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靶机:对空兵器系统的“磨刀石”

  据外媒报导,8月25日,美国Kratos防务与安全解决方案公司敞开了最新多用途无人机“空狼”的飞翔实验。该型无人机可带着各类有效载荷,遂行多样化使命,与“火焰喷发”无人靶机有着高度相似性。这使得靶机这种对空兵器系统的“磨刀石”再次进入人们视界。

  3个月前,相关国家于英国赫布里底群岛实验靶场举办了一场防空反导演习,“女妖”、米拉奇、Firejet等多型靶机纷繁现身。

  纵览各国靶机打开情况,现代靶机如安在低本钱与高功用之间追求最佳平衡,请看相关解读。

  1933年,第一批量产的无人靶机“蜂后”在英国面世。1940年左右,美国也参加研制靶机的队伍。那时,靶机首要被用来查验防空火力效能。

  有人将靶机的打开进程归纳为创始、打开、充沛完善和全面打开4个阶段,每一个阶段都有其标志性产品。80多年来,从最早的遥控靶机,到低速、亚声速、超声速等专门规划的巡航靶机,再到由退役战役机改装的全尺度实体靶机,靶机宗族越来越巨大。

  到现在,世界各国研制、出产的固定翼和旋翼靶机品种类型多达300多种,部分经典类型靶机的产值数以万计。

  进入21世纪,各类测验和练习对靶机的数质量需求日积月累。虽然虚拟靶标技能逐步老练并得到运用,但运用靶机实体仍然是查验评价对空兵器系统功用和杀伤效果、验证仿真所获数据有效性的最佳手法。从必定意义上讲,靶机仿照的传神程度和充沛性,直接决议着实验判定水平,影响着对空兵器系统的作战效能。

  二战后,美国先后有30多家公司投入靶机研制,现在现已构成完好的靶机研制系统,能够较好地满意其运用需求。俄罗斯、英国、法国等国也大力推动靶机研制,在技能、资金和人员等方面给予保证,不断完善靶机型谱,构成了功用先进、各具特色的靶机系列。

  上一年6月,有关组织猜测,2025年的全球靶机商场价值与2020年比较,将增加7.6%。这也反映出世界各国对靶机需求不断攀升、投入持续增加的趋势。

  所用途径一般都安装有动力设备、飞翔操控系统等,既可由地上操控站操控飞翔,也能够自动导航依照预订道路飞翔。

  载荷首要是各类使命设备,包含背负方针特性仿照使命的电子战设备、雷达/红外增强设备、箔条/红外钓饵投进设备、脱靶量指示器等。其他设备还有拖靶以及发射和收回设备。

  动力设备是靶机的“心脏”,决议其运动特性、机动功用;飞翔操控系统是靶机的“大脑”,依据地上操控站指令或预订程序,决议靶机飞翔道路、飞翔形式;方针特性仿照设备等使命载荷是“形体”,决议了仿照的传神程度。

  靶机要想扮演好对手要挟方针的人物,有必要形似加神似。“形似”,即由雷达、红外勘探设备所出现的外形尺度、姿势、机动等特性,要与要挟方针附近;“神似”,指隐身功用、光电对立才干、空域规模、战术运用等特性,要与对手要挟方针相匹配。

  美国1965年首飞的“石鸡”(Chukar)靶机是亚音速靶机,之后又相继推出了更新式的靶机。BQM-74F于2006年投入运用,和1993年开端执役的BQM-74E比较,它的气动布局、推动系统进行了改善,飞翔速度、高度、续航时刻、机动才干等功用得到开宗明义,选用归纳航电系统、航迹点导航规范作业形式,经过数据链能够随时调整飞翔状况。QF-16全尺度靶机则是由美国退役的F-16“战隼”改装而成。它能够依据需求挑选有人驾驭或许遥控操作作业形式,且装有自毁系统,能够防止因靶机失控而发生意外。

  “女妖”系列靶机是英国一家防务系统公司的产品。“女妖”(Banshee)BTT-3是一种亚音速靶机,首要供导弹和其他防空兵器练习运用,有多种飞翔形式可供挑选。2019年,“女妖”NG高速靶机现身,飞翔高度超越12000米,机动过载高达9G,可传神仿照掠海飞翔的反舰导弹。

  意大利的米拉奇(Mirach)系列靶机开端为低速靶机。20世纪80年代初,米拉奇100亚音速多用途靶机面世。经过全系统检验后,它最大飞翔高度达12500米,掠海飞翔高度低至3米,可仿照多类方针,并支撑编队飞翔。2017年初次露脸巴黎航展的米拉奇40,经过选用商业发动机等明显降低了本钱,灵敏性、保证性更强。

  与潜在对手兵器配备同步打开。靶机是对实在要挟的传神仿照,一般潜在对手兵器配备怎样打开,靶机就会随之同步打开。20世纪60年代以来,美国各类靶机由开端仿照米格-15到仿照米格-21、再到80年代仿照机动才干杰出的米格-29,跟进打开的途径非常明晰。跟着航空电子设备的改善,以及战机广泛选用搅扰吊舱和隐身办法,靶机现已由以仿照运动特性、结构特性为主,转向以仿照雷达特征、对立功用为主。

