用光纤或微波制导舰载无人预警直升机的设想(超大原创)

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 05:27:12


光纤制导的反坦克导弹,用非常轻巧的光纤控制导弹,光纤长度可达10公里,强度可以承受高速飞行的反坦克导弹的拉力。光纤抗干扰能力强,能可靠高速地传送数据。利用这种光纤,可以设计一种舰载无人预警直升机。机上的飞行员、数据处理设备和雷达操作员都搬到舰上。直升机只吊着一面预警雷达。在光纤控制下,可以飞到一到三千米的高空进行预警。雷达信号通过光纤直接传送到军舰上,由舰上的设备和人员处理。舰上则通过光纤来操控直升机。

这样一种舰载无人预警直升机有几大好处:

第一,相比舰载雷达,空中雷达的探测和预警距离大幅增加。雷达的探测距离和雷达天线高度的平方根成正比,也就是说对于特定高度的目标,雷达天线高度增加一百倍,探测距离就增加十倍。舰载雷达由于安装高度受限,不管功能有多强大,对于超低空小目标的探测能力大约只有三十公里,而预警机飞到两三千米高后,预警时间由几十秒提高到几分钟,可以为抗击反舰导弹提供宝贵的预警时间,形成多次拦截能力,大大提高编队对于反舰导弹的拦截成功率。

第二,由于直升机上省掉了飞行员,数据处理设备和雷达操作员,可以省下可观的重量,载荷效率大幅增加。中型直升机可以扛原先大型有人预警直升机才能扛的雷达。由图片不难看出,传统的舰载预警直升机,乃至固定翼的E2预警机,很大一部分载荷都用在了机舱、人员和设备上,如果省下来用在雷达上,完全可以装大得多的雷达。




第三,由于光纤是有线通讯,无人直升机上的预警雷达可以直接制导舰上的对空导弹,从而将舰空导弹系统拦截反舰导弹的距离成倍提高,大大提高对于反舰导弹的拦截成功率。如果适当设置雷达参数,还可提早发现和拦截来袭的高速小艇或鱼雷。

第四,由于数据处理设备和雷达操作员都放到舰上,舰上可以从容配置比较庞大的处理设备以及多名操作员。这样可以大幅提高多目标处理能力和抗饱和攻击的能力。

舰载无人预警直升机的设计

舰载无人预警直升机应该以能放进主流驱逐舰的机库里为准,所以大致是中型机。可以在卡28或直20(类似黑鹰)的基础上进行设计。

鉴于今后远程隐形反舰导弹的出现,可以考虑在机上加装相应的红外探测装置。

(又想到,能否由直升机拖一根电源线,由舰上电力源源不断地供应直升机,这样可以保持长时间升空?不过稍微估算一下就可以知道这么做不现实,因为现在的电动机远比涡轴发动机笨重。功率1000千瓦的发电机,重量大约是1吨。比如MT890电机,550千瓦,半吨重。而并不算先进的涡轴6,功率1100千瓦,重量只有300公斤。另外直升机需要的大电流也需要非常粗重的导线,线一长,重量就非常可观,完全超过了节省的燃油重量,所以电动直升机不现实)

光纤制导的不足

光纤制导的难点就是要拖一根光纤。反坦克导弹都能拖动光纤,显然强度是没问题的,但是要做到可靠的反复收放,需要仔细设计和验证。

光纤制导的另一个麻烦是光纤对舰载武器的妨碍,尤其是近防快炮和对空导弹。舰上如果有第二架直升机,在有光纤的情况下也很难起降。这些问题可以通过设计协调,在一定程度上解决。比如说把光纤收放装置设在舰尾,这样垂发导弹的火焰不至于烧坏光纤。不过总是不方便。由此想到利用微波来制导无人直升机。

微波制导无人直升机

不难想象,微波制导就是在舰上和直升机上各装一个微波天线,保持互相对准对方。直升机通过微波将雷达信号传到舰上,由舰上的人员和设备进行处理。舰上通过微波信号来操控直升机。

微波通信需要舰机之间没有障碍,这一点在海上正合适。无人预警直升机的使用升限一般不会超过3千米,而微波通信的距离可以达到几十公里,所以距离上也没有问题,直升机不用带很大的微波通讯天线。

微波有强的方向性,而微波通信超过一百公里后,就衰减得所剩无几。这些特点对微波制导的保密和抗干扰都非常有利。因为茫茫大海上,敌我距离非常远。敌方基本上不可能跑到军舰和无人机之间。

微波制导的问题是会受天气影响。不过在舰机之间只有几千米的情况下,问题不严重。当然,无论微波还是光纤制导,都应该设置冗余的无线电通讯通道,以便在故障情况下还能把直升机收回来。

