红色飞鹰-浅析我国隐身无人侦察机

近日，有海外媒体报道我国第四种隐身飞机的消息，从图片来看，该机似乎与美国的RQ-170隐身无人侦察机相近，可以视为我国空军第一种隐身无人侦察机。

新型隐身无人侦察机的出现，不但增加了我国空军的侦察能力，也标志着我国航空工业在飞翼式布局领域已经成熟，为以后研制更大的飞翼式隐身飞机打下了坚实的基础。

无人侦察机出现在越南战争中，由于越南北方在前苏联支持下布署较强的防空体系，为了避免有人驾驶战术侦察机的损失，美国空军在BQM-34A“火蜂”无人靶机的基础上研制了瑞安147无人侦察机，用于在越南战场上执行空中侦察任务，取得较好的效果，根据相关资料瑞安-147无人侦察机在越南战场上共出动3000次以上，获取的情报占据当时美国空军战场情报总量的80%，而其损失率只有16%，这意味着有上百架战术侦察机因为瑞安-147而避免了被击落的命运，其效费比可谓显著。
我国人民对于瑞安-147可能还是比较熟悉，因为越南战争期间，该机也曾经窜犯我国边境，被我国空军击落20架，我国北京航空航天大学还曾经利用缴获的瑞安-147无人侦察机残骸仿制成功无侦-5型无人侦察机，从这个角度来说瑞安-147也是我国无人侦察机的先祖。

由于瑞安-147在实战暴露出隐蔽性差的缺点，容易受到攻击，难以深入到对方防御严密的地区执行任务，所以一来又研制了D-21无人侦察机，该机采用了冲压发动机，具备高空高速飞行的能力，主要用于对对方纵深地区进行侦察，但是该机对于我国进行多次侦察，但是都不成功，有一架还因为故障坠落，被我国捡到，目前在中国航空博物馆内展出，所以美国最终放弃了这种飞机。

进入上世纪90年代，随着先进战斗机、防空系统在全球的扩散，美国空军要求研制一种能够对严密设防的目标进行连续侦察监视的无人侦察机，1995年洛克希德公司研制出了被称为“暗星”的隐身无人侦察机，它采用无尾式飞翼结构，不同的飞机机身呈现飞碟式平面外形，机翼为大展弦比平直翼，这个布局显然可以提高较大的续航能力，暗星无人机的活动半径可以达到1000米左右，续航时间为10-12小时，任务设备有合成孔径雷达、电子侦察设备和CCD摄像机等，具备自动起飞、巡航和着陆功能，飞机采用一部FJ44涡扇发动机，机长4.57米，翼展21米，最大起飞重量4吨左右，巡航速度550公里。
RQ-170在美国空军属于高度保密的机型，它执行任务也是机密，外界也只是在2007年偶然才在阿富汗坎大哈机场发现这种飞机的存在，该机被认为主要对阿富汗、伊朗、巴基斯坦、我国进行探测和监视，也消息说RQ-170也曾经布置在韩国，用于对朝鲜进行监视。2011年，一架RQ-170据称被伊朗采用电子战手段捕获，才让这种飞机大白于天下。

前面说过，我国至从上世纪60年代开始研制无人侦察机，这就是无侦-5，首架飞机于1972年飞机试飞成功，1982年设计定型并装备部队，飞机机长8.9米，翼展9.76米，最大起飞重量1700公斤，动力设备包括一部WP-11小型涡喷发动机，海平面最大静推力8.3千牛，时速800公里，航程2500公里，采用运-8载机进行空中投放，侦察设备包括光学照相机、电视摄像机、前视探测系统等，在执行可见光照相侦察任务的时候，照相机的镜头能绕轴倾斜或者垂直向下从五个照相窗口进行拍摄。1979年对越自卫反击战，无侦-5型飞机曾经深入对方纵深执行侦察任务。取得了较好的效果。

进入新世纪以后，随着我国周边国家和地区防空能力的提高，无侦-5的缺点开始暴露出来，首先它隐蔽性差，没有采用隐身设计，加上无侦-5是在万米以上高空飞行，非常容易被对方探测和发现，象我国周边国家和地区已经开始装备三代作战飞机以及S-300、爱国者导弹这样先进的防空导弹系统，所以无侦-5这样高强度威胁环境下生存能力较低。另外无侦-5的航线规划能力也比较呆板，它由大型飞机带飞到5000米以上高空投放，先后自动爬升到工作高度，飞行中按照预定程序控制高度、航速、飞行时间和航程，完成任务后，自动返航，由于研制时间较早，飞机任务规划能力较低，航线比较呆板，所以对方非常容易探测到无侦-5的到来，并采取对抗措施，或者在无侦-5的航线设伏，从而大大降低飞机的生存能力。
因此在这种情况下，我国空军就需要一种战区级的无人侦察机，用于替代有机侦察机执行侦察与监视任务，用来侦察对于纵深防御严密的目标，显然要想达到这样的目的，隐身无人侦察机必不可少，这也是我国要研制隐身无人侦察机的主要原因。

