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十問翼龍無人機：只有中國能做出來？除了保障通信，能參與實戰嗎？

點擊：  作者：虎賁尉    來源：無人機微信公眾號  發布時間:2021-07-26 12:54:59

 

近日，河南全省突遭大規模極端強降雨，部分區域發生道路、通信中斷，其中鞏義市米河鎮多個村莊通信中斷，失去聯系。

 

米河鎮位于滎[xíng]陽市與鞏義市之間，在豫西丘陵地區的一道山溝里。而滎陽、鞏義又是這次暴雨洪災的重災區，情況有些令人憂慮，在外的米河鎮人更是焦慮。

 

 

7月21日，國家應急管理部緊急調派中國航空工業的翼龍-2H無人機空中應急通信平臺，跨區域長途飛行，在滎陽、鞏義、米河鎮上空執行5~6小時的偵查和中繼任務，為當地提供空中移動公網基站。

 

 

這一消息引發了網友們的熱議——信號中斷暴雨中，應急管理派翼龍！

 

Q1：為什么說翼龍是災區人民的希望？

 

1個半小時累計接通2572個用戶 打通應急通信保障生命線21日下午14點22分，翼龍-2H應急救災型無人機從貴州安順機場起飛，以250公里時速，直線飛行約1150公里，穿越貴州、重慶、湖北、河南，歷時4.5個小時抵達鞏義市。

 

并于18點21分進入米河鎮上空區，實現了約50平方公里范圍長時穩定的連續移動通信信號覆蓋。

 

 

 

截止當晚20時，空中基站1個半小時已累計接通用戶2572個，產生流量1089.89 M（人均流量0.4 M），單次最大接入用戶648個，為災區居民及時報告災情、報送平安恢復了移動網絡信號，打通了應急通信保障生命線。

 

Q2：翼龍應急無人機系統誕生的由來？

 

在“斷路、斷電、斷網”等極端條件下，執行地震、洪水重災區災情探察、通信保障任務。

 

據了解，翼龍-2H應急救災型無人機系統是航空工業為應急管理部打造的應急通信國家力量，可定向恢復50平方公里的移動公網通信，建立覆蓋15000平方公里的音視頻通信網絡。

 

其實，翼龍無人機空中通信平臺并非首次亮相。5月14日在四川進行的“應急使命·2021”抗震救災演習中，已經展現了其強大的科技力量。

 

自然災害發生時，短期內會造成道路、通信設備損毀，災區往往面臨大面積通訊中斷，乃至對外聯絡阻絕。

 

 

2008年的汶川“5.12”地震，震源地區映秀鎮以及汶川縣城都位于險峻的岷江江谷里，交通、通信完全中斷，十多萬群眾生死不明。再加上震后例行的下起了大雨、大霧，外界對里邊災情什么情況也完全不掌握，當時成了全國人民揪心的焦點。

 

直到震后整整2天，雨霧消散，直升機和乘沖鋒舟加徒步的部隊才得以進入映秀鎮，掌握了震源的情況。

 

這就是應急管理部為何要打造應急救災型空中應急通信平臺無人機的出發點——在“斷路、斷電、斷網”等極端條件下，執行地震、洪水重災區災情探察、通信保障任務。

 

Q3：翼龍為何能成為應急通信保障？

 

機載衛星站、移動通用基站、寬帶自組網系統、合成孔徑雷達，以及光電吊艙系統，同時具備應急通信、地質災害研判和圖像處理能力。

 

它搭載了機載衛星站、公網移動手機基站、寬帶自組網系統、PDT集群基站，實現了空天地一體化應急通信網絡，能夠為災區提供音視頻數據通信、互聯。

 

翼龍無人機在海拔3000~5000米高度、以半徑3000米持續盤旋，成功實現超過50平方公里范圍內長時穩定的連續移動信號覆蓋。

 

 

翼龍無人機搭載的合成孔徑雷達（SAR），還能穿透雨霧、黑暗，對受災區域進行災害勘測。

 

進而結合區域歷史地理信息，分析研判該區域地質受災情況。

 

