捕食者无人机是如何工作的

由:罗伯特·巴尔德斯

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捕食者无人机被控制在远离危险战斗的几英里处。查看更多军用飞机 图片
照片礼貌美国空军

军事指挥官在战斗中使用战术和战略,以尽可能少的人员和资源冒险给敌人造成尽可能多的伤害。这一原则是RQ-1和MQ-1发展的核心捕食者无人机

这些高科技飞机由机组人员控制,远离战斗危险,能够在最惊险的战斗中执行侦察、战斗和支援任务。在最坏的情况下,如果一架“捕食者”在战斗中丢失,军事人员可以简单地“从盒子里打开另一架”,很快就能让它升空——而且通常情况下,飞机坠毁不会造成人员伤亡或俘虏的创伤。

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在本文中,我们将介绍“捕食者”无人机的飞行系统、传感器、武器和机组人员,以及军方如何使用“捕食者”来保证空中和陆地人员的安全。

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引擎盖下

“捕食者”无人机是一种中高空远程飞机,其操作方式与任何其他小型飞机非常相似。

一个Rotax 914,四缸,四冲程,101-马力发动机,通常在雪地摩托上使用的相同类型的发动机,转动主传动轴。的驱动轴转动“捕食者”的双叶片变距推进器。后置螺旋桨提供驱动和升力。遥控飞行员可以改变叶片的倾角来增加或减少飞机的高度,并达到高达135英里/小时(120节)的速度。飞机48.7英尺(14.8米)的高度提供了额外的升力。翼展这使得“捕食者”无人机可以飞到25000英尺(7620米)的高空。纤细的机身而且倒v尾巴帮助飞机保持稳定和单飞位于螺旋桨下方的螺旋桨操纵着飞船。

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“捕食者”的机身是碳和石英纤维混合在凯夫拉尔复合材料中的混合物。在机身下方,机身由Nomex、泡沫和木材层压板支撑,层压板层层压在一起。在每层层压板之间,一个坚固的织物被夹在里面,为内部组件提供绝缘。结构的肋部由碳/玻璃纤维带和铝制成。传感器外壳和车轮也是铝制的。

翅膀的边缘是并点缀着微观哭泣洞这使得乙二醇溶液从内部储层中渗出,并分解飞行过程中机翼上形成的冰。

“捕食者”无人机使用普通的机械系统。一个3千瓦的启动器/交流发电机为飞船的电子设备提供电力;这是补充辅助电池电源。前后油箱装有橡胶燃料气囊,很容易通过位于机身顶部的气帽进行加油。操作人员将起动机/地面动力车的脐带连接到飞机的起动机-控制连接器上,该连接器位于飞机外部的地面面板上。操作人员按下飞机一侧一侧机翼后面的终止开关,就可以停止发动机。

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“捕食者”内部的一瞥

图片由AFCESA

作为一架飞机,“捕食者”无人机不过是一架超级花哨的遥控飞机。但这种简单的设计很好地满足了“捕食者”的预期功能。下面你可以看到组件的位置:

  1. 合成孔径雷达(SAR)天线
  2. 惯性导航系统
  3. ku波段卫星通信天线
  4. 盒式录像机
  5. GPS天线(左右)
  6. APX-100敌我识别应答器
  7. ku波段卫星通信传感器处理器调制解调器组件
  8. c波段上全向天线支架
  9. 前向燃料电池组件
  10. 后部燃料电池组件
  11. 附件湾
  12. 发动机冷却风扇
  13. 油冷却器、散热器
  14. 914 f发动机
  15. 尾伺服(左右)
  16. 2号电池组件
  17. 电力供应
  18. 1号电池组件
  19. 后设备箱托盘
  20. 二级控制模块
  21. 合成孔径雷达处理器/AGM-114电子组件
  22. 主控制模块
  23. 前湾航空电子托盘
  24. arc - 210接收机/发射机
  25. 飞行传感器单元
  26. 视频编码器
  27. 机控制器
  28. 光电/红外传感器/AN/AAS-52(V)1电子组件
  29. 前湾有效载荷托盘
  30. 冰探测器
  31. 合成孔径雷达(SAR)接收机/发射机
  32. 机头摄像头组件

