飞翼无人机异军突起

飞翼无人机异军突起

■张  翚  白海慧  陈  朗

近年来，飞翼无人机快速发展，不少国家相继立项或推出新近研发的此类无人机。其中，土耳其自行研制的飞翼无人机安卡-3首飞成功；印度的自主飞翼技术演示机完成全状态飞行试验；伊朗展示了最新研发的“见证者”-191等多款飞翼无人机；俄罗斯“猎人-B”飞翼无人机据称已投入实战。

可以预见，如果继续保持这种发展势头，未来天空中此类无人机的身影将会越来越多。

那么，飞翼布局的优势和短板有哪些?飞翼无人机当前发展到了哪种程度？请看解读。

“猎人-B”飞翼无人机。

“神经元”隐身无人机。

令人“爱恨交织”的飞翼布局

提起飞翼无人机，很多人会立刻想到它那简洁、独特的外部形状。

常规布局飞行器主要由机身、机翼、尾翼和发动机等组成。其中，机身用于容纳乘员及货物；机翼和尾翼是主要的气动部件，其上有大量舵面用于飞行姿态操控；发动机是动力部件。各主要组成部分之间通常界线明显。飞翼无人机所采用的外部设计与常规布局飞行器明显不同，这种不同的外部设计被称作飞翼布局。飞翼布局的特点是机身与机翼融为一体，像是只有一个翼面。无尾飞翼布局则更“纯粹”一些，直接将发动机藏入翼身融合体内，取消尾翼，整个飞行器外形进一步简化。

飞翼布局设计的优点较多。首先，这种简约、平滑的构型有效降低了干扰和摩擦阻力，加上翼身融合体可产生更大升力，因此气动效率较高。

其次，飞翼布局的外部结构比较简洁，内部设施进行了优化，因此整机的结构重量相对较轻。而且，这种布局下，机身可用于搭载物资的内部空间较大，载荷区的分布比较科学，因此不仅载荷量较大，而且机体坚固、牢靠。

再次，飞翼布局机体整体上比较扁平，正向及侧向投影面积小，因此采用这种布局的无人机很难被雷达发现。再加上其翼身融合体边缘、发动机进气道和尾喷口等位置也采用隐身设计，有的地方“外敷”了吸波材料等，雷达就更不容易发现它。

既然优点这么多，那么为何现役飞行器中只有少数采用了这种设计呢？原因在于它同样存在短板。

其一，采用这种设计后，飞行器的控制舵面基本上只能置于翼身融合体的后缘，保持飞行器的横向和侧向稳定性较难，需要解决很多难题、积累不少经验，才能确保其正常飞行。很多国家不具备这样的技术基础和制造能力。

其二，采用飞翼布局的飞行器很难像常规布局的战机那样兼顾亚音速、超音速、巡航及高机动飞行等多种能力，往往是通过在设计时改变后掠角的大小来获得相应飞行能力。投入较大却难以满足飞行器多任务能力方面的需求，让一些国家望而却步。

其三，采用飞翼布局的飞行器展弦比一般较大，更容易引发气动弹性问题导致翼面震颤等，因而对设计、材料、工艺的要求更高。

以上原因，让一些研发国的研制人员对飞翼布局“爱恨交织”，一方面对其寄予厚望，集中力量突破核心技术，另一方面，却因要解决的问题太多，大多数国家的研制人员仍“不得其门而入”。但总体上看，飞翼布局的优点更加突出，其成功运用于飞行器的增益可以充分弥补其先天的短板。

安卡-3无人机。

RQ-170无人机。

从有人机向无人机拓展

对相关历史稍加回顾，就不难发现，各国对飞翼布局的研究与探索长期以来一直在继续。

美国诺斯罗普公司的初创者杰克·诺斯罗普，从20世纪20年代开始就在考虑飞翼布局的应用。20世纪30年代，他与其团队设计出飞翼验证机，并于1940年完成首飞。该验证机的操作稳定性当时并未达标，但考虑到飞翼布局的潜力，美军还是与杰克·诺斯罗普及其团队签订了研发洲际轰炸机验证机的合同。

几乎在同一时期，德国开始研究飞翼布局在滑翔机上的运用。1944年，德国的霍顿兄弟设计生产出人类历史上第一架无尾飞翼喷气式战斗轰炸机Go-229，其时速、载弹量、突破纵深能力方面都有明显提升。1945年，20架尚未完工的Go-229A及其最新改进型“霍顿IX”被美军缴获，同时落入美国人手中的还有整条生产线、全部技术资料和一大批研究飞翼战机的德国科学家。

在此基础上，美国经过多年研究，在20世纪80年代研制成功B-2隐身轰炸机。客观地说，B-2隐身轰炸机不论是外形还是所用控制技术、隐身技术等都借鉴了Go-229战斗轰炸机，以至于有媒体戏称Go-229战斗轰炸机是B-2隐身轰炸机的“伯父”。

