外军典型无人化作战装备全解析

无人机 2019-03-18 17:00

随着科技的不断发展,无人化作战成为未来战争不可逆转的趋势。经过多年探索,无人作战装备和系统开始陆续走上战场。无人化作战立足信息化,关联智能化,已成为未来军队发展的重要方向。当前,世界主要国家在该领域展开激烈竞争,力争抢占该领域制高点,形成压倒性优势。各国加大投入力度,大力发展无人化作战装备。笔者区分无人战车系列、无人水面舰艇系列、无人潜航器和无人航空器系列四个方面,全面解析当今外军典型无人化作战装备发展现状。这期,请看无人战车系列与无人水面舰艇系列。


无人战车系列


“黑骑士”无人战车由美国BAE系统公司研发,总重量9.5吨,全长5米,宽2.44米,高2米,配备的武器是一门25毫米的机关炮和一挺7.62毫米的机枪。此车的最大航速可以达到77千米/小时,具备良好的机动能力,能伴随主战坦克进行作战。

炮塔正前装备一门30毫米"大毒蛇"链式机关炮和一挺并列机枪,采用自动装填和全电炮塔。战车的感知和控制模块包括高灵敏度的摄像机、激光雷达(LADAR)、热成像相机和GPS。依靠先进的传感器设备,黑骑士战车具备完全的无人驾驶能力。

“守护者”无人车由以色列G-NIUS公司出产,采用4×4轻型底盘,具有良好的越野性能,最大行驶速度可达50千米/小时,可以连续工作24个小时。“守护者”车高2.2米,车宽1.8米,车长2.95米,重1400千克。   

“守护者”可以搭载300千克的有效载荷,包括摄像机、夜视仪、各种传感器、通信设备以及轻型武器系统等模块化装备,这些都可以根据用户的需要来选择。它的遥控指挥控制系统非常容易操作,有固定式、移动式和便携式三种,控制人员可以根据需要控制数辆“守护者”来完成相应的任务。

“平台-M”重约800千克,长1.6米,高1.2米,能够爬上25度陡坡,越过21厘米高的障碍。标准的武器配置包括4枚RPG-26火箭弹和1挺PKT型7.62毫米机枪。其行动装置采用6对小型负重轮、橡胶履带以及独立悬挂系统。作战时,控制人员通过便携式操控台,利用手柄在1500米外对“平台-M”战车进行远距离操作,也可通过定位装置进行自动工作。

平台M是一个履带式通用的作战平台。它用于收集情报,发现和消除固定和移动目标,用于火力支援、巡逻和保卫重要地点,还包括辐射和化学侦察、巡逻和排雷任务。该单位的武器可以制导,可以执行支助任务,可以摧毁自动或半自动控制系统中的目标。

天王星(Uran)-9无人地面作战车由俄罗斯766 JSC UPTK公司出产,最大公路速度35公里/小时,总重量10吨。武器系统有4个9M120-1 “攻击”(Ataka)反坦克导弹发射器,每侧各2个,炮塔包括1个30mm2A72自动火炮用于防御地面和低空飞行的空中目标,以及1个卡拉什尼科夫PKT/PKTM 7.62mm同轴机枪用于对抗地面轻型装甲目标;还配备6个93毫米口径火箭推进什米尔(Shmel)-M反应火焰喷射器,在炮塔两侧各3个。

其他武器包括4枚艾格拉地对空导弹,9K333 Verba单兵便携式防空系统,和6枚9M133M Kornet-M反坦克导弹。

该机器人系统配备了激光预警系统、光电和热成像摄像机等多种远程控制传感器模块。机载火控系统由自动目标探测、识别和跟踪装置以及弹道计算机组成。

“任务大师”无人车由加拿大制造,平台重量750Kg,载重600Kg,陆地最高时速40公里/小时,水中5公里/小时续航8小时(装备扩充器后可达24小时)。可加装20mm机关炮及中型和重型反坦克导弹。

4个导航雷达在其顶端平台可加装设备实现多用途,任务范围包括物流运输、侦查、保护、医疗疏散、灭火、核化生检测和通信中继。具备高速的移动能力、可改装的自主性,以及跨越任何地形的能力。

美国Titan无人地面车辆,由加拿大Milrem和QNA公司联合开发,重量为900Kg,最大载荷可达680Kg 。无人和有人模式中操作。可与照相机、昼/夜红外(IR)和热成像系统相结合,在白天和晚上执行任务。全电动运行-静音模式,最大行程20公里以上,续航时间2小时;柴油/电动混合动力运行,最大行程100公里,续航时间72小时。电池组的最大速度约为24公里/小时。

