“捕食者”无人机的内部结构

“捕食者”无人机的内部结构作为一架飞机，“捕食者”无人机比起我们想象的遥控飞机复杂不了多少，但这种简单的设计却非常好地实现了“捕食者”的目标功能。在下图中，您能看到飞机各个组成部分的布局：美国空军民用工程支援局（AFCESA）供图1.合成孔径雷达（SAR）天线2.惯性导航系统/全球定位系统（GPS）3.Ku波段卫星通信天线4.盒式录像机5.GPS天线（左右各一）6.APX-100型敌我识别应答机7.Ku波段卫星通信传感器、处理器、调制解调器组件8.机顶C波段全方向天线架9.头部燃料电池组10.尾部燃料电池组11.附件箱12.发动机冷却风扇13.油冷却器/散热器14.914F型发动机15.尾部伺服系统（左右各一）16.电池组#217.电源18.电池组#119.尾部仪器箱托盘20.次控制模块21.合成孔径雷达处理器/AGM-114电子组件22.主控制组件23.前舱航空电子设备托盘24.ARC-210接收机/应答器25.飞行传感元件26.视频解码器27.除冰控制器28.电光/红外线传感器/AN/AAS-52(V)1电子组件29.前舱载重托盘30.冰探测器31.合成孔径雷达（SAR）接收器/应答器32.机鼻摄像机组件在下面几个部分，我们将了解这种朴实无华的飞机如何以其特殊功能打破战斗的平衡。RQ-1型飞机是用于侦察用途的“捕食者”无人机。字母“R”是美国国防部代表侦察机的符号，字母“Q”则代表无人驾驶或自动运行的武器、车辆或飞行器。“捕食者”采用简单轻质的机身设计，使飞机能够携带204公斤重量的有效载荷，再外加一个378.5升的油箱。由于“捕食者”的重量很轻，因而它可以携带很大的油箱，而且单位油耗运行里数很高，这些都是作为一架侦察机的最大优点。“捕食者”能够在满载的情况下对敌方目标实施长达24小时的监视。美国空军供图RQ-1型飞机在执行任务时会使用一组机鼻摄像机来进行监控RQ-1使用了一批当今最先进的监视设备：全彩机鼻摄像机，主要用于为飞机导航可变光圈摄像机（类似于传统的电视摄像机），是“捕食者”的主要“眼睛”可变光圈红外摄像机，在暗光和夜视条件下拍摄合成孔径雷达（SAR），用于透过雾气、云层以及烟幕进行观察所有位于飞机前表面的摄像机都可以生成全动态视频以及静止雷达图像。RQ-1能赶在先头部队或车辆到达之前，为指挥部提供敌方位置的实时图像，这些信息可以使战场指挥官迅速准确地判断出敌方的实力，并决定如何部署和调动军队。当然，“捕食者”最大的优势在于不但保持了传统侦察机的所有优点，同时还不会将飞行员暴露在敌方环境中。如果说还有一种方式比使用无人驾驶飞机来协助作战决策更有优势的话，这种方式只能是让无人飞机直接为士兵战斗，而这正是“捕食者”MQ-1型猎手/杀手无人机大显身手的舞台。将摄像机阵列更换为多谱瞄准系统（MTS），再为“捕食者”装载两枚海尔法导弹，就使飞机从一名战场侦察员转变成了杀伤力很强的自动化战士。MQ-1中的字母“M”是美国国防部代表多用途飞行器的符号；事实上，加装了MTS系统和海尔法导弹的“捕食者”就是一架名副其实的多用途战斗机。美国空军供图空军人员正在清洗MQ-1“捕食者”美国空军供图待命中的MQ-1型猎手/杀手MTS系统中包含AGM-114海尔法导弹瞄准系统、光电红外系统、激光指示器和激光照明器。所有这些组件为“捕食者”及其操作人员提供了在各种战斗环境下寻找目标的多种渠道。“捕食者”通过位于飞机机鼻附近的MTS球状转塔，发射一束激光或红外线。这束激光有两种用途：光束照射到目标上发出脉冲信号，让海尔法导弹尾部的激光导引头发现目标。机载计算机利用这种光束来进行弹道和距离计算。MTS系统中还包含各种用于计算风速、风向以及其他战场变量的传感器，根据它们收集的所有数据，确定导弹的发射方案。这一过程被称为“描绘目标”。一旦成功描绘目标，MQ-1飞机将能发射自身携带的导弹以摧毁目标，或者把发射方案传送给其他飞机或地面部队，以便它们摧毁目标。美国空军供图MQ-1“捕食者”在发射海尔法导弹后返航MQ-1型无人机的战斗效率已经在近期的数次冲突中得到验证，其中包括发生在阿富汗、波黑、科索沃、伊拉克和也门的冲突。“捕食者”曾经和有人驾驶飞机并肩战斗，也曾为地面部队提供过空中支援，还曾对敌方防空力量尚未被完全压制的地区实施打击。另外，它们还可以代替载人飞机在非常危险的环境中（如远海或受到生化污染的环境）执行任务。