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无侦8无人机可协同卫星实时侦察大地,设计全球唯一

无侦-8高空高速无人侦察机在不久前作为唯一黑色涂装的无人机接受检阅令人大呼过瘾,是外界最关注的明星武器之一。

无侦-8能够获取目标区的高分辨率影像,为作战单位提供打击前侦察与打击后效果评估。谈到无侦-8,很多介绍都会将其与国外的无人机相提并论。但毫无疑问,这不但是中国的第一种大型超音速无人机,其他国家也没有这种级别的无人机。今天,北国防务就来试着说说这独一无二的无侦-8

无侦8无人机

△无侦-8高空高速无人侦察机

说到高空高速无人机,很多人第一个想到的就是美国的D-21。这种无人机由洛克希德公司为中情局开发,他们在上世纪60年代发展了A-12侦察机,本来想藉由第一代隐身技术与3马赫的高空高速穿透苏联防空网,但后来发现苏联防空系统的进步使其突穿已非万无一失,于是又用A-12侦察机的技术发展出无人版的D-21A。

D-21A具有与A-12相似的外型,但改用较轻的冲压发动机,由A-12侦察机改装的M-21母机背到目标区外以3马赫发射,能以3.3马赫的速度在27千米多的高度飞行3000海里的距离。在拍摄完目标区影像后,会转身朝外海飞行,在预计的回收区抛出底片匣给运输机回收,无人机则在空中爆炸自毁。

无侦8无人机

△上图A-12背负的D-21A,可看到进气锥包有整流罩以降低阻力;下图为B-52挂载的D-21B,下方连接了大型助推火箭

D-21A在1964年首度试飞,但是第4次试飞时由于无人机在释放后故障并撞击M-21母机,导致飞机坠毁与一名飞行员死亡后,洛克希德认为 3马赫射飞机 实在太过危险,于是又发展了由B-52发射的D-21B。

然而,D-21的冲压发动机必须在三马赫以上的速度才能运作,而B-52不可能超过音速,于是D-21B必须在下方连接一具助推火箭协助其达到冲压发动机所需的高度与速度后,再抛弃火箭并执行任务。D-21B曾四度执行任务,目标都是中国,虽然都没有被中国发现或拦截,但也没有成功传回底片。第四次飞行坠毁在云南山区,现于北京航空博物馆进行展示。

无侦8无人机

△俄罗斯的Kh-22导弹拥有一大一小的火箭发动机,无侦-8则是由两具火箭发动机提供动力

无侦-8的机背具有两个挂耳,显示它可能是由轰-6系列轰炸机挂载到高空发射,如同D-21B一样。因此,无侦-8同样会面临发射母机速度不够的问题,但它并没有仿效D-21的火箭+冲压发动机设计,而是只采用单纯的火箭动力。

然而,火箭动力虽然没有发射高度/速度的限制,但一般武器使用的固态燃料火箭发动机有推力虽大,持续时间短的问题,只能在全力爬升到太空后,俯冲回大气层进行高超音速滑翔的方式来延长飞行距离。但无侦-8的尾部只有两具较小的火箭喷嘴,这表明它很可能采用液态燃料火箭发动机来延长燃烧时间与飞行距离。

无侦8无人机无侦8无人机

△无侦-8的火箭发动机喷口特写

液态燃料火箭的特点是油门运作范围较大,可以在大油门进行加速后,再以小油门维持巡航,因此像苏联最早的P-15反舰导弹就利用液态燃料火箭可以接近音速飞行近80千米。

苏联后来为图-22M 逆火 发展的Kh-22重型空射反舰导弹则有一大一小的喷嘴,两个喷嘴在加速时会同时运作以产生7吨的总推力,但在达到所需速度后,则会以其中一具喷嘴产生1.3吨或600的推力来维持速度并延长作用时间。无侦-8的两具喷嘴很可能也是采用 双推加速、单推巡航 的方式运作。

无侦8无人机

△中国飞行试验研究院的一篇论文提到一种火箭动力无人机是在中高度点燃火箭后,爬升到高空执行35分钟任务后,再以无动力滑翔返回降落

无侦-8的构型还有个特点:其翼面相当大,虽然翼面与机身融合的特性可以降低雷达回波,但仍会限制激波锥的角度而产生较大的高超音速阻力。无侦-8需要这么大的翼面可能有几点原因:

1. 无侦-8拥有起落架,采用自行降落的方式回收,因此需要翼面产生较大的亚音速升力来减低降落速度;

2. 较大的翼面可产生较大的转弯升力,使其在超音速突防/穿透阶段可以伴随转弯机动来规避拦截;

2. 较大的升力也可用来可爬升到较大的高度并维持平飞。或许这就是称为 高空高速无人机 的原因: 高空 在 高速 前面,或许也显示整体设计主要以高空飞行为目标

无侦8无人机

△中外网友发现之前公布的两项科研成果可能与无侦-8有关,一是中国精合集团以3D打印技术制造的钛合金机身框架;另一项是龙飞航空附件公司展出的无人机用复合材料耐热头锥

为何 高空飞行 比 高速飞行 重要呢?虽然高空飞行具有浪费拦截导弹燃料的效果,但也会增加雷达探测的视线距离,所以突防/穿透型武器大多会避免飞得太高。

但对侦察型武器而言,高空飞行却能够在同样的视角下能增加自身拍摄面积,因此以高空飞行的无侦-8跟低轨道卫星一样能在一次通过就完成大面积地面的拍摄,使指挥中心能在攻击前确认机动武力的确切位置,攻击后则能够清点被命中的目标残骸,从而规划下一波攻击行动。这代表无侦-8一定程度上可说是侦察卫星的替代方案,在侦察卫星不能在恰当时间通过目标上空,或是在卫星遭到敌军摧毁时,能用无侦-8快速带回目标情报。

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