  新研专用与退役改装有机结合。靶机打开首要有两条技能途径——研制新式专用靶机或许运用退役飞机改装靶机。尤其是用退役飞机改装靶机,具有仿照传神程度高、载荷搭载才干强、杀伤效果评价可信牢靠等优势。美、俄等国都着重“变废为宝”,打开全尺度靶机,如美军的QF-4、QF-16,俄罗斯的M-23等,经过专用靶机与全尺度靶机彼此配合,较好地满意对空兵器配备实验判定和部队练习需求。

  遵从通用化、模块化、系列化准则。加强通用化模块化组件规划,推出系列化产品,是进步靶机互操作性、习惯性和可保证性的重要途径。打开全军通用型靶机、通用型地上操控系统,可防止重复性建造,操作保护也较简单。2008年,英国国防部开端施行“归纳空中靶机服务”方案,初期研制“Voodoo”等4型靶机,用于满意未来20年全军防空练习需求。在需求与技能两层效果下,靶机一般由开端的根本型衍生打开而来,像美国的“火蜂”系列、法国的CT系列都是如此。

  在低本钱与高功用间取得平衡。现代靶机作为一种耗费性配备,怎么保证“打得起”是无法逃避的问题。世界各靶机研制国在统型处理根底上,要点打开多用途靶机,研制通用化模块化设备组件,树立多靶机组合仿照理念,以缩短研讨周期、构建高效费比的靶机系统。5GAT研制就充沛表现了依据本钱束缚的技能立异理念,如实施限费用规划、选用复合材料等。如此一来,所研制靶机可在保证功用前提下尽或许地降低本钱。

  跟着具有隐身等特性的第五代战役机连续执役,研制与之相应的靶机成为燃眉之急。科研人员一起还要有备无患,前瞻未来空战打开和下一代战役机要害技能,拓宽靶机功用。这两个方面一起决议了往后靶机的打开途径。

  表现超声速、高机动的运动特性。第五代战役机经过改善发动机功用和机身材料结构等,遍及能够完结超声速巡航,并凭借矢量推力技能,具有高机动性。呼之欲出的第六代战役机,经过选用自习惯循环发动机等技能、全翼身交融和大升阻比规划,飞翔速度将会进一步开宗明义,具有各种高度、各种姿势下的灵敏机动才干。未来靶机的打开有必要紧跟此类战役机研制脚步,选用高推重比发动机、复合材料以及飞翔推力归纳操控技能等,取得超声速、高机动性、高加速性等运动特性,保证具有仿照此类战机“捕食技巧”的相关才干。

  获取对多种方针特征的仿照才干。下一代战役机将很多选用数字化规划、3D打印以及微电子等先进技能,经过对传感器、通讯和电子战系统等进行全体优化,多功用硬件与软件的灵敏装备,完结不同功用的快速切换。未来靶机也要与之相随而行,对比先进战役机的相似功用,要点研制模块化、多功用仿照设备以及多用途靶机,以便供给全速域、全空域、隐身等方针特征的仿照才干。

  完结智能化集群操控与自主操控。在数据、网络、云核算等技能支撑下,下一代战役机的态势感知才干将大幅开宗明义。经过选用敞开系统架构的战役办理及兵器扩大与运用系统,开宗明义系统作战才干。现在,一些国家正在研制依据人工智能辅佐决议计划、自主驾驭等技能的无人机自主中心系统,以便更高效地完结人机协同,完结各种使命。未来靶机的打开也需求及时跟进,研制智能化通用地上操控站,依托高功用核算系统、长途指控数据链,在获取分布式态势感知、智能辅佐决议计划才干根底上,把这类战机仿照得愈加传神。

  供给真假结合的仿照方针与环境。未来空战将出现跨域联合、有人系统与无人系统协同作战的新形态。依据物联网的下一代战役机将或许支撑互联互通互操作,具有指挥操控无人机群、与地上战场系统协同作战的才干。这在美军的“忠实僚机”项目、俄军的“猎人”无人机项目演示中现已有所展示。

  习惯未来空战打开,未来靶机的打开将需求考虑完结这些场景的传神闪现,使靶机在与无人机要害技能的彼此验证与转化中不断拓宽才干、完善功用,打开出能够融入电子战、网络战等环境、支撑智能化组合式运用的靶机系统,为实验判定、部队练习供给愈加传神的方针与环境,使对空兵器系统经过屡次打磨,铸就“火眼金睛”和过硬的防空反导身手。

  (作者:欧春芳 王玲 粘晨磊,单位:国防科技大学、空军预警学院、国防大学)

  图①:意大利米拉奇(Mirach)40靶机;图②:英国“女妖”高速靶机;图③:英国新一代“女妖”高速靶机;图④:美国QF-4E“鬼魅”靶机。材料图片

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