提供了多种可选的自动功能,并集成夜视和热摄像机、麦克风和无线电系统。多个机组兼容的无线电选项,使视线(LOS)范围超过800米。

MUTT无人车由美国通用动力陆地系统公司研发,车体长1.5米,宽1.3米,重340公斤,能在水中使用。有两个版本——轮式和履带式。MUTT在地面上的有效载荷为273公斤。在水中可以运输136公斤的货物。该车由锂离子电池提供动力。在一次充满电的情况下,携带240公斤重物的情况下,可以行驶28公里。速度6.4公里/小时,冲刺速度可达13公里/小时;7米距离外接近于静音,声音小于50分贝。

该无人车可以安装色M2 .50口径机枪或带式全自动FN Hershel 240B中型机枪,还可以装备了60mm迫击炮。可装载补给、装备、通信设备、武器、反简易爆炸装置技术、微型无人机、电池等等,还可以帮助撤离伤员。

“幻影”无人地面车辆由乌克兰SpetsTechnoExport公司制造,6×6全轮驱动底盘,有效载荷重达350公斤。它长3米,宽1.6米,高0.91米。装备一门12.7毫米x108毫米重型机枪,安装在一个顶部安装的远程控制炮塔上。尾部携带四枚集装箱发射的障壁反坦克导弹。反坦克导弹系统重约16公斤,可与装备有复合装甲、主动保护系统、间隔装甲和爆炸反应装甲(ERA)等保护系统的装甲战车交战。

在复杂的城市环境中执行各种任务,任务能力包括作战、侦察、向前方作战基地运送弹药以及从战场上撤离伤员。

内尔瓦(NERVA LG)无人车由法国Nexter Robotics生产,长35cm,宽31cm,高15cm,重4.5kg。速度可达每小时15公里,续航时间为2小时。它可以在开阔地形条件下收集1公里范围内的信息,在城市地区收集300米范围内的信息。

配备360°高清摄像机、热成像/红外相机,允许在低光/夜间条件下操作。可以手动操作,也可以半自动操作。在半自动模式下,机器人可以通过按照预先定义的路径点进行自主导航。

可配置用于多种任务,包括化学、生物、放射性、核和爆炸物探测、侦察、观察、监视、反简易爆炸装置、用于路线清除、烟雾发生器、消防、运输和其他民用安全任务。

背包PackBot机器由美国iRobot公司开发制造,510 PackBot的长度约为88.9cm(“手臂”展开后)。无载荷/机械手的高度为17.8cm,宽度为52.1cm,重约10.89千克,可随身携带。续航时间4小时以上。

该车配备了广角驱动摄像机。机器人集成了多种通信系统,如频率2.4GHz / 4.9GHz的数字网状无线电组件、双向音频模块。还安装了多个高分辨率相机,以捕捉实时图像和视频。

可以执行监视和侦察、化学、生物、放射性和核(CBRN)探测、建筑和路线探测、爆炸物处理(EOD)、危险品处理、简易爆炸装置(IED)探测、车辆和人员检查。它可以根据操作者的任务需求进行配置。

魔爪“TALON”无人车,由英国QinetiQ北美公司设计制造。机器展开时长86.4cm,宽57.2cm,高27.9cm,地面间隙7cm。它能携带45kg的有效载荷,带夹持器的拖曳能力可达77.11kg,牵引能力340kg,最大臂举能力9.07kg。该机器人的最大速度为8公里/小时。它可以爬行边坡45°斜坡和38厘米厚度雪地或拆迁的废墟,通过岩桩和导航。

通过双向无线电或光纤链路由防水操作控制单元(OCU)控制。它可以执行一系列的军事任务,包括化学、生物、辐射、核易爆(CBRNE)/有害物质,爆炸军械处理(爆炸品处理),救援,超重,通信、安全、侦察和检测矿山、未爆炸的条例和简易爆炸装置(简易爆炸装置)。它还支持特种武器和战术(SWAT)以及宪兵(MP)行动。

无人水面舰艇系列


“海上猎手”号无人水面舰采用三体船型,船身用碳复合材料制成,使用模块化设计组装而成。长约为40米,宽12.19米,重140吨,装备有两台引擎,最高时速27节,具有很强的自主能力,无需人工维护可在海上连续工作60-90昼夜,能在5级海况下持续操作,在7级海况内能保证航行与生存。在无人操控情况下具有7200公里续航力能,在无需人工维护状态下在海上维持60至90天,在浪高1.2至2.4米有效载荷与稳定操作,并在浪高2.4至4米的情况下生存。

