ASN-301反輻射無人機專破雷達
一、ASN-301反輻射小型無人機的前身
經過幾十年的不懈努力,中國的翼龍和彩虹系列武裝無人機已經佔據了全球四分之一以上的市場份額,這表明中國產軍用無人機已經成為國際市場的熱門產品。在中國無人機家族中,有一款較不起眼的ASN-301反輻射小型無人機,雖然不具備打擊地面設施或坦克裝甲車的能力,但它配備特殊的反輻射導彈,可攻擊大型地面防空雷達系統,被稱為“雷達殺手”。2017年以來,中國自主研發的ASN-301反輻射無人機多次亮相阿布扎比防務展和沙特世界防務展。為了對付美國愛國者防空系統,中國曾秘密引進以色列的哈比反輻射無人機。中國先後以5500萬美元的總價從以色列引進了100架哈比高速反輻射無人機,作為以色列航空工業公司的產品,哈比無人機自1997年在巴黎航展上亮相以來,就引起了中國、印度、韓國等多個國家的關注。 據悉,該機型的整體機翼無人機採用三角形佈局設計。它由活塞發動機推動並由火箭提供動力。它配備了紅外線搜尋、優越的計算機系統和全球定位系統等新技術。設計的軌道飛越目標所在區域。敵方防空系統雷達開啟後,搭載該型無人機的“雷達信號傳感器”可對其進行有效引導,以185km/h的速度沖向雷達站,引爆32公斤高- 攜帶炸藥,這是第一個癱瘓的。敵方防空系統,為隨後的彈道導彈襲擊鋪平道路。
哈比無人機除了具有強大的攻擊能力外,還具有體積小、無無線電波和光學特性、噪聲值低等特點,使其能夠悄無聲息地飛越目標而不會被敵方防空雷達發現。結合其500公里的有效航程和5小時以上的巡航時間,中國採購100架該型無人機當時確實可以有效制衡對方部署的愛國者防空系統。隨著美國陸續向台灣出售雷達性能較好的愛國者-2/3防空系統,雷神公司計劃在台灣建造AN/FPS-115遠程超高頻預警雷達,中國也開始注意到以前購買的哈比無人機已無法反制新一代雷達,而以色列已將哈比升級至哈洛普自殺式無人機,哈洛普無人機升空後可以自動駕駛通過電磁波輻射搜尋目標或人工遙控的方式對敵方發起自殺式攻擊,如果沒有攻擊目標,該無人機可返回基地。中國原本欲將100架舊式哈比無人機送回以色列原廠進行升級卻遭美國施壓以色列拒絕,就這樣,在美國的阻撓和技術封鎖下,中國升級哈比反輻射無人機的願望落空了。但是,美國的緊逼強迫中國自力研製國產反輻射無人機。中國西北工業大學研製國產反輻射無人機的首架在2001年7月進入了面測試階段。由於英國拒絕向中國提供AR-731風冷活塞發動機,讓中國意識到發展國產發動機的必要性。隨著中國在自動控制系統、人工智能、大數據和網絡技術等方面的突破,國產哈比無人機JWS-01終於在2017年亮相,而外貿型號ASN-301防輻射無人機也在展會上亮相。ASN-301反輻射無人機雖然模仿以色列的哈比無人機,但技術水平遠高於哈比,而且該型無人機在許多新技術的使用上也取得了突破。外觀方面,ASN-301採用小展弦比和無尾三角翼的氣動佈局。從外觀上看,中國產反輻射無人機與以色列哈比無人機相似,但ASN-301的機翼配備了四個折疊的直接側向力機翼,這使得該機具備強力轉身的能力。
二、ASN-301性能及優勢
2017年7月30日,在朱日和演訓基地,一款外形奇特的反輻射無人機首次亮相。這款型號為ASN301的反輻射無人機由西北工業大學研製,ASN301反輻射無人機的機長2.5米,翼展2.2米,全重200公斤,最大飛行速度220公里/小時,續航時間4小時,作戰半徑可達280公里。優點是機動靈活,航程遠,續航時間長,反雷達頻段寬,智能程度高,生存能力強,可全天候使用,採用普通車用汽油或航空汽油作為燃料。ASN301的打擊方式和以色列哈比無人機類似,但造價更加便宜,一架以色列原裝哈比無人機造價約250萬美元,但ASN301只要200多萬人民幣。與哈比無人機相比,ASN-301有兩個優勢:(1)增加了與指揮所實時高速互聯的通信能力,通過無人機和指揮所之間的無線數據鏈,後方指揮人員能夠實時監控ASN-301獲得的前線信息,增強戰場感知,根據具體需要干預該無人機的作戰活動。哈比無人機完全沒有這樣的能力,它完全依靠發射前獲得的情報信息,而且必須確保獲得較為精確的目標位置,才能發射起飛。