俄罗斯重型察打一体无人机——“阿里季乌斯-RU”

云脑智库 2021-09-03 00:00


来源 | 高端装备产业研究中心

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Altius-U重型打击无人机

“阿里季乌斯-RU”(Altius-RU)是一种重型、远程、长航时察打一体无人机。该无人机于2019年8月首飞,当时名称为Altius-U,即打击无人机。2020年2月,俄罗斯国防部官网公布,该无人机的最终版本命名为Altius-RU,其中R代表侦察,U代表打击。该重型察打一体无人机的生产活动计划在乌拉尔民用航空工厂的设施中开展,该工厂目前正在从事有关该主题的开发工作。

发展背景

“阿里季乌斯”(Altius)被归类为重型无人机,是俄罗斯目前正在研制的三款大型攻击无人机之一。同时,Altius是一个命运非常复杂的装备。它早在2011年就开始着手开发,当时这款无人机还被称为“牵牛星”(Альтаир/Altair),2018年以后被称为“阿里季乌斯”(Альтиус/Altius)。从项目实施之初,该无人机的研制就饱受问题困扰,至今仍未投入量产。

2011年,喀山西蒙诺夫设计局接收到俄国防部一份“重达5吨的重型无人机”的开发合同。这项工作与圣彼得堡Transas公司(现喀琅施塔得集团公司)联合进行。该项目无人机模型的首次公开演示于2013年2月进行。当时,这架无人机被称为“牵牛星”(Altair)。

喀山西蒙诺夫设计局研制的“牵牛星”(Altair)无人机

5吨重大型长航时无人机系统研发

在这之后,该项目遭受了两次打击。第一次是2014年西方国家对俄罗斯实施的制裁。这次制裁使俄罗斯无法获得计划装备所有无人机的德国柴油航空发动机。结果导致,2016年才出现相关实验样机开始飞行测试的信息,而且在2017年,西蒙诺夫试验设计局正处于缺乏资金来完成项目和继续工作的情况。

RED-A03柴油发动机


接着是,第二次打击。2018年4月,俄罗斯法院逮捕了西蒙诺夫试验设计局总经理亚历山大·戈姆津,因其涉嫌贪污分配用于重型无人机开发的9亿卢布资金。同时,西蒙诺夫试验设计局正面临着破产的威胁,2019年底,莫斯科仲裁法院受理了俄罗斯国防部向Altius无人机前开发商西蒙诺夫试验设计局提出的总金额为6.438亿卢布的索赔起诉。

在西蒙诺夫试验设计局丑闻爆发和审判开始的背景下,新型无人机的开发从喀山转移到了叶卡捷琳堡。2018年12月,在访问喀山期间,俄罗斯联邦负责武装部队后勤的国防部副部长阿列克谢·克里沃鲁奇科表示,重型无人机的工作已转移给新的承包商——乌拉尔民用航空厂,它已经掌握了“前哨”无人机的批量组装,以及“前哨-R”的本地化和现代化改型。

2019年12月,俄罗斯国防部与乌拉尔民用航空厂签订新合同,开展Altius-RU无人机的研发工作。这是无人机的最终版本,军方和开发人员在对已经发布的重型无人机原型进行了所有测试后得出的结论。据悉,该版本将结合军方的所有要求和俄罗斯在无人机领域的最新成果。该型号应成为向俄罗斯联邦武装部队部署的批量生产和交付的基本型号。按照计划,俄罗斯空天军、海军都将列装Altius-RU。

乌拉尔民用航空厂车间内的Altius-U无人机

发展历程及现状

2011年10月初,西蒙诺夫试验设计局赢得了俄罗斯国防部的起飞重量高达5吨的无人机研制合同。“雄鹰”试验设计局(现西蒙诺夫试验设计局)与Transas公司(现喀琅施塔得集团公司)联合在“阿里季乌斯-M”(Altius-M)研发项目(合同金额为10亿卢布)框架下开始了“牵牛星”(Altair)无人机的研制工作。


