彩虹-4：無人機中的AK－47

無人機技術(shù)的發(fā)展可謂日新月異。隨著一批貼有“高空長航時”“隱身”“高速”等標簽的高端軍用無人機紛紛亮相，采用活塞發(fā)動機、螺旋槳推進的察打一體無人機似乎顯得有些落伍。然而，“彩虹”系列無人機的設(shè)計者卻認為：無人機面對的是一個細分市場，所謂的高端無人機并不會給價廉、可靠、用途廣泛的中低端無人機市場帶來重大沖擊。如同享譽世界的一代名槍AK-47一樣，無論是各種先進單兵武器，還是衛(wèi)星、導彈、隱身戰(zhàn)機的出現(xiàn)，都無法撼動AK-47的江湖地位。這就是“彩虹”無人機的設(shè)計理念：打造無人機中的AK-47。而彩虹-4無人機正是這一理念下的杰作。

買得起、用得起、損失得起

從飛機進入戰(zhàn)爭的那一天起，它便面對著一個永恒的難題：如何在充滿威脅的戰(zhàn)場中生存、突防？為了解決這一難題，人們嘗試過許多途徑――高空高速、超低空、電子干擾、隱身……帶來的結(jié)果是，戰(zhàn)機的技術(shù)越來越復雜，價格越來越昂貴。然而，無人機技術(shù)的發(fā)展卻另辟蹊徑――即使損毀也不會造成人員傷亡，相對低廉的價格使損失能夠承受。從這個意義上說，好無人機首先必須做到買得起、用得起、損失得起。

全套的彩虹-4無人機系統(tǒng)包括一套地面控制站設(shè)備、三至四架無人機和相關(guān)偵察、攻擊載荷等。那么，這樣一套無人機系統(tǒng)的售價大概是多少呢？雖然由于不同的配置會導致不同的價格，但可以肯定的是，彩虹-4系統(tǒng)的售價在同類無人機中具有極強的競爭力。與常見的三代戰(zhàn)斗機相比，彩虹-4系統(tǒng)的價格只需其20％左右，比一架高級教練機還要便宜得多，所以即使是軍費不甚寬裕的中、小國家也完全買得起。

通過防干擾數(shù)據(jù)鏈，彩虹-4擁有250公里的控制半徑，如果加裝衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈，則可達到2000公里。這就意味著彩虹-4的地面控制站通常處于戰(zhàn)場的安全地帶。而相對易損的無人機，彩虹-4的單價遠遠低于國際市場上一輛主戰(zhàn)坦克的價格，不僅實現(xiàn)了損失得起，對于軍費相對充裕的用戶來說，甚至可以視為消耗品。

彩虹-4采取鼠標控制。“操作界面很干凈，不會像搖桿控制的界面會有很多晃來晃去的坐標系，控制員也不必經(jīng)過飛行員那樣的嚴苛培訓。”總師石文很有信心地介紹說，“從下達完起飛指令到飛機進入巡航模式都是預先設(shè)置好的，發(fā)現(xiàn)目標以后只要點擊目標又有固定程序進入跟蹤捕獲和打擊程序，下達返航指令以后飛機會自行滑降，整個過程自動化程度很高。購買者經(jīng)過一個月的培訓即可讓彩虹-4上天，最多三個月就能形成戰(zhàn)斗力。熟練的控制員甚至可以控制多架無人機分別攻擊多個目標。”

由于采用全電操縱等高可靠技術(shù)，和有人飛機每次返航后需要數(shù)小時維護不同，彩虹-4在執(zhí)行完任務返航后，只需經(jīng)過半小時的加油和檢查又可再次出動。至于該機的機體壽命，則可達到數(shù)千飛行小時的水平.目前設(shè)計人員正朝著機體壽命數(shù)萬飛行小時的目標努力，以求達到民航客機般的經(jīng)濟性。

