澳门风云迅雷下载:透过迷雾的电眼：全球鹰无人机

2011-10-20  

　　各型RQ-4“全球鹰”无人机用于进行空中成像（光电和雷达）侦察和无线电技术侦察，以向地面指挥所传递情报并实时处理，为空军和其他军种在各个战区的行动提供保障。目前它是唯一批量生产的高空长航时战略无人机。

　　RQ-4“全球鹰”无人机的历史始于1995年5月，当时特里达因-瑞安航空公司（现在是诺斯罗普-格鲁曼公司的一部分）的“全球鹰”项目在无人机竞标中获胜。该机侦察高度不少于2万米，续航时间超过一昼夜。有5家公司参加了持续了六个月的竞标。1998年2月，“全球鹰”从位于加里福尼亚州的爱德华空军基地起飞，完成了56分钟的首次飞行。

　　按照ACTD先进技术构想演示计划，RQ-4“全球鹰”无人机从1998年开始交付，2003年交付完毕（当时美国空军接收了第7架）。前6架中有3架在1998-2002年的试飞和作战使用中坠毁。试验样机在阿富汗和伊拉克的军事行动中经过了部队试验。

　　其中2003年3月8日到5月2日在伊拉克的军事行动过程中，由美国本土（加里福尼亚州比尔空军基地）控制的RQ-4A“全球鹰”无人机完成了16次战斗出动（总航时约357小时），仅占航空部队侦察飞行总量的3%（占高空侦察飞行总量的5%），却获取了时敏目标全部情报的55%以上，这些情报经位于美国本土的地面指挥所处理后通报给战斗分队，分发和通报所需时间加起来不超过10分钟。

　　“全球鹰”无人机采用正常气动布局，大长度低单翼，V形尾翼。机翼和尾翼用碳纤维复合材料制成。半硬壳式机身用铝合金制成。头部大透波整流罩下方是直径1.22米的抛物线型卫星通信天线。下面的仪表舱里装有侦察设备。机身中部有副油箱，尾部是一台罗尔斯-罗伊斯AE3007H双路式涡喷发动机，最大推力36.8千牛。起降使用可收式三点式起落架。

　　机载无线电电子设备系统包括：成像侦察设备（光电站和侧视雷达，无线电技术侦察设备和无线电电子对抗设备，导航分系统，一体化情报发送与接收系统，ATACCS目标指示系统和中继传输设备）。

　　休斯公司于90年代中期研制的HISAR合成孔径雷达能获取地面目标的雷达影像。为了扫描两侧的空间，无人机采用了0.36×1.27米的波导管缝隙天线阵，天线为机械驱动，可在下半球范围内改变高低角，方位角变化幅度为±45度。为了缩短研发时间和降低研发成本，休斯公司采用了在研发U-2S侦察机的ASARS-2雷达时所用的一系列技术方案。

　　HISAR工作波段是8-12.5千兆赫，辐射脉冲功率3.5千瓦，能确保以三种工作状态接收距离20-200公里的雷达影像。

　　在第一种合成孔径雷达状态下工作时，以1米的线分辨率和约138000平方公里/昼夜的工作效率对地面进行照相。在对单块地段照相状态下，该站能获取2×2公里地段的高质量雷达影像（线分辨率约30厘米）。在合成孔径雷达状态下工作效率为每小时80块地段。在移动目标选择状态下，能在120秒钟内扫描90度扇面的地面，确定运动速度7.2-127.4公里/小时的单个目标和编队目标。

　　距离185公里时坐标定位精度约10米，重290公斤。

　　通过光通量的偏转，柯达公司的光电系统能同时在可见光和（0.4-0.8微米）和红外波段（3.6-5微米）照相。其扫描扇面方位角为±15度，高低角为±80度（垂线的下半球）光轴稳定精度为3微弧度，系统重约100公斤。

　　光电系统有三种工作状态：对长条地带照相，对单块地段进行高分辨率照相，获取立体影像（在各种情况下最大照相距离不超过65公里）。

　　在第一种状态下，对宽0.1-10公里的地带分别以0.7和1.15的线分辨率进行可见光和红外照相。系统工作效率为10400平方公里/昼夜。在高分辨率状态下（分别是0.35米和0.9米）对接近2×2公里的地段进行监视。同时，系统可每昼夜传递1900张这种地段的照片。为了获取立体影像，采用第二种状态加多帧叠加的方法。

　　为了补偿飞行时振动和无人机结构弹性变形的影响（能导致定位精度降低），在光电系统的组成中有牢固固定并得到“导航星”无线电导航卫星系统内置接收机的修正的惯性导航系统组件，它能确保同时接收来自5颗导航卫星的信号。

　　利顿公司生产的LR-100无线电技术侦察站用于探测无线电电子辐射源，确定其类型和坐标及工作状态。工作频段（2-18千兆赫）向低频方面能扩展到70兆赫，向高频方向能扩展到80千兆赫。重量为23公斤。 

　　向用户传递信息和控制无人机可以使用多个通信信道。在使用卫星系统时信息传递速度不超过50兆比特/秒，而在视距内（无人机飞行高度2万米左右时视距约为500公里）传递情报时可达137兆比特/秒。

　　机载防护系统包括AN/ALR-89（V）雷达和红外辐射告警站、AN/ALE-50拖曳式假目标（3个）。AN/ALR-89（V）雷达和红外辐射告警站中使用2部雷达辐射告警接收机和1部脉冲与连续激光辐射告警接收机。

　　“全球鹰”无人驾驶系统包括无人机和地面设备，为了提高机动性，后者被放置在集装箱中或专用拖车上。地面设备是地面控制与情报处理站、起降保障站以及无人机技术维护设备和其他辅助设备。

