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導(dǎo)語(yǔ)：日前，由西北工業(yè)大學(xué)無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)研究院負(fù)責(zé)的“游隼”管射折疊翼無(wú)人機(jī)，完成捷聯(lián)圖像末制導(dǎo)閉環(huán)試驗(yàn)宣告成功，這次的試驗(yàn)首次驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)折疊翼無(wú)人機(jī)“由陸到空”“由海到空”的氣動(dòng)性能完成了巨大提升。游隼這種能垂發(fā)、可潛射的無(wú)人機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)深水釋放、冷發(fā)射、水面漂浮狀態(tài)下發(fā)射，有關(guān)潛射無(wú)人機(jī)的話題在網(wǎng)上再次引起熱議。

一、潛射無(wú)人機(jī)：潛艇的“飛行潛望鏡”

世界各國(guó)不斷增強(qiáng)無(wú)人機(jī)能力建設(shè)，完善無(wú)人機(jī)譜系，憑借低廉的成本和較強(qiáng)的信息搜集能力，無(wú)人機(jī)和潛艇的搭檔會(huì)怎樣？潛射無(wú)人機(jī)的發(fā)展將給潛艇的作戰(zhàn)能力帶來(lái)巨大提升，通過(guò)增強(qiáng)潛艇的指揮通信、預(yù)警探測(cè)、態(tài)勢(shì)感知和對(duì)空打擊等能力，改變目前“空優(yōu)潛劣”的戰(zhàn)場(chǎng)格局。

2020年美國(guó)海軍太平洋艦隊(duì)潛艇部隊(duì)司令布雷克·匡威在接受美國(guó)“商業(yè)內(nèi)幕”網(wǎng)站采訪時(shí)提到，“將無(wú)人機(jī)作為‘飛行潛望鏡’能顯著擴(kuò)展?jié)撏У膫鞲衅鱾蓽y(cè)范圍，進(jìn)而將這些數(shù)據(jù)提供給聯(lián)合打擊部隊(duì)，為‘魚叉’和‘戰(zhàn)斧’導(dǎo)彈等多種武器系統(tǒng)的運(yùn)用提供方便?！?/p>

值得關(guān)注的是，在成功完成大展弦比折疊翼無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)后，西北工業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)再把目光投向?？湛缬蝻w行，宣布突破水面搖晃態(tài)垂直發(fā)射氣動(dòng)力系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變體重構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“游隼”長(zhǎng)航時(shí)折疊翼無(wú)人機(jī)的首次深水釋放、水面漂浮垂直冷發(fā)射無(wú)人機(jī)自主飛行驗(yàn)證，以及首次電動(dòng)后推螺旋槳陸地垂直冷發(fā)射折疊翼無(wú)人機(jī)自主飛行驗(yàn)證。

無(wú)人機(jī)在投入使用前的儲(chǔ)存、運(yùn)輸、發(fā)射是一門很大的學(xué)問(wèn)。此次試驗(yàn)成功的“游隼無(wú)人機(jī)”屬于管射折疊翼無(wú)人機(jī)，該研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)串列翼布局能在有限尺寸的發(fā)射管滿足設(shè)計(jì)需求，終于找到采用“Z型折疊”方案，并同時(shí)成功提出“氣動(dòng)-結(jié)構(gòu)協(xié)同的大展弦比折疊翼無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)”。

我國(guó)潛射無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展晚，目前各國(guó)研究重點(diǎn)主要集中在與潛艇配合使用的潛射無(wú)人機(jī)研發(fā)上，研發(fā)機(jī)構(gòu)主要集中在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家。尤其是美國(guó)，自20世紀(jì)90年代至今，已研發(fā)出了“海上搜索者”、“海上哨兵”、“鸕鶿”、“矢量鷹”等多種潛射無(wú)人機(jī)的原理樣機(jī)，有些已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)和實(shí)戰(zhàn)部署狀態(tài)。

二、美國(guó)海軍正式裝備的第一款潛射無(wú)人機(jī) “黑翼”

據(jù)外媒報(bào)道，2021年3月美國(guó)海軍計(jì)劃為其潛艇部隊(duì)購(gòu)買多達(dá)120架“黑翼”(BLACKWING)無(wú)人機(jī)，在裝備潛艇部隊(duì)，作為美國(guó)海軍采購(gòu)并正式裝備的第一款潛射無(wú)人機(jī)， “黑翼”是AeroVironment公司基于“彈簧刀”(Switchblade)巡飛彈而研發(fā)的潛艇發(fā)射的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。

