中國察打一體無人機發展史

察打一體無人機屬於無人機的一種，既可以偵察也可以展開攻擊，或者說先執行偵察任務，待發現目標以後就用機載武器發動攻擊。無人機雖然越來越普及，但軍用無人機，尤其是長航時察打一體無人機，只有少數幾個國家能夠研製，我國就是其中之一。我國的察打一體無人機研製歷程始於2005年成都飛機設計研究所研製成功的中國首款察打一體化無人機"翼龍"，研製起點很高，發展也很快，一直緊跟世界步伐，之後又生產了著名的彩虹系列，彩虹-3、彩虹-4等型號的察打一體無人機。現在我國研製出的產品不光裝備我軍，還廣泛出口巴基斯坦、阿聯酋、沙特和伊拉克等國。其中，彩虹-4和"翼龍"無人機被沙特和伊拉克軍隊在反恐作戰中大量使用，經受住了實戰檢驗，證明了我國在察打一體無人機領域的研製實力。

一、中國第一款長航時察打無人機：翼龍

1、研製歷程

翼龍無人機是我國第一款或者說是第一款研製成功的具有中空、長航能力的集偵察打擊於一體的無人機系統。2005年，成都飛機設計研究所開始有研製一款具備較高技術水平的無人機這樣的目標。當時國內在無人機實用化研製方面還並不多，因此進行了一些軍方和市場調研，最終決定將無人機定位為中型、中空、長航時，既能執行偵察任務，又能掛載武器具備打擊功能。2007年就研製出第一架原型機，並在2007年10月完成了首飛，於2008年完成性能/任務載荷飛行試驗。現在的翼龍無人機模型，實際上是最新型號，也是最終定型的樣子，與之前飛機相比做了一些改進，外觀上能看到的改進主要是在後機身部分做了一些減阻設計，使其在性能方面更為完善，外觀上看起來更漂亮。

2、性能特點

從外觀上看，翼龍和美國的"捕食者"A型無人機有些相似，但實際上機身內部的結構包括強度設計完全不一樣。這種盔式截面形機頭、水滴式細長機身、大展弦比機翼和"V"形尾翼等氣動佈局在中空、長航時無人機領域其實是很普通的，屬於傳統亞音速飛機的典型機身佈局，像翼龍無人機採用的平直中單翼，在中低速飛行狀態下有著極佳的氣動效率，超長的翼展也增加了機翼面積，提高了飛機的升力，能保證該機在100多千米/小時速度段的巡航飛行是最經濟的，這樣才能保證其續航時間。而且外觀上如果仔細對比的話，就會發現二者的機翼很不一樣，雖然都屬於大展弦比平直機翼，但翼形卻不相同，"捕食者"的機翼更長一些，翼展也更大。發動機方面，翼龍無人機採用的是奧地利的ROTAX航空發動機，該發動機是一款非常成熟的產品，全世界超過90%的超輕型飛機和無人機都選用該公司的發動機。發動機安裝在機身尾部，這樣可以避免發動機產生的震動和排出的尾氣對光電偵察設備產生影響。

翼龍無人機早期型號

翼龍無人機長約9米，翼展14米，最大飛行高度5000米，巡航速度160千米/小時，最大飛行速度280千米/小時，可連續飛行20小時，航程近4000千米，可執行偵察、打擊等多種作戰任務。翼龍無人機的尾翼採用的是上反式"V"型結構，V型尾翼佈局結構相對於平尾加垂尾的常規佈局而言，可以用較少的部件同時實現平尾和垂尾的作用，可以有效減小飛機的結構重量和飛行阻力。而且V型尾翼還能有效地降低雷達反射面積，具有一定的隱身特性。採用上反式"V"形尾翼結構，可以儘量減少尾翼可能發生的擦碰幾率，減少維護工作量，縮短無人機的再次出動時間，提高其執勤率。

從模型上能看到，翼龍無人機的頭部明顯隆起一個鼓包，這個鼓包其實是一個透波的整流罩，裡面用來安裝衛星通訊天線，整流罩可以掀開，以便維護天線。裡面安裝的衛通天線其實就是一個"鍋"狀的天線，而且這個"鍋"狀天線要隨時擺動以便時刻對準天上的衛星，所以要滿足天線的尺寸和轉動空間要求，機頭才必須設計成鼓包狀。世界上幾乎所有遠程的無人機上都裝有這種天線，以便通過衛星中繼來與地面站取得聯繫，這樣無人機的航程才能達到上千千米，否則受地球曲率影響，無人機的控制半徑就只有一兩百千米。

