在上個月舉辦的第十三屆中國國際航空航天博覽會上,攻擊-11、無偵-7、翼龍-2等一批國產無人機紛紛亮相,成為航展上的一大亮點。
現代戰爭,無人機具有使用便捷、機動靈活、精準打擊等特點。一款作戰性能優異的無人機甚至可以改變戰場局勢。
上圖:在第十三屆中國國際航空航天博覽會上,成都飛機工業(集團)有限責任公司展示了翼龍-2無人機。新華社發
眾所周知,無人機制造是世界性難題,考驗著一個國家的科技創新水平。而無人機試驗極為復雜、技術難度高。那么,無人機試驗要闖過哪幾道關口,才能順利列裝部隊?無人機試驗又有哪些技術難點?本期,陸軍某試驗訓練基地高級工程師鄭珠峰為您解讀。
質量關:全方位“體檢”必不可少
人做體檢時,首先會測量身高、體重等基本信息。無人機做“體檢”,這些步驟同樣必不可少。除了在靜態條件下對無人機的機長、翼展、機高等方面進行測量,還會通過風洞和飛行試驗,檢測無人機幾何外形、飛行姿態等參數的變化規律。
俯沖、躍升、盤旋……受檢無人機如同一只輕盈的風箏,隨著指令輸入不斷變換飛行姿態。檢測人員在測試車內,通過車內儀器屏幕,能實時監測數百公里外無人機的飛行狀態。
體形檢測只是“外科檢查”,之后還要進行“內科檢查”。
拆下無人機外殼,機臂、發動機、槳葉相互連接;燃油、潤滑油、液壓油管縱橫交錯;打開戰斗部,傳爆管與機身緊密貼合……因其內部結構復雜,必須對無人機逐系統、逐裝置檢查核對。
此外,地面終端也是“內科檢查”的重點。以美軍“死神”無人機為例,檢測地面終端時,要分別檢測地面控制車、發射運輸車、綜合保障車等終端控制平臺。
檢查完“內科”,并不意味著可以順利“出院”了,檢測人員還要考核無人機的通用質量特性。
有人會問:什么是通用質量特性?無人機的通用質量特性又包含哪些內容?
通用質量特性是軍用無人機的一項重要指標,包括可靠性、保障性、測試性、安全性和運輸適應性等各種指標參數,涉及所有裝備承制單位和使用人員,制定統一標準予以規范。
以運輸適應性為例,無人機在運輸過程中難免會“磕磕碰碰”,對機身造成損壞。檢測人員要將這一過程中發生損壞的情況全部登記在案,為后期工作提供“診斷”依據。
完成以上檢測內容后,無人機只算闖過第一道關口,對無人機的性能檢驗才是真正意義上的“試羽”。
能力關:十八般武藝樣樣精通
無人機發展到今天,僅用“零傷亡”“非接觸”等概念來衡量其在戰爭中的作用,遠遠不夠。如果把無人機比作一位“武林高手”,那么它一出生就要精通十八般武藝。
飛得快。天下武功,唯快不破。無人機在飛行速度上的優勢,確保它能夠擁有更強機動性。檢測人員只需在無人機機體上安裝測速儀,通過地面終端顯示數據即可確定無人機的最高時速。
航程遠。飛行航程與載彈量是兩個相互制約的作戰指標。通過不同任務背景、作戰區域和作戰樣式下的武器掛載來驗證飛行,拓展了無人機最大續航能力。值得一提的是,航程并不是無人機飛過的總距離,而是用每秒的瞬時速度與總飛行時長計算得出。
打得準。無人機既要飛得快、飛得遠,更要打得準。檢測人員在不同距離、海拔和角度上預設靶標,對無人機的攻擊狀況進行匯總,計算出武器命中率。為節約試驗成本,檢測人員會用實彈打靶與電腦仿真相結合的方式來計算命中率。
看得清。無人機的“千里眼”是機載偵察設備。檢測人員會對該設備的識別距離、定位精度和分辨率等逐一進行測試,確保設備性能穩定可靠。早期,一般通過偵察固定目標進行測試。近年來,歐美國家開始用偽裝移動目標來測試無人機的偵察作戰性能。
藏得住。隱身是為了讓對方探測設備“看不見”或者“看不清”。檢測人員會操縱無人機飛過雷達工作區域,通過不同頻段雷達對無人機信號進行捕捉,檢測無人機隱身性能。
無人機的動態檢測內容,要比傳統坦克、火炮等武器更復雜,耗時更長。越是性能先進的無人機,測試時間越長,需要的專業技術人員越多。不同類型無人機,檢測項目和側重點也不盡相同。
近年來,無人機試驗技術發展駛上“快車道”,檢測手段日益豐富。隨著新技術和新工藝的投入使用,檢測無人機的手段越來越先進,效果也將越來越可靠。
實戰關:多樣化任務磨礪強身健骨
實戰,是檢驗武器裝備性能的有效途徑。無人機只有通過實戰考驗,才能在戰場上發揮出最大效能。
和平時期,武器裝備無法在實戰中得以檢驗,這就涉及“作戰試驗”這個概念。作戰試驗,顧名思義就是通過營造近似實戰環境,檢驗和評估武器裝備系統性能的一種方法,是目前公認可靠的考核方式。那么,作戰試驗包括哪些試驗項目呢?一些國外無人機試驗機構有以下4種試驗項目:
一是極端環境試驗。戰場環境變幻莫測,極寒、酷暑、大風、濃霧、沙塵暴……只要是無人機可能遇到的極端環境,出廠前都必須進行安全飛行包線驗證。以發動機為例,嚴寒條件下,氣溫過低容易誘發發動機停車;溫度過高時,發動機耗油量陡增,影響航程;吸入大量泥沙后,容易造成機件磨損、油路阻塞,使發動機熄火。位于美國佛羅里達州的麥金利氣候實驗室,就能夠讓無人機體驗“冰”與“火”的雙重考驗。
二是電磁干擾試驗。無人機與地面終端之間的數據鏈路好比無人機的“神經”,一旦被阻斷,無人機就會像無頭蒼蠅一樣失去控制。對無人機的數據鏈路實施干擾,令其機載電子設備受到影響甚至失靈,是攔截無人機的一種有效方法。2011年,伊朗通過電子誘騙技術,成功迫使美軍“坎大哈野獸”無人偵察機進入自動駕駛狀態,并誘使其降落在伊朗境內。
三是協同打擊試驗。讓無人機和其他武器裝備協同配合,打通從偵察、指揮到火力打擊的鏈路,提升武器裝備精準毀傷效果,發揮1+1>2的作戰效能。2014年,美軍開展了“阿帕奇”武裝直升機控制“灰鷹”和“影子”無人機同時執行任務的測試,將無人機完成戰術偵察任務所需時間縮短了10%。
四是自毀性能試驗。自毀性能試驗主要用于檢測自毀型無人機。收到地面指令后,自毀型無人機會高速俯沖、撞擊目標,與敵人同歸于盡。如果目標消失或暫時不宜攻擊,自毀型無人機會回到巡飛模式。這種無人機的弱點是俯沖攻擊時容易受到對方武器攔截和干擾。
闖過以上多重關口,無人機才能獲得出廠許可、列裝部隊。與有人駕駛戰機相比,無人機技術復雜、工作環境多變,很多試驗問題需要現場判定、臨機決斷,對檢測人員能力和素質提出更高要求。檢測人員只有不斷創新系統測試方法,才能賦予無人機最大作戰效能。