多管齊下的察打無人機研發。例如在土、烏國防合作大背景下，利用國產AL-450渦槳發動機與土方聯合研制“飛魚”高空察打無人機：為空軍采購數批土耳其TB-2以換取成立聯合生產銷售企業等。另一方面，國內廠商也拿出了自己的方案，例如安東諾夫設計局的200千克級“斑鳩”AN-BK-1察打無人機，目前已經完成首飛，同時也規劃有高空長航時偵察型號。光線設計局發布了“獵鷹”200型察打無人機。

除軍隊外，烏國民警衛隊和在2014年沖突后組建的民間武裝力量，還裝備了中國大疆公司的“精靈”和“悟”系列等多款民用航拍無人機，用于針對東北兩州的近程圖像偵察任務，但被當地武裝和俄軍使用各類軍民用反無人機電子戰裝備干擾和俘獲頗多。

“獵鷹”300的設計細節槽點滿滿

說起烏克蘭國有基輔設計局旗下的光線設計局（以下簡稱光線設計局）想必大家都有耳聞，近年來在國際軍火市場上熱銷的R-360“海王星”岸艦導彈系統和“海盜”單兵反坦克導彈等產品都出自該局。該局成立于1965年，原是蘇聯特種飛機設備控制和故障自動診斷系統的主要研制單位，著名的R-77、R-27空空導彈，Kh-29、Kh-59、Kh-31空地導彈以及多款蘇軍反潛導彈的自動伺服控制系統就是該局的杰作。蘇聯解體后除繼續老本行外，還轉型開展各類單兵、車載和機載反坦克導彈、遠程火箭炮、反艦導彈以及艦載輕型防空導彈等武器系統的研制。特別是在2014年俄烏關系嚴重惡化后，更是在短時間內研制出多款反坦克導彈武器，除極大緩解烏陸軍壓力外，還廣泛出口土耳其等國賺取外匯，可謂是老樹發新芽的典范。

2020年7月，光線設計局總設計師在接受采訪時介紹了一款名為“獵鷹”200的察打無人機，并公布了設計圖和部分設計概念及技術參數。2020年11月初，光線設計局對外公開展示了自主研制的“獵鷹”300型察打無人機的首架全尺寸模型。結合光線設計局在兩款無人機介紹細節上的高度重合判斷，“獵鷹”300應該是“獵鷹”200的正式型號。

光線設計局早期公布的“獵鷹”200察打無人機概念

ROTAX 914民用活塞發動機

MS-500V渦槳發動機

氣動布局上，“獵鷹”300采用了和“捕食者”、“安卡”等察打無人機相同的經典布局——大展弦比主翼配合V形尾翼推式布局，但在諸多設計細節上又有很多不同。例如主翼采用了上單翼設計并配有翼梢小翼，但從土耳其“安卡”B原型機試飛階段安裝有翼梢小翼但在量產階段取消、MQ-9察打型升級為“衛士”系列長航時偵察型過程中增加翼梢小翼，以及其它改進型又換裝為ARC-210電臺天線等諸多實際案例來看，這一設計所獲得的最終減阻效果與付出的重量和結構代價之間的權衡，必須要通過復雜的理論和不光線設計局早期公布的“獵鷹”2D0察打無人機概念同航程、高度下的實際試飛來驗證。

從“獵鷹”300翼梢小翼粗暴的直角上翹和翼型結構，以及同樣在8米機身長度下相對“捕食者”、“彩虹”、“翼龍”以及“安卡”等都更短的主翼等細節來看，只能說明設計人員非常重視該機的續航能力，但還缺乏深入設計驗證。其尾翼設計與MQ-9較為相似，在常規V形尾基礎上增加了一具下垂尾，雖然能夠在起降階段起到保護螺旋槳和動力系統的作用，并且能夠改善側滑偏航和實現舵面備份冗余，但也勢必增加相關控制機構的重量并最終影響載荷，況且很多成熟機型早已證明單純的V形尾足以滿足需要。