由于图片比较模糊，很难得到我国这种隐身无人侦察机的尺寸等信息，不过似乎可以从它的发动机来确定它的大小，我国航空发动机工业基础比较薄弱，飞机型号可供选择的发动机实际上并不多，从目前来看，我国这种隐身无人侦察机最有可能的发动机就是国产涡扇-11型发动机，它是乌克兰AI-25TLK的基础上仿制而成，起飞推力大约是1600公斤左右，这个级别的飞翼飞机起飞推重比一般在0.3左右，那么我国这种隐身无人侦察机的最大起飞重量应该在4吨左右，也就是说它的大小应该和RQ-170差不多。航程大约和RQ-170
从图片上来看，我国隐身无人侦察机采用了飞翼式布局，机背进气道，这个应该没有什么好讲的，前面讲过，飞翼式布局是兼顾隐身、航程、滞空时间等最佳效果的布局，机背进气道的优点就是隐身能力好，有助实现S形进气道，通过在进气口采用隐身措施，可以进一步提高飞机的隐身能力，特别是可以有效的遮挡来自地面雷达的探测。同时机背进气道还可以增加机身内的有效容积，便于装载更多的任务载荷，结构效率也比较高，同时发动机安装在机身结构上部，附件设备安装在通道畅通，发动机拆卸也比较方便。
我国隐身无人侦察机的飞翼布局与RQ-170一样，就是飞机的后掠角较小，机翼与常规飞翼布局相比显得比较细长，这样设计的结果可能是考虑到飞机飞行高度较高，一般来说高度越高，空气越稀薄，空气阻力也就越小，因此飞行也比较省油，飞机巡航高度一般都在这个高度就是这个原因。但是高空与长航时也存在着一定的矛盾，空气稀薄对于飞机的升力也会产生不利的影响，因为飞机的升力来源于机翼上、下表面气流的压力差，空气稀薄，单位时间内通过的气流小，那么它产生的升力就越小，这样飞机的升力就会变小。
根据升力公式，飞机的升力与速度呈现平方，所以在高空要想产生较大的升力必须要达到足够的速度，但是如果飞行速度超过该高度的临界马赫数就会出现空气压缩效应，让飞行器的阻力大增，燃料消耗也会相应的猛增，从而无法满足长航时的要求，因此对于高空长航时飞机来说，飞机的机翼必须要有较高的升力系数，同时又要尽量的降低阻力，而诱导阻力与升力系数的平方成正比，要在提高升力和降低阻力之间取得平衡，比较可行的办法就是增加飞机的展弦比，相应的就要缩小飞机的后掠角，所以我们看到国产隐身无人侦察机和RQ-170的布局与其他飞翼布局的飞机不太一样就是这个道理。

大展弦比机翼虽然可以提高高亚音速时的升阻比，但是它的缺点就是随着速度的提高，激波阻力会随之猛增，从而降低飞机的速度，所以这种机翼的飞机飞行包线一般都比较狭窄，也就是所谓的“单点设计”的飞机，就是针对飞行包线某一个区域进行优化设计，配置各种设计参数，让它在预定的飞行状态的气动性能达到最佳，离开这个状态，性能只能用一般来形容。所以从这里可以看出我国隐身无人侦察机是以高空、中低速巡航为主，不过笔者认为它可能和RQ-170一样，在隐身技术上有所保留，以避免出现飞机落入对方手里，泄露我方技术机密太多，根据相关图片来看，RQ-170在一些细节处理上，如舱门、发动机喷口等方面都没有进行隐身处理。例如采用锯齿状舱门，发动机喷口似乎直接暴露在外面等。

我国隐身无人机的任务设备可能包括光电探测系统、电子侦察系统，可能不会安装合成孔径雷达，这是因为合成孔径雷达如果想探测距离较远，就需要较大的能源供应，而隐身无人机的能源供应能力可能比较有限，另外合成孔径雷达一直在辐射电磁波也非常容易被对方探测到，从而暴露飞机的行踪，实际上我国及美国都拥有大型合成孔径雷达无人侦察机，美国的就是全球鹰，我国就是翔龙，它们在2万米的飞行高度上可以探测到200公里远的目标，所以不需要RQ-170和国产隐身无人侦察机配备合成孔径雷达。