翼龍無人機的起落架系統採用的是和戰鬥機一樣的前三點式起落架結構，前起和主起在起飛後均可收進機腹，前起落架更是帶有液壓緩衝裝置，可以消耗和吸收無人機著陸時的撞擊和顛簸能量，以減小可能對機載偵察設備，尤其是精密光學傳感器造成的損傷。目前的偵察設備主要是機頭下部的球形光電傳感器，該光電球可以360度旋轉，具備晝/夜光電偵察、電視攝像、激光測距、激光定位和指示打擊等功能。該機可以長時間在目標區域上空巡邏，而且在執行偵察任務時，還可以選擇點目標偵察和區域偵察等多種偵察模式進行，無人機會根據偵察模式自主飛行掃描，並將拍攝到的圖像和照片通過數據鏈系統傳回地面站供情報人員分析，並同時傳送給上一級的戰術作戰中心，供指揮人員決策。

3、應用情況

目前翼龍是軍民兩用，並且已獲出口訂單。翼龍無人機在設計上側重於軍用，並不是專為外貿設計的，而是國內外都用，只是國內和國外使用的型號可能不同。翼龍的技術指標和使用視頻一經展出就引起了轟動，有國外媒體在評價翼龍無人機時認為，該機在性能上不會完全等同於美軍的"捕食者"無人機，兩者之間不存在代差，翼龍無人機的性能或許將不亞於美軍的"捕食者"，但價格卻遠比對方低得多。目前，翼龍無人機已經實現了批量出口交付。

除去軍事用途，翼龍在民事和科學研究領域也是大有用途的，這主要是該機是基於軍事用途設計的，因此從基本性能角度來講，比民用的無人機更好，起碼載荷和續航時間就比一般的民用無人機大很多，這樣就可以搭載更多的設備執行如災情監視、輯毒走私、環境保護、大氣研究，以及地質勘探、氣象觀測、大地測量、農藥噴灑和森林防火等。此外，翼龍無人機在邊境地區巡邏和反恐領域也將會有用武之地。

二、多用中空長航時無人機：彩虹-4

1、研製歷程

中國航天空氣動力研究院將其研製的彩虹系列無人機從多用途偵察的彩虹-1、彩虹-2、彩虹-91及彩虹-92到察打一體的彩虹-3、彩虹-4等。這其中，彩虹-4無人機的關注度最高，因為該機是彩虹無人機家族中最大的一款，該機採用正常式氣動佈局，大展弦比中單翼、V形尾翼結構，機翼帶有襟翼和副翼，機長10米左右，高3米多，翼展18米，最大起飛重量超過2噸，該機全副武裝，機身掛架上滿掛著反坦克導彈和精確制導炸彈，氣勢逼人。

彩虹-4無人機側面特寫

研製工作，堅持走自主創新、自主研發的道路，2004年，在沒有任何外援和經驗借鑑的情況下，自主設計研製出第一架具有自主知識產權，具備全自主飛行能力的"彩虹-1"無人機。此後，乘勝追擊，"彩虹-1"批量生產、"彩虹-2"研製成功，隨後，順應國際發展潮流研製出一型多用中空長航時"彩虹-4"無人機系統，豐富了彩虹無人機產品型譜。

2016年5月中旬，十一院彩虹無人機試驗團隊在北京及西部某試驗基地，先後聯合完成了兩個架次的"彩虹-4"無人機衛通靶試試驗，試驗圓滿成功。實現了從多年前超視距傳輸偵察信息向對地打擊控制的跨越，有效提升了"彩虹-4"察打一體無人機武器系統的作戰效能，能在千里之外遙控偵察與實施導彈攻擊，同時高清光電載荷使得目標定位和打擊精度大幅提高。此次試驗中，首架次"彩虹-4"無人機系統搭載現有光電偵察載荷和AR-1導彈，首次進行衛通靶試試驗。

試驗中視距地面站控制無人機的起飛和降落，衛通地面站則在1000公里外通過衛星中繼數據鏈控制無人機進行武器靶試試驗，真正實現了"彩虹-4"無人機系統超視距測控與信息傳輸。第二架次試驗"彩虹-4"搭載新一代光電偵察載荷和AR-1導彈，測試高清光電偵察載荷性能及與現有武器系統的兼容配合情況。試驗表明，新一代高清光電載荷在各個方面都具有較大的性能提升。2018年1月，國產"彩虹-4"無人機完成多型彈藥實彈打靶試驗，試驗歷時6天並取得圓滿成功。