2011~2012年,米亚西舍夫实验机械制造厂开始为Altius、“猎户座”(Orion)无人机开发机载控制系统。

2013年2月5日,在俄罗斯国防部长绍伊古访问喀山戈尔布诺夫航空生产联合体(KAPO)(现喀山戈尔布诺夫航空工厂)期间,一架无人机模型被公开展示。

2014年3月,无人机原型在“KAPO-composites”公司车间进行组装。

2015年,俄罗斯无线电电子技术集团(KRET)开始测试装配Altius、“走马”(Inokhodets)、“猎人”(Okhotnik)无人机的导航系统。

2016年7月,Altair无人机完成首飞测试。

2017年5月19日,第二架原型机在喀山飞机工厂露面。

2018年4月22日,西蒙若夫试验设计局局长亚历山大·戈姆津被捕,并被控贪污9亿卢布无人机研发资金。

2018年底,Altius-M项目变更承包商,由西蒙若夫试验设计局转移到位于叶卡捷琳堡的乌拉尔民用航空工厂。在西蒙诺夫试验设计局出事的这一时期,Altair无人机中断了飞行试验。

2019年8月20日恢复飞行试验,再次进行了升空,而此次升空也是Altius无人机的首次飞行测试,其在800米的高度以全自动模式飞行32分钟,随后平稳降落,整个试飞过程中起落架没有收起。俄国防部称该机所有系统在测试中都正常工作。据报道,它将以遥控和自主模式进行飞行。


2020年1月中旬,Altius-U先进无人机实验原型完成测试。

2021年2月20日,Altius试验设计工作已经完成。乌拉尔民用航空工厂获得了俄国防部的合同,生产首批定型的Altius-RU无人机。定型批次的无人机将在2021年底之前交付给武装部队并进行试运行,发射各种制导武器,其中包括精确制导导弹。这款无人机此前在打击能力初步测试中投射了非制导自由落体炸弹。

在这之后,预计会有一个全面合格批次的新订单。因此,在未来几年内,新的Altius-RU无人机将补充到已交付的“猎户座”无人机机队。

据悉,到2022年年底,俄罗斯空天军将收到18架最新的Altius重型无人机,随后俄军方将再收到50架这样的装备。

人工智能助力Altius-RU自主“思考”

俄罗斯空天军即将列装采用人工智能(AI)元素的Altius-RU重型察打一体无人机新武器装备。无人机将能够在没有操作员参与的情况下自主运行,并独立与俄罗斯第五代战斗机苏-57进行协同。据报道,新型察打一体无人机可在没有人类操作员帮助的情况下,独立规划绕过潜在敌人防空区的目标或指定巡逻区域的航线,以及探测和攻击重要的地面目标:导弹发射装置、通信中心、指挥部。俄罗斯空天军暂时尚没有拥有这种能力的装备。专家表示,该新型无人机将成为真正的万能武器。

俄《消息》报援引其在军工综合体中的消息来源称,俄罗斯已经开展Altius-RU重型察打一体无人机的改进型制造工作。新无人机将采用人工智能系统单元,并且可以从苏-57战斗机的机上远程控制无人机。


据推测,人工智能单元将赋予设备新的功能,包括自主攻击地面目标的能力。收到目标坐标后,无人机将在机载计算机编写算法的帮助下建立到达攻击目标的最佳航线,并计算出最佳投弹点。无人机可在没有操作员的情况下完成上述所有这些工作,同时战斗无人机将实时接收来自指挥部的所有关于空中态势和敌方防空系统配置的信息,并建立其飞行规划,处理获取的信息。完成战斗任务后,重型无人机可自主按最安全的航线返回基地或返回巡逻区域继续遂行侦察任务。

目前无人机在飞行的所有阶段都由地面操作员控制。人工智能单元将显著减轻长航时无人机操作员的工作负担。对于像Altius的这类无人机尤其如此,它们可以在空中滞留超过一天而不着陆。

Altius无人机可以与有人驾驶飞机联合使用。2019年年9月,俄罗斯国防部已经展示了最新的第五代战斗机苏-57和20吨级S-70“猎人”(Okhotnik)攻击无人机的联合行动。现在,Altius也具备与有人驾驶飞机协同作战的能力。借助仪器,飞行员可以探测到目标并将其坐标通过安全信道发送给无人机。之后,无人机可在无操作员干预的情况下独立遂行战斗任务。

