蔡鹏程 本报特约通讯员 李世增

　　无人靶机主要用于模拟各种空中活动目标，以配合防空部队训练、实弹射击和各类防空武器效能鉴定，担负扮演“空中蓝军”重任。随着新型战机和防空武器列装部队，现役靶机已不能逼真地模拟新的空中目标，无法满足部队训练需要。防空兵指挥学院成功研制出新一代无人靶机，为防空兵部队训练提供了新手段。——编者

　　涡喷动力为“战机”提速

　　某综合训练场上，防空兵指挥学院的科研人员正在进行新一代无人靶机试飞。随着指挥员一声令下，一架橘红色无人靶机呼啸着冲向蓝天。担任这次试飞总指挥的胡延霖教授两眼紧盯着地面综合控制主台的屏幕，当靶机时速超过现役靶机1倍时，在场的课题组成员激动得欢呼起来。

　　速度，是无人靶机逼真地模拟空中目标的主要参数之一。我军现役无人靶机速度普遍较低，与战斗机飞行速度相差较大，致使防空部队训练质量大打折扣。提高飞行速度，是研制新一代无人靶机的首要问题。

　　无人靶机的动力系统一般可选用活塞式螺旋桨发动机、火箭发动机和涡轮喷气式发动机。课题组通过对比实验发现，现役靶机普遍采用的活塞式发动机，由于受螺旋桨桨距和发动机转速限制，靶机飞行速度提高空间不大。采用火箭发动机后，靶机速度可得到较大提高，但火箭发动机燃料燃烧速度快，延续时间短，重复使用率低，靶机难以作往返飞行。

　　通过反复论证，课题组决定将涡喷发动机运用于靶机。涡喷发动机能够释放出更大的动能，再加上它体积小、推重比大、工作时间长、可重复使用，也可实现多台发动机并行使用增大推力，使飞机速度得到大幅度提高。

　　然而，还有一个“拦路虎”横在课题组面前——飞行速度提高后，如何在高速条件下保证飞机稳定性？胡延霖教授带领课题组又投入到另一场“攻坚战”。他们采用自适应变参控制技术，历时半年进行风洞试验、构建模型、仿真计算和试验飞行，最终找到了控制靶机稳定性的规律，成功将涡喷动力运用于无人靶机，使靶机飞行速度提高了一倍。

　　多路测控实现多机同飞

　　铁流滚滚，硝烟弥漫。在防空兵指挥学院靶机教研室的配合下，某防空旅地空对抗演练正在紧张进行。这次演练的是防空武器对多批(架)次空中目标射击。只见9架无人靶机分3个批次，从多个方向依次进入演练场上空，并不断变换飞行姿态，盘旋、爬升、俯冲……

　　实现多批(架)次无人靶机同空域飞行，是逼真模拟敌空袭作战行动、提高防空部队训练水平的重要措施。实现无人靶机编队飞行，首先要更新测控技术，能够用一个终端点对多架飞机进行实时测控。课题组采用新技术，实现了点到点、点到多点的数据传输，组网灵活方便，在同一空域最多可对16架无人靶机实施远距离控制，并实时回显各飞机位置、姿态、工作状态等信息。

　　多机同飞的成功，填补了国内无人靶机技术的一项空白，使“空中蓝军”战术手段更加丰富，模拟战场环境更加逼真。

　　组合导航实现自主飞行

　　某试飞场上，一架无人靶机按照预编程序在高空飞行。突然，控制主台上红色信号灯闪烁，显示器显示“遥控失灵”！令人惊奇的是，遇到险情后，参与试飞训练的学员并没有采取应急措施。不一会儿，显示器显示靶机“转入自主飞行状态”，靶机按训练计划完成各种飞行动作后，顺利返航并安全着陆。

