俄罗斯国防部2021新年前夕发布的“猎户座”察打一体无人机日历照片研发背景及历史苏联解体和“艰难的90年代”的后果之一是俄罗斯军工联合体在无人机开发和批量生产这一极为重要的领域的滞后。最初,俄罗斯必须通过从以色列购买侦察无人机来解决此问题。比较起来,俄罗斯不久前才对无人机开展研发工作,并且进展也不顺利。尤其是,俄罗斯军队仍然没有现役的攻击无人机。这种情况只能在2021年发生变化,届时,目前正在试验中的“猎户座”(Orion)无人机将开始进入部队。这些无人机的测试已经基本完成,有几架在叙利亚接受了“战争的洗礼”,包括使用武器瞄准真实目标。在21世纪00年代末期,由于以色列及美国无人机的成就及在格鲁吉亚军事冲突过程中所获得的作战经验使俄罗斯国防部对军用无人机的兴趣高涨。最初,俄罗斯主要重点是侦察无人机,其中一些原型机已经在俄罗斯军队服役(如“蜜蜂”,“远东羊茅”,旧版图-143),但是它们的能力仍然有限。
在MAKS-2017航展上展示了Orion无人机的完整模型2011年,俄罗斯国防部与喀琅施塔得(Kronshtadt)集团公司(2015年前为“Tranzas”圣彼得堡公司)签署了开发“猎户座”(Orion)无人机的合同,在设计文档中,该设备最初被分配的代号为“漫步者”(Pacer)。从一开始,未来“猎户座”无人机中最大的问题就是动力系统。苏联很少关注低功率活塞航空发动机的开发,而在俄罗斯根本就没有进行过该类发动机的研制工作。因此,俄国防部认为,解决这种情况的最佳方法是复制外国发动机,然后对其进行改装。乍一看,这一决定是合理的,但是在执行中出现了新问题。作为初始样机的一台功率为100马力的进口发动机装配有电子设备,这使得发动机无法以无人机全面运行所需模式进行工作。控制系统阻止了涡轮增压模式的启动,当强行取消这一限制,活塞就会被烧毁。结果,在“猎户座”无人机的第一批原型机上安装了“无增压”式电动机,此外,该原型机没有用于调节螺旋桨螺距的机构。
2015年展示的APD-115T发动机很快一个新的发动机管理系统被成功研制,但是在安装后,又出现新问题,俄罗斯电子设备采用27伏特的电流,而电动机本身及其独立机构设计为12伏特。由于缺少监控测量仪器,长期无法准确诊断和消除动力装置控制单元中的许多缺陷。到2018年才收到相应的测量设备,而到2020年5月,直接参与无人机发动机研制的Itlan工程中心仍然缺少消除已发现缺陷所需的完整组件。此外,仍未完成用于电子控制单元的软件研发工作。没有新软件,就不可能完全进行发动机状态测试。没有它,甚至不可能操作发动机。同时,“猎户座”无人机自2016年以来进行了试飞,并在航展上进行了演示,并且在2018~19年度,其中几架已经在叙利亚的真实战斗条件下进行了测试。目前尚不清楚这些无人机上安装了什么样的电动机。
“猎户座”无人机的实验样机,于2019年11月试飞时坠毁
2020年春季,前3架“猎户座”无人机开始服役于俄罗斯军队。这些无人机的验收书由国防部代表签署。3架无人机都配备了2019年Itlan工程中心发运的APD-115T发动机(初始编号为APD-110/120,该发动机的具体技术参数对外保密),也就是说,仍然存在尚未解决的缺陷,尚未通过完整的状态测试。这些电动机实际上是手动制造完成的,这种方法不适用于大规模生产。
先进平台喀琅施塔得(Kronshtadt)集团公司于2011年开始按照国防部的命令开发“猎户座”(Orion)项目。第一款原型机于2015年制造,2016年开始首飞测试。出口版本“猎户座-E”(Orion-E)在MAKS-2017和-2019航展上展出。
MAKS-2019航展上携带“粉末炸弹”的“猎户座-E”“猎户座”无人机是一种中空长航时无人机,翼展超过16米,机身长8米,起飞重量1吨,有效载荷200~250公斤(出口型为200公斤),巡航速度120千米/小时,最大飞行速度未知,最大飞行高度7.5千米,机身重约1020公斤,单次执行任务滞空时间最长可达24小时。在“猎户座”的机头有一部监视瞄准设备,在机身中央有一个数字无线电设备,包括干扰站。“猎户座”配备了由Itlan工程中心开发的APD-115T发动机,功率为120马力,重105公斤。