无人机技术能力

现在的俄罗斯无人机Altius-RU(侦察和打击型)是2011年开始研制的“牵牛星”(Altair)无人机的最终版本;在该项目工作的最后阶段,此无人机也被称为Altius-U(打击型)。就设计而言,Altius-RU无人机属于重型远程涡轮螺旋桨无人机。

迄今为止,Altius-RU无人机的技术性能并未完全解密。例如,2018年2月,俄罗斯国防部官网报道称,重型无人机Altius可携带高达2吨的战斗载荷。但是目前在媒体上,包括在俄罗斯国防部的“星星”主题网站上,经常可以找到有关设备有效载荷的其他数据——重达1吨。

新型无人机Altius按照经典空气动力布局设计打造:宽翼展上单翼,V形尾翼。众所周知,Altius广泛采用复合结构材料建造。该无人机由位于机翼悬臂上的两台克里莫夫设计局研制的VK-800S涡轮螺旋桨发动机提供动力。该类发动机专为安装在轻型飞机和直升机(VK-800V型)上而设计,可产生800马力的起飞功率。该无人机翼展约30米,长度约12米,起飞重量超过6吨(据悉,最初设计合同中规定的是5吨,但随着后续的研究工作,将其起飞设计重量变为6吨)。

早前计划使用的俄德联合研制RED-A03柴油发动机和现在采用的俄产VK-800S发动机

得益于两个强大的发动机,Altius-U不仅能够携带雷达侦察设备,还能够携带可以向中继器、卫星和地面设施传输任何信息的雷达。

据推测,Altius-U配备了陀螺稳定光电观测系统(GOES),该系统由安装在陀螺稳定旋转平台上的带有非制冷探测器的热成像通道和全高清可见光摄像机组成,以及安装在无人机机身前部的带有有源相控天线阵列的定位雷达。

2019年,乌拉尔民用航空工厂展示了无人机的改进型,配备了卫星通信系统。通过使用这样的系统,Altius无人机的航程仅受机上燃料供应的限制。据专家介绍,这种系统的出现使得侦察打击无人机能够在距基地数百或数千公里的距离处对目标进行侦察和攻击。据了解,Altius的滞空时间为24至48小时,其最大飞行航程应为10000公里。同时,该无人机将能够在1.2万米的高空实施侦察任务。

该无人机还配备了SINS--SP-2惯性导航系统,可显著减少无人机在空中被探测到的概率,为无人机提供额外的感应干扰抵抗力,并保证在敌方电子对抗条件下稳定工作。

用于无人机Altius和“猎户座”(Orion)的捷联惯导系统SINS-SP-2

武器系统方面,据推测,该无人机将能够携带总质量为598公斤(弹药质量为480公斤)、射程为10~50公里的滑翔炸弹“雷霆-2”(Grom-2)或发射质量为594公斤(弹药质量为315公斤)、射程可达120公里的制导导弹“雷霆-1”(Grom-1)。


最初,Altius不是用于打击目的,而是一个侦察项目,旨在巡逻俄罗斯北部边界。但自2019年以来,俄国防部决定将其转换为侦察和打击项目。所以也有消息显示,其最有可能的武器系统将类似于“猎户座”项目,但不排除装备直升机类型的反坦克制导导弹(ATGM)和高爆航空炸弹KAB-50L、KAB-20S、FAB-100、KAB-100或Kh-50导弹。

用于“猎户座”和Altius-RU的武器装备选项


无人机Altius-U悬架上的高爆航空炸弹

作战运用

现代军用无人机多被用于执行侦察、搜索等任务,但随着无人机技术的井喷式发展,察打一体无人攻击机将成为未来战场的急先锋。在未来的反恐作战中,俄军可以使用Altius-RU无人机执行侦察任务和打击任务。该型无人机的挂载能力堪比攻击机。