舰载无人预警直升机的运用

区域防空舰搭载无人预警直升机,可以在没有舰载固定翼预警机或不方便的时候,为航母编队提供预警。一艘区域防空舰也可以和两三艘反潜护卫舰组成反潜小编队,为小编队搭起防空网。如果搭载两架无人预警直升机,可以说拥有了近乎航母编队的防空预警能力。

从尺寸上说,中型舰载无人预警直升机也可以在054A护卫舰上使用。但由于护卫舰本身吨位小,预警直升机上舰后,升级和保障空间有限,防空导弹的数量和能力也有限,难以充分发挥无人预警直升机的能力。

无人预警直升机和167舰倒是很好的搭配,空中预警可以弥补167舰防空能力的短板。而167舰吨位大,又是双机库,很适合搭载无人预警直升机。167舰的防空弹也正好升级一把。

相对于有人预警直升机和舰载雷达,舰载无人预警直升机都具有独特的优势。综合来看,微波制导似乎比光纤制导更方便实现。

光纤制导的反坦克导弹,用非常轻巧的光纤控制导弹,光纤长度可达10公里,强度可以承受高速飞行的反坦克导弹的拉力。光纤抗干扰能力强,能可靠高速地传送数据。利用这种光纤,可以设计一种舰载无人预警直升机。机上的飞行员、数据处理设备和雷达操作员都搬到舰上。直升机只吊着一面预警雷达。在光纤控制下,可以飞到一到三千米的高空进行预警。雷达信号通过光纤直接传送到军舰上,由舰上的设备和人员处理。舰上则通过光纤来操控直升机。

这样一种舰载无人预警直升机有几大好处:

第一,相比舰载雷达,空中雷达的探测和预警距离大幅增加。雷达的探测距离和雷达天线高度的平方根成正比,也就是说对于特定高度的目标,雷达天线高度增加一百倍,探测距离就增加十倍。舰载雷达由于安装高度受限,不管功能有多强大,对于超低空小目标的探测能力大约只有三十公里,而预警机飞到两三千米高后,预警时间由几十秒提高到几分钟,可以为抗击反舰导弹提供宝贵的预警时间,形成多次拦截能力,大大提高编队对于反舰导弹的拦截成功率。

第二,由于直升机上省掉了飞行员,数据处理设备和雷达操作员,可以省下可观的重量,载荷效率大幅增加。中型直升机可以扛原先大型有人预警直升机才能扛的雷达。由图片不难看出,传统的舰载预警直升机,乃至固定翼的E2预警机,很大一部分载荷都用在了机舱、人员和设备上,如果省下来用在雷达上,完全可以装大得多的雷达。




第三,由于光纤是有线通讯,无人直升机上的预警雷达可以直接制导舰上的对空导弹,从而将舰空导弹系统拦截反舰导弹的距离成倍提高,大大提高对于反舰导弹的拦截成功率。如果适当设置雷达参数,还可提早发现和拦截来袭的高速小艇或鱼雷。

第四,由于数据处理设备和雷达操作员都放到舰上,舰上可以从容配置比较庞大的处理设备以及多名操作员。这样可以大幅提高多目标处理能力和抗饱和攻击的能力。

舰载无人预警直升机的设计

舰载无人预警直升机应该以能放进主流驱逐舰的机库里为准,所以大致是中型机。可以在卡28或直20(类似黑鹰)的基础上进行设计。

鉴于今后远程隐形反舰导弹的出现,可以考虑在机上加装相应的红外探测装置。

(又想到,能否由直升机拖一根电源线,由舰上电力源源不断地供应直升机,这样可以保持长时间升空?不过稍微估算一下就可以知道这么做不现实,因为现在的电动机远比涡轴发动机笨重。功率1000千瓦的发电机,重量大约是1吨。比如MT890电机,550千瓦,半吨重。而并不算先进的涡轴6,功率1100千瓦,重量只有300公斤。另外直升机需要的大电流也需要非常粗重的导线,线一长,重量就非常可观,完全超过了节省的燃油重量,所以电动直升机不现实)

光纤制导的不足

光纤制导的难点就是要拖一根光纤。反坦克导弹都能拖动光纤,显然强度是没问题的,但是要做到可靠的反复收放,需要仔细设计和验证。

光纤制导的另一个麻烦是光纤对舰载武器的妨碍,尤其是近防快炮和对空导弹。舰上如果有第二架直升机,在有光纤的情况下也很难起降。这些问题可以通过设计协调,在一定程度上解决。比如说把光纤收放装置设在舰尾,这样垂发导弹的火焰不至于烧坏光纤。不过总是不方便。由此想到利用微波来制导无人直升机。

微波制导无人直升机

不难想象,微波制导就是在舰上和直升机上各装一个微波天线,保持互相对准对方。直升机通过微波将雷达信号传到舰上,由舰上的人员和设备进行处理。舰上通过微波信号来操控直升机。