“獵鷹”300的起落架結構與“安卡”系列如出一轍，采用可向后收納的可收放式設計，主起落架采用扁簧框架結構并通過彈性形變實現起降緩沖，前起落架則采用了減震效果更好的彈簧連桿結構。

通常察打無人機都會在機頭和中部機腹分別設置光電轉塔和SAR雷達。但“獵鷹”300除了光電轉塔按常規布置在機頭下方、前起落架前方，另一探測裝置則裝在機頭上方的整流罩內，而大多數同類無人機這里通常安裝衛通系統天線。傳統構型將載荷放在無人機重心（主翼前后機腹）位置，而“獵鷹”300這種布置會導致不同發動機構型的重心改變，進而影響飛控，并且不利于SAR雷達發揮側向對地遙測功能，唯一的優點可能就是減少了額外氣動阻力。總之，從現有資料看，“獵鷹”的氣動設計可謂槽點滿滿。

大馬拉小車的可換發設計

動力系統可謂是“獵鷹”300的最大賣點，可根據用戶對無人機作戰高度、巡航時間和反應時間（航速）等的不同需要，換裝3款不同發動機形成3款子型號，但三者的氣動外形和載荷參數基本相同，都是機長8.57米，翼展14米，最大載荷300千克。

首先是使用羅泰克斯914系列發動機的中空長航時型。從500千克級的土耳其TB-2和伊朗“莫哈杰”6使用的912型，再到1噸級以上的美制MQ-1和以色列“蒼鷺”等的914型，羅泰克斯系列航空汽油活塞發動機可謂是全球絕大多數察打無人機的首選動力。民用屬性使其兼顧了進出口方便、成熟可靠和造價低廉等優點，特別是每小時不過數十升的巡航油耗直接讓固定翼察打無人機和長航時特性緊密相連。

“獵鷹”300計劃使用的羅泰克斯914型為四缸四沖程水冷發動機，帶一級增壓渦輪等全套附件時總重約75千克，最大輸出功率73.5千瓦（約合100馬力），可保證4500米高度仍有90%功率輸出，但由于此后隨高度上升功率下降極快，因此最大正常工作高度大都在5000米左右。使用該款發動機的“獵鷹”300可實現26小時的超長續航，航程可達3300千米，與使用該款發動機的其它察打無人機基本處于同一水平。不過受制于這款發動機的功率限制，無人機的最大飛行速度只有210千米/小時，長時間巡航的速度只有150千米/小時左右，進出戰區時耗時較長，不利于縮短反應時間。好在目前“獵鷹”300主打近程使用。由于發動機重量較小，該款“獵鷹”300機身自重僅420千克，最大起飛重量為1130千克。

“獵鷹”300可以更換三種發動機，有翼梢小翼

第二款是使用本國馬達西奇發動機公司MS-500V-05C渦槳發動機的高空高速型。該型發動機原本用于直升機，隨后在其基礎上“渦軸改渦槳”，功率689千瓦（約合950馬力）。使用該發動機的“獵鷹”300最大飛行速度可達580千米/小時，巡航速度335千米/小時。相比之下，使用730千瓦TPE-331-10渦槳發動機的美國MQ-9最大航速只有444千米/小時。但該款“獵鷹”300受制于有限的燃油搭載能力，以及渦槳發動機10倍于汽油活塞發動機的油耗，續航時間降到了可憐的3小時。這款“獵鷹”空重535千克，最大起飛重量1225千克。