根據(jù)該公司官網(wǎng)顯示，“黑翼”是一種小型低成本無(wú)人機(jī)，重約1.8公斤、翼展約68.5cm、續(xù)航時(shí)間1小時(shí)，最大巡航速度160千米/小時(shí)，擁有慣性/GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和用來(lái)聯(lián)絡(luò)潛艇的加密數(shù)據(jù)鏈。具備跨域指揮控制中繼能力，可連通水下潛艇、水面艦只和無(wú)人潛航器等裝備平臺(tái)，具備與同一區(qū)域內(nèi)同系列無(wú)人機(jī)的互操作功能。計(jì)劃今年5月全部交付完畢。

“黑翼”等無(wú)人機(jī)不僅可以從潛艇上發(fā)射，還能從無(wú)人水下航行器上發(fā)射。該無(wú)人機(jī)能夠在30米至50米的水下進(jìn)行發(fā)射，離開潛艇后，可在海面上休眠24小時(shí)后再升空，還能在空中懸停，能夠利用光電或紅外傳感器偵察和自動(dòng)獲取目標(biāo)信息。

從公開信息看，美軍潛艇準(zhǔn)備列裝的無(wú)人機(jī)并不限于“黑翼”一款，2020年11月，美軍負(fù)責(zé)潛艇項(xiàng)目的一名少將級(jí)官員透露，至少有21種無(wú)人機(jī)被用于配合潛艇實(shí)戰(zhàn)研發(fā)，這個(gè)數(shù)字還可能進(jìn)一步增長(zhǎng)。

美國(guó)海軍學(xué)會(huì)新聞網(wǎng)報(bào)道稱，早在2012年，美國(guó)海軍宣布已經(jīng)成功驗(yàn)證通過(guò)潛艇魚雷發(fā)射管發(fā)射一架封裝的“彈簧刀”無(wú)人飛機(jī)，從研發(fā)測(cè)試到正式采購(gòu)裝備“黑翼”大約用了8年。

由于潛射無(wú)人機(jī)要跨越水空兩種完全不同的介質(zhì)行動(dòng)，水的密度是空氣的800倍，再加上水下發(fā)射時(shí)潛艇的深度、航速和海情的變化，使問(wèn)題變得更為復(fù)雜，它們對(duì)無(wú)人機(jī)的發(fā)射產(chǎn)生很大影響。因此潛艇在水下發(fā)射無(wú)人機(jī)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，研發(fā)涉及多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括發(fā)射回收、動(dòng)力裝置、機(jī)翼折疊、通信技術(shù)等，對(duì)于潛射這一特殊發(fā)射環(huán)境而言，無(wú)人機(jī)的發(fā)射回收技術(shù)最為關(guān)鍵。

三、水下出擊，發(fā)射技術(shù)不簡(jiǎn)單

無(wú)人機(jī)可以根據(jù)需要通過(guò)潛艇的對(duì)抗發(fā)射器、垃圾管、或聲對(duì)抗短艙、無(wú)人潛航器水下平臺(tái)發(fā)射等進(jìn)行發(fā)射，水上發(fā)射技術(shù)難度低，潛艇容易暴露，生存能力差，因此已經(jīng)被淘汰。

水下發(fā)射方式，潛艇生存力高，是目前美國(guó)等潛射無(wú)人機(jī)發(fā)射技術(shù)的主要發(fā)展方向。

水下發(fā)射按無(wú)人機(jī)在發(fā)射過(guò)程中是否與水接觸又可分為濕式發(fā)射與干式發(fā)射兩大類。濕式發(fā)射與干式發(fā)射各有優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)射方式的選擇既對(duì)無(wú)人機(jī)總體設(shè)計(jì)有很大影響，又與潛艇這一載體有很大關(guān)系，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的發(fā)射方式。

美國(guó)的“黑翼”、“矢量鷹”、XFC等無(wú)人機(jī)采用干式發(fā)射方式，技術(shù)比較成熟。

無(wú)人機(jī)裝在一個(gè)密封的運(yùn)載器內(nèi)，運(yùn)載器它可像魚雷一樣從魚雷發(fā)射管發(fā)射出去。運(yùn)載器還具有程序控制功能，順序控制運(yùn)載器折疊尾翼的展開和操舵，保證水中彈道的穩(wěn)定和滿足出水姿態(tài)要求，在水中按一定控制方式運(yùn)動(dòng)，運(yùn)載器頭部出水后，及時(shí)進(jìn)行頭罩分離和尾錐解鎖，并控制無(wú)人機(jī)點(diǎn)火以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)和運(yùn)載器水面動(dòng)態(tài)分離。

潛射反艦導(dǎo)彈一般都采取這種干式發(fā)射方式?？梢员苊饬藷o(wú)人機(jī)水下濕式發(fā)射的密封和抗壓?jiǎn)栴}，而且可以利用潛艇已有的魚雷發(fā)射管等裝置發(fā)射，潛艇改動(dòng)很小。

