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【装备发展】日本防卫省计划本世纪30年代列装协同空战无人机和导弹防御无人机

 Yoke8 2016-10-20

2016831日,日本防卫省防卫装备厅发布了首版《未来无人装备研发愿景》(下称《愿景》),以无人机为重点分析并提出了日本未来无人装备研发安排。923日,美国《航空周刊与空间技术》网站针对该《愿景》中的部分内容提供了报道分析,重点针对该文件提出的在本世纪30年代列装空战无人机僚机和导弹防御无人机。

 

日本防卫省防卫装备厅首版《未来无人装备研发愿景》文件封面(防卫装备厅图片)

防卫装备厅在《愿景》中将无人机装备划分为5类。1类是便携型,一般在目视范围内近距使用;2类是近距操作型,一般在无线电通视范围内使用,无需通信中继,如美国“扫描鹰”等;3类是远距操作型,一般在无线电通视范围之外通过卫星通信使用,可长航时飞行,如美国RQ-4“全球鹰”、MQ-1“捕食者”、MQ-8“火力侦察兵”和以色列“苍鹭”;4类是战斗型,包括协同战斗或支援型,其平台可能基于第2类或第3类无人机,如美国MQ-9“死神”、X-47B5类是特殊飞行型,采用与一般无人机不同的动力和飞行方式以实现周、月级超长航时,如大型飞艇和太阳能无人机。防卫装备厅在《愿景》中指出,第12类无人机装备已列装,将集中资源优先发展第34类。

 

日本防卫省防卫装备厅在《愿景》中提出的无人机装备分类。空战无人机僚机属于第4类,导弹防御无人机属于第3类(防卫装备厅图片)

日本防卫省技术研究本部(TRDI)至少在六年前就讨论过无人机僚机,认为可在21世纪40年代服役,《愿景》显示的时间规划有所提前。从《愿景》来看,防卫装备厅设想的空战无人机僚机分探测僚机和射手僚机两类,两者都可与日本正在寻求发展的下一代战斗机F-3协同,前者前出搜索目标并吸引敌方导弹,后者射击目标。由于探测僚机成本会高于敌方导弹,因此防卫装备厅设想该机应可在导弹攻击中生存下来。

 

F-3战斗机与空战无人机僚机协同作战示意图。该图显示的方式是“13”——1F-33架空战无人机僚机。其中,2架为探测僚机,正在探测敌方和吸引导弹;1架为射手僚机,已向敌方发射导弹(防卫省图片)

 

日本防卫省早在20108月发布的《未来战斗机研究与发展趋势展望》文件中,就提出了F-3战斗机与无人机装备等协同执行空战的构想。如今回头再看,日本F-3战斗机及其技术发展安排基本是按该文件进行的,而该文件也部分影响了《愿景》中的无人机装备发展安排(防卫省图片)

两类僚机都可能是从空中发射的。执行任务时将由F-3战斗机飞行员指挥,但其可以设计自己的战术机动,并向飞行员汇报其飞行计划。这意味着两点:一是飞行员可给出一般指示,如去哪搜索或攻击什么,而僚机将制定如何更好达到该目标的方案;二是探测僚机(如前所述,兼吸引敌方导弹)可能具备超越人类耐受能力的机动性,从而可能在敌方导弹齐射中生存。防卫装备厅计划在2019财年(《空天防务观察》注:日本的财年为当年41日至下一年331)开始空战无人机僚机的能源和推进研究,在20292033财年进行高自主性技术演示验证,之后将发展F-3战斗机(预计在2030年左右已服役)的改型,以与空战无人机僚机协同。

 

日本防卫省在2011年完成了J/AQM-6空射侦察无人机的发展,富士重工产品,重750千克,每架F-15J战斗机可携带2架,完成任务后自行降落于跑道(防卫装备厅图片)

防卫装备厅在《愿景》中还提出,必须为该机发展高敏捷性、隐身超材料、变形结构、双基雷达等技术。其中对于双基雷达未指明布置方式,但有两种可能:一是由探测僚机发射,射手僚机或有人机接收;二是有人机在后方安全区域发射,前方僚机接收。

 

防卫省已从2015528日开始具有反隐身能力的多输入多输出雷达(MIMO雷达)阵列样机地面试验。该阵列包括3个发射阵列(图中右侧,白色)和8个接收阵列(图中左侧,黑色)。这一测试是为可用于探测隐身飞机的“下一代预警与控制雷达”进行技术演示验证。日本希望其“下一代预警和控制雷达”能够以可以接受的成本提供在远距离上监视隐身目标的能力。该雷达拟采用基于MIMO技术的分布式孔径相控阵系统,由多个尺寸相对较小的子阵列组成(日本《朝云新闻》图片)

《愿景》中提及的导弹防御无人机采用非常细长的机翼,两个配装推进式螺旋桨的发动机,类似波音公司在20世纪80年代发展的“秃鹰”,意味着它将具有很好的久航能力。机载传感器在机头下方转塔中,很可能是红外传感器。根据美国国防部导弹防御局利用MQ-9“死神”无人机执行弹道导弹探测跟踪的经验,该机或可:在不低于1000千米距离上发现助推段弹道导弹,通过多机三角测量或单机测量(取决于传感器光路设计)方式精确跟踪弹道导弹;向后方传感器(如“萨德”系统中的AN/TPY-2雷达,该雷达已准备改装高功率、低发热的氮化镓部件,预计探测威力将提升不低于60%)提供目标指示,使之可聚焦探测,极大提高后方传感器探测到弹道导弹的发现距离;使后方火力系统可利用其高精度跟踪信息直接装定并发射拦截弹并实施中段制导等。

 

日本防卫省防卫装备厅构想的长航时导弹防御无人机外形示意图(防卫装备厅图片)

《空天防务观察》此前曾详细分析或报道日本下一代战斗机发展进展及美国导弹防御无人机进展,详见:

——“日本先进战斗机技术研发取得一系列进展”(黄涛先生专栏文章,2016715日)

——“美导弹防御局继续发展无人机使用激光武器拦截助推段弹道导弹的技术”(201677日)

感兴趣的读者可点击题名阅读相关专栏文章和报道。

(中航工业发展研究中心  吴蔚 张洋)



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