十一院具有豐富的無人機研製經驗，自1999年開始從事無人機研製工作，堅持走自主創新、自主研發的道路，2004年，在沒有任何外援和經驗借鑑的情況下，自主設計研製出第一架具有自主知識產權，具備全自主飛行能力的“彩虹-1”無人機。此後，乘勝追擊，“彩虹-1”批量生產、“彩虹-2”研製成功，隨後，順應國際發展潮流研製出一型多用中空長航時“彩虹-4”無人機系統，豐富了彩虹無人機產品型譜。

2016年5月中旬，十一院彩虹無人機試驗團隊在北京及西部某試驗基地，先後聯合完成了兩個架次的“彩虹-4”無人機衛通靶試試驗，試驗圓滿成功。實現了從多年前超視距傳輸偵察信息向對地打擊控制的跨越，有效提升了“彩虹-4”察打一體無人機武器系統的作戰效能，能在千里之外遙控偵察與實施導彈攻擊，同時高清光電載荷使得目標定位和打擊精度大幅提高。此次試驗中，首架次“彩虹-4”無人機系統搭載現有光電偵察載荷和AR-1導彈，首次進行衛通靶試試驗。試驗中視距地面站控制無人機的起飛和降落，衛通地面站則在1000公里外通過衛星中繼數據鏈控制無人機進行武器靶試試驗，真正實現了“彩虹-4”無人機系統超視距測控與信息傳輸。第二架次試驗“彩虹-4”搭載新一代光電偵察載荷和AR-1導彈，測試高清光電偵察載荷性能及與現有武器系統的兼容配合情況。試驗表明，新一代高清光電載荷在各個方面都具有較大的性能提升。2018年1月，國產“彩虹-4”無人機完成多型彈藥實彈打靶試驗，試驗歷時6天並取得圓滿成功。

2、性能特點

"彩虹-4"無人機測控與信息傳輸系統採用C/UHF雙波段視距數據鏈進行無人機遙控、遙測、跟蹤定位和偵察信息的實時傳輸。受無線電視距的限制，視距數據鏈最大通信距離為250公里。發動機方面，目前裝的是活塞式發動機，奧地利的ROTAX發動機，很多無人機和輕型飛機都用的這種發動機。彩虹-4無人機雖然比較大，翼展也很長，但這款飛機並不強調飛行速度，最大飛行速度不超過300千米/小時，活塞式發動機就足以滿足動力要求。

氣動佈局採用長航時無人機主流設計，主要是通過採用高升阻比的氣動設計，大尺寸機翼等設計來提高其滯空時間；發動機後置、機載設備前置有利於平衡飛機的重心，還能避免發動機尾氣對光電設備的影響；上反式V型尾翼佈局結構相對於平尾加垂尾的常規佈局而言，可以用較少的部件同時實現平尾和垂尾的作用，可以有效減小飛機的結構重量和飛行阻力，而且V型尾翼還能有效地降低雷達反射面積，具有一定的隱身特性。

彩虹-4無人機巨大的機頭

標準掛載下的有效航程在3500千米左右，就是在裝載必要的偵察設備和4枚彈藥情況下的航程是3500千米。如果僅僅執行偵察任務，不掛載彈藥的話，航程還可以增加。該機的滯空時間超過40小時，可以連續飛行兩天兩夜執行遠程偵察或打擊任務。操作系統方面，與其他大、中型無人機一樣，都是通過固定地面站來對飛機進行控制和操縱的，一座地面站可以控制多架無人機執行任務。地面站有固定式和移動式兩種，固定式就是將設備和天線安裝在無人機基地內，控制本機場內的無人機起飛、降落以及任務執行等，也可以通過衛星進行遠程控制。移動式是將操控臺和衛通天線、數據鏈天線等設備集成到一個移動方艙上，移動方艙大小和一個集裝箱差不多大，可以用車輛或飛機運輸，方便前沿部署。

彩虹-4無人機配備的AR-1型空地導彈

主要偵察設備是機頭下部的球形光電傳感器，該光電球可以360度旋轉，具備晝/夜光電偵察、電視攝像、激光測距、激光定位和指示打擊等功能。而且由於該機的續航時間高達40個小時，因而可以執行長時間的巡邏和監視任務。無人機會根據偵察模式拍攝照片或視頻，並將拍攝到信息通過數據鏈系統傳回地面站供情報人員分析。

三、中國最大最重的軍用察打一體無人機：彩虹-5

1、研發歷程

彩虹系列無人機系由中國航天科技集團公司下屬的航天空氣動力技術研究院（十一院）研發，開始的彩虹-1和彩虹-2型無人機體量和尺寸相對較小，隨著技術發展，彩虹系列無人機越來越朝向大型化發展，2015年末在深圳"尖兵之翼"無人機大會上展出的彩虹-5無人機尺寸和起飛重量更大，外媒更將其稱為"中國最大最重的軍用察打一體無人機"。該機已於2015年8月在中國西北部某機場成功完成首飛。