濕式發(fā)射方式的無(wú)人機(jī)無(wú)運(yùn)載器，直接從水下點(diǎn)火發(fā)射，或者由艇載（垂直）發(fā)射裝置直接彈射出水，在空中完成助推火箭點(diǎn)火及展開翼面等動(dòng)作，這種發(fā)射方式作戰(zhàn)反應(yīng)速度最快，美國(guó)“戰(zhàn)斧”潛射巡航導(dǎo)彈及“魚叉”反艦導(dǎo)彈大都采用該發(fā)射方式。

四、潛射無(wú)人機(jī)“折疊的翅膀”

飛翔展翅的潛射無(wú)人機(jī)要想裝人運(yùn)載器內(nèi)必須將其機(jī)翼或尾翼等進(jìn)行折疊，方可置于其中，因而，折疊翼被廣泛的用于箱或筒式發(fā)射的大翼展的飛行器上。

無(wú)人機(jī)的折疊機(jī)構(gòu)的功用是連接、折疊和展開翼面的被折疊部分。對(duì)折疊機(jī)構(gòu)的要求是連接可靠，折疊方便，展開迅速，鎖緊保險(xiǎn)。

折疊機(jī)構(gòu)一般包括展開裝置與鎖緊裝置兩部分。展開裝置的作用是使處于折疊狀態(tài)的翼面在一定條件下展開。對(duì)于大型的折疊翼面，展開裝置也是折疊裝置，即展開裝置也起折疊作用，它是自動(dòng)展開和自動(dòng)折疊的。

五、潛射無(wú)人機(jī)能發(fā)，還要能收

潛射無(wú)人機(jī)的回收可分為水上回收和陸上回收兩種，因戰(zhàn)術(shù)使用等原因一般采取水上回收的方式。

對(duì)于水面回收的傘降回收系統(tǒng)，應(yīng)配備能夠使無(wú)人機(jī)在水面漂浮規(guī)定時(shí)間的漂浮系統(tǒng)。它可以是無(wú)人機(jī)的密封機(jī)體，也可使用充氣的浮筒過(guò)氣囊或兩者的組合。此外無(wú)人機(jī)要采用密封結(jié)構(gòu)，以防鹽霧海水對(duì)其內(nèi)部的侵蝕。

目前美海軍在海上進(jìn)行的無(wú)人機(jī)試驗(yàn)中一般均回收無(wú)人機(jī)，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，減少損失，加快研制進(jìn)程，因而試驗(yàn)用無(wú)人機(jī)都十分注意其機(jī)體的密封性能。

美國(guó)"鸕鶿"無(wú)人機(jī)降落時(shí)，一個(gè)降落傘幫助該機(jī)穩(wěn)定入水，然后漂浮著直到一個(gè)由潛艇部署的遙控潛器（ROV）利用一個(gè)聲納聲波發(fā)射器找到它。隨后，ROV把一個(gè)纜繩系到該機(jī)上，移動(dòng)的潛艇像收風(fēng)箏一樣把它收回到艇內(nèi)。

目前，為了保護(hù)潛艇不被發(fā)現(xiàn)，美海軍傾向于采用一次性使用的無(wú)人機(jī)，包括最為成功的“黑翼”在內(nèi)的部分潛射無(wú)人機(jī)，完成任務(wù)后，具有自動(dòng)銷毀能力，無(wú)需回收。這種方式能夠較大降低無(wú)人機(jī)的研制難度，造價(jià)也相對(duì)較為低廉。

結(jié)語(yǔ)：

潛射無(wú)人機(jī)是空中、水面、水下作戰(zhàn)的一個(gè)新的結(jié)合點(diǎn)，圍繞潛射無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)三者之間的重塑，建立一個(gè)新的更具隱蔽性和智能化的作戰(zhàn)體系，更好地實(shí)現(xiàn)潛艇兵力與航空兵之間的協(xié)同，是突破現(xiàn)有作戰(zhàn)體系的新思路，必將對(duì)未來(lái)信息化海戰(zhàn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

但客觀來(lái)說(shuō)，潛射無(wú)人機(jī)并未從根本上解決潛艇在深海潛行時(shí)接收或發(fā)送信號(hào)的問(wèn)題，使用加密安全數(shù)據(jù)鏈依然須面對(duì)與電磁波一樣的問(wèn)題，即如何在潛艇不必上浮的情況下，把更多信息高效傳遞至深海。由此可見，如何幫助潛艇實(shí)現(xiàn)高效通信，潛射無(wú)人機(jī)只是一個(gè)開端，前面還有很長(zhǎng)的路要走。

參考文獻(xiàn)：

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