同時，搭載的光電吊艙系統，還能進行基本的晝夜光學成像的拍攝，光電圖像清晰、雷達數據完整、航測地圖準確，實時將有關信息回傳至指揮中心，實現了實時調度和高效指揮。

 

 

總的來說，與13年前相比，這是一項偉大的進步。

 

Q4：翼龍另一扇面孔：高性價比軍用無人機它原本的中航工業成都飛機設計研究所研制的中空、長航時、偵察-打擊一體化無人機，可以攜帶多種不同類型導彈，用于戰場對地打擊任務，出口量超過220架，價格不到美軍同型RQ-1無人機的1/5。

 

不了解航空的網友會問，翼龍無人機原本是做什么的？

 

坦率的說，翼龍無人機（英文：Wing Loong UAV ）原本是用于殺人的。當然，技術大都是軍民兩用的，長航時無人機，既能用來殺人，也能用來救人。

 

它原本的中航工業成都飛機設計研究所研制的中空、長航時、偵察-打擊一體化無人機。可以攜帶多種不同類型的空地導彈、精確制導炸彈，用于戰場對地打擊任務。

 

最初的翼龍-1型為1噸出頭、裝配一臺100馬力（73.5千瓦）活塞發動機，掛載能力是100公斤，可掛2枚小型導彈，長11米，最高時速220公里，最高升限5000米，續航時間20小時。

 

 

翼龍-1型2010年研制成功。

 

據外媒統計，已經出口到多個國家：沙特55架、阿聯酋40架、巴基斯坦25架、伊拉克12架、緬甸12架、阿爾及利亞10架、埃及10架、蘇丹10架、尼日利亞9架、塞爾維亞9架、印尼8架、約旦6架、烏茲別克斯坦5架、土庫曼斯坦4架、哈薩克斯坦3架、老撾2架。

 

合計220架。從這長長的國家名單就能看出，這款無人機在國際上是多么受歡迎。據了解，翼龍-1價格便宜，眾多小國都能買得起，因為它的價格不到美軍同型RQ-1無人機的1/5。

 

可謂是物美價廉。

 

同時，翼龍1在中東北非地區已經大量參加了實戰，頗有戰果，尤其在打擊恐怖組織和極端勢力方面。

 

 

美國90年代研制了RQ-1“捕食者”無人機，最初被設計作為一架空中監視和無人偵察機。

 

2002年后因適應阿富汗戰場打擊“塔利班”的需要，部份RQ-1被改裝為攻擊用途。

 

在兩翼各掛一枚原本用于武裝直升機的“地獄火”空地導彈執行任務。開創了無人機長航時打擊時代。

 

 

對于大國而言，輕小的無人機機體、發動機、遙控等技術都不算難題，所以，中國航空工業也很快拿出了自己的同類產品，這就是翼龍。

 

Q5：升級換代的翼龍2型成中國無人機“當家明星”？

 

翼龍-2型是在翼龍-1型基礎上研制的放大改進型，采用功率大約500千瓦的渦槳9A發動機，最大起飛重量為4.2噸，載彈量是6個掛架最大480公斤，飛行時速370公里、升限9000米。

 

翼龍1的載彈量太小，外掛載荷實際只有100公斤，勉強掛載2枚小型空地導彈，任務效率不高。其實，美軍也有類似的問題，他們用MQ-9“死神”取代了MQ-1，體積略加放大。

 

 

但主要改進就是用大功率的渦槳發動機替代了活塞發動機。

 

這樣MQ-9可以掛載8枚“地獄火”空地導彈。

 

同樣，翼龍-2型是在翼龍-1型基礎上研制的放大改進型，采用功率大約500千瓦的渦槳9A發動機，使各項指標都比翼龍-1型有了很大的進步。

 

比如最大起飛重量為4.2噸，載彈量是6個掛架最大480公斤，可以攜帶12枚輕型導彈或者激光制導炸彈，具有很強的攻擊力。

 

飛行時速370公里、升限9000米，都因為采用高空性能更出色的渦槳發動機，比翼龍-1大幅增加。

 