“海上猫头鹰”无人水面艇具有四个突出特点:一是艇体轻巧,十分便于装运和部署(其长仅3米,重500千克);二是因吃水仅18厘米,故可在近岸极浅的水域内活动;三是能够高速机动,最大航速超过45节;四是耐力出众(在携载204千克有效载荷时以最高航速可持续航行8小时;不加油时能以10节至12节的速度航行10小时;慢速(3节至5节)巡逻时续航时间为24小时)。其承担的主要任务是雷区侦察、浅海监视、海上拦截和保护港口码头周边的安全等,如利用前扫或侧扫声纳,搜索水雷、蛙人、潜水器等目标。它能够将探测到的信息通过无线电设备实时传回在10海里范围以内的控制站。

美国海军现役水面舰艇和大甲板两栖舰均配备有两种长度的刚性充气艇,即一种船体坚硬、外围还包有一层充气式外壳的小艇,其长度分别为7米和11米,船体上安装有标准设备基座和具有可互换特征的工作任务模块设备,可分别负载1350千克和2250千克。一艘基本型“斯巴达侦察兵”无人艇,可在1小时内完成配装多种“即插即用”型任务模块,艇长11米的“斯巴达侦察兵”,吃水0.91米,重1674千克,工作深度61米。按照设计要求,该艇的航速(3级海情下)为28节(最大达50节),巡航时间8小时(最大为48小时),航程150海里(最大达1000海里)。

“保护者”是一艘硬壳充气艇,艇长11米,航速可达30节(最高40节),排水量4吨,有效载荷1000kg。该艇传感器系统主要是导航搜索雷达和Toplit多任务光学系统,后者涵盖了前视红外传感器、照相机/摄像机、激光测距仪、关联跟踪器等。在武器方面搭载了机枪、自动榴弹发射器、计算机火控系统等一套综合无人作战系统。该艇突出的特点包括:一是采用模块化设计,能够执行多种任务;二是充分利用隐身技术,生存能力强;三是大量使用碳纤维及轻质复合材料以减轻艇体重量。该艇性能优越,可满足多种任务需求,主要包括:打击恐怖分子;搜集情报、监视与侦查;提供火力支援;开展协同作战。

2007年7月美国海军发布了《海军无人水面艇主计划》,明确了美军现阶段无人艇规划发展的4个级别:“X”级、“海港”级、“浮潜者”级、“舰队”级,如图3所示。4个级别在长度上依次从小到大,续航力从小到大,模块从非标准级到标准级,任务从低层次到高层次,另外对布放方式和艇型的要求也不相同。2010年,新加坡航展上展出的“Venus”号无人艇可搭载水雷战、电子战模块、海上监视模块和精确火力等模块。2011年9月美国海军研制的模块化三体无人快速侦察艇“X-2”号,既可利用风能也配备电动引擎,通过无线电和GPS来控制。

2014年8月,美国海军在弗吉尼亚州詹姆斯河进行了一次无人水面艇“蜂群”作战演示,安装了CARACAS系统(Control Architecture for Robotic Agent Command and Sensing,机器人代理指挥和感知控制架构)、故障自动防护系统的13艘无人水面艇(5艘自主控制,8艘遥控)组成编队,利用舰载传感器网络,由护航模式转变为敌船拦截模式,以集群作战模式完成一系列复杂机动动作后,实施了对“可疑船只”的包围和拦截,成功完成了护航作战任务。美军计划从2015财年到2017财年对“海上集群”项目累计投资4350万美元用于开展蜂群无人艇的单项战术任务验证,研究复杂联合任务能力。可以说,无人水面艇自主集群作战的理念在一定程度上创新了美国海军的作战方式。


无人潜航器系列


无人潜航器即(UUV),也可称为无人水下航行器和无人水下运载器等。UUV利用自身的各种传感器和武器,执行远程通信中继、反潜警戒、水下侦察与监视、反水雷等一系列重要军事支援任务。UUV主要分为遥控式水下航行器(ROV)和自主式水下航行器(AUV)两类。ROV后面拖带电缆或光缆,由人员控制进行工作。AUV自带能源,采用自治控制方式,灵活方便,可广泛应用于侦察/监视、情报收集、跟踪、预警、通信中继、水下攻击等方面。为了完成上述多方面的海上作战任务,美军提出了发展4种不同级别的UUV。

