據(jù)外媒報道，8月25日，美國Kratos防務與安全解決方案公司開啟了最新多用途無人機“空狼”的飛行試驗。該型無人機可攜帶各類有效載荷，遂行多樣化任務，與“火焰噴射”無人靶機有著高度相似性。這使得靶機這種對空武器系統(tǒng)的“磨刀石”再次進入人們視野。
3個月前，相關國家于英國赫布里底群島試驗靶場舉辦了一場防空反導演習，“女妖”、米拉奇、Firejet等多型靶機紛紛現(xiàn)身。
縱覽各國靶機發(fā)展狀況，現(xiàn)代靶機如何在低成本與高性能之間謀求最佳平衡，請看相關解讀。
空中“磨刀石”重要性日益凸顯
1933年，首批量產的無人靶機“蜂后”在英國問世。1940年左右，美國也加入研制靶機的行列。那時，靶機主要被用來檢驗防空火力效能。
有人將靶機的發(fā)展歷程概括為開創(chuàng)、發(fā)展、充實完善和全面發(fā)展4個階段，每一個階段都有其標志性產品。80多年來，從最早的遙控靶機，到低速、亞聲速、超聲速等專門設計的巡航靶機，再到由退役戰(zhàn)斗機改裝的全尺寸實體靶機，靶機家族越來越龐大。
截至目前，世界各國研制、生產的固定翼和旋翼靶機種類型號多達300多種，部分經(jīng)典型號靶機的產量數(shù)以萬計。
進入21世紀，各類測試和訓練對靶機的數(shù)質量需求與日俱增。盡管虛擬靶標技術逐漸成熟并得到應用，但運用靶機實體仍然是檢驗評估對空武器系統(tǒng)性能和殺傷效果、驗證仿真所獲數(shù)據(jù)有效性的最佳手段。從一定意義上講，靶機模擬的逼真程度和充分性，直接決定著試驗鑒定水平，影響著對空武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。
二戰(zhàn)后，美國先后有30多家公司投入靶機研發(fā)，目前已經(jīng)形成完整的靶機研制體系，能夠較好地滿足其使用需求。俄羅斯、英國、法國等國也大力推進靶機研發(fā)，在技術、資金和人員等方面給予保障，不斷完善靶機型譜，形成了性能先進、各具特色的靶機系列。
去年6月，有關機構預測，2025年 的全球靶機市場價值與2020年相比，將增長7.6%。這也反映出世界各國對靶機需求不斷攀升、投入持續(xù)增長的趨勢。
形神兼?zhèn)?，教會?zhàn)機“捕食技巧”
靶機主要由平臺、載荷和其他設備構成。
所用平臺一般都安裝有動力裝置、飛行控制系統(tǒng)等，既可由地面控制站控制飛行，也可以自動導航按照預定路線飛行。
載荷主要是各類任務設備，包括擔負目標特性模擬任務的電子戰(zhàn)設備、雷達/紅外增強裝置、箔條/紅外誘餌投放裝置、脫靶量指示器等。其他設備還有拖靶以及發(fā)射和回收裝置。
動力裝置是靶機的“心臟”，決定其運動特性、機動性能；飛行控制系統(tǒng)是靶機的“大腦”，根據(jù)地面控制站指令或預定程序，決定靶機飛行路線、飛行模式；目標特性模擬設備等任務載荷是“形體”，決定了模擬的逼真程度。
靶機要想扮演好對手威脅目標的角色，必須形似加神似?！靶嗡啤?，即由雷達、紅外探測設備所呈現(xiàn)的外形尺寸、姿態(tài)、機動等特性，要與威脅目標相近；“神似”，指隱身性能、光電對抗能力、空域范圍、戰(zhàn)術運用等特性，要與對手威脅目標相匹配。
美國、俄羅斯、英國、意大利等國研發(fā)的靶機，無不呈現(xiàn)出這一特點。
美國1965年首飛的“石雞”（Chukar）靶機是亞音速靶機，之后又相繼推出了更新型的靶機。BQM-74F于2006年投入使用，和1993年開始服役的BQM-74E相比，它的氣動布局、推進系統(tǒng)進行了改進，飛行速度、高度、續(xù)航時間、機動能力等性能得到提升，采用綜合航電系統(tǒng)、航跡點導航標準工作模式，通過數(shù)據(jù)鏈可以隨時調整飛行狀態(tài)。QF-16全尺寸靶機則是由美國退役的F-16“戰(zhàn)隼”改裝而成。它可以根據(jù)需要選擇有人駕駛或者遙控操縱工作模式，且裝有自毀系統(tǒng)，可以防止因靶機失控而發(fā)生意外。
