鐘霄飛

從“黑鳥”行動說起

第五次中東戰(zhàn)爭后，巴勒斯坦解放組織被以色列軍隊壓縮在極小的活動范圍內(nèi)。為爭取更大的生存空間，自1983年起，巴勒斯坦解放組織曾多次對以色列進行偷襲，但都因以色列邊境戒備森嚴而未成功。1987年8月，巴勒斯坦解放組織從蘇聯(lián)得到7架當時較為先進的新型傘翼機，這種傘翼機帶有動力裝置，能夠在空中進行單人飛行，便于操作和控制，利于突擊隊員駕駛從低空發(fā)動突然襲擊，巴勒斯坦解放組織遂決定使用這種新型傘翼機對以色列軍營發(fā)動襲擊，行動代號“黑鳥”。1987年11月25日23時至26日1時，4名巴勒斯坦解放組織的特種隊員駕駛傘翼機，對以色列軍營進行空降突襲。行動中突擊隊員按照預(yù)先選定的飛行路線，靈活駕駛傘翼機，巧妙躲過以軍巡邏車，直達預(yù)定的作戰(zhàn)目標，最終以犧牲2人的代價，取得擊斃以軍6人、擊傷7人的戰(zhàn)績。雖然戰(zhàn)果不大，但行動對以軍造成了一定的心理震懾，同時也開創(chuàng)了使用傘翼進行空降作戰(zhàn)的先河。

軟式傘翼的特點

眾所周知，現(xiàn)代傘翼技術(shù)起源于上世紀50年代NASA設(shè)計師弗朗西斯·羅加洛（Francis Rogallo）開發(fā)的兩款羅加洛翼型，并由此發(fā)展成翼傘和三角翼兩大類。根據(jù)羅加洛的設(shè)計，NASA使用大型方塊翼傘和遙控作動器用于宇宙飛船的可控回收，這便是如今軟式傘翼的鼻祖。

軟式傘翼的操控主要是通過連接后緣的兩根操縱繩來實現(xiàn)，通過后緣的向下偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生阻力力矩，拉左邊向左轉(zhuǎn)，拉右邊向右轉(zhuǎn)，行程越大轉(zhuǎn)彎速度越快，轉(zhuǎn)彎半徑越小。傘翼速度則通過兩側(cè)同時拉操縱繩來實現(xiàn)——將控制繩全放松時，傘翼處于最大速度狀態(tài)；拉下1/4行程時，傘翼處于最佳滑翔比；拉下1/2行程時，傘翼處于最小下沉率；全部拉下時，傘翼進入失速狀態(tài)。因此傘翼的控制率只需要左右兩個控制量就可以實現(xiàn)方向和速度的控制。

傘翼的速度設(shè)定可以通過傘翼組帶的前后調(diào)平器來進行，拉緊后進入最小巡航速度，放松則進入最大巡航速度，通常速度調(diào)整的范圍在15～20千米/小時。一般巡航時速在40～60千米之間。

傘翼的翼載荷通常在3.5～4千克/平方米左右，翼載荷很低，因此起飛距離非常短。在正常載荷的情況下，起降距離一般在30米以內(nèi)，使用低壓機輪可以在草地或簡易平整的土地上起降，非常適合在野外條件下使用。傘翼的強度設(shè)計通常是10個g，增強型設(shè)計可以達到12個g，由于采用多氣室和傘繩分叉設(shè)計，一般10厘米以下的破損不會影響正常飛行。

傘翼具有三軸自穩(wěn)定的特點，在受氣流影響發(fā)生擾動的情況下，不論是俯仰還是滾轉(zhuǎn)變化，由于鐘擺效應(yīng)傘翼會自動恢復(fù)平衡，而傘翼的下拉式翼尖設(shè)計相當于雙穩(wěn)定面，在空中可以自動對正風向。在遇到強氣流或紊流的情況下，傘翼有可能會發(fā)生夾翼（單邊塌陷）的情況，現(xiàn)代傘翼的設(shè)計在塌陷發(fā)生后，通常旋轉(zhuǎn)一圈之內(nèi)就會自動恢復(fù)正常，如果有50米的高度就足以自行恢復(fù)。傘翼的下沉率通常在1.5～3米/秒。所以傘翼一般不會出現(xiàn)失控和墜毀的情況。

已有的軟式傘翼系統(tǒng)

進入上世紀90年代，在結(jié)合了GPS等制導(dǎo)控制技術(shù)后，軟式傘翼的應(yīng)用范圍大幅度拓展。比如美軍PADS遠程空投系統(tǒng)，“夏爾巴人”GPS遙控傘降系統(tǒng)，德國SLG-SYS遙控空投系統(tǒng)，荷蘭“斯巴達人”等無動力的遙控翼傘系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的共同特點是使用GPS制導(dǎo)，人工遙控和無線電自尋的技術(shù)進行導(dǎo)航，實現(xiàn)了遠程精確空投。

