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秘密支援烏克蘭的彈簧刀無人機,安靜難察覺,戰場上戰績沒有

文|馮乃武 每週更新

649 21世界新型作戰系統

在本世紀初期,美軍在阿富汗戰爭中大量試煉了捕食者無人機、全球鷹無人機等各類大型無人機裝置,雖然取得了非常出色的成就,但是也暴露出了攜帶不方便、造價高昂、遙控控制靈敏度不靈活等問題。為了解決這些無人機存在的問題,美軍在2008年啟動了一個專案,專案命名為阿努比斯計劃,這個計劃的目的是為了研發微型無人機,用於對敵對目標實行精確殺傷和偵查監視的作用,該計劃的最終產物就是本期武器大講堂的主角-彈簧刀戰術導彈系統。

無人作戰才是未來主流

當年美國提出這個專案的需求跟美國航空環境公司的一款炮射無人飛行器理念有幾分重合之處,因此美國國防部直接授權航空環境公司在這個基礎上研發這種單兵微型戰術導彈系統,得益於有現有的研發基礎,在第二年的2009年就正式完成了基礎研製,並在阿富汗戰場秘密測試取得不錯的成績,於是在2011年正式開始訂購進行實戰測試,於2011年開始在部隊普及配發,這便是彈簧刀無人機的發展歷程。

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彈簧刀無人機屬於一種戰術導彈系統,由無人機主體、發射裝置和控制裝置三個部分組成,無人機主體部分包括機頭綜合感測器、前後主翼、機身、垂尾以及動力系統組成。

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無人機主體引數有兩個型號,其中彈簧刀300型號的機身長495毫米、直徑76毫米、包括髮射筒重2。5千克,彈簧刀600型號的尺寸會更大一些,長度達到了1300毫米、直徑為150毫米、重量為15千克(不含發射裝置)。

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無論是300型號還是600型號,無人機的設計都是為了為步兵排提供偵察支援和精確火力打擊一次性使用的,機身設計採用了非圓截面設計,上面是圓弧形截面,下面扁平用於收納機翼。

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在機頭的設計上,300型號使用的是固定的半球狀變焦雲臺,裡面安裝了光學和紅外攝像機,在機頭的正前方和靠近下方的位置設計有兩個彩色光學攝像頭的進光孔,用於像無人機一樣為遙控人員提供實時的影象。

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側面是紅外攝像頭,用於為操作人員提供紅外畫面進行夜間作戰使用,在機頭內部還集合了GPS定位系統,用於輔助識別、跟蹤和接合目標實現精準的打擊。

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由於配置比較低,尺寸也不是很大,因此300型號大多是用於廉價地與遠端目標交戰和協助解除被敵人火力壓制的單位使用,或者是使用外部雷達和紅外檢測引導等“輔助目標跟蹤器”來鎖定靜止和移動目標。

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600的型號與300的機頭設計有所不同,600的型號機頭設計的是一個球形萬向節可動雲臺,裡面配備有更加先進出色的高解析度高效能光電/紅外(EO/IR)感測器套件、GPS定位系統和精密飛行控制系統,在尺寸和感測器精度以及內部的處理器上都比300型號提升一個量級,因此600的型號可以在更大對峙距離下精確攻擊超視距目標,不需要外部雷達或紅外監測引導。

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機身往後是戰鬥部的位置,300型的戰鬥部最多隻能搭載0。32千克重的戰鬥部,這個戰鬥部威力僅僅相當於一枚40 毫米手榴彈的炸藥,因此主要用於摧毀人員當做遠距離處理空曠區域徒步武裝人員和車輛中的人員使用。

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而600型的戰鬥部一般為反裝甲彈頭,可以對抗防護力更強的輕型裝甲目標,所以除了可以處理人員之外,還可以遠距離精準打擊輕型裝甲目標。

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彈簧刀無人機的機翼採用前後雙翼和垂尾的設計方案,前翼向後旋轉90度收納到機腹下方,後翼向前旋轉90度收入機腹下方,300型的垂直尾翼向下翻轉180°與機身貼合。

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600型號由於增大了垂直尾翼的高度和麵積,所以採用旋轉90°與機身貼合的設計。在發射前的摺疊狀態時各個翼面與機身渾然一體,不多佔用空間,這樣可以有效縮小發射筒的尺寸。

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在發射之後,無人機上的主控計算機控制機身上的旋轉軸帶動前後機翼和垂直尾翼展開,實現類似於鴨式氣動佈局的結構,此時機身搭配機翼像正常的固定翼飛機飛行。

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由於設計的時候機翼是固定在旋轉軸上的,主翼可以在0-90度的這個角度任意變化,所以設計師順便的將變後掠的功能設計到了機翼上。