不过现在合成孔径雷达的远距离分辨能力仍旧比较有限，不能进行详细的识别，所以需要带光电探测系统的无人机进行近距离的详细侦察，根据相关资料，现代光电系统已经能在万米高空辨认舰艇垂直发射系统的口盖，也能够分辨雷达天线的形状，区分单、双垂尾战斗机等，同时RQ-170还可以配备电子侦察系统对对方辐射源进行抵近侦察，以发现低功率的辐射源，如手机等，也可以配备空气取样系统，对大规模杀伤武器进行探测等。
由此可见，国产隐身无人侦察机将会替代无侦-5型飞机，执行我国战区级的侦察任务，显然这种飞机将会大大提高我国空军的侦察能力，首先是它的隐身能力强，加上尺寸较小，，加上飞机可以采取自主起飞，自主飞行的方式，不需要用大型飞机空中放飞，所以隐蔽性能好，在现代高性能防空系统面前生存能力较好，无人机可不必考虑人员伤亡因素，能够适应更加恶劣的战场环境。相应的对方的防空压力也就更大，效费比较显著。

不过笔者需要注重指出的是就是随着大量无人机的服役，特别是象利剑、翔龙和现在的隐身无人侦察机，这些飞机对于数据链有指挥控制系统要求较高，现代无人侦察机强调时效性，希望获得的图像能够迅速的传递给后方，而合成孔径雷达图像、高清晰图片、视频的容量都比较大，对于数据链的速率、带宽要求较高，这样对于指挥控制系统的压力是非常大，当年德国测试全球鹰无人侦察机，结果无人侦察机传递过来的数据太多，直接导致地面接收站的崩溃，而美国为了在关岛布置全球鹰无人侦察机，对这里的指挥控制系统、数据链进行全面的加强和升级。

除了提高数据链的能力外，加强无线网络的安全性也非常重要，前面提到的伊朗据说就是通过侵入RQ-170的无线网络，获得控制权的，所以加强无人机无线网络的安全是今后各国军方面临的一个重要的课题。
新型隐身无人侦察机的出现，大大提高我国空军的战区侦察能力，但是想发挥出这种飞机的全部能力，可能还需要我国空军进一步的努力。
近日，有海外媒体报道我国第四种隐身飞机的消息，从图片来看，该机似乎与美国的RQ-170隐身无人侦察机相近，可以视为我国空军第一种隐身无人侦察机。

新型隐身无人侦察机的出现，不但增加了我国空军的侦察能力，也标志着我国航空工业在飞翼式布局领域已经成熟，为以后研制更大的飞翼式隐身飞机打下了坚实的基础。

无人侦察机出现在越南战争中，由于越南北方在前苏联支持下布署较强的防空体系，为了避免有人驾驶战术侦察机的损失，美国空军在BQM-34A“火蜂”无人靶机的基础上研制了瑞安147无人侦察机，用于在越南战场上执行空中侦察任务，取得较好的效果，根据相关资料瑞安-147无人侦察机在越南战场上共出动3000次以上，获取的情报占据当时美国空军战场情报总量的80%，而其损失率只有16%，这意味着有上百架战术侦察机因为瑞安-147而避免了被击落的命运，其效费比可谓显著。
我国人民对于瑞安-147可能还是比较熟悉，因为越南战争期间，该机也曾经窜犯我国边境，被我国空军击落20架，我国北京航空航天大学还曾经利用缴获的瑞安-147无人侦察机残骸仿制成功无侦-5型无人侦察机，从这个角度来说瑞安-147也是我国无人侦察机的先祖。

由于瑞安-147在实战暴露出隐蔽性差的缺点，容易受到攻击，难以深入到对方防御严密的地区执行任务，所以一来又研制了D-21无人侦察机，该机采用了冲压发动机，具备高空高速飞行的能力，主要用于对对方纵深地区进行侦察，但是该机对于我国进行多次侦察，但是都不成功，有一架还因为故障坠落，被我国捡到，目前在中国航空博物馆内展出，所以美国最终放弃了这种飞机。