最新的技術(shù)應(yīng)用則是在現(xiàn)代動力傘的基礎(chǔ)上進行發(fā)展，將滑翔降落改為了動力滑翔飛行，通過采用最新的技術(shù)，使得軟式傘翼的性能較以往大幅度的提高，應(yīng)用面也隨之拓寬。具體應(yīng)用包括加拿大“雪雁”投送與偵查無人機，德國FB公司電動傘翼系統(tǒng)，英國PARAJET的飛行汽車，軟式傘翼無人機等。

加拿大的“雪雁”是一種無人投送/偵察系統(tǒng)。最初是針對美國特種作戰(zhàn)司令部投放傳單的要求而研制的，但最終的系統(tǒng)還包括廣泛執(zhí)行監(jiān)視、偵察及物資補給任務(wù)?！把┭恪备袷菬o人飛行器，只不過是用一具方形的翼傘代替剛性的機翼提供升力。動力系統(tǒng)是一臺110馬力的ROTAX 914UL發(fā)動機，它帶動螺旋槳使“雪雁”進行動力飛行。帶動力的“雪雁”有別于其他精確空投系統(tǒng)，既可由C-130，C-141或C-17運輸機空投，也能由地面車輛（如“悍馬”越野車）加速至55千米/小時后放飛。“雪雁”系統(tǒng)一次可以投送270千克物資或裝備，飛行速度可達47～55千米/小時，最大航程942千米，續(xù)航時間20小時，最大飛行高度7 600米?！把┭恪钡娜蝿?wù)計劃軟件安裝在標準的個人電腦上，投送時，相關(guān)的任務(wù)數(shù)據(jù)及目標信息由電腦下傳到“雪雁”系統(tǒng)自身的制導(dǎo)裝置上。抵達目標區(qū)后，“雪雁”既可采用高空投放，低空開傘的模式，將載荷空投至地面目標區(qū)，也可以直接載貨降落到指定地點。美國特種作戰(zhàn)司令部已經(jīng)訂購了 30多套“雪雁”系統(tǒng)，隨著功能的增加，訂購數(shù)量可能增加到200套。

設(shè)想幾種更先進的傘翼

目前類似“雪雁”等系統(tǒng)采用的翼型并不先進，只是為了滿足空降和空中的穩(wěn)定性而采用了小展弦比，大氣室的傘翼，滑翔比和飛行速度都不是最佳。而結(jié)合最新的傘翼技術(shù)，傘翼機完全可以開發(fā)成為低成本，大載荷，長航時，野外起降的無人機系統(tǒng)，成為無人機系列的新成員，筆者對此做了幾種設(shè)想：

遠程空投系統(tǒng) 以類似“雪雁”的系統(tǒng)設(shè)計，配合自動收放式螺旋槳和大功率無刷電機系統(tǒng)，可以實現(xiàn)增程型遠程空投系統(tǒng)。

長航時監(jiān)視無人機 現(xiàn)有的無人機系統(tǒng)長航時的需要標準的跑道，戰(zhàn)場使用的則大多是手拋或彈射的小型無人機，載荷有限。如何滿足大載荷，長航時，野外起降等要求，傘翼可以是一個有效的選擇。使用新型REFELX傘翼，可以在野外條件下短距起降，不怕墜毀，飛行速度在50千米/小時左右，可以有效完成長航時監(jiān)視任務(wù)。假設(shè)一架無人機使用24平方米的傘翼，30馬力水冷發(fā)動機，整體載荷150千克，飛行高度3 000米以下，整個系統(tǒng)的體積一輛皮卡的后箱就可放下。它可以在野外土地上，無風條件下50米起降。假設(shè)機體重量40千克，任務(wù)載荷達到60千克，其余載荷用于油料可以滿足12小時以上的空中巡航，航程可達500千米。若使用42～45平方米的傘翼，結(jié)構(gòu)設(shè)計采用內(nèi)部穩(wěn)定帶和前緣加強設(shè)計，結(jié)構(gòu)載荷加強到12g，發(fā)動機馬力提升到60馬力，則任務(wù)載荷可達到250千克，可以發(fā)展成多用途無人空投系統(tǒng)。

低成本空中GPS/無線干擾平臺 相對于固定翼無人機，傘翼機的優(yōu)點是成本低，載荷大，續(xù)航時間長。這種小型傘翼機可以采用12～18平米的REFLEX傘翼，任務(wù)載荷可達80～100千克，飛行中發(fā)動機可直接為干擾機提供電力。這種干擾平臺，可以在西南、東海、南?；蚱渌麩狳c地區(qū)執(zhí)行長航時的空中干擾任務(wù)，由于無人干擾平臺較無人機廉價許多，一定程度上甚至可以作為消耗品。當航程結(jié)束時，可以在GPS或“北斗”信號指引下飛至指定區(qū)域落海，采用自動充氣浮囊回收，也可以在小型船舶上直接撞網(wǎng)回收。傘翼機本可以采用灰色傘布來降低可視度，經(jīng)過處理后，傘翼機在1 000米高度和距離上目視基本無法辨別。

責任編輯：王鑫邦endprint