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摘 要:如今在战场上,无人机的运用越来越广泛,技术也越来越先进。在这里就介绍一种美军新开发出来的磁探无人机。介绍了这种新型无人机的工作方式、回收以及未来运用,以期可以为国内无人机的发展提供借鉴。
关键词:无人机;磁探鹰;工作方式;回收
1 前言
航空磁探仪是反潜巡逻机装载的主要装备之一,它通过探测潜艇的磁异常,来判断潜艇的存在。其中,以氦光泵磁探仪和铯光泵磁探仪使用最为广泛。美国海军的P-3C、P-8I反潜巡逻机上就大量装备了磁探仪。
磁探仪通常用于其他搜潜设备探测到疑似潜艇后,最终对潜艇的判断及定位,其探潜的作用距离一般不超过1km,所以磁探仪探潜时飞机需要低空飞行,一般为200~500m高度。然而,大型固定翼反潜飞机长时间的低空飞行能效比较低,而且海上低空飞行时飞机较为颠簸,飞行员注意力需高度集中,机上乘员也较易疲劳,飞行有安全隐患。
为了减轻重量,以提高反潜巡逻飞机的能效比,及延长飞机寿命,美国海军在研制新型多任务海上飞机时提出了高空反潜概念。基于此,美国最新的P-8A反潜机不再安装磁探仪。然而,美国海军对声纳浮标足以对潜艇进行定位和跟踪这一观点表示质疑,所以一种空中发射的磁探鹰无人机越来越受到人们重视,它将填补这一缺口,提供对潜艇长达24h的跟踪能力。
2 磁探鹰简介
磁探鹰,顾名思义,就是搭载了磁探设备的自主控制的空中发射无人驾驶飞行器。目前,磁探鹰虽尚未研制成功,但其功能构架已经成熟,它经过低磁性设计,集成的MAD传感器系统能够进行实时的平台噪声补偿和目标信号处理,基于传感器的跟踪系统能够确定目标的位置、方向、速度和深度。
3 磁探鹰的工作方式
磁探鹰巡航时速41m/s,最高时速59m/s,没有武装,它的机翼、飞控翼面、以及螺旋桨都可以向内折叠,放置于P-8A的机腹武器舱内或外挂于机翼下的挂架,每个挂架的一个发射管内可配置两架磁探鹰。
磁探鹰的工作方式如图1所示,可以归纳为:发射、飞行至预定位置、搜索、跟踪、定位、更新轨迹。当P-8A发现海上可疑目标后可发射磁探鹰,磁探鹰被发射出去后打开尾部的减速伞,并打开折叠的机翼、飞控翼面以及螺旋桨,完全舒展开后即把减速伞脱落,发动机启动,自主飞行至P-8A设定的目标位置,到达预定位置附近后首先启动螺旋线形的搜索模式,由外到内对可疑目标进行搜索,当搜索到可疑目标后即转为苜蓿叶形的跟踪模式,并向P-8A的控制單元发送目标的位置、方向、速度和深度,并更新自身轨迹。
4 磁探鹰的回收
鹰任务完毕后在P-8A的指令下返回,由陆基或舰载的天钩回收系统回收,磁探鹰由天钩回收系统回收由图2所示。
5 磁探鹰的未来应用
未来的海上监视机队,将是有人机、无人机的混编搭配。将磁探仪与无人机有机结合能实现24h全天候探潜,其应用能够有效提高航空反潜的留空时间,扩大反潜作战空间,增强海战全时域作战能力,对提升海军的探潜能力有重要作用。磁探鹰的使命是帮助定位,跟踪和攻击潜艇。它能够利用磁偶极子和极低频率特征发现深海或沿海水域的潜艇。这使得飞机能够在大高度和远距离上发现敌方潜艇,吻合了高空反潜的需求,亦提高了机组人员和飞机的生存力。
如图3所示,两架磁探鹰可以往复运动,为P-8A组成警戒栅栏,封锁航道等狭长水域。这是磁探鹰的另一个应用方向。
6 总结
磁探鹰可以使大型反潜巡逻机在高空完成对潜艇的磁异常探测、跟踪和攻击。大型反潜巡逻机飞机不需因为接战目标而降低飞行高度,可以减轻机体所受的疲劳应力,延长飞机的服役寿命;也可以节约燃油,提升航程。目前,国内要实现这个目标,需要攻克小型全向性氦光泵磁力仪技术、无人机平台磁干扰自动补偿技术、磁异常信号综合处理与目标识别技术等关键技术,建议国内相关单位紧跟磁探鹰发展前沿,开展相关的研究工作。