随着科技进步尤其是无人机技术等新技术的发展，飞翼布局开始从有人机向无人机领域拓展，一批飞翼无人机先后出现。

美国在这方面起步较早，并取得一些成果，如RQ-170、X-45和X-47无人机等。

从外形上看，RQ-170无人机堪称缩小版的B-2，较高的气动效率让它拥有不俗航程。但在该机使用过程中，无人机依赖外部信号控制的短板暴露了出来。2011年年底，伊朗军队“诱捕”了一架对其进行侦察的RQ-170无人机。相关技术的泄露，差一点宣判了RQ-170无人机的“死刑”。

X-45无人机为了实现“察打一体”和追求更好的飞行性能，采用了比RQ-170无人机更大的后掠角，形似风筝，外部线条更加简洁。

X-47B无人机的设计，则体现出“站在前人肩头”的特点，它将X-45C无人机的风筝布局加两片尾翼操纵与B-2的布局特征相融合，试图借此既拥有风筝布局的低阻力特性和较长的弹仓，又获得较为宽大的内部空间。

这些研究与探索，以及已投入使用无人机所彰显出的效能，吸引了不少国家先后加入研发飞翼无人机的行列。

法国、希腊、意大利、西班牙、瑞典和瑞士6国联合研发了“神经元”隐身无人机，该机据称具备雷达和红外双重隐身能力。

英国则研发了“雷神”无人机，据称其能超远距离飞行，具有自动防卫能力。

俄罗斯先是开发出外形酷似飞镖的“电鳐”无人机，又在此基础上研发了S-70“猎人”无人机，后者成为世界上首款投入实战的较大型察打一体飞翼无人机。

伊朗近年来动作不断，先后推出一系列“见证者”无人机，如“见证者”-141/161/181/191等。

土耳其、韩国、印度等国也在积极发展飞翼无人机，试图在该领域占据一席之地。

“雷神”无人机。

“见证者”-191飞翼无人机。

“拓能”“进化”之路刚刚开始

和采用飞翼布局的其他有人战机一样，这种设计所带来的隐身、大升力等特点，使飞翼无人机的发展前景相当广阔。可以预见的广阔舞台以及巨大的应用潜力，反过来又推动了飞翼无人机的发展。当前，飞翼无人机正朝实战化、易操作、智能化等方向发展。

更加实战化。凭借独特的造型，飞翼无人机天然地具有一定“穿透性打击”能力。未来战场上，在解决了航程、载弹、灵活性等问题之后，飞翼无人机大概率会承担起当前隐身有人战机的部分任务，因此实战化是其今后的发展趋势之一。体现在航速上，飞翼无人机将飞得更快。这一点，从飞翼无人机后掠角的变化上就可以看出一些端倪。早期的RQ-170无人机后掠角35°左右，能长时间续航和达到亚音速；稍后的“神经元”隐身无人机后掠角55°左右，能跨音速飞行，具有较强机动能力；近年来追求超音速突防能力的飞翼无人机，后掠角大都超过60°。隐身能力是飞翼无人机的看家本领，但随着反隐身手段的增多，飞翼无人机的隐身能力只有继续“进化”，才能提升战场生存力。俄罗斯的“猎人-B”机尾喷口由最初的可收敛喷口改成注重红外特征控制的扁平喷口，各个辅助进气口也被归置成机尾左右两个经过重新设计的进气口，就是为了提高隐身性能。从实战化的角度来分析，未来飞翼无人机的探测器和天线都可能采用共形设计，以进一步降低其可探测性，适应实战要求。

更易于操作。当前，把很多国家的研发人员挡在成功研制飞翼无人机“门槛”之外的，主要是飞翼无人机的飞行难以操控。这是因为，影响飞翼无人机飞行的因素既复杂又多变，这种多变反过来又使其飞行环境变得更加复杂。因此，今后的飞翼无人机研发势必会在这方面用力，一是通过全面、深入、详尽地“诊断”，摸清各种因素作用的过程与后果，通过有针对性的设计使操控变得更加科学、合理、到位，让飞翼无人机的飞行更加稳定、安全。二是通过大量的试验与论证，使学习操作飞翼无人机的程序更加简明、动作更加简单，达到易学易用的程度。

更加智能化。当前无人机的发展，在经历了人工遥控、自主飞行控制阶段后，正渐渐向“自主任务控制”阶段迈进。人工智能的发展，同样会惠及飞翼无人机。这是因为，当前飞翼无人机的定位大都是作战型无人机，有的还被赋予“忠诚僚机”的定位。无论是充当“忠诚僚机”还是更大程度上的自主作战，都必须让其先“聪明”起来。因此，新一代飞翼无人机必然会变得更加智能。未来，“高智商”的飞翼无人机可能会与低成本消耗型无人机、“蜂群”作战无人机等搭配使用，共同构成适应强对抗环境的无人机谱系，在智能化战争中发挥作用。

供  图：阳  明