因為無人機大部分不追求航速，而是追求續航時間。

 

因此，重量輕、油耗低的渦槳發動機是最佳選擇。

 

不必也不應選擇噴氣發動機。

 

 

在翼龍-2推出后，沙特、阿聯酋、埃及、尼日利亞、巴基斯坦、孟加拉國這些翼龍-1或中國航空工業的老用戶，也紛紛訂購了翼龍-2。

 

翼龍無人機是中國無人機的“當家明星”。這么強力的作戰武器我們拿來做飛行基站，看著真有點魔幻。

 

Q6：為什么說翼龍應急通信系統“獨一無二”？

 

民用移動通信無人機長航時無人機、通信基站、衛星通信三大產業鏈，全球具備這三個產業鏈的，只有中國。

 

但更進一步探究，能把無人機改成空中基站，還能對廣大普通公眾開放手機服務，這事情看似簡單，但實際上全世界幾乎只有中國能夠順手辦得到：民用移動通信無人機需要三個產業鏈：第一要有長航時無人機產業鏈，第二要有通信基站產業鏈，能把基站整合進吊艙，第三要有衛星通信產業鏈，無人機基站的數據通過衛星中繼接入公網。

 

 

全球具備這三個產業鏈的，只有中國。

 

第一，你首先得會造長航時無人機，看似簡單，這個世界上就不多。第二，你得會把4G基站集成到吊艙里，這個要求你這個國家得有無線通信的產業鏈。

 

但經過從2G到4G的大浪淘沙，全世界完整的無線+有線通信設備公司只剩4家了——華為、中興、諾基亞（芬蘭）、愛立信（瑞典）。

 

三星正在5G時代打算努力擠入無線通信基站市場。美國也只剩下做固網的思科，所以才突發奇想要打壓華為、中興。

 

芬蘭瑞典目前都沒無人機，這倆國家倒是能搞通信基站，衛星設備差點湊合能做，但衛星可沒有，得找大國或者聯盟合作。

 

第三，就是得有自己的通信衛星體系了。

 

而且是穩定運行的衛星通信網絡體系。基本上只有美、中、歐有。

 

 

所以，美國有無人機，有衛通體系，但是沒有自己的通信設備商。

 

當然美國可以買，比如可以買愛立信的，諾基亞的，跟他們合作，也弄個幾億美金的項目來合作，研制幾個吊艙沒問題，但是絕對便宜不了。

 

 

這架無人機看似簡單，能把它湊齊的國家，全世界目前只有中國。

 

作為空中通信骨干樞紐節點，翼龍無人機可以配合地面370M集群設備、寬帶自組網設備、散射通信設備等，構建起空天地一體化應急通信網絡。

 

Q7：翼龍在應急災害上還有哪些表現？

 

翼龍系列還包括近海救援型，同時可承擔大氣觀測、人工降雨、海上救援等任務。

 

去年8月，翼龍10無人機在海南完成了我國首次高空大型無人機臺風觀測試驗。

 

除了翼龍-2H應急救災通信型無人機，航空工業在“翼龍”-10高空高速無人偵察機的統基礎上，還研制了“翼龍”-10H近海救援型無人機。

 

 

它配裝兩臺渦扇發動機，可以快速到達應急處置區域。

 

該機裝備有高清光電吊艙（EO)，應急通信中繼吊艙、信號搜索定位吊艙、氣象下投探空吊艙，還可根據用戶需求加裝其它應急救援設備。高清光電吊艙能夠在空中遠距離發現海上受困目標，將海面實時圖像回傳至應急指揮中心，為救援決策提供依據。

 

信號搜索定位吊艙可迅速確定受困人員船只位置，應急通信中繼吊艙可持續為受困人員、船只提供大帶寬的通信。

 

 

另外還可攜帶應急救援空投浮艙，為受困人員投放急需的物資和設備，為后續救援開展爭取寶貴時間。機載氣象下投探空吊艙，可對海面上復雜氣象環境進行準確探測分析，為救援開展提供氣象支持。

