作为一种活动靶标,靶机尽可能模拟敌方飞机的各种性能,且随所模拟飞机性能的提高而提高。
靶机
模拟飞机、导弹飞行状态供打靶用的飞行器。
- 英文名称
- target drone
- 所属学科
- 航空宇航科学与技术
20世纪30~40年代初,地面防空武器主要是高射炮。防空部队进行高射炮训练时,主要采用大型飞机拖带靶机的方法来提供靶标。这种做法非常危险,而且当时高射炮的射击精度较低,一旦载机被高射炮击中将造成非常严重的事故。因此,英国于1930年率先开始研制无人靶机,他们将一架“女王”有人驾驶飞机改装成“费利皇后”靶机,并取得成功。随后英国又研制了“蜂后”靶机。1940~1941年,美军研制了A-1至A-8的A系列无线电遥控靶机,用于高射炮训练。由于A系列的A(原本表示空中靶标,Aerial)和表示攻击的A容易混淆,美军将之重新编号为OQ和PQ系列靶机,其中前者表示缩比尺寸的靶机,后者表示全尺寸的靶机。这一时期的靶机有很多是由现役飞机改装成的,主要采用螺旋桨发动机,飞行速度超过200千米/时。相对而言,中国靶机发展较晚,直到20世纪60年代初,才由西北工业大学研制出采用活塞式发动机的B-1型遥控靶机,用于高炮部队的训练。
第二次世界大战后,随着喷气式发动机的普及,飞机的飞行速度大幅提高。为了满足模拟喷气式飞机的需要,英国政府于1947年将准备发展一种高性能靶机的意图通知澳大利亚政府,委托其研制。不久,一种喷气靶机的设计方案便被提出,即后来的“金迪维克”靶机。该机于1952年首飞,其改型MK2于1953年试飞成功。美国则于1948年启动了“火蜂”I靶机的研制工作,1951年首飞成功并开始大批量生产。苏联也研制了La-17靶机,并将一部分米格-15比斯改装成靶机,用于部队训练和武器装备的试验测试工作。这个时期,法国在德国V-1型飞航式导弹基础上也研制出一种CT.10型喷气式靶机,它们在外形上很相似。到1954年又设计出一种改进的CT.20型靶机,体形较小,但速度要大得多。1957年,法国又研制CT.41型超声速靶机,它实际上是一种靶弹。中国于1968年开始研制“长空”1号靶机。其基本型CK-1主要用作中高空靶机,后来又派生发展了CK-1A、CK-1B和CK-1C,分别承担核武器试验的取样、低空防空式武器系统鉴定、空空导弹和歼击机鉴定试验等任务。
越南战争期间,航空和电子信息技术迅速发展,超声速飞机和导弹日益普及。为满足作战、训练及装备发展需要,靶机呈现出提高速度、增加功能的发展趋势。1959年,美军启动AQM-37A超声速靶弹的研制工作,用来模拟超声速导弹。1965年,美国特里达因·瑞安航空公司[注]开始研制既能以亚声速又能以超声速飞行的“火蜂”Ⅱ靶机。该机1968年首飞,第二年开始批生产。为了满足防空导弹测试和训练的需要,这一时期的靶机除提高运动特性之外,还增加了对光电特征和雷达特征的模拟能力。此外,还针对越南战争的需要,在“火蜂”上加装侦察或电子战设备,执行照相侦察、电子窃听、电台干扰、抛撒金属箔条等任务,从而使靶机成为一种多用途的无人机。
从70年代末到80年代末,为模拟第三代战斗机、巡航导弹和超低空目标的需要,美军在换装“火蜂”I发动机,提高机动性的同时,启动了MQM-8G和AQM-127A的研制工作,用来模拟超声速低空飞行的目标。1991年AQM-127A被取消之后,美国海军从俄罗斯采购了一些Kh-31A反舰导弹,由波音公司改装成MA-31靶弹,以满足部队的需要。进入90年代后,随着战场环境的复杂化,美军开始在“火蜂”等靶机上加装全球定位系统(GPS)、电子战系统、副油箱、箔条弹、红外诱饵等,以便使靶机更加逼真地模拟现代战斗机。
2000年,美军启动了GQM-163的研制工作,旨在模拟超声速掠海飞行目标。随后美军又启动了BQM-167A和BQM-177A的研制工作。BQM-167A是美国空军的缩比尺寸空中靶标,旨在取代“火蜂”系列靶机;BQM-177A则是美国海军的下一代亚声速空中靶标。与以往的靶标相比,其完成任务的能力、经济性、可靠性将会有进一步的提高。2011年,为了模拟中、俄的隐身战斗机,美军又启动了第五代靶机(5GAT)的研制工作。该机的机动性、隐身能力都将会有很大的提高,且具有改装成侦察、攻击无人机的潜力。
靶机种类繁多,全尺寸多功能靶机一般是由退役飞机改装,尺寸与真实战机一样,性能也与真实战机无异,可提供最为真实的作战体验;高空多功能靶机尺寸一般只有真实战机的几分之一,可携带多种载荷,能满足高空作战的武器测试需要;全高度多功能靶机不但能模拟高空目标,而且具备模拟低空和超低空目标的能力;可隐身多功能靶机主要用于模拟隐身战斗机;直升机多功能靶机可模拟多种直升机。
靶机可以是专门设计的,也可以用现有飞机、直升机或导弹改装。专门设计的靶机尺寸都比较小,主要是为了降低成本。用现役飞机改装的全尺寸靶机具有更好的目标模拟能力,但成本较高,而且无法模拟新一代战斗机。
为了模拟大型飞机对地面雷达或导弹导引头的有效反射面积,靶机上往往装有有源回波增强器、无源的角反射器或龙伯透镜。为了模拟喷气式发动机喷出的红外线,机上还可装红外辐射器,如曳光管。有时还采用各种电子、声学、光学干扰设备,甚至施放假目标,用以模拟目标飞机的干扰。此外,靶机上还备有靶场要求的设备,如脱靶量指示器或高速照相机,用以测定导弹与靶机的交会状态,还可以用拉烟筒和曳光管帮助靶场搜索和跟踪目标,用信标机指示靶机的降落位置。靶机除实弹打靶时被命中摧毁外,一般情况下均可回收。