2、性能特徵

掛載力強。彩虹-5翼下設有6個掛點，一次可掛載16枚不同類型的空地導彈，最大載荷達1噸，比彩虹-4的載重能力提高了2.5倍。彩虹－5的機身的體量是彩虹-4的兩倍，比彩虹-4的設備艙空間增加了很多，可掛載體積和重量更大的任務載荷。如中型多功能對海雷達和電子戰設備以及各種複雜的精確制導武器等，這必將使彩虹-5的作戰效能大大提升。

彩虹－5

升阻比高。彩虹-5用複合材料製成，翼展達21米。它延續了彩虹-4的成熟氣動佈局，但採用了更大展弦比和升阻比的翼型，並採用襟翼增升技術，使其起飛昇力提高了30%。彩虹-5無外掛設備時的升阻比達到25以上，比性能先進的波音737還要高出40%。這就大大縮短了彩虹-5的起飛距離，降低了起飛速度，提高了無人機的經濟性。

航時超長。目前，彩虹-5採用航空汽油活塞發動機，具有優良的油耗率，可連續飛行數十個小時，遠遠高出彩虹-4的十幾小時，也遠超美國先進的同類無人機"捕食者"B。未來改進型彩虹-5續航能力將更長，到2017年年底，彩虹-5無人機可望換裝國產重油發動機。重油燃值高、不易揮發、價格便宜，但燃燒劇烈，對發動機設計和零部件精密製造技術要求高。國外已開始推廣使用重油發動機。一旦彩虹－5採用重油發動機，不僅可打破西方國家對重油發動機技術的壟斷，而且可使彩虹-5的航時達到"捕食者"B的兩倍。"彩虹-5"能連續飛行40小時，改進型的續航能力甚至達120小時，意味著它的最大飛行距離將超過1萬公里。這點在執行遠程對地打擊時尤其重要。"彩虹-5"能直撲3000公里外的目標，並在目標區停留足夠時間(10-20小時)。"彩虹-5"未來還可改裝為小型低成本預警機，它能執行諸如聯合對地監視、指揮控制、電子信息偵察與對抗、戰場綜合態勢感知等任務。對於中小國家而言，這意味著能用低成本獲得強大的綜合態勢感知能力，極大提高國家的戰爭潛力。

武器能力提升。彩虹-4擁有4個掛架，可以掛載4枚小型空地精確制導武器，主要是FT-5激光制導炸彈和AR-1小型空地導彈，通過安裝複合掛架，彩虹-4可以超量掛載6枚機載武器，但這需要以大幅度犧牲航程為代價。而彩虹-6的武器能力則大大提升，900千克的有效載荷，可以使其輕鬆使用複合掛架，在4個掛點掛載8～10枚AR-1空地導彈，或FT-5型100千克級精確制導炸彈，以及更新的FT-7炸彈。而彩虹-5的傳感器系統經過此前的使用和調整升級，其激光目標指示、激光測距和光電偵察定位功能更為精確和完善，這也會在一定程度上提升目標打擊精度。其可以精確偵察定位80千米範圍半徑內的各種類型目標。同時可以看到，彩虹-5並沒有因為載荷大幅增加而打算使用更重的炸彈，追求低附加損傷和精確打擊，才是這型察打一體無人機的首要目標。此外，彩虹-5的偵察系統也有一定升級，據設計人員介紹，它攜帶能穿透牆壁的雷達，以便追蹤建築物內的目標。

3、出口前景

在公佈彩虹-5無人機的同時，中國航天科技集團也透露了一些彩虹系列無人機的外貿信息，石文總設計師表示，目前該公司已經出售了若干架彩虹-3型無人機給幾個國家的用戶。同時，該院也正在計劃向國際市場推出彩虹-5的出口型，執行對地攻擊、偵察和運輸任務。出口型彩虹-5的性能相比自用型略有下降，有效載荷約為480千克，但對於不少外國用戶而言，彩虹-5具有良好的技戰術性能和性價比，外貿前景十分廣闊。