在接下来的章节中,我们将看到这架不起眼的飞机如何利用其特殊功能来倾斜战斗的平衡。

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空中间谍

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RQ-1在执行任务时使用一组机头摄像机来“观察”。
照片礼貌美国空军

RQ-1是“捕食者”无人机的侦察型。字母“R”是美国国防部指定用于侦察的飞机的标志。“Q”是无人或自动武器或车辆的名称。

“捕食者”机身的简单和轻量设计使其除了100加仑(378.5升)燃料箱的重量外,还可以携带高达450磅(204公斤)的有效载荷。这个巨大的油箱和“捕食者”的轻重量所提供的良好的汽油里程对侦察机来说是巨大的资产。“捕食者”无人机满载后可以在空中监视敌人阵地长达24小时。

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RQ-1使用了当今最先进的监控设备:

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一名飞行员在清理飞行员用来驾驶MQ-1捕食者的镜头。
照片礼貌美国空军
  • 全彩机头摄像头,飞行员主要使用它来导航
  • 可变光圈相机(类似于传统电视摄像机),作为捕食者的主要“眼睛”
  • 可变光圈红外相机微光和晚上观看
  • 合成孔径雷达(SAR),用于穿透雾霾、云层或烟雾

飞机前倾的每一个摄像头都可以拍摄全动态视频和静止画面雷达图像。

RQ-1可以在第一批部队或车辆到达之前向指挥所提供敌人位置的实时图像。这类信息使战地指挥官能够就部队部署、行动和敌人能力做出迅速而明智的决定。当然,使用“掠夺者”的最大优势是它具有传统侦察出动的所有优点,而不会使飞行员暴露在敌对环境中。

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在战斗中

一架捕食者MQ-1在发射了一枚地狱火导弹后正在着陆。"width=
一架捕食者MQ-1在发射了一枚地狱火导弹后正在着陆。
照片礼貌美国空军

唯一一件比让机器人飞机协助部队决定如何作战更好的事情是让机器人飞机为你作战。这就是捕食者无人机MQ-1猎人/杀手开始发挥作用了。将相机阵列替换为多光谱瞄准系统(MTS),并在捕食者上装载两个地狱火导弹将这个战场观测员转变成一个致命的自动化战斗员。MQ-1中的“M”是国防部的代号多用途飞机;通过在捕食者战斗机上增加MTS和地狱火导弹,它真正成为了一种多功能战斗机。

MTS包括AGM-114“地狱火”导弹瞄准系统、光电红外系统、激光指示器和激光照明器。所有这些部件为“捕食者”及其操作人员在任何作战环境中获取目标提供了多种方式。捕食者发射激光或来自飞机机头附近MTS球的红外光束。这种激光器有两种用途:

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  • 光束落在目标上,脉冲吸引每枚地狱火导弹末端的激光导引头。
  • 机载计算机使用光束计算轨迹和距离。

MTS中的传感器还可以计算风速、方向和其他战场变量,将所有这些数据收集到射击解决方案中。这个过程被称为“绘制目标”。一旦绘制目标,MQ-1可以发射自己的导弹摧毁目标,或将发射方案发送给其他飞机或地面部队,以便他们摧毁目标。

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捕食者效用

照片礼貌美国空军

MQ-1的战场效能已经在最近的几次冲突中得到了检验,包括在阿富汗的冲突阿富汗波斯尼亚、科索沃、伊拉克,也门

“捕食者”无人机曾与有人驾驶的战机一起投入战斗,为地面部队提供空中支援,并曾攻击敌人防空系统尚未完全被压制的地区。它们还可以用于传统上太危险而不能派有人驾驶飞机的地区,例如开阔的海洋环境或生物或化学污染的环境。即使装载了MTS,捕食者MQ-1也能够进行有效的战场侦察。

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也许战斗版“捕食者”最臭名昭著的用途是在隐秘的空中暗杀.2002年2月7日美国中央情报局使用武装捕食者攻击并摧毁了一个运送基地恐怖分子嫌疑人的suv车队。2002年11月3日,美国中央情报局(CIA)使用一架“捕食者”向也门的一辆汽车发射了一枚“地狱火”导弹,击毙了基地组织领导人卡伊德·塞尼扬·阿尔-哈蒂,他被认为是美国“科尔”号驱逐舰爆炸事件的元凶。虽然“捕食者”无人机的应用很罕见,但如果使用传统方法,这些任务都不可能在不冒美军生命危险的情况下完成。