  • 预警探测



Altius-RU无人机可以编队的形式部署,进行多层次的侦察,在空域上构成严密的探测预警体系。装备不同传感器的Altius-RU无人机可灵活配置在地面部队受威胁或进攻的主要方向,呈纵深梯次交错配置、信息互交的结构布势。这样不仅可以实现频率互补,频率分集,实现空间互补,更可以实现空间分集,降低漏警概率。编入Altius-RU无人机后,空中预警机中队的滞空时间及持续预警能力将大大提升,情报、监视与侦察能力也更强,可有效改善远程战场态势感知能力。

  • 协同作战


同类型飞机与其它类型飞机之间的协同作战能力成为战争必备杀手锏。

一方面,与有人驾驶飞机不同,Altius-RU无人机不具备超声速飞行能力,也不适用于指挥与控制平台。但它能将信息传送给岸基或海基指挥与控制中心,通过其它与无人机保持联络的平台来实施指挥与控制任务,指挥官可位于另外的平台上,通过Altius-RU无人机提供的信息来实施指挥与控制,并灵活分配任务引导其它平台上的导弹对目标进行精确打击,在分散的模式中加强作战中心指挥控制能力。预警机统领整个电子战飞机对敌防空系统进行电子压制,Altius-RU无人机进行侦察并将实时图像和相关数据传送到友机和控制中心,实现有人机与无人机之间的信息共享和联合作战。


另一方面,飞行员也可利用机载设备搜索目标并将其坐标通过安全信道发送给无人机。之后,Altius-RU无人机可在无操作员干预的情况下独立遂行战斗任务。

  • 火力打击


Altius-RU无人机的主要任务之一是为地面部队提供近距空中支援,可以利用其长航时的特性,在战场上空保持持续性的警戒,随时对敏感目标发起攻击。利用其强大的隐身性能,在夜间、在雨雪天气、在云层中,悄然飞至目标附近,用精确制导武器,对敌进行出其不意的精确打击,特别是打击在山区和危险地区的小股武装分子,是反恐的“神兵利器”。

  • 打击效果评估


随着任务载荷的加装,Altius-RU无人机将成为集信号信息、合成孔径雷达、光电/红外等多种传感器侦察于一体的综合性侦察平台,探测距离大幅增加,侦察效能不断提高,并能够在全天候条件下进行打击效果评估。一旦目标被打击,Altius-RU无人机可构成多任务系统,协同实施多批量、全天候、立体化的全向侦察,搜集打击效果评估信息,并及时传送到己方岸基评估中心。Altius-RU无人机的另一大优势是可以对目标实施抵近侦察,甚至可以飞临目标上空几十米的高度进行拍摄。这可提高传感器识别目标毁伤部位能力,还大大降低了传感器的性能要求。Altius-RU无人机具有较强的数据下传能力,携带的数据链能实时地将传感器获取的打击效果评估信息传输到打击效果评估中心。这样既能保证无人机与控制站之间信息和数据的传递,还能保证编队无人机之间信息和数据的实时收集、传递和处理。


主要参考资料
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[2] Ударный беспризорник: российский дрон научат воевать самостоятельно[OL].25 марта 2020
[3] «Альтиус». Тяжёлый российский беспилотник с искусственным интеллектом[OL].27 марта 2020
[4] Тяжелый ударный БПЛА "Альтиус" - самый передовой беспилотник России[OL].28 августа 2020
[5] Российский БПЛА «Альтиус-РУ» обнуляет многолетнее лидерство американского «Жнеца» [OL].17 июня 2021
[6] Что представляет собой разведывательно-ударный беспилотник «Альтиус»? [OL].09.03.2021
[7] Минобороны заказало установочную партию ударно-разведывательных беспилотников «Альтиус-У»[OL].20 февраля 2021
[8] Российский беспилотник «Альтиус» испытают со всем спектром управляемого вооружения[OL]. 8 марта 2021
[9] Ударные беспилотники «Альтиус» для войсковых испытаний соберут до конца 2021 года[OL].20 Фев. 2021
[10] 王峰,张建生.俄版“死神”——俄罗斯“牵牛星”大型无人机深度剖析[OL].2016

- The End

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