小型便携式UUV,直径仅在70~230mm之间,重量在45kg以下,可以从潜艇的各种小型发射管中发射出来,例如从声纳浮标和水声对抗器材的发射管中发射出来。其航程仅在10 英里左右,作业时间在10~20小时范围。这类UUV可执行的任务有:情报、监视和侦察,浅水域反水雷、监视和扫雷,一次性通信/导航网络的节点。

轻型UUV,其直径为324mm,可利用现役轻型鱼雷装具实现发射和回收,连续工作时间可达到20~40小时,主要完成港口的情报搜索、监视和侦察,对水雷区域的侦察,作为移动式通信/网络的节点,以及采集海洋信息等。

重型UUV,其直径达533mm,可利用现役潜艇鱼雷发射管发射,重量达到1000kg以上,低载荷下可连续工作40~80小时,其任务包括战术性情报搜集、监视和侦察、反水雷,以及作为潜艇模拟器诱骗敌方鱼雷等。

大型UUV,直径在1m左右,排水量可达10吨,在高载荷下可工作100~300小时。这种UUV适用于在大多数美国攻击型核潜艇上安装,其任务是持续地进行情报搜索、监视和侦察任务、特种作战和紧急攻击任务、水雷战及反潜战等。

曼塔(MANTA)是美国本世纪初就开始研制的一种巨型UUV,下图是试验中的“曼塔I”无人潜航器。美国海军计划在未来潜艇上装载4具MANTA。每具MANTA上可装载鱼雷、导弹、或水雷等武器。初步设计的MANTA每具达到50吨量级,每具MANTA可携带4枚重型鱼雷。MANTA的另外一个重要特点是具有先进的水下传感器和采用了许多最先进的技术,如压电陶瓷发射机、高耐压水听器、高密度多通道记录仪、艇载电子设备和先进的处理算法。MANTA的艇速在4.5-10节,具有高精度导航的能力,具有水声通信和无线电通信能力,具有低速航行能力。通过装备的侧扫声纳可获得海底地形和深度,具有探测水雷和避障能力,可以向母艇提供众多的水下作战空间的详细信息。从MANTA上发射武器是正在解决的一项关键技术。

Bluefin机器人公司已经生产了该系列的约50个AUV 平台,包括装载在美国海军水面舰上的21英寸(533mm)BPAUV,以VSW(极浅海)和MCM(反水雷战)为目的的9英寸(229mm)便携式Bluefin-9系统,和兼顾灵活使用和操作的Bluefin-12(324mm)系统。该系列的特点:下潜后的精确导航,长距离通过操作区域;原地不动等待指令或者爆炸威胁物;灵活的有效载荷能力;负载与UUV尺寸之间的平衡;0.5-5kn速度时稳定的传感器平台。潜航器上455kHz的侧扫声纳能提供7.5-10cm 分辨率的图像。根据合同,美国海军将购买1套BPAUV系统,包括2艘潜航器和支援设备。BPAUV重800磅,长122英寸,宽21英寸,动力为锂电池,运行速度3节。BPAUV的主要参数包括:总长:305cm;直径:53cm;重量:干重220kg;湿重360kg;作业深度:270m。

“任务重组式无人潜航器”由两部分组成,分别为基本部分与任务有效载荷部分。其中,基本部分包括推进装置、电池、导航设备、通信、电子设备、控制设备、避障设备、布放与回收设备以及保障任务重组式无人潜航器进行基本航行功能的设备。有效载荷部分主要是一些特定设备,这些设备与任务重组式无人潜航器的基本部分集成在一起,执行所需任务。

“水螅”(Hydra)系统具备运送、搭载、发射或布放多种有效载荷,包括无人飞行器、无人潜航器等。它是一种在水下向空中发射小型无人机的母艇,并能够在实战中应用。通过远程控制,无人艇可以部署无人机,可以控制陆地、空中运输装备、汽车等。“水螅”无人艇一次行动能够维持数周甚至一个月。

无人航空器系列


MQ-1“捕食者”(Predator):空军

总重:1020Kg

有效载荷:200Kg

续航时间:>24h/16h (带外挂)