进入上世纪90年代，随着先进战斗机、防空系统在全球的扩散，美国空军要求研制一种能够对严密设防的目标进行连续侦察监视的无人侦察机，1995年洛克希德公司研制出了被称为“暗星”的隐身无人侦察机，它采用无尾式飞翼结构，不同的飞机机身呈现飞碟式平面外形，机翼为大展弦比平直翼，这个布局显然可以提高较大的续航能力，暗星无人机的活动半径可以达到1000米左右，续航时间为10-12小时，任务设备有合成孔径雷达、电子侦察设备和CCD摄像机等，具备自动起飞、巡航和着陆功能，飞机采用一部FJ44涡扇发动机，机长4.57米，翼展21米，最大起飞重量4吨左右，巡航速度550公里。
RQ-170在美国空军属于高度保密的机型，它执行任务也是机密，外界也只是在2007年偶然才在阿富汗坎大哈机场发现这种飞机的存在，该机被认为主要对阿富汗、伊朗、巴基斯坦、我国进行探测和监视，也消息说RQ-170也曾经布置在韩国，用于对朝鲜进行监视。2011年，一架RQ-170据称被伊朗采用电子战手段捕获，才让这种飞机大白于天下。

前面说过，我国至从上世纪60年代开始研制无人侦察机，这就是无侦-5，首架飞机于1972年飞机试飞成功，1982年设计定型并装备部队，飞机机长8.9米，翼展9.76米，最大起飞重量1700公斤，动力设备包括一部WP-11小型涡喷发动机，海平面最大静推力8.3千牛，时速800公里，航程2500公里，采用运-8载机进行空中投放，侦察设备包括光学照相机、电视摄像机、前视探测系统等，在执行可见光照相侦察任务的时候，照相机的镜头能绕轴倾斜或者垂直向下从五个照相窗口进行拍摄。1979年对越自卫反击战，无侦-5型飞机曾经深入对方纵深执行侦察任务。取得了较好的效果。

进入新世纪以后，随着我国周边国家和地区防空能力的提高，无侦-5的缺点开始暴露出来，首先它隐蔽性差，没有采用隐身设计，加上无侦-5是在万米以上高空飞行，非常容易被对方探测和发现，象我国周边国家和地区已经开始装备三代作战飞机以及S-300、爱国者导弹这样先进的防空导弹系统，所以无侦-5这样高强度威胁环境下生存能力较低。另外无侦-5的航线规划能力也比较呆板，它由大型飞机带飞到5000米以上高空投放，先后自动爬升到工作高度，飞行中按照预定程序控制高度、航速、飞行时间和航程，完成任务后，自动返航，由于研制时间较早，飞机任务规划能力较低，航线比较呆板，所以对方非常容易探测到无侦-5的到来，并采取对抗措施，或者在无侦-5的航线设伏，从而大大降低飞机的生存能力。
因此在这种情况下，我国空军就需要一种战区级的无人侦察机，用于替代有机侦察机执行侦察与监视任务，用来侦察对于纵深防御严密的目标，显然要想达到这样的目的，隐身无人侦察机必不可少，这也是我国要研制隐身无人侦察机的主要原因。

由于图片比较模糊，很难得到我国这种隐身无人侦察机的尺寸等信息，不过似乎可以从它的发动机来确定它的大小，我国航空发动机工业基础比较薄弱，飞机型号可供选择的发动机实际上并不多，从目前来看，我国这种隐身无人侦察机最有可能的发动机就是国产涡扇-11型发动机，它是乌克兰AI-25TLK的基础上仿制而成，起飞推力大约是1600公斤左右，这个级别的飞翼飞机起飞推重比一般在0.3左右，那么我国这种隐身无人侦察机的最大起飞重量应该在4吨左右，也就是说它的大小应该和RQ-170差不多。航程大约和RQ-170
从图片上来看，我国隐身无人侦察机采用了飞翼式布局，机背进气道，这个应该没有什么好讲的，前面讲过，飞翼式布局是兼顾隐身、航程、滞空时间等最佳效果的布局，机背进气道的优点就是隐身能力好，有助实现S形进气道，通过在进气口采用隐身措施，可以进一步提高飞机的隐身能力，特别是可以有效的遮挡来自地面雷达的探测。同时机背进气道还可以增加机身内的有效容积，便于装载更多的任务载荷，结构效率也比较高，同时发动机安装在机身结构上部，附件设备安装在通道畅通，发动机拆卸也比较方便。
我国隐身无人侦察机的飞翼布局与RQ-170一样，就是飞机的后掠角较小，机翼与常规飞翼布局相比显得比较细长，这样设计的结果可能是考虑到飞机飞行高度较高，一般来说高度越高，空气越稀薄，空气阻力也就越小，因此飞行也比较省油，飞机巡航高度一般都在这个高度就是这个原因。但是高空与长航时也存在着一定的矛盾，空气稀薄对于飞机的升力也会产生不利的影响，因为飞机的升力来源于机翼上、下表面气流的压力差，空气稀薄，单位时间内通过的气流小，那么它产生的升力就越小，这样飞机的升力就会变小。
根据升力公式，飞机的升力与速度呈现平方，所以在高空要想产生较大的升力必须要达到足够的速度，但是如果飞行速度超过该高度的临界马赫数就会出现空气压缩效应，让飞行器的阻力大增，燃料消耗也会相应的猛增，从而无法满足长航时的要求，因此对于高空长航时飞机来说，飞机的机翼必须要有较高的升力系数，同时又要尽量的降低阻力，而诱导阻力与升力系数的平方成正比，要在提高升力和降低阻力之间取得平衡，比较可行的办法就是增加飞机的展弦比，相应的就要缩小飞机的后掠角，所以我们看到国产隐身无人侦察机和RQ-170的布局与其他飞翼布局的飞机不太一样就是这个道理。