在方向盘后面

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捕食者无人机远程导航站

根据美国国防部,“捕食者是一个系统,而不仅仅是一架飞机。”这是因为捕食者的独特部署和控制方式。

一个完整的操作系统由四个捕食者(带传感器),a地面控制站(GCS),容纳飞行员和传感器操作员,以及一架捕食者主要卫星链路通信套件。

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在地面上,有通常与飞机有关的技术人员和支持人员。整个演出需要82人左右才能顺利进行。这个完全整合的小组能够使用四架飞机在地面控制站400海里半径内进行24小时监视。

“捕食者”无人机可以自主运行,执行简单的任务,如侦察程序,也可以在机组人员的控制下运行。一架“捕食者”无人机的机组人员由一名飞行员和两名传感器操作员组成。飞行员使用标准的飞行操纵杆和相关的控制装置来驾驶飞机c波段视距数据链.当操作超出c波段范围时,aku波段卫星链路用于在一个卫星还有飞机。在机载,飞机通过l - 3com卫星数据链系统接收命令。飞行员和机组人员使用从飞机上接收到的图像和雷达来做出控制飞机的决定。

“捕食者”飞行员形容驾驶这架飞机就像通过一根吸管看东西一样。这与从驾驶舱驾驶传统飞机相比是一个很大的变化。“捕食者”飞行员必须依靠机载摄像头来观察飞机周围的情况。对于船员来说,这是在能见度有限的劣势和人身安全的肯定优势之间的权衡。

“捕食者”飞行员形容驾驶这架飞机就像通过一根吸管看东西一样。"width=
“捕食者”飞行员形容驾驶这架飞机就像通过一根吸管看东西一样。

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在路上

一架装在“棺材”里的伪装捕食者;运输"width=
一架装在“棺材”里准备运输的伪装捕食者

“捕食者”系统最大的优点之一是整个系统是完全可运输的。飞机被分解成六块,装在一个巨大的板条箱里棺材.棺材里有:

  • 机身
  • 翅膀
  • 尾巴表面
  • 起落架
  • 推进系统
  • 两个有效载荷/航空电子设备舱

系统中最大的组件是GCS。的GCS有轮子,可以把它推到运输工具上。捕食者主卫星链路包括一个20英尺(6.1米)的卫星天线和支持设备。这也可以被分解。棺材,GCS和卫星连接都能装进一艘c - 130大力神c - 141运输星.这就是他们如何从一个任务转移到另一个任务。一旦到达现场,一架“捕食者”可以在8小时内由4名机组人员重新组装。

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该系统设计的灵活性和运输便捷性使人员可以在世界任何地方快速部署整个四架“捕食者”系统。目前,第11和第15侦察中队印第安斯普林斯空军辅助场监督“掠夺者”的所有行动。

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未来

照片礼貌美国空军

“捕食者”的新变种正在被创造出来,以扩大其能力。通过修改机身并将翼展扩大到86英尺(26米),他们将能够在高达5万英尺(15240米)的高空飞行新的捕食者变种。这种新模型被称为mq - 9“牵牛星”.它将在和平时期用于科学和大气研究。美国海军和海岸警卫队将拥有各自版本的新型“捕食者”无人机,用于监视和侦察。

“捕食者”并不是美军部署的唯一无人机。的RQ-2先锋RQ-3暗黑之星RQ-4全球鹰RQ-5猎人RQ-6先驱者,rq - 7影子自1990年早期以来都被用于侦察能力。然而,“捕食者”及其改进型无人机是唯一具有战斗角色的无人机,也是最有能力与有人驾驶的军舰一起飞进战斗的无人机。

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随着远程操作和自动化作战单位的激增,军事技术的趋势似乎正在转向由自动化战士执行任务,有血有肉的控制者在计算机终端后安全地战斗。有关“捕食者”和其他遥控飞机的更多信息,请查看下一页的链接。

游戏

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