最大/巡航速度:220/130Km/h

升限:7600m

发动机: Rotax 914F功率:115马力

传感器:光电/红外、雷神 AN/AAS-52、合成孔径雷达、诺斯罗普•格鲁门、AN/ZPQ-1

武器:2 枚 AGM-114

RQ-4“全球鹰”(Global Hawk):空军

总重:12000Kg

有效载荷:890Kg

续航时间:32h

最大/巡航速度:650/630Km/h

升限:19000m

发动机: AE-3007E

推力:7600 磅力

传感器:光电/红外、合成孔径雷达/移动目标

MQ-9“死神”(“捕食者”B ):空军

总重:4700Kg

有效载荷:1700Kg

续航时间:24h/4-20h (带外挂)

最大/巡航速度:425/220Km/h

升限:15000m

发动机: TPE-331-10Y 功率 900马力

传感器:光电/红外/激光测距仪/ 激光指示器/合成孔径雷达/移动目标指示器

武器:4枚220Kg量级或10枚110Kg量级的弹药

RQ-2B“先锋”(Pioneer):海军、海军陆战队

总重:190Kg

有效载荷:35Kg

续航时间:5h

最大/巡航速度:200/120Km/h

升限:4500m

发动机: SF350,功率26马力

传感器:光电/红外,Tamam POP200/300

RQ-15“海王星”(Neptune)

RQ-15 “海王星”(Neptune):海军

总重:59Kg

有效载荷:9Kg

续航时间:4h

最大/巡航速度:115/110Km/h

升限:2400m

发动机: 2冲程发动机 功率15马力

传感器:光电/红外

RQ-5A/MQ-5B“猎人”(Hunter):陆军

总重:810Kg

有效载荷:90Kg

续航时间:18h

最大/巡航速度:200/165Km/h

升限:12000m

发动机:摩托固斯(×2),重油发动机(航空煤油) 功率 57 马力×2

传感器:光电/红外,Tamam MOSP

RQ-7A/B“影子”200(Shadow 200):陆军

总重:150Kg

有效载荷:27Kg

续航时间:5h

最大/巡航速度:200/130Km/h

升限:4300m

发动机:AR-741 功率 38马力

传感器:光电/红外 Tamam POP300 Tamam POP 300

MQ-1C“天空勇士”(Sky Warrior)“增程/多用途”(ER/MP)无人机:陆军

总重:1450Kg

有效载荷:360/220Kg

续航时间:40h(110Kg 有效载荷)

最大/巡逻速度:240/110Km/h

升限:7600m

发动机:Thielert 柴油机功率 135马力

传感器:光电/红外/激光测距仪/ 激光指示器/合成孔径雷达/移动目标指示器(SAR/MTI)

武器:AGM-114“海尔法”反 坦克导弹/GBU-44/B“蝰蛇打击” 激光制导炸弹

RQ-8A/B“火力侦察兵”(Fire Sscout):海军、陆军

总重:1430Kg

有效载荷:270Kg

续航时间:>6h

最大速度:210Km/h

升限:6000m

发动机: 250-C20W 功率 320轴马力

传感器:光电/红外/激光测距仪/激光指示器

X-47B:海军、空军总重:21000Kg

有效载荷:2000Kg

续航时间:9h

最大速度:850Km/h

升限:12000m

发动机: F100-PW-220U Power (SLS) 7600 lb

传感器:光电/红外合成孔径雷达/移动目标指示器/电子支援设备

武器:炸弹

“海盗(Korsar)“无人机是一款战术攻击无人机,分为固定翼和旋翼两种机型。该战术攻击无人机计划于2018年下半年批量生产并交付部队。无人机采用双梁尾翼和倒V型尾翼配置,重约200千克,翼展6.5米,最大飞行距离100千米,升限2000米。固定翼型号长4.2米、翼展6.5米、高1.2米,最大起飞重量200千克,巡航速度120千米每小时、最大速度150千米每小时、最大航程120千米、续航时间10小时、有效载荷约40千克,可以携带几枚3至4千克重的导弹,采用推进螺旋桨,可在汽车装载的专用集装箱内发射,可装备射程6公里的“冲锋”导弹系统和多目标火箭弹。

郊狼无人机由雷神公司下属Sensintel公司开发,重5.9公斤,最大空速70节,巡航速度55节。该运载工具最大航程80公里,最大续航时间为1小时。

机载光电和红外(EO/IR)成像传感器收集监视图像、视频和关键信息。郊狼携带近程弹头用于摧毁敌人无人机和雷达。

这种飞行器主要用于执行情报、监视和侦察(ISR)任务。它可以配置为各种任务,如电子战、打击、反无人机、周边安全、研究、灾难评估和目标援助。提供早期预警和精确火力控制能力。它还配备了天气传感器来收集天气数据,使其适合执行灾害管理任务。

来源丨光明军事

  

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