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中国CH－４无人机导弹领先 下一代载荷翻倍
日期：2015-03-19 19:15:20|2015-03-19 19:15:20 来源：新华网
原标题：中国CH-4无人机导弹打击比捕食者更灵活 不必降高
近年来，中国在无人机领域的进步可谓有目共睹，此间诞生了不少先进型号。在这众多的无人机中，有一款名为CH-4（也称“彩虹”-4）的中空长航时无人机，由于媒体的多次曝光，使其颇为引人瞩目。那么，吸引了众多目光的CH-4究竟有着怎样的本事呢？不妨由本文为您一一道来。
气动优良
CH-4无人机是由中国航天空气动力技术研究院（以下简称为研究院）根据国内外客户需求而研发的一款新型无人机产品。由于设计单位在气动设计方面有着深厚的底蕴，其赋予了CH-4优良的气动布局效果。无人机虽然飞行速度及高度有限，不像传统的战斗机那样对气动布局有较高的要求，但出于长航时飞行和载重的需要，也会尽量在气动设计上下一番功夫。比如，需要长时间巡航的长航时无人机，就多采用高升阻比的外形设计。
显然， CH-4无人机对这方面是极为重视的，并取得了不俗的成就。据设计人员透露，该机在研制过程中利用空气动力基础研究的储备，成功突破了高升阻比气动布局、大展弦比机翼气动弹性以及特殊机头横向分离涡对稳定性影响等关键技术，使CH-4的气动外形设计达到了国际先进水平。以对无人机长航时飞行极为重要的升阻比为例，CH-4达到了20以上的水平，不弱于同样重视高升阻比系数的美国“捕食者”无人机。
除了较高的升阻比外，该机的巡航升力系数也非常高，达到了接近1.0的水平，这是个什么概念呢？在常规低速飞机的设计中，可用升力系数一般为0.6-0.7，如果是同样一款飞机的话，1.0的可用巡航升力系数将比0.7的减少大约百分之十五的油耗，随之带来的便是航程的大幅增加或载重能力的大幅提升。较高的升力系数不仅能节省油耗，还能有效缩短飞机的起降距离，从而减少对跑道长度的需求，这无疑将大大提高CH-4的部署能力。
继承名品
作为一款多用途的中空长航时无人机系统，CH-4翼展达到了18米，最大起飞重量为1350公斤，最大航程5000公里，巡航高度在5000-7000米之间，巡航速度150-180公里/时。通过防干扰数据链，该机拥有250千米的控制半径，如果加装卫星数据链，则可达到2000公里。
在CH-4诞生之前，研究院的主打产品为CH-3/3A无人机，该机和CH-4采用了同一款发动机，但由于采用的是另一种风格的气动布局，其滞空时间仅有16小时，最大载荷能力则为180公斤，而CH-4这两个指标已达到40个小时和345公斤，可见气动布局变化在无人机设计上的重要影响。
当然，这并不是说明CH-3/3A无人机性能有限。事实上，CH-3/3A也有其独特的优势。由于采用了鸭翼、短机身和翼尖配置尾翼的设计，该机具有相当出色的低空飞行性能，在执行东北某省的航空物探飞行任务中，曾在80米的超低空空域长时间沿起伏地形飞行，具备极高的突防潜力。该机还是我国第一款实现出口的察打一体无人机，自批量交付用户以来，圆满地完成了其承担的各项作战任务，为“彩虹”系列无人机创造了良好的口碑。
察打一体
CH-4无人机不仅在整体上设计先进，还有着近年来非常时髦的察打一体能力，是现阶段我国对外军贸领域最先进的察打一体无人机。
所谓察打一体，要实现“打”，就必须完善“察”，在这方面，CH-4做得非常到位。该机的侦察载荷有两个，分别为机身下部的四合一光电平台和合成孔径雷达。其中，光电平台内集成有白光、红外、激光测距、激光指示等多种光学观瞄设备，对中型坦克类目标最大探测距离为15公里，可对目标实施全天时观察，如果遇到云层干扰，则可以使用机载的小型合成孔径雷达。该雷达的最大探测距离约为50公里，最高分辨率达0.5米，可有效识别战场上的常见目标。值得一提的是，这两种侦察载荷是同时装载的，此外还可再挂载四枚导弹或炸弹。