“军队-2020”论坛上展示的Orion的武器装备根据开发商的说法,“猎户座”配备了具有电视和红外通道的光电系统,高分辨率数字航空摄影系统,雷达设备及无线电侦察设备。“猎户座”的软件可以处理收集的数据,生成各种报告,并为操作员提供报告。据“军队-2020”论坛报道,俄国防部和喀琅施塔得集团已经签署了无人机批量供应合同。由3架无人机和3个无人机控制模块组成的的首套系统已于2020年4月移交给部队进行试运行。
“猎户座”无人机技术参数及其综合体组成作为正在进行的无人机武器综合体测试的一部分,“猎户座”无人机对靶场地面目标进行了有效的制导导弹射击。因此,这架无人机成为俄罗斯第一款使用这种武器的无人机。此外,“猎户座”还计划使用制导滑翔炸弹。这种无人机大量进入部队将使俄罗斯恢复与此类装备中潜在敌对方的对等地位。无人机设计喀琅施塔得集团公司称,“猎户座”无人机几乎完全由俄罗斯制造的碳纤维制成,使用这种材料在保持机身强度的同时,可以显著降低无人机的重量及其被雷达探测到的可能性。
“猎户座”无人机及其首席设计师尼古拉·尼古拉耶维奇·多尔任科夫“猎户座”无人机采用正常式气动布局,安装有不对称的横截面的半圆柱体机身,大展弦比、笔直机翼,V形尾翼,采用复合材料制成以减轻重量。尾翼后为推力可变桨距的AV-115两叶螺旋桨,它由电驱动器控制。螺旋桨桨距由机载电子设备调节。无人机底盘采用三轮结构,带有前旋转支架。另外,在尾部有一个可伸缩的支架,用于防止螺旋桨与跑道表面接触。
“猎户座”无人机螺旋桨“猎户座”的第一批原型机上安装了115马力的奥地利Rotax 914发动机作为动力装置。美国MQ-1“捕食者”(Predator)察打一体无人机也配备了相同的发动机。俄罗斯无人机的标准发动机应为APD-115T(初始编号为APD-110/120),由Itlan工程中心开发。上面描述了在其研制过程中出现的问题。机载设备“猎户座”无人机的特点是自动化控制水平很高。特别是,在起飞和着陆期间,尽管保留了人员干预模式,但绝大多数情况下都不需要操作员干预。保障无人机飞行的机载设备包括:
导航系统。使用加速度计和陀螺仪设备以及GPS/GLONASS模块通过卫星天线接收的数据来确定飞机的当前位置;
带有地面控制站的通信设备;
设备诊断与监控系统;
自动控制系统。即发动机电子控制器,通过固定基座安装在无人机上,根据其使用目的,该固定基座应为高可靠性产品。
带固定基座的发动机电子控制器降落时,无人机不仅可以使用卫星导航模块,还可以使用特殊的双频雷达。如果存在强烈干扰,则可以使用激光系统代替。据一些证明性报告显示,3种自动着陆配置方案均已在叙利亚战场得到成功测试。从2015年左右开始,“猎户座”不仅被视为侦察无人机,而且还被视为攻击无人机,机载战斗信息和控制系统(CIUS)可以确保其使用高精度武器。飞行有效载荷配置为了侦察和监视地面目标,“猎户座”(Orion)无人机上安装了以下设备:
侦察瞄准光电系统。安装在前机身内部舱段中的陀螺稳定平台上。该系统包括两个热成像仪,一个广角电视摄像机和一个激光测距仪目标指示器。
侦察雷达站。安装在机身中央内部舱段,被覆盖在电磁波可穿透罩内。
高分辨率航空摄影系统。它是代替监视雷达安装的,它由放置在陀螺仪稳定平台上的一组数码相机及摄像机组成。
敌方防空雷达信息收集系统。接收无线电波并找到其来源。安装在机身中央内部舱段。
电子战设备。
侦察瞄准光电系统安装在“猎户座”无人机的机头部段中武器装备“猎户座”(Orion)无人机使用可拆卸挂架装载武器,有三个挂点,机翼下各1个,机身下1个,可以挂载多种类型的制导导弹和炸弹。为此,俄罗斯相关公司为其开发出多款配套小口径弹药,以适应无人机有限的承载能力。
“军队-2020”展示的可拆卸挂架已经开发了几种类型的悬挂系统。其中一个挂架是在“军队-2020”展示的,而国防部的日历照片上显示了一个不同的系统。国防部发布的“猎户座”(Orion)无人机日历照片上悬挂的KAB-20修正航空炸弹是重21公斤的小型修正炸弹,配备重7公斤的杀伤爆破战斗部以及卫星或激光制导系统,旨在对敌人有生力量和轻型装甲车实施高精度打击。