(作者单位:91046部队)
关键词:无人机;磁探鹰;工作方式;回收
1 前言
航空磁探仪是反潜巡逻机装载的主要装备之一,它通过探测潜艇的磁异常,来判断潜艇的存在。其中,以氦光泵磁探仪和铯光泵磁探仪使用最为广泛。美国海军的P-3C、P-8I反潜巡逻机上就大量装备了磁探仪。
磁探仪通常用于其他搜潜设备探测到疑似潜艇后,最终对潜艇的判断及定位,其探潜的作用距离一般不超过1km,所以磁探仪探潜时飞机需要低空飞行,一般为200~500m高度。然而,大型固定翼反潜飞机长时间的低空飞行能效比较低,而且海上低空飞行时飞机较为颠簸,飞行员注意力需高度集中,机上乘员也较易疲劳,飞行有安全隐患。
为了减轻重量,以提高反潜巡逻飞机的能效比,及延长飞机寿命,美国海军在研制新型多任务海上飞机时提出了高空反潜概念。基于此,美国最新的P-8A反潜机不再安装磁探仪。然而,美国海军对声纳浮标足以对潜艇进行定位和跟踪这一观点表示质疑,所以一种空中发射的磁探鹰无人机越来越受到人们重视,它将填补这一缺口,提供对潜艇长达24h的跟踪能力。
2 磁探鹰简介
磁探鹰,顾名思义,就是搭载了磁探设备的自主控制的空中发射无人驾驶飞行器。目前,磁探鹰虽尚未研制成功,但其功能构架已经成熟,它经过低磁性设计,集成的MAD传感器系统能够进行实时的平台噪声补偿和目标信号处理,基于传感器的跟踪系统能够确定目标的位置、方向、速度和深度。
3 磁探鹰的工作方式
磁探鹰巡航时速41m/s,最高时速59m/s,没有武装,它的机翼、飞控翼面、以及螺旋桨都可以向内折叠,放置于P-8A的机腹武器舱内或外挂于机翼下的挂架,每个挂架的一个发射管内可配置两架磁探鹰。
磁探鹰的工作方式如图1所示,可以归纳为:发射、飞行至预定位置、搜索、跟踪、定位、更新轨迹。当P-8A发现海上可疑目标后可发射磁探鹰,磁探鹰被发射出去后打开尾部的减速伞,并打开折叠的机翼、飞控翼面以及螺旋桨,完全舒展开后即把减速伞脱落,发动机启动,自主飞行至P-8A设定的目标位置,到达预定位置附近后首先启动螺旋线形的搜索模式,由外到内对可疑目标进行搜索,当搜索到可疑目标后即转为苜蓿叶形的跟踪模式,并向P-8A的控制單元发送目标的位置、方向、速度和深度,并更新自身轨迹。
4 磁探鹰的回收
鹰任务完毕后在P-8A的指令下返回,由陆基或舰载的天钩回收系统回收,磁探鹰由天钩回收系统回收由图2所示。
5 磁探鹰的未来应用
未来的海上监视机队,将是有人机、无人机的混编搭配。将磁探仪与无人机有机结合能实现24h全天候探潜,其应用能够有效提高航空反潜的留空时间,扩大反潜作战空间,增强海战全时域作战能力,对提升海军的探潜能力有重要作用。磁探鹰的使命是帮助定位,跟踪和攻击潜艇。它能够利用磁偶极子和极低频率特征发现深海或沿海水域的潜艇。这使得飞机能够在大高度和远距离上发现敌方潜艇,吻合了高空反潜的需求,亦提高了机组人员和飞机的生存力。
如图3所示,两架磁探鹰可以往复运动,为P-8A组成警戒栅栏,封锁航道等狭长水域。这是磁探鹰的另一个应用方向。
6 总结
磁探鹰可以使大型反潜巡逻机在高空完成对潜艇的磁异常探测、跟踪和攻击。大型反潜巡逻机飞机不需因为接战目标而降低飞行高度,可以减轻机体所受的疲劳应力,延长飞机的服役寿命;也可以节约燃油,提升航程。目前,国内要实现这个目标,需要攻克小型全向性氦光泵磁力仪技术、无人机平台磁干扰自动补偿技术、磁异常信号综合处理与目标识别技术等关键技术,建议国内相关单位紧跟磁探鹰发展前沿,开展相关的研究工作。
(作者单位:91046部队)