第三款則是裝備烏克蘭“進步”機械設計制造局AI-450T2型發動機的高空高速型。這款發動機設計于1998年并同樣計劃用于直升機，直到2002年才在渦軸型號基礎上改進出了渦槳型。早在2018年土耳其和烏克蘭開展軍事合作期間就成功出口4臺，成為土耳其在2016年啟動的大載荷多用途無人機項目中，TB-2研發生產商貝卡公司與烏克蘭合作研制的雙發5.5噸級察打無人機——“飛魚”（Akinci）的首飛動力，截止目前已合計出口土方10臺，因此“獵鷹”300只能算該款發動機可能裝備的第二款無人機。按照光線設計局的說法，這款重103千克、輸出功率331千瓦的發動機，可以使“獵鷹”具備466千米/小時的最大飛行速度和275千米/小時的巡航速度。通過“獵鷹”特有的大展弦比機翼等氣動設計，其最大續航時間已經達到5小時。

客觀來講，“獵鷹”300裝備不同發動機，以實現不同防空火力威脅下的作戰需求，說明光線設計局針對近年來利比亞、納卡地區等無人機作戰環境進行了具體分析，看到了低烈度戰場對無人機的長航時和一定防空威脅下對高空高速的需求。但從實際性能來看，這類大馬力渦槳發動機通常都裝備MQ-9等3噸級以上的無人機，“獵鷹”這種換發不換氣動的設計構想，在換裝大功率發動機的同時，載油量依舊，因此在速度提高的同時，油耗也同步提高，航程卻又大幅減少。

RK-2V反坦克導彈

OAS-524E型光電轉塔

Radionix公司為“獵鷹”3DC研制的SAR雷達樣品模型

拿來主義和強行組合的其它設計

據光線設計局介紹，“獵鷹”無人機系統在設計階段很大程度上借鑒和延用了國產“海王星”岸艦導彈系統的部分成熟子系統。例如機載導航系統采用了與之相同的GPS+INS+數字地圖方案：地面控制站更是直接延用了后者的RKP-360移動指揮車的指揮控制方艙軟硬件設計，在具備較強機動性的前提下還能實現模塊化組合，可讓用戶使用本國各型軍民用卡車、拖車等進行搭載以簡化后勤保障。“獵鷹”的單地面站視距測控半徑約為150千米，通過地面控制或搭載轉發器的無人機進行中繼時，最大可擴展到300千米，而同噸位級察打無人機的測控半徑一般為200～250千米。從發布的“獵鷹”無人機CG圖機身上僅有一部刀型天線而沒有微波頻段天線的情況看，可能是由于地面站采用了寬帶UHF波段測控鏈路，為滿足抗干擾需要最終導致了測控半徑的縮短。

合成孔徑雷達（SAR）計劃采用烏克蘭本國Radionix公司產品。這是一家剛成立不久、位于基輔的私營軍民用雷達和微波設備研發生產商，近年來在雷達領域頗有建樹，先后推出多款R-27系列空空導彈X波段主動雷達導引頭升級方案，“海王星”岸艦導彈的ARGSN-05R型彈載主動雷達導引頭也出自該公司。盡管“獵鷹”300展出了配套的SAR雷達樣品，但從其粗略的系統后端結構來看可能只是一個樣機，畢竟該公司截至目前還未推出任何成熟的機載SAR雷達型號產品。

無人機光電轉塔和機載導彈系統看似陌生，但實際上卻是光線設計局的一對成熟貨架產品組合——“BARER-V”524E型直升機反坦克導彈系統。系統主要包括0AS-524E光電轉塔、GG-524E操縱手柄、CU-524E綜合處理機、DB-524E電源組件、MD-524E多功能顯示器、AS-524E空速傳感器、CS-524E抬頭瞄準器和2組2聯裝TLC-2V儲運發射筒掛架組合，以及4枚RK-2V型激光駕束制導反坦克導彈。該系統數年前用于將米-8、米-171系列運輸直升機改裝為多用途武裝型，以及米-24和米-35武裝直升機的技術升級。展示現場僅對OAS-524E光電轉塔和RK-2V型導彈和儲運發射掛架組合體進行了展示。

