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航空|浮空器的军事应用与发展

 铁血老枪 2019-05-01

近日,据俄罗斯媒体报道,俄罗斯国防部表示,2019年俄军将收编多个AKV-05浮空器。目前,这种安装有光电监控系统、内置热像仪的浮空器正在叙利亚进行测试,在那里积极使用该浮空器来保护和监控赫梅米姆空军基地,然后将AKV-05收集到的信息实时传输到俄罗斯国家防务管理中心。那么,什么是浮空器?这种飞行器又有何优势?

曾经盛极一时

浮空器可以分为系留气球和飞艇两种。系留气球一般没有动力系统,依靠系留缆绳与地面设备或站点相连接。飞艇则有动力,可在遥控或自动控制下自主飞行。

浮空器在军事领域的应用有着悠久历史。1794年,在法国大革命期间,法军首次使用系留气球进行高空侦察。1870~1871年,在普法战争中,交战双方已经开始大量使用系留气球进行侦察,被围困的城市也发明用气球越过敌人的封锁线向外界传递消息。

自飞艇诞生后,由于可携带更多的载荷和控制飞行方向,受到了各军事大国的重视,开始纷纷投入资金、人力研制。

飞艇堪称人类战争中最早的“空军”,1914年德国海军就利用飞艇在海面上执行巡逻任务,1915年又利用2架齐柏林飞艇携带炸弹轰炸英国城市。在第二次世界大战期间,依然有大量浮空器特别是系留气球用于低空防御,其中最著名的便是诺曼底登陆战役。

飞机发明后,由于飞行速度快、机动性好的原因,迅速取代了飞艇的位置,成为各军事大国眼中的“香饽饽”。鉴于飞艇体积大、速度慢,容易遭受攻击,加上民用飞艇因填充易燃的氢气导致空难频发,飞艇的发展一度陷入了停滞状态,而气球在军事领域的运用更是基本绝迹。

近30年来,随着浮空器复合材料、填充气体和自动控制技术的发展,很多军事大国又把目光重新投向这种物美价廉的飞行器。

目前,搭载有雷达、光电、电子监控与通信设备的浮空器,开始被很多国家的军队用来执行战时的战场监视和平时的边境管控任务。据以色列媒体报道,早在2014年以色列军队就在加沙边境地区部署了10个浮空器,用于遥控监视边境动态,并使用一条双向保密通信线路传输视频和其他情报数据。

航空|浮空器的军事应用与发展

飞艇由于滞空时间长和效费比高的优势,将在未来军民领域发挥重要作用。

滞空时间长 效费比高

浮空器相比飞机和卫星,最大的优越性就是滞空时间长和效费比高。

滞空时间长。浮空器只要气囊不漏气,可以一直在天上飘着。例如,美国研制的JLENS浮空器可连续工作30天以上。而实际上,不载人的浮空器留空几年也不成问题。过去,由于制氦技术不够成熟,人们只能研制热气飞艇或氢气飞艇。这两种技术路线都存在着很大风险,前者导致了齐柏林飞艇空难,彻底断送了人们对大型热气飞艇的期望。

至于氢气,本身就是一种危险品,而氦气作为惰性气体,既不会起火也不会爆炸。虽然,氦气的密度比氢气大,承载同样载荷所需要的体积更大,但这种安全性还是让氦气成为了新一代浮空器的首选技术,也为浮空器的安全性提供了保障。

另外就是效费比高。飞机要想持续服务于某个区域,或是观察监视,或是通信中继,就必须不停地在天空中盘旋。也就是说,飞机必需不停消耗油料才能保持滞空。

至于卫星,要想保持在某个地区上空始终有卫星,就必需建设全球星座或把卫星部署到地球静止轨道上。这两件事都需要上亿美元级别规模的费用。

相反,浮空器的制造费用比战斗机低很多,一个长40米的飞艇造价约200万美元,远低于动辄几千万甚至上亿美元的飞机或卫星。

此外,浮空器的运行花费比飞机至少低30%,只需进行少量的维护工作便可连续使用。同时,浮空器还具有侦察视野广、运输能力大的优点。例如,美国研制的Aerocraft巨型飞艇可载重250吨,远远超过现役大型军用运输机的运载能力。

发展临近空间有潜力

随着相关构造、材料、控制和载荷等方面技术的发展,浮空器在今后的信息化战争中可大展身手已经成为各国共识。目前,美军已经将浮空器系统纳入本国防空探测网,平时执行空中巡逻、通信联络、环境监测和对巡航导弹等低空目标进行预警的任务,战时则用于战区前沿防空和重点目标的保护。

浮空器除了用于军事侦察和运输外,越来越多的国家开始将这种飞行器的应用瞄准在开发临近空间。

临近空间是指距离地球表面20~100公里的高度。这个空域的空气由低到高越来越稀薄,以致大多数飞机在该空域飞行困难,甚至无法飞行。相对于卫星来说,该空域的万有引力又显得过大,如果以一定的高度轨道在这个空域长时间运行,成本巨大。因此,目前还没有任何人造的可操纵飞行器能在该空域长航时飞行或定点驻留。

从经济角度看,如果在临近空间布置可操纵的浮空器来替代亚轨道卫星的部分功能,完成各种以前只能靠卫星才能完成的工作,比如农作物产量估计、天气预报、恶劣天气预警、通信中继等,将会大大降低工作成本,提高综合效益。

此外,从国防安全方面来讲,在临近空间布置可操纵浮空器,能够凭借高度上的优势,用于早期预警、战时通信保障或攻击平台等。尤为重要的是,在临近空间布置可操纵浮空器,可作为空、天飞行器之间的协作中继,弥补空天一体化的作业缝隙

总之,浮空器可以挖掘的潜力是很大的,包括美国、俄罗斯、英国、德国、以色列、日本等国家都在加大对浮空器的探索和开发力度。可以预见,浮空器将在未来国家经济领域和军事领域扮演越来越重要的角色。

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