而ASN-301將可以根據相對模糊的情報先行發射,在可疑目標區域進行巡邏搜索,指揮人員可以根據無人機收集到的戰場信息,再行決定如何選擇最佳目標,以最合適的方式實施攻擊。(2)增加了視頻偵察能力,ASN-301解決了哈比反輻射無人機只能夠探測無線電輻射的缺陷,增加了光電視頻偵察和實時圖像傳輸能力。這樣指揮人員除了可以獲得無線電偵察信息,還可以觀察到戰場光電圖像,感知能力與哈比無人機相比有天壤之別。而且,一架ASN-301可以探測其它ASN-301無人機實施攻擊的效果,從而令指揮人員依靠自身能夠直接控制的無人機,即可實時了解攻擊成效,決定是否需要實施二次打擊。
ASN-301設計為小展弦比大三角翼布局,沒有平尾,操縱翼面包括全翼展升降副翼、翼尖垂尾方向舵。機身呈圓柱狀,頭部有放大的無線電探測與光電器材艙。該機有一個精巧的氣動控制設計,即在機翼裝有四個摺疊式直接側力翼面,從而在水平巡航、俯衝攻擊時能夠實現不帶傾斜動作的轉彎,這樣可以顯著提高攻擊目標的最終命中精度,最大化打擊效果。其最為關鍵的無線電輻射制導頭,使用反輻射導彈常用的四臂雙模螺旋天線。配備寬頻帶處理能力,有著較大的動態工作範圍,帶寬覆蓋2到18兆赫,可攻擊多種地面雷達,包括常見的防空武器系統搜索、照射雷達。專門探測俯仰方向的兩台天線覆蓋向上35度、向下110度的範圍。兩個方位角天線,覆蓋左右各35度。導航系統融合了慣性導航、GPS定位、自動駕駛儀、光纖陀螺、磁羅盤等技術。ASN-301使用活塞螺旋槳發動機,但起飛由火箭助推器完成。該活塞發動機可以使用普通汽油,不強制使用高質量航空燃油。ASN-301無人機連包括1個拖車或高機動卡車搭載的地面指揮所、3輛發射車、1輛電源輔助車。每輛發射車安排6個發射箱,比哈比少三個,這可能與機體增大有關。發射時,無人機由火箭助推器推出升空。制導方面,ASN-301採用複合製導方式,中繼採用北斗衛星輔助慣性制導,末段由機身上配備的無源雷達系統制導,可捕獲探測2-16兆赫的雷達頻段,地面/海上雷達探測距離約為25公里具有更強的搜索定位能力。ASN-301無人機還增加了新型數據連接、光電視頻偵察和實時圖傳兩種制導模式,這意味著ASN-301無人機飛越目標後,可以被後方人員遠程控制,這是哈比無人機做不到的,這也意味著該型無人機具有更強的精確打擊能力。
三、現代戰爭中無人機扮演重要腳色
前年的阿賽拜疆與亞美尼亞的戰爭及目前俄烏戰爭中,讓我們見識到無人機的功用不再限於偵察、打擊等輔助角色,甚至可以主導戰爭的進程與節奏。若無有效防空能力,地面部隊在無人機監視模式下露頭就被打,甚至包括S-300這樣的防空導彈也被擊毀。無人機的發展有兩個方向,一是大量製造低成本類似自殺飛機的無人機,雖技術等級低但戰場殺傷力強。另一種是高成本高技術的無人機,不適合大量使用但可執行特殊任務。台灣以高價向美國購置的MQ-9B“海上衛士”無人機雖航程可達上萬千米,偵察範圍可覆蓋整個台海,但對台海武統戰爭無甚幫助。在2019年8月,台灣首次展出的新型反輻射無人機“劍翔”,雖然台灣媒體吹噓該反輻射無人機可反制解放軍的S-400新型防空導彈,但其技術水平與二十年前的早期哈比無人機相當,屬於第一代反輻射無人機,這種無人機,弱點明顯:(1)完全依賴預先偵察的雷達參數,這些參數直接決定反輻射無人機能否正確遂行作戰任務。(2)易受導航電子乾擾偏離預定的路線和目標區域。(3)巡邏空域相對固定,在預定攻擊區內反復飛行直到發現目標雷達,生存能力較低。中國大陸研發的ASN-301反輻射無人機性能與哈洛普相當,較台灣劍翔無人機先進。
劍翔反輻射無人機的戰場生存能力很低,被動導引頭體積尺寸很小,這意味著導引頭的被動雷達天線尺寸小,難以分辨多個相鄰輻射源,這是劍翔這種單一制導模式反輻射無人機最大的缺陷之一,只要對它實施簡單的有源誘騙干擾,就能讓它輕鬆識別到錯誤的目標,從而撞毀自殺。兩岸的無人機技術發展相差懸殊,隨著中國大陸新型無人機的不斷發展,這種懸殊的差距只會擴大不會縮小,台灣需迎頭直追。
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