　　地面控制站是一个标准集装箱，装有空调、各种通信设备和发电机，里面设有战勤编组指挥员和无人机、成像与无线电电子技术侦察设备、通信系统控制和情报传递设备操纵员的自动化工作席位。每个地面控制站可同时控制3架RQ-4“全球鹰”无人机。

　　起降保障站在功能上归地面控制站管理，任务是在驻扎机场区域内对无人机进行控制。起降保障站里设有飞行任务准备和通信与控制系统控制自动化工作席位。在飞行前准备阶段，操纵员必要时可对飞行计划进行修改。

　　为了保证无人机的使用和技术维护，配备了功率为30和90千瓦的发电设备、设备日常修理检测系统。主要用内置检查系统来检查机载设备，这样减少了地面维护设备的数量，不需要使用各种配用器和联接系统。

　　用C-17A军用运输机运输一套“全球鹰”系统需要2个架次，而用C-5B需要1架次。

　　美国专家通过分析RQ-4A“全球鹰”无人机的使用经验发现了该机的一些不足。主要是有效载荷重量和大小受限，机载能源系统功率在一次出动中不足以支持整个侦察设备系统的运转。因此美国空军修改了RQ-4A“全球鹰”无人机采购计划，以优化战术技术性能，加速工作进展。整个大规模研发周期分为四个阶段，每个阶段都为尔后的生产进行改进：

　　第一阶段（2000年到2003年中期），研制起飞重量12117公斤、有效载荷900公斤的无人机（演示型分别是10900公斤和860公斤）。

　　第二阶段（2002年中期到2005年中期），将起飞重量增加到14600公斤，有效载荷重量增加到1360公斤。主要的技术问题在于保证巡逻时间在20小时以上，航程不少于2200公里，提高供电系统的能力（从17千瓦提高到25千瓦）。为此需要改进机身、机翼和动力装置（减少放气，优化高空性能）。下一步计划在无人机上安装功率更大、更经济的发动机和用来启动发动机及进行地面测试的辅助动力装置。2003年开始批量生产RQ-4B Block20型。计划为美国空军购买6架。

　　第三阶段（2003年中期到2006年中期），为无人机装备新一代设备——ASIP宽频无线电和无线电技术侦察系统及INMARSAT卫星通信系统。该型代号为RQ-4B Block30，从2007年开始试飞。美国空军需要约26架。

　　第四阶段（2004年中期到2007年底），按照MP-RTIP计划为无人机安装有主动相控阵天线的合成孔径雷达。该计划为包括在“全球鹰”无人机在内的各种运载平台研究主动相控阵天线合成孔径雷达。为“全球鹰”无人机研制的雷达天线阵列尺寸为1.5×4.5米，发射功率为20千瓦。2006年开始在“海神”无人机上试飞装在吊舱中的雷达原型，而自2009年起在“全球鹰”无人机上试验。装有MP-RTIP合成孔径雷达的无人机型别代号为RQ-4B Block40。美国空军计划购买15架。有效载荷中还可以包括超光谱传感器。

　　此外，在该阶段计划提高地面设备的可靠性、适修性和对生化武器的防护性，保证发动机能在18000米的空中启动。但是为此需要重225公斤的辅助动力装置，这大大减少了有效载荷的重量。

　　量产型无人机价格估计为1900万至2700万美元（不含有效载荷，Block30的有效载荷价格为2710万美元，Block40的有效载荷的价格为3900万美元），而全系统价格为5700万至6200万美元。美国空军目前需要55-60架“全球鹰”无人机，将以每年5至6架的速度装备。

　　为了提高岸基巡逻机与MMA新型多用途飞机联合执行任务的效能，美国海军打算广泛使用岸基无人机。因此正根据BAMS计划研制能连续36小时以上、在约16000米的高空对半径不小于3000公里的海域进行全昼夜监视的无人机。BAMS无人机能保证在宽广的海洋空间和近岸水域为保护海军舰船和设施而进行侦察、监视和情报收集，对目标进行探测、分类和识别。

　　2008年4月，在经过6年的新无人驾驶系统原型机遴选过程之后，美国海军与诺斯罗普-格鲁曼公司签订了为期89个月的以“全球鹰”为原型的无人机研制和演示合同，总额11.64亿美元。RQ-4N新型无人机将是RQ-4B Block20的海军型。机载设备中将包括探测距离为200公里的环视雷达、光电系统以及无线电和无线电技术侦察设备、通信和中继设备。

　　BAMS项目一共将装备68架无人机，它们将与海军正在购买的108架P-8A“海神”新一代岸基巡逻机一起用于海上监视和目标指示，以这种组合取代现役225架老化的P-3C“猎户座”无人机。按BAMS计划在研的监视和侦察设备预计到2014年前初步形成战斗力。

　　目前，出于从高空进行空中侦察的必要性，再加上经济效能高，美国空军非常需要“全球鹰”无人机。在回答美国空军到2011年前用“全球鹰”无人机取代U-2高空侦察机的计划的反对者时，诺斯罗普-格鲁曼公司高空长航时系统计划经理E 维尔比说，这种无人机飞行一小时的成本为13000美元，而U-2飞机为23000美元。不仅如此，如果部分削减维护人员维持开支，“全球鹰”无人机一小时的使用成本仅为6000美元左右。

　　北约的欧洲成员国、澳大利亚、韩国及日本都是“全球鹰”无人机的潜在买家，考虑到出口潜力，“全球鹰”无人机的的总产量可能为200-250架。