 

在快速處置近海突發險情，搜索營救支持，災情監視評估等方面可發揮重要作用。去年8月，翼龍10無人機在海南完成了我國首次高空大型無人機臺風觀測試驗。

 

觀測過程中，翼龍10無人機緊貼“森拉克”臺風外圍，爬升到一萬米高空后投下41枚探空儀，將臺風右側云系的大氣溫度、相對濕度、氣壓、風速等數據實時傳回。

 

這對提高臺風預報準確率具有重要意義。此外，翼龍系列無人機還能參與大氣觀測、人工降雨、海上救援等任務。

 

 

翼龍-2H無人機的氣象型子型號還可用來進行大氣探測、人工影響天氣等任務，筑牢氣象防災減災的第一道防線。

 

一切為了人民，就應該是這個樣子。

 

Q8：翼龍無人機的續航只有5小時？

 

翼龍無人機的續航時間是20小時，從貴州飛近1200公里過去，路上單程就花了4.5個小時，往返9個小時，實際在災區上空執行任務超過8小時。

 

關于這次的實際運用，還有人發現，為什么只能續航5小時？

 

瓶頸該怎么解決？

 

其實，翼龍無人機的續航時間是20小時。這次是從貴州飛近1200公里過去，路上單程就花了4.5個小時，往返9個小時，實際在災區上空執行任務超過8小時。

 

 

因為這款飛機還沒有正式交付應急管理部，是在航空工業的貴州基地進行研發調試。

 

去年9月，翼龍-2無人機首次完成應急救援通信保障實戰演練。 

 

從貴州安順機場起飛，奔赴四川木里，航時近20小時，實現了跨3個省份、跨晝夜全天候、夜間等惡劣氣象條件下作業。

 

又有人問了，為什么不能就近降落鄭州機場，節省后續運作時間呢？

 

 

因為無人機起降回收后，還要進行保養工作。

 

另外，無人機在陌生機場降落還是存在很大難度的。

 

美軍無人機一半事故摔在起降，所有航空器起降都是事故重災區。

 

當然，如果翼龍團隊派一個控制組去河南，再一個小飛機把人和設備都運到附近機場，就問題不大了。

 

但是，以中國的救災效率，這樣調派過去，也已經沒必要了，災區已經搶通了。

 

未來應急管理部接收翼龍-2H無人機之后，應該會參考消防、海上等應急救援航空力量的配置方案，在全國各大區都配置1~2架，編入應急救援航空隊伍。

 

這樣一旦某個地區發生情況，就能立即就近起飛使用，節約在途時間。

 

 

Q9 翼龍的20個小時續航還能再提升嗎？

 

“翼龍”軍用要做近地精確判斷打擊，民用要做手機通信基站，定位就是中低空無人機，要應對空氣阻力，20個小時的續航已經很出色。

 

有人問，為什么翼龍無人機的續航那么神奇，能飛20小時？

 

因為中低空無人機采用了油耗最低的渦漿發動機，所以才能以不大的體型，續航那么久。

 

渦槳發動機全稱渦輪螺旋槳發動機，其實也是噴氣式發動機。

 

具體來說，渦槳是一個渦噴發動機通過減速齒輪（一般是行星齒輪）帶動槳做功，和渦扇渦噴直接使用噴射氣流不同。

 

渦槳發動機等于是用燃氣輪機驅動螺旋槳，同時還利用了噴氣作推力。

 

或者說就是一個超高涵道比的渦扇發動機。因此，渦槳發動機對能源的利用率更高。

 

 

因此，在同等油耗下的推力，渦槳>渦扇>渦噴，或者說，在同等推力下的油耗，渦槳渦漿是最省油的。

 

但是，能達到的最高速度則相反，渦噴>渦扇>渦槳缺點就是受槳葉結構限制，無法高速，再就是噪音較大、高空螺旋槳效率降低。

 

由于絕大多數螺旋槳的造型問題，在突破音障之后，螺旋槳將不再產生拉力（這是一個復雜的空氣動力學問題）。

 