微波通信需要舰机之间没有障碍,这一点在海上正合适。无人预警直升机的使用升限一般不会超过3千米,而微波通信的距离可以达到几十公里,所以距离上也没有问题,直升机不用带很大的微波通讯天线。

微波有强的方向性,而微波通信超过一百公里后,就衰减得所剩无几。这些特点对微波制导的保密和抗干扰都非常有利。因为茫茫大海上,敌我距离非常远。敌方基本上不可能跑到军舰和无人机之间。

微波制导的问题是会受天气影响。不过在舰机之间只有几千米的情况下,问题不严重。当然,无论微波还是光纤制导,都应该设置冗余的无线电通讯通道,以便在故障情况下还能把直升机收回来。

舰载无人预警直升机的运用

区域防空舰搭载无人预警直升机,可以在没有舰载固定翼预警机或不方便的时候,为航母编队提供预警。一艘区域防空舰也可以和两三艘反潜护卫舰组成反潜小编队,为小编队搭起防空网。如果搭载两架无人预警直升机,可以说拥有了近乎航母编队的防空预警能力。

从尺寸上说,中型舰载无人预警直升机也可以在054A护卫舰上使用。但由于护卫舰本身吨位小,预警直升机上舰后,升级和保障空间有限,防空导弹的数量和能力也有限,难以充分发挥无人预警直升机的能力。

无人预警直升机和167舰倒是很好的搭配,空中预警可以弥补167舰防空能力的短板。而167舰吨位大,又是双机库,很适合搭载无人预警直升机。167舰的防空弹也正好升级一把。

相对于有人预警直升机和舰载雷达,舰载无人预警直升机都具有独特的优势。综合来看,微波制导似乎比光纤制导更方便实现。
直接用飞艇或者气球好不好
带不动大雷达是一个问题,第二个问题是滞空时间短,拿来侦查一下还行,预警什么的太难为它了,光纤根本就没有解决直升机的短板
羽毛蛇 发表于 2015-10-26 11:49
直接用飞艇或者气球好不好
飞艇或者气球的体积动不动就有半条军舰那么大,目标太大,行动又慢。已经有很多老贴讨论过。

复旦一兵 发表于 2015-10-28 09:03
飞艇或者气球的体积动不动就有半条军舰那么大,目标太大,行动又慢。已经有很多老贴讨论过。


系留气球呗,2000~3000米级的不用很大,仅仅是个搜索雷达天线还是比较好办。

这类预警型雷达数据更新率不用很高,功耗也比较好控制,配合目前的高压直流送电方案,供电和信号处理全部靠舰艇。



复旦一兵 发表于 2015-10-28 09:03
飞艇或者气球的体积动不动就有半条军舰那么大,目标太大,行动又慢。已经有很多老贴讨论过。


系留气球呗,2000~3000米级的不用很大,仅仅是个搜索雷达天线还是比较好办。

这类预警型雷达数据更新率不用很高,功耗也比较好控制,配合目前的高压直流送电方案,供电和信号处理全部靠舰艇。


你直接说无人预警机不就好了。

什么微波不微波的,看来你不知道卫星通信啊数据链啊雷达什么的都是用的微波。

而且直升机比起固定翼来说,有效载荷的利用效率非常低。
羽毛蛇 发表于 2015-10-26 11:49
直接用飞艇或者气球好不好
飞艇气球起降速度太慢,准备时间太长,不适合舰载使用。
飞艇或者气球的体积动不动就有半条军舰那么大,目标太大,行动又慢。已经有很多老贴讨论过。
没有那么大,氦气在常温常压下的密度为0.18千克/立方米,空气密度约为1.21--1.25千克/立方米,取1.23。假设飞艇自重加设备重量共1吨,需要的体积为1000÷〔(1.23-0.18)×9.8〕=97.2立方米。把机库改成伸缩式,机库加起降平台的长度应该可以操作。
飞艇气球起降速度太慢,准备时间太长,不适合舰载使用。
这个是个问题,但同时具备留空时间长的优点,考虑到气象条件也会限制,实用性确实不高
羽毛蛇 发表于 2015-10-28 10:54
这个是个问题,但同时具备留空时间长的优点,考虑到气象条件也会限制,实用性确实不高
浮空器还是更适合基地使用。
航母是一座海上机场,从机场拖出一根几公里乃至几十公里的光纤这事儿完全不现实。



将邪 发表于 2015-10-28 11:29
浮空器还是更适合基地使用。


重复,编辑掉
将邪 发表于 2015-10-28 11:29
浮空器还是更适合基地使用。


重复,编辑掉
浮空器还是更适合基地使用。
嗯,平原地区要地防空用着应该不错,但是需要考虑系缆断掉飘走泄密的问题