這種拿來主義看似有助于新飛行器的快速研發，但細細分析卻不難發現弊端很多。首先來看OAS-524E型光電轉塔，這款兩軸穩定光電傳感器，主要包括5個光學窗口和4類傳感器，分別是具備寬、中、窄三視場的步進晝間CCD，同樣采用3擋步進視場的紅外CCD、以及激光測距機和激光駕束照射器。雖然該有的傳感器都有，但晝間和紅外CCD分別只有13.5和7倍的變焦能力，兩種傳感器的陣面像素數量，都遠遠落后于烏軍2019年引進的，近年大出風頭的土耳其TB-2上采用的CMX-15D型的雙30倍1080P成像能力。OAS-524E光電轉塔的光學偵察效果和耐低溫低壓的可靠性等，用于低空中近程作戰的武裝直升機尚可，對于中空作戰的長航時或中高空高速型無人機而言顯然是不夠用的。

RK-2V導彈是一款長1.917米，彈徑130毫米（含包裝筒直徑140毫米），重47千克的空地反坦克導彈，直升機發射射程為7500米，整體外形和制導方式與俄制“菊花”非常相似。安裝串聯破甲戰斗部時，可擊穿爆炸反應裝甲后的800毫米厚基礎裝甲：換用高爆戰斗部時，爆炸時可釋放出900枚2～3克的高速破片。按照光線設計局介紹，為“獵鷹”配套的型號射程將增大到10千米，但這款武器同樣不太適合無人機。

光線設計局2020年年初展示的與MTLB裝甲車集成的反坦克系統套件

“獵鷹”300的光電轉塔和機翼下的導彈

首先，直升機低空激光駕束制導模式和特殊的高速平直的攻擊彈道，無法滿足無人機在4000米左右正常作戰高度的發射需要。這也是為什么現有成熟察打無人機全部使用半主動激光制導模式的根本原因。

其次，發射時采用可分離式助推器將導彈推出發射筒后再點火，這一發射方式和自身較大的尺寸、重量，與當下無人機彈藥小型化、輕型化和簡單實用的拋射點火或發射梁發射的潮流完全背道而馳，并且專用的非標準化掛架也不利于無人機一次搭載多型武器執行多種任務。

最后，即便改進RK-2V的制導方式也存在很多原始設計困擾，例如拆除原本的彈尾激光束接收器組件和頭部加裝半主動激光探測器會導致全彈重心變化、旋轉穩定彈體設計無法滿足激光探測器穩定制導的需要等，制導模式改變帶來的氣動布局大改，已經和全新研制沒有大的區別，并且光電轉塔中需要額外集成激光半主動照射模塊。光線設計局宣傳冊中標明該彈僅有激光駕束、雷達和電視制導3種類型，還特別提到光電傳感器中的激光模塊是未來唯一需要外購的組件。從中可以推測，光線設計局顯然認識到了把直升機的武器系統直接移植到無人機會產生問題，并表達出了采用新型制導模式的意圖。

實際上，這款直升機改裝套件雖然推出多年，但因為整體性能等原因始終未實現外銷。為了拓展銷路，今年還曾展出過一款集成在MTLB裝甲車上的車載反坦克型。

并不明朗的未來發展

作為烏克蘭首款純國產察打一體無人機，“獵鷹”300在設計上顯然有很多不足之處，它其實是專攻地面裝備的光線設計局，希望“借雞下蛋”將自身成熟的反坦克和岸艦導彈系統技術，與近年來火熱的察打無人機進行組合銷售的一個構想。只不過該設計局在航空領域力量薄弱，導致跨界研發的“獵鷹”在氣動設計上的各種問題，以及原本直升機使用的低空武器來到中高空時的各種水土不服。樣機看著什么都有，但真要飛出宣傳的性能，現有設計是肯定不行的。

不過，只要光線設計局能針對無人機的實際需要，在自身陸上導彈武器系統技術積累的基礎上新研一款高性價比的機載彈藥，并與烏其它有實力的航空和電子設計局形成強強聯合，“獵鷹”300展翅翱翔也是完全有可能的。

[編輯/行健]