而且，即使在装载了MTS系统之后，“捕食者”MQ-1型无人机仍能有效地执行战场侦察任务。美国空军供图对于战斗型号的“捕食者”无人机来说，也许最受非议的用途就是秘密空中暗杀了。2002年2月7日，美国中央情报局使用一架武装“捕食者”攻击并摧毁了一队被怀疑运送基地组织恐怖分子的SUV越野护航车队。2002年11月3日，中央情报局使用一架“捕食者”在也门发射了一枚海尔法式导弹，命中一辆小汽车，击毙了被认为与科尔号驱逐舰爆炸事件有关的基地组织头目QaedSenyanal-Harthi。尽管“捕食者”的这种用途非常罕见，但如果使用传统方法，这些任务中没有一个能在不威胁美军部队生命的情况下完成。根据美国国防部的观点，“捕食者”不仅仅是一架飞机，而是一套系统。这一观点源于“捕食者”独特的部署和控制方式。版权所有2003GeneralAtomicsAeronauticalSystemsInc.“捕食者”无人机的远程引航站完整的系统包括四架“捕食者”（带有传感器）、一个配有飞行员和传感器操作员的地面控制站（GCS），以及一个“捕食者”主卫星链路通信套件。地面上有技师以及与飞机相关的支持人员，整场“表演”需要大约82个人才能成功完成。这样一个紧密合作的团队能够利用四架“捕食者”飞机，对地面控制站周围400海里半径区域内的目标实施24小时的监视。“捕食者”能够自动运行，并且自动执行计划侦察等简单任务，另外它也能在机组人员的控制下运行。每一架“捕食者”无人机的机组包括一名飞行员和两名传感器操作员。飞行员使用标准飞行驾驶杆和相关控制系统来驾驶飞机，这些控制系统通过C波段视距数据链路将指令发出去。当操作超出了C波段的范围时，将使用Ku波段卫星链路，在卫星和飞机之间传播命令和应答。飞机通过L-3Com卫星数据链路系统接受命令，飞行员和机组则根据从飞机接收到的图像和雷达数据来决定如何控制飞机。“捕食者”的飞行员将这种方式比作透过模糊不清的摄像画面来观察和驾驶飞机，这和在座舱中驾驶传统飞机有着天壤之别。“捕食者”的飞行员必须依赖机载摄像机来观察飞机周围的情况。对于机组人员来说，能见度受限的缺陷是为了提高人员安全而付出的代价。版权所有2003GeneralAtomicsAeronauticalSystemsInc.“捕食者”的飞行员将这种方式比作透过模糊不清的摄像画面来观察和驾驶飞机。“捕食者”的最大优点之一就是整个系统都是可以完整运输的。飞机可以分解成六个部分，封装在一个叫做“棺材”的巨型板条箱内运输。“棺材”中包含：机身机翼尾翼面起落装置推进系统两个有效载荷/电子设备舱版权所有2003GeneralAtomicsAeronauticalSystemsInc.一架解体后的“捕食者”被装进“棺材”以便运输系统的最大组件是地面控制站（GCS）。地面控制站带有轮子，可以滑进运输机中。“捕食者”的主卫星通信链路包含一个6.1米的圆盘卫星天线及辅助装置，这个部件同样可以拆开。“棺材”（GCS）和卫星链路系统可以同时装进一架C-130“大力神”或者C-141“运输星”运输机的货舱中。整套系统就是这样从一个任务地点运输到下一个任务地点。到达指定地点之后，每台“捕食者”可以由4名机组人员在8个小时以内组装完毕。美国空军供图“捕食者”组装完毕等待起航由于系统拥有灵活而轻松的运输方式，使得相关人员能够迅速地在世界任何地方迅速部署一个完整的4机“捕食者”系统。目前，印第安纳斯普林空军备用机场的第11和第15侦察中队负责监管“捕食者”的一切工作。“捕食者”正在不断推出新的改型，使飞机的功能得到不断扩展。通过修改机身，将翼展增加到26米，新型“捕食者”将能达到15,240米的最大飞行高度。最新的机型叫做MQ-9“牵牛星”。在和平时期，该飞机将用于科学及大气研究。美国海军和海岸警卫队也将拥有各自型号的“捕食者”无人机，以供监视和侦察使用。“捕食者”并不是美军使用的唯一无人机。从20世纪90年代初到现在，RQ-2“先锋”、RQ-3“暗星”、RQ-4“全球鹰”、RQ-5“猎人”、RQ-6“超骑手”以及RQ-7“影子”等型号飞机也都被用于侦察用途。但是，“捕食者”及其改型是唯一带有战斗性能的无人机，也是与载人战机并肩作战配合最好的无人机。美国空军供图随着远程控制的自动作战单元的添加，我们似乎可以看到军事科技的发展趋势：自动化的战士在前线执行任务，而人工控制员则安全地坐在后方的计算机终端前参与战斗。有关“捕食者”及其他远程控制飞机的更多信息，请查看下一页上的链接。