“军队-2020”论坛展示的“猎户座”及其武器:前面为Kh-50导弹,背面是KAB-20炸弹除了FSUE TsNIIHM开发的KAB-20修正小型航空炸弹外,该无人机还可以配备多种不同的航空武器。在“军队-2020”论坛上,喀琅施塔得集团展示了Kh-50小型航空制导导弹、UPAB-50滑翔炸弹和KAB-50修正小型航空炸弹引导。KAB-50分为三种版本,分别具有不同类型的制导系统:激光、电视和热成像。
重50公斤的航空炸弹察打一体能力据俄罗斯媒体报道,“猎户座”无人机是装备俄罗斯军队的第一款中型察打一体无人机,未来它还将搭配使用具有某些功能和特性的俄罗斯最新型号的各类导弹和炸弹。借助标准机载光学设备,“猎户座”无人机可执行地面目标搜索和监视任务,使用现有类型的机载打击武器打击至少几公里半径内的地面目标;还可携带7~20公斤的炸弹,可有效杀伤地面有生目标、轻型装甲车辆和不坚固的建筑物。考虑到“全尺寸”炸弹和导弹的威力,新型无人机能够填补不太重的机载打击武器的空白,提高了有人平台和无人平台协同作战的灵活性。在最近几十年的实际冲突中,具有这种能力的无人系统的高作战潜力已经得到反复证明。察打一体无人机已经证明是对载人战术航空的一种有益和便捷的补充,能够承担单兵任务并降低人员风险。遗憾的是,直到不久前,只有外国才拥有此类综合设施,而俄罗斯则没有。2020年,“猎户座”及为其配备的武器的相关工作已经完成,第一套系统已交付给俄罗斯武装部队。其他数种中型和重型型察打一体无人机的开发也在继续。因此,在接下来的几年中,具有广泛作战能力的成熟新型无人机机队将作为俄罗斯空天军的一部分出现。应用前景俄专家指出,“猎户座”是一种多功能无人综合体,能够执行多种任务,包括对地面目标的打击。按照国际分类,俄罗斯的该无人机属于中空长航时无人机(MALE)的类型。据俄罗斯国防部称,在叙利亚进行试运行时,“猎户座”无人机被证明是一种相当可靠和高效的飞行器。最初,它仅用于侦察目的,但在2019年,从该无人机上进行了一次对位于哈姆省北部扎克市附近的地面目标打击的行动。俄国防部没有透露任何细节,只限于报告目标被击中。专家表示,外国军队,特别是美国和以色列武装部队的经验表明,在局部冲突中使用这种无人机的有效性。此外,专家还指出,中空无人机是基于它们进行重型改装的基础。喀琅施塔得集团公司已经在进行类似的工作,即在“猎户座”的基础上,研制增加重量和尺寸参数的“猎户座-2”(Orion-2)即“天狼星”(Sirius)无人机。集团公司已经表示,“天狼星”(Sirius)无人机的研制工作即将完成,其起飞重量至少为5吨,将能够飞行1万公里,并在最大载荷下在空中飞行40个小时,已经可以与美国“收割者”(Reaper)无人机相媲美。
“军队-2020”论坛上的重型“天狼星”(Sirius)无人机模型
正如军事专家尤里·克努托夫(Yuri Knutov)在接受《今日俄罗斯》采访时所说,“猎户座”最接近的外国类似物是土耳其的Bayraktar TB2中型远程战术无人机。但是,俄罗斯无人机的重量和机翼尺寸稍大,进而增加了有效载荷。“猎户座”无人机的武器种类相当多,包括20公斤和50公斤的修正空炸弹、制导导弹、制导航空炸弹。这架无人机可以在空中飞行一天。
尤里·克努托夫还指出,除了杀伤性武器外,“猎户座”还可以携带各种雷达站,包括红外电视设备,并因此可以充当侦察机或侦察中继站。
专家指出,这是在制造打击无人机方面的一项重大突破,并证明俄罗斯在该领域的技术水平已与最好的国家以色列和美国持平。专家指出,毫无疑问,不仅俄罗斯军队需要俄罗斯打击无人机,国外也有市场。
毫无疑问,这种无人机的使用将在未来增加,它们将增强俄罗斯武装部队的战斗和作战能力。专家总结说,这种无人机起着重要的作用,特别是当没有来自敌方的防空系统能够与这种无人机战斗时。
此外,“猎户座”无人机也可在民用领域得到应用。未武装的“猎户座”可以被用来进行大地测量、森林火灾监测。
结语
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