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當無人機進行巡航飛行的時候減小後掠角,提高低速時的失速裕度和操縱性。而在接近目標時則增大後掠角,前面後掠後翼前掠形成更加出色的空氣動力學結構,從而減小阻力提高飛行速度,增加攻擊的突然性,透過這套技術,可以讓彈簧刀無人機在101~157千米每小時的速度範圍內飛行,輕鬆追擊地面各類裝甲車輛和武裝人員。

動力系統使用的是鋰電池搭配電動馬達後置螺旋槳驅動的方式,螺旋槳是可以摺疊的,在發射前跟機翼一樣貼合在機身上。

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在從發射筒發射出去的時候啟動電機,螺旋槳會隨著電機的運轉而旋轉,在離心力的作用下自動甩直,開始提供推力。

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彈簧刀300無人機的動力系統可以讓他實現101千米每小時的巡航速度和161千米每小時的最大速度,內建的鋰電池可以提供10千米、15分鐘的續航,因此300型號並不是很適合用於偵察和長距離打擊,更多的是用於短近距離戰場監測和武裝人員清理。

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而600型號可以實現113千米每小時的巡航速度和185千米每小時的最大速度,續航里程更是提升到了40公里、40分鐘以上,因此600型號搭配高精度感測器可以進行遠距離精確狙殺任務,甚至在中近距離40分鐘以上的續航時間還能擔任盤旋監控的任務。

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再加上是電動的方案,動力系統具有靜音、紅外特徵小、安全可靠的優勢,因此即使在非常近的距離內也難以探測、識別和跟蹤到,在執行隱蔽殺傷任務和監控的時候具有極大的優勢。

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在發射方式上,彈簧刀無人機採用的是類似於迫擊炮的方式,透過壓縮空氣將無人機從發射管中丟擲,發射器包括髮射筒、摺疊支架和底座,只需要幾秒鐘就可以部署完畢。

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發射筒內部有一個活塞,活塞與發射筒底部用一根限位繩相連,防止活塞隨無人機飛出,發射筒與一個壓縮空氣填充器連結,一個發射筒可以重複利用多次發射,這樣的發射方式具有噪音小、無塵和光亮、便安全的特點,非常有利於隱蔽步兵和特種作戰使用。

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當然在最近這些年,設計公司已經對發射裝置做了最佳化,目前可以透過一個具備太陽能充電能力的發射箱進行發射,發射箱內部可以預裝6個300型彈簧刀無人機,透過發射遙控器以及系統程式設計實現流水批次化發射部署。

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除了發射器之外,一般還會配備一套作業系統,作業系統主要用於控制飛行、實時監控和命令下達等,在發射飛行器之前需要對通訊鏈路進行對碼,類似於我們使用無人機的時候和遙控器對頻一樣的操作,飛行器主體內部內建了高靈敏度的訊號接收天線、影片訊號發射天線和GPS天線,可分別用於接收地面控制訊號、向地面傳輸無人機所拍攝的影片訊號、接收GPS衛星訊號用於導航等等,也就是我們常說的圖傳和遙控功能。

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目前無人機技術已經很成熟了,彈簧刀無人機在飛行的大部分階段,基本上無需操縱手干預就能自動調整飛行姿態到達預設的目標,當然,如果在飛行的過程中需要改變攻擊目標,操縱手還可以隨時解除攻擊狀態,讓無人機將尋找下一個目標或者按照新的指令攻擊目標。

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在日常儲存和移動上,除了可以安裝在發射器中進行儲存運輸之外,還能透過一個移動箱儲存移動,彈簧刀這樣的運作模式能為作戰部隊提供的一種揹包式、快速部署、自主巡航式的精確打擊武器,用於打擊戰場移動陣地或基地固定防禦陣地的超視距目標。

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目前彈簧刀300無人機的單價在6,000美元左右,600型號目前未公開具體單價,自2011開始首次在阿富汗戰場使用之後,便得到前線的認可,截止到2013年8月28日,彈簧刀無人機共計獲得了5140萬美元合同,創造了微型無人機單位時間內合同金額的最高紀錄,反映出美軍對該無人機戰鬥效能的認可。並在2021年9月,美國特種作戰司令部再次敲定一份2032萬美元的合同用於採購彈簧刀600型無人機,可見未來這型別的單程自殺式無人機將會是戰場的主流之一。

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今年的烏克蘭和俄羅斯的戰爭中,美軍在4月份向烏克蘭先後提供了400架彈簧刀300型無人機。在今年9月再次向烏克蘭提供效能更強大的“彈簧刀”600型無人機,在現代化戰爭中不知道將會是如何的發展,武器本身無罪,要看使用的人如何使用,期待世界和平。