　　靶机遇到险情后，处置不当会造成飞行失控甚至坠毁。实现靶机在异常情况下的安全运行，导航方式是最为关键的因素。

　　无人靶机的控制方式有遥控、程控和自主飞行三种。实现对靶机的有效控制，导航方式尤为重要。现役靶机多采用无线电导航方式，其缺点是定位精度差，测量飞行航迹不准确，特别是遇到环境干扰时，测控系统可能测量出错误的飞行参数，致使系统和操作员发出错误指令，给飞行带来危险。课题组自主研发了两种新型传感器。这两种传感器可在环境噪音下提取和传递微弱的有效信息，使飞机在受姿态和外界环境变化等影响时实现自校正，大大提高了测量、传输精度和系统稳定性。将这两种传感器和卫星定位系统结合对靶机进行导航，可以对飞行中的靶机精确定位，航迹控制精度大幅度提高，即使在强干扰下，也能准确测量靶机的高度、速度、航向以及地理坐标，从而成功实施超视距飞行程控和自主飞行，拓展了无人靶机的性能。

　　创气囊吸震回收新模式

　　一天，防空兵指挥学院无人靶机回收训练正在进行。操作人员轻点鼠标，通过地面综合控制主台将靶机引导到操纵点上空150米，发出“靶机回收”指令后，一顶白色降落伞瞬间张开，发动机熄火停车，靶机在几秒钟内完成姿态调整。不一会儿，只听“砰”的一声，两个大气囊从机身下鼓出来，接着靶机以气囊着地的方式降落在回收点。

　　无人靶机是一种可重复使用的飞行器，每次飞行任务完成后，采用降落伞回收方式。为确保飞机机体和机载设备落地瞬间不因冲击能量过大而损坏，必须安装减震装置。目前，国内外无人机一般采用外挂式减震器，而外挂减震器有不少弊端。为研制出新的减震器，课题组进行了无数次试验，结果都不理想。一位专家受汽车内置安全气囊的启示，提出了“机身内置自动充气气囊”的设想。试验证明，气囊吸震可有效克服传统减震方式的弊端，确保靶机安全回收。

　　背景资料

　　无人靶机关键技术及发展趋势

　　●胡延霖 周国栋

　　无人靶机是一种以高技术为基础，用较低的费用来研究设计与空袭兵器主要特征参数(如：飞行速度、飞行高度、飞行轨迹、气动外形、红外雷达反射面)相近似的模拟飞行器。它主要用来模拟各种飞机、导弹的飞行状态和攻击过程,鉴定各类防空武器的性能，训练高炮和地空导弹及雷达的操纵人员,也可用于研究空战和防空战术。

　　无人靶机包含了许多高科技，如卫星定位导航系统、航向传感器、高度传感器、垂直陀螺仪、飞行控制器、遥测发射机等，其中有以下四项关键技术影响无人靶机性能。

　　一是总体综合优化设计技术。在无人靶机的设计中，要综合考虑空气动力、目标特征、可靠性、可维护性等多方面要求，对总体外形、结构形式、材料、电子系统、飞控系统、任务系统和电磁兼容等进行综合优化设计。

　　二是特殊动力装置技术。无人靶机的动力系统必须满足长寿命、低油耗、高推重比的要求。活塞发动机油耗低、故障率低、噪声小、质量轻，是无人机动力装置的首选；涡轮风扇发动机主要用于中高空长航时无人机；火箭发动机主要用于对飞行速度有较高要求的无人靶机；太阳能发动机则是一种具有发展前景的动力装置。

　　三是飞控与测控技术。主要指遥测、遥控、定位、飞控、导航等技术。遥控遥测系统的关键技术是数据传输链的安全和可靠性，飞控导航系统主要由机载计算机、高性能综合软件、高可靠性传感器等系统组成全数字自动驾驶仪。

　　四是发射与回收技术。无人靶机发射方式主要有火箭推进、起飞车助飞、轮式起飞、橡皮筋弹射、液压冷气弹射等多种方式；回收方式主要有伞降回收、滑翔回收、撞网回收等。

　　未来，无人靶机将呈现出新的三个发展趋势：

　　提高飞行速度。通过改进空气动力布局和发动机来提高靶机速度，达到国际上主流战斗机的飞行速度，提高训练实效。

　　丰富战术手段。通过改进靶机的气动布局、材料、控制方式，提高靶机的过载和灵活性，使靶机能自如地做俯冲、垂直爬升、悬停等各种战术动作，模拟高空、低空、超低空飞行兵器。进一步开发多种功能。为模拟大型飞机对地面雷达或导弹引信的有效反射面积，机上往往装有能发射各种电磁信号的设备。靶机上还备有靶场要求的设备，如脱靶量或高速照相机，用以测量导弹、炮弹与靶机的交汇状态。