CH-4无人机在机翼下拥有4个武器挂点，其中内侧的两个挂点可承重100公斤，外侧的两个挂点可承重75公斤。为了突出使用武器的多样性，在航展中展出的CH-4通常挂载两枚射手-1（AR-1）半主动激光制导导弹和两枚飞腾系列50公斤卫星制导炸弹。这种武器挂载水平已经超过了美军早期的“捕食者”，接近其最新的“MQ-1C”（即“捕食者”A陆军改进型）无人机。不仅如此，在极端的情况下，CH-4也可以通过减少载油来增加武器的载荷，这就可以进一步提高武器搭载量。据设计人员透露，该机在实际使用过程中，最大的弹药挂载数可达6枚，即内侧挂点使用复合挂架分别挂载两枚射手-1导弹，外侧挂架各挂载一枚。
弹药领先
美军最初为无人机装备的“地狱火”导弹为AGM-114C型，直接从武装直升机上移植而来，但由于该导弹是按直升机使用标准设计的，导引头超过610米高度就无法正常工作，这使得“捕食者”在发射导弹时要从巡航的中空空域下降到只有数百米高的低空空域，飞行危险性大大提高。而像“捕食者”这种采用平直单翼布局的无人机，下降速度相对较慢，即使按每秒下降10米计算，下降1000米的高度也需要100秒，要是3000米的话就要有300秒。假如目标处于乘车机动状态的话，在无人机下降高度的这段时间内，完全可能逃离导弹打击区域或隐藏起来，这很容易导致时敏目标丧失。正因如此，美军随后又对AGM-114C进行改进，研制出了适合无人机使用的AGM-114K型，该型导弹最高发射高度达到了3000米。不过，这仅是理论数据，在实际使用中，仍需要无人机下降到一定高度发射导弹。
相比之下，CH-4的武器使用能力就要灵活很多，这主要是因为研究院专门研制了一款供无人机使用的导弹，即射手-1导弹。该弹采用半主动激光制导，重45公斤，射程为8公里，圆概率偏差小于1.5米，其战斗部可穿透1米厚的装甲或1.2米厚的钢筋混凝土工事，足以杀伤战场上出现的多数坚固目标。由于是无人机设计单位专门研发，因此其具备了在离地面5000米高度发射的能力，而这个高度正好是CH-4正常的巡航高度范围，飞机无需降高便可发射。
此外，该弹的发射扇面角也很大，达到正负20度左右。按设计人员的说法，一般情况下，CH-4无人机无需改变正常的飞行航线导弹便能捕获目标，有效节约了发射前的准备时间，也在一定程度上简化了后方操纵人员的工作量，从而使得一个地面站分时段控制若干架无人机进行攻击有了实现的基础。
其实，关于射手-1导弹，还有个不可忽视的小细节，那就是该弹向斜下方倾斜的导引头光学窗口。如果观察美军无人机挂载武器的照片就会发现，其挂载的“地狱火”导弹都向下倾斜5o左右，这主要是为了让导弹的光学窗口捕获目标范围小幅增加，一定程度上弥补发射高度过低的问题，但是效果有限。而射手-1的设计，使得无人机可以以水平的方式挂载导弹，从而避免了类似的问题。
高效价廉
全套的CH-4无人机系统包括一套地面站设备、三至四架无人机和相关侦察载荷、武器等。其中，地面站既可以集中于一辆车上，以增加系统的集成性，也可以分散于几辆车上，以保障全系统的生存性。当然，对无人机地面站的攻击也并没有想象中那么容易，由于其采用定向天线，波束较窄，因此并不容易被探测到，即使被发现，也能以较快的速度进行转移，从而逃脱打击。
那么，这么一套无人机系统大概值多少钱呢？由于不同的配置会导致不同的价格，很难在这里给出其具体售价，但可以肯定的是，一架CH-4无人机售价会远远低于国际军贸市场上一辆先进主战坦克的价格，更比常见的三代战斗机低一个数量级以上。而在全套无人机成本中，位于后方的地面站成本也不算高，也就是说，飞在最前方危险空域的无人机根本没有多少成本，即使是军费不甚宽裕的中、小国家也完全损失得起，对于大国来说，更是可以当作消耗品。
至于该机的机体寿命，则可达到数千飞行小时的水平，能使用相当长的时间，目前设计人员正朝着机体寿命数万飞行小时的目标努力，以求达到民航客机般的经济性。
生存有道
尽管CH-4无人机损失得起，但想打下它来却并非易事。该机在设计中便兼顾了隐形的考虑，机身截面积很小，复合材料使用比例超过了百分之八十，并不容易被雷达发现，其活塞式发动机也较为安静，将噪声控制在了较低的水平。当然，隐身措施绝对不是万能的，在执行任务过程中，它依然有可能被雷达发现，而发现之后是否就意味着束手待毙了呢？当然不是。