大展弦比机翼虽然可以提高高亚音速时的升阻比，但是它的缺点就是随着速度的提高，激波阻力会随之猛增，从而降低飞机的速度，所以这种机翼的飞机飞行包线一般都比较狭窄，也就是所谓的“单点设计”的飞机，就是针对飞行包线某一个区域进行优化设计，配置各种设计参数，让它在预定的飞行状态的气动性能达到最佳，离开这个状态，性能只能用一般来形容。所以从这里可以看出我国隐身无人侦察机是以高空、中低速巡航为主，不过笔者认为它可能和RQ-170一样，在隐身技术上有所保留，以避免出现飞机落入对方手里，泄露我方技术机密太多，根据相关图片来看，RQ-170在一些细节处理上，如舱门、发动机喷口等方面都没有进行隐身处理。例如采用锯齿状舱门，发动机喷口似乎直接暴露在外面等。

我国隐身无人机的任务设备可能包括光电探测系统、电子侦察系统，可能不会安装合成孔径雷达，这是因为合成孔径雷达如果想探测距离较远，就需要较大的能源供应，而隐身无人机的能源供应能力可能比较有限，另外合成孔径雷达一直在辐射电磁波也非常容易被对方探测到，从而暴露飞机的行踪，实际上我国及美国都拥有大型合成孔径雷达无人侦察机，美国的就是全球鹰，我国就是翔龙，它们在2万米的飞行高度上可以探测到200公里远的目标，所以不需要RQ-170和国产隐身无人侦察机配备合成孔径雷达。

不过现在合成孔径雷达的远距离分辨能力仍旧比较有限，不能进行详细的识别，所以需要带光电探测系统的无人机进行近距离的详细侦察，根据相关资料，现代光电系统已经能在万米高空辨认舰艇垂直发射系统的口盖，也能够分辨雷达天线的形状，区分单、双垂尾战斗机等，同时RQ-170还可以配备电子侦察系统对对方辐射源进行抵近侦察，以发现低功率的辐射源，如手机等，也可以配备空气取样系统，对大规模杀伤武器进行探测等。
由此可见，国产隐身无人侦察机将会替代无侦-5型飞机，执行我国战区级的侦察任务，显然这种飞机将会大大提高我国空军的侦察能力，首先是它的隐身能力强，加上尺寸较小，，加上飞机可以采取自主起飞，自主飞行的方式，不需要用大型飞机空中放飞，所以隐蔽性能好，在现代高性能防空系统面前生存能力较好，无人机可不必考虑人员伤亡因素，能够适应更加恶劣的战场环境。相应的对方的防空压力也就更大，效费比较显著。

不过笔者需要注重指出的是就是随着大量无人机的服役，特别是象利剑、翔龙和现在的隐身无人侦察机，这些飞机对于数据链有指挥控制系统要求较高，现代无人侦察机强调时效性，希望获得的图像能够迅速的传递给后方，而合成孔径雷达图像、高清晰图片、视频的容量都比较大，对于数据链的速率、带宽要求较高，这样对于指挥控制系统的压力是非常大，当年德国测试全球鹰无人侦察机，结果无人侦察机传递过来的数据太多，直接导致地面接收站的崩溃，而美国为了在关岛布置全球鹰无人侦察机，对这里的指挥控制系统、数据链进行全面的加强和升级。

除了提高数据链的能力外，加强无线网络的安全性也非常重要，前面提到的伊朗据说就是通过侵入RQ-170的无线网络，获得控制权的，所以加强无人机无线网络的安全是今后各国军方面临的一个重要的课题。
新型隐身无人侦察机的出现，大大提高我国空军的战区侦察能力，但是想发挥出这种飞机的全部能力，可能还需要我国空军进一步的努力。