四、雲影察打一體無人機

1、研製歷程

雲影由中航工業成飛研製，在實現有人戰機跨越式發展的同時，大力推進新型無人機的研製，成果豐碩，雲影就是其中的佼佼者。其實雲影最早是基於我們國家軍方立項的某型無人機而研發的，而自用型主要是開發了偵察功能，即作為偵察平臺使用，隨後又在偵察型的基礎上，進一步開發出了察打一體功能，用於外貿出口。經過相關部門的審核批准，在2016年10月拿到了出口許可。目前這個無人機有一半的功能比如偵察功能，在國內已經服役使用了，而另一半的功能即察打一體功能還在做測試。技術完成度已經達到了80%，還有很多後續工作是需要通過跟用戶談判，根據其所需要的具體配置，來進行相應的裝配、試驗和生產。

雲影察打一體無人機模型

2、性能特徵

雲影是一款新的高空高速無人機，它主要是用來對中等烈度對抗條件下的目標實行精確打擊。從設計上來看，雲影無人機機長9.05米，翼展17.8米。具有優異的氣動特性，採用小後掠角大展弦比下單翼，V型尾翼、揹負式S彎進氣道。別的無人機，主要是在有全部的戰場制空權的情況下使用的，而這款飛機可以直接進入戰區，尤其是像對付敘利亞ISIS伊斯蘭國這樣的武裝力量，他們有大規模的地面部隊，有一定的防空力量，但並不很強，那麼這款飛機就可以對它實施遠距離、或者對目標進行臨空轟炸等。這款飛機既有遠距離偵察型，還有遠距離察打型，它們可以組隊作戰，形成空中協同作戰網絡。

總結起來，雲影與翼龍和彩虹等無人機的區別，主要就是三點，第一，高空高速；第二，參加中等烈度戰爭；第三，既能偵察也能察打一體。而翼龍主要設計點是中高空長航時和察打一體均衡的性能；彩虹-5更不一樣，它採用活塞式螺旋槳發動機，沒有追求高空飛行性能，更追求中空長航時性能，把長航時這個設計點做到極致；如果具體比參數，雲影的機長跟翼龍相當，都是9米出頭，翼展要比翼龍長3米，但它飛行速度超過600千米，超過翼龍I一倍還多（280千米/小時）。它外形雖然乍一看跟翼龍和彩虹-5有點像，但其實設計點完全不一樣，是完全不同的無人機。

雲影尾部的渦噴發動機

雲影是針對中等烈度戰爭環境而研發的，所謂中等烈度戰爭環境，就是指在這種作戰環境下，敵方沒有中遠程的大型防空導彈武器，而有中近程的車載式、肩扛式防空導彈，可以打10千米左右高度。在這種情況下雲影可以大展身手。之所以強調這點，是因為這是雲影目前獨有的一個特點，國內其他一些無人機，主要是在低烈度戰爭條件下作戰，也就是說我方掌握完全的制空權，敵人基本沒有防空武器，在這種情況下才能很好的使用。

雲影的招牌是高空高速，鑑於目前服役的無人機中還沒有超聲速飛機，因此高速就是指高亞聲速，而高空，則是指雲影能夠飛到14到15千米高度，速度能夠達到600千米/小時以上（最大速度620千米/小時）。它之所以具備這一能力，與其採用了渦噴發動機作為動力系統是有直接關係的，渦噴發動機推力大，使用高度高於渦槳和活塞式發動機，它能夠讓雲影飛得更快、更高。

雲影察打一體型具有很強的攻擊力，它的機翼下左右各有2個掛點（共4個），可以選用複合掛架，最多可懸掛6枚武器，最大載彈量可達400千克。可以攜帶100千克/50千克的各種導彈/炸彈。可以掛載的各種武器彈藥包括：FT-7精確制導炸彈、"藍箭"-21空地導彈、YJ-9E小型多功能導彈、GB4型100千克激光制導炸彈、CS/BBM3型50千克衛星制導炸彈、CS/BBM2型100千克滑翔衛星制導炸彈、LS-6/50NLS制導炸彈、AM-300M小型多用途空地導彈、LS-6/100NLS制導炸彈等，最大射程從20千米到40千米不等。

3、出口前景

雲影這款飛機定位的客戶，就是有潛在對抗性衝突的，比如邊界衝突等的國家，雲影無人機能飛到十幾千米的高度，去偵察敵方的軍事設施，它的任務半徑400千米，意味著沿邊界地區400千米範圍內，都在雲影的偵察控制範圍內，第二，雲影可以應用於精確對地打擊和定點清除任務，比如說在較遠距離外發現一群恐怖分子活動的蹤跡，這樣以來就可以使用雲影掛載無人機彈藥對其進行打擊。亞洲、非洲、拉丁美洲甚至於部分歐洲國家，都有可能成為我們的潛在目標客戶。出口前景廣闊。