因此現有的螺旋槳飛機都無法進行超音速飛行，最高只能飛到高亞音速。

 

因此，渦漿發動機用于中小型運輸機、中低空無人機是很適宜的。

 

 

而相對最傳統的活塞發動機＋螺旋槳相比，渦漿有很多優點。

 

首先，它的功率大，功重比（功率/重量）也大，最大功率可超過10000馬力，功重比為4以上；而活塞式發動機最大不過三四千馬力，功重比2左右。

 

其次，由于減少了運動部件，尤其是沒有做往復運動的活塞，渦輪螺旋槳發動機運轉穩定性好，噪音小，工作壽命長，維修費用也較低。

 

而且，由于核心部分采用燃氣發生器，渦輪螺旋槳發動機的適用高度和速度范圍都要比活塞式發動機高很多。

 

在耗油率方面，二者相差不多，但渦輪螺旋槳發動機使用煤油，比活塞式發動機的汽油便宜。

 

活塞發動機則造價便宜，可以做得很小，且對原材料要求低；目前仍用于航模、輕型飛機這個范疇。再有人問，能不能40小時，60小時？

 

這個嘛，目前全球主流軍用無人機，續航時間最久的是美軍的RQ-4A“全球鷹”無人機。航程26000km，最大時速740km，巡航時速635km，理論續航時間42小時。

 

但由于要留有燃油余量，實際最久飛行時間不到35小時。

 

 “全球鷹”之所以續航時間如此之久，主要得益于它是高空偵察機，飛行高度18000m以上，高空空氣阻力小，利用翼展35.4米——相當于波音737的機翼省油滑翔。

 

但“翼龍”軍用要做近地精確判斷打擊，民用要做手機通信基站，飛到18公里那么高可不行。所以任務決定了“翼龍”必須是中低空無人機，要應對空氣阻力。

 

另外“全球鷹”起飛重量是11噸量級，使用3.2噸推力的渦扇發動機；而“翼龍”是4.2噸量級，體量也是完全不一樣的。Q10：翼龍只支持移動嗎，聯通電信怎么辦？

 

只要有移動通信網絡，用戶不需要SIM卡就可以撥打緊急號碼，這是標準的功能，是3GPP制定的網絡標準里面的標準功能，這個不需要任何的軟件的設置，所有的運營商都必須支持。

 

翼龍平臺項目由航空工業成都飛機設計研究所、中航（成都）無人機系統股份有限公司與中國移動（成都）產業研究院、中國移動寧夏公司、中國移動四川公司合作實施。

 

所以，這次出動的時候，能夠撥通通信的主要是中國移動的用戶。畢竟中國移動是中國最大的移動通信運營商。

 

但很多人就會問了，我是聯通、電信的用戶怎么辦？

 

 

首先，只要有移動通信網絡，用戶不需要SIM卡就可以撥打緊急號碼，這是標準的功能，是3GPP制定的網絡標準里面的標準功能，這個不需要任何的軟件的設置，所有的運營商都必須支持。在緊急情況下，所有運營商的手機都可以接入到一個網絡里面。

 

只是在基站網絡里面的軟件設置，需要進行一些修改，這也是3GPP標準里面有制定過這樣的統一標準的，不是什么新鮮的事情。

 

7月22日早晨6時15分，翼龍-2H無人機完成任務，飛回安順機場，飛行近16小時。而中國移動河南公司已于7月22日凌晨1點，率先在受災現場開通衛星應急通信車，滿足災區用戶緊急語音通話需求，鎮政府指揮部移動網絡信號覆蓋已恢復。

 

目前，前往米河鎮的道路已被修通，外界救援力量正在源源不斷地進入當地，米河鎮的救援和搶修工作正在有序進行。

 

翼龍在戰場是令恐怖分子聞風喪膽的空中死神，對人民群眾來說又像是無敵的守護天使。

 

在別的地方就是死神，在人民頭上就是希望。這么想才是一款武器的終極浪漫。

 

作者：虎賁尉   來源：無人機微信公眾號