一次出動打擊6個目標

買得起，并不意味著可以對作戰(zhàn)威力降低要求。彩虹-4的設(shè)計重點關(guān)注了對作戰(zhàn)威力影響最大的載荷－航程指標，彩虹-4達到了40小時最大續(xù)航時間和345公斤最大有效載荷。

實現(xiàn)這一指標的秘訣在哪里呢？

作為彩虹-4的設(shè)計單位, 中國航天空氣動力技術(shù)研究院在氣動設(shè)計方面有著深厚的底蘊。在彩虹-4的研制過程中，設(shè)計團隊借助研究院的空氣動力基礎(chǔ)研究經(jīng)驗，成功突破了高升阻比氣動布局、大展弦比機翼氣動彈性以及特殊機頭橫向分離渦對穩(wěn)定性影響等關(guān)鍵技術(shù)，所以彩虹-4的氣動外形設(shè)計達到了國際先進水平。以對無人機長航時飛行極為重要的升阻比為例，彩虹-4達到了20以上；巡航升力系數(shù)接近1.0。配合優(yōu)化設(shè)計的變距恒速螺旋槳，在降低巡航油耗的同時，大大提高了起飛可用功率。

345公斤的載荷能夠掛載多少武器呢？彩虹-4的翼下設(shè)有4個掛點，通?？蓲?SPAN lang=EN-US>4枚導彈或炸彈。在使用最大載荷時，內(nèi)側(cè)的兩個掛點使用復合掛架可分別掛載兩枚導彈，這意味著彩虹-4出動一次即可對6個目標實施精確打擊！如果使用正在研發(fā)的15－20公斤級導彈，則可掛載多達10枚。

5000米高度即察即打

同樣，損失得起并不意味著可以輕易損失。

在彩虹-4的性能指標中，有這樣一個數(shù)據(jù)――巡航高度5000米，這一性能超出了大多同類無人機。同時，在彩虹-4的主配彈藥AR-1導彈的性能指標中，也有一個與此巡航高度匹配的數(shù)據(jù)――最大發(fā)射高度5000米。這兩個數(shù)據(jù)互相印證，說明彩虹-4可以從5000米高度對目標實施打擊。

再來看另一組數(shù)據(jù)：瑞士厄利空公司研制的35毫米高炮最大射高3000米；著名的“毒刺”單兵防空導彈有效射高3000米；英國“長劍”地空導彈有效射高3000米；法國“響尾蛇”地空導彈有效射高3500米……也就是說，陸軍團以下裝備的防空武器都不會對彩虹-4構(gòu)成威脅，恐怖武裝所能獲得的防空武器，面對能在5000米高空作戰(zhàn)的彩虹-4更是望塵莫及。

當然，要想真正實現(xiàn)5000米高度巡航作戰(zhàn)，還要看偵察載荷是否“給力”。在這方面，彩虹-4同樣做得非常到位。該機的偵察載荷有兩個，其中光電平臺內(nèi)集成有可見光、紅外、激光測距、激光指示功能，對中型坦克類目標最大探測距離為15公里，可對目標實施全天時觀察；如果遇到云層干擾，則可以使用機載小型合成孔徑雷達，最大探測距離約為50公里，最高分辨率達0.5米，可有效識別戰(zhàn)場上的常見目標。

由此看來，彩虹-4的無人機平臺與偵察攻擊載荷完美匹配，成功實現(xiàn)了5000米高度作戰(zhàn)，并能做到在這一高度上即察即打。這種能力不僅大大提高了無人機戰(zhàn)場生存概率，而且在提高打擊效能方面也有重大意義。通常，長航時無人機由于具有獨特的氣動布局，其降高速度不會超過每秒10米，如果在5000米高度巡航，降至3000米高度發(fā)起攻擊，需要花費三分鐘多的時間，這一時間差給目標留出了逃逸或掩蔽的機會。5000米高度即察即打，則使目標一旦被發(fā)現(xiàn)就很難逃脫。