目前，国际市场上常见的肩扛便携式防空导弹和小口径高炮射高多在3000到4000米之间，很难对CH-4构成威胁。以在苏联入侵阿富汗战争中大出风头的“毒刺”便携式防空导弹为例，其最大射高仅为3800米，而CH-4的巡航高度却达到了5000-7000米，两者最小高差有1200米之多，“毒刺”根本打不到巡航中的CH-4。如此看来，能有效打击CH-4的只能是那些中、远程高端防空导弹系统了，当然，一架CH-4到底值不值一枚高端防空导弹的钱就另当别论了。
除了防空武器，飞机也是对抗无人机的重要手段。不过，战斗机主要活动在中、高空空域，CH-4只要及时下降高度，便能凭借较低的巡航速度隐藏在地面杂波中，从而躲过机载雷达的探测。至于武装直升机，则由于飞行高度过低，根本无法对巡航高度达5000米以上的CH-4形成威胁。
战力不俗
CH-4无人机的优势并不仅仅体现在生存力上，其作战效能也非常高。以单架CH-4为例，其挂载着4枚射手-1导弹出击一次，可摧毁一个坦克排，或是四处坚固工事，如果把射手-1换成50公斤级卫星制导炸弹，则能实施一场有限范围内的精确火力支援。
除了打击目标外，CH-4还能在敌方纵深内执行数个小时乃至十几个小时的侦察、监视任务，如果有通讯卫星支援，这架飞机还可以不挂武器飞到2000公里外进行侦察，这就有了极大的战略意义。即使是只在相对安全的己方空域飞行，其也可以凭借搭载的传感器，实时对敌方浅近纵深目标实施侦察、监视，相当于在战场上空有一颗小型侦察卫星。
从未来发展的角度考虑，以CH-4为代表的新一代察打一体无人机，完全可以通过加装自卫干扰设备来提升在复杂战场环境下的生存能力，当然，容纳更多的设备和武器还需要进一步扩大机体，提高发动机功率来实现。事实上，对我国现有的无人机研发能力来说，研制比CH-4更大、更重、更先进的无人机已经毫无技术障碍。
外销看好
当前，在军用飞机出口领域，传统的战斗机、攻击机等作战飞机的市场已近饱和，一些亟待更换作战飞机，却无力购买新型战斗机的国家纷纷选择了兼具教练和攻击功能的教练机。但即使是兼具攻击功能的教练机，价格对于这些国家也是不菲的。以巴西出口加纳的“超级巨嘴鸟”为例，其单价就已达到1500万美元左右，这远远超过了一套CH-4无人机基本系统的价格。如果计入后续维护、机场建设、飞行员培养等成本的话，价格差距还会进一步拉大。然而，对于这些以教练机充当空军主力战机的国家来说，像CH-4这样的无人机是不是更好的选择呢？
就这些国家的空军而言，其存在的意义要远大于战斗本身。由于没有太大的空中威胁，他们基本不会进行防空作战，其主要作战对象多为国内的反政府武装或是国际恐怖主义势力等游杂武装，这种情况下，仅需要空军具备有限的对地支援能力即可，这也是他们多选择兼具对地攻击功能教练机的原因。不过，对于这种治安作战，CH-4的挂载能力也足以应付，毕竟游杂武装的性质决定了其不会有太多重要目标需要空中力量去解决，即使遇到了极端情况，也可分时段操纵多架CH-4解决，毕竟每套无人机系统内都包含有三四架无人机。如果嫌多架无人机操纵起来复杂也不要紧，据研究院的相关设计人员透露，该院正在研制着一款名为CH-5的察打一体无人机，其拥有更大功率的发动机，载荷水平在CH-4的基础上翻了一番，足以满足需求。
面对游杂武装，反坦克导弹虽不像“战斧”那样昂贵，但用来打击有可能空无一人的帐篷时仍不合算，而且沉重的弹药成本也不是这些连作战飞机都养不起的国家所能承担的。显然，传统的机炮或机枪吊舱似乎更适合这种任务。对CH-4来说，挂载机炮/机枪吊舱也没有问题，还能与其搭载的光电平台进行结合，从而提高射击精度。
与具备对地攻击能力的教练机相比，CH-4的对地打击能力只能说够用，但侦察、巡航能力却要远远超出教练机，搭载的传感器水平也较强，甚至还可以进一步升级，完全能满足多数国家的需要。（石一文）
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