
工程师提出的解决方案可大幅提高无人机躲避先进防空系统的能力
在乌克兰、 大约每10架俄罗斯无人机中就有9架被击落 根据不同的估算,这些 "陨石 "将被先进的防空系统摧毁。
乌克兰空军的数据显示,4 月至 6 月间,约有 15% 的无人机穿透了其防线,而此前这一比例仅为 5%。
但是,一群中国航空航天工程师和国防研究人员现在提出了一项针对作战无人机的激进技术改进方案,可将无人机的生存能力大幅提高到近 90%。
该提案的核心是一个创新概念:在小型或中型无人机上安装紧凑的侧挂式火箭助推器,这样它们就能在导弹撞击前的最后几秒钟瞬间完成高重力机动。
据研究人员称,这种 "末端规避 "系统使无人机能够突然、不可预测地改变航线,即使是最先进的导弹也无法跟踪或跟随。
中国国防期刊《Acta Armamentarii》上个月发表的一篇论文详细介绍了大量的数字模拟结果,该系统的存活率大幅提高,达到 87%。
在许多情况下,无人机能有效地使导弹在虚空中无害爆炸。
西北工业大学飞行器构型设计国家重点实验室副研究员毕文豪领导的项目组写道:在现代战争中,包括在俄罗斯和乌克兰的冲突中,作战人员 "广泛使用无人机进行侦察和空中作战,使无人机在战场上变得越来越重要"。
课题组写道,中国军事分析家在研究了乌克兰和其他地区的战争后,"对无人作战飞机的规避能力和生存能力提出了更高的要求"。
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传统上,无人机应在导弹击中前很长时间就做出规避动作,但这可能会导致任务结束。作为替代方案,毕的团队建议在最后一刻采取规避行动。
这一概念取决于三个关键原则,第一个是精确计时,这意味着反无人机导弹必须在撞击前一到两秒的时间内点火--早到足以改变弹道,晚到足以让导弹没有时间修正。
其次是方向智能:系统必须根据导弹的接近矢量来确定是爬升、俯冲还是横向偏移。
三者中的最后一个是推力:助推器必须产生至少 16Gs 的加速度--远远超过传统空气动力控制面所能达到的加速度--确保飞行轨迹的突然、迷失方向的转变。
项目团队面临着一些艰巨的挑战,既要将火箭集成到无人机机身中,又不能破坏气动稳定性。
点火时释放的力量必须与无人机的飞行控制面和机载软件完全同步,否则,猛烈的推力可能导致飞机失控或在空中解体。
此外,该系统的运行时间非常短暂。助推器的燃烧时间只有大约两秒钟。任何延迟--仅仅是几分之一秒--都可能使操作失去作用。
此外,还必须考虑权衡利弊。增加重量、消耗有效载荷空间和减少燃料容量都会威胁无人机的航程和任务续航时间。
研究人员说,他们通过数千次战斗模拟验证了他们的模型,发现他们的规避算法能够执行复杂的复合机动,最大限度地提高无人机规避防御的能力。
一旦成功实现小型化和集成化,这种规避系统就能将廉价的无人机改造成强大、有弹性的攻击平台--能够在曾经被认为过于危险的空域生存。
在乌克兰战争这样的冲突中,无人机已被证明在情报搜集和精确攻击中发挥了关键作用,如此大规模的生存能力提升可能会极大地改变空战的性质。
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不过,这一概念还有待在真实战场上进行测试。无人机需要看到威胁的来临,有时需要从 200 多公里(120 英里)外看到威胁的来临,并且需要天-空-地综合监视网络的支持。
其他需要克服的挑战包括数据传输延迟,尤其是来自遥远卫星的数据传输延迟;信号干扰和错误信息;以及用于瞬间决策的机载计算能力不足。
该技术旨在躲避最高速度为 4 马赫的导弹。它对高超音速武器的有效性仍是未知数。