“女妖”系列靶機是英國一家防務系統(tǒng)公司的產品。“女妖”（Banshee）BTT-3是一種亞音速靶機，主要供導彈和其他防空武器訓練使用，有多種飛行模式可供選擇。2019年，“女妖”NG高速靶機現(xiàn)身，飛行高度超過12000米，機動過載高達9G，可逼真模擬掠海飛行的反艦導彈。
意大利的米拉奇（Mirach）系列靶機最初為低速靶機。20世紀80年代初，米拉奇100亞音速多用途靶機問世。通過全系統(tǒng)驗收后，它最大飛行高度達12500米，掠海飛行高度低至3米，可模擬多類目標，并支持編隊飛行。2017年首次亮相巴黎航展的米拉奇40，通過采用商業(yè)發(fā)動機等顯著降低了成本，靈活性、保障性更強。
縱覽各國靶機的發(fā)展狀況，主要有以下特點——
與潛在對手武器裝備同步發(fā)展。靶機是對真實威脅的逼真模擬，一般潛在對手武器裝備怎么發(fā)展，靶機就會隨之同步發(fā)展。20世紀60年代以來，美國各類靶機由最初模擬米格-15到模擬米格-21、再到80年代模擬機動能力突出的米格-29，跟進發(fā)展的路徑十分清晰。隨著航空電子設備的改進，以及戰(zhàn)機廣泛采用干擾吊艙和隱身措施，靶機已經(jīng)由以模擬運動特性、結構特性為主，轉向以模擬雷達特征、對抗性能為主。
新研專用與退役改裝有機結合。靶機發(fā)展主要有兩條技術路徑——研制新型專用靶機或者利用退役飛機改裝靶機。尤其是用退役飛機改裝靶機，具有模擬逼真程度高、載荷搭載能力強、殺傷效果評估可信可靠等優(yōu)勢。美、俄等國都強調“變廢為寶”，發(fā)展全尺寸靶機，如美軍的QF-4、QF-16，俄羅斯的M-23等，通過專用靶機與全尺寸靶機相互配合，較好地滿足對空武器裝備試驗鑒定和部隊訓練需求。
遵循通用化、模塊化、系列化原則。加強通用化模塊化組件設計，推出系列化產品，是提高靶機互操作性、適應性和可保障性的重要途徑。發(fā)展三軍通用型靶機、通用型地面控制系統(tǒng)，可避免重復性建設，操作維護也較容易。2008年，英國國防部開始實施“綜合空中靶機服務”計劃，初期研發(fā)“Voodoo”等4型靶機，用于滿足未來20年三軍防空訓練需求。在需求與技術雙重作用下，靶機通常由最初的基本型衍生發(fā)展而來，像美國的“火蜂”系列、法國的CT系列都是如此。
在低成本與高性能間取得平衡?，F(xiàn)代靶機作為一種消耗性裝備，如何確?！按虻闷稹笔菬o法回避的問題。世界各靶機研制國在統(tǒng)型處理基礎上，重點發(fā)展多用途靶機，研制通用化模塊化設備組件，確立多靶機組合模擬理念，以縮短研究周期、構建高效費比的靶機體系。5GAT研制就充分體現(xiàn)了基于成本約束的技術創(chuàng)新理念，如實行限費用設計、采用復合材料等。如此一來，所研制靶機可在確保性能前提下盡可能地降低成本。
靶機今后朝哪兒飛
隨著具備隱身等特性的第五代戰(zhàn)斗機陸續(xù)服役，研制與之相應的靶機成為當務之急?？蒲腥藛T同時還要未雨綢繆，前瞻未來空戰(zhàn)發(fā)展和下一代戰(zhàn)斗機關鍵技術，拓展靶機功能。這兩個方面共同決定了今后靶機的發(fā)展路徑。
體現(xiàn)超聲速、高機動的運動特性。第五代戰(zhàn)斗機通過改進發(fā)動機性能和機身材料結構等，普遍可以實現(xiàn)超聲速巡航，并借助矢量推力技術，具有高機動性。呼之欲出的第六代戰(zhàn)斗機，通過采用自適應循環(huán)發(fā)動機等技術、全翼身融合和大升阻比設計，飛行速度將會進一步提升，具備各種高度、各種姿態(tài)下的敏捷機動能力。未來靶機的發(fā)展必須緊跟此類戰(zhàn)斗機研發(fā)步伐，采用高推重比發(fā)動機、復合材料以及飛行推力綜合控制技術等，獲得超聲速、高機動性、高加速性等運動特性，確保具備模仿此類戰(zhàn)機“捕食技巧”的相關能力。
獲取對多種目標特征的模擬能力。下一代戰(zhàn)斗機將大量采用數(shù)字化設計、3D打印以及微電子等先進技術，通過對傳感器、通信和電子戰(zhàn)系統(tǒng)等進行整體優(yōu)化，多功能硬件與軟件的靈活配置，實現(xiàn)不同功能的快速切換。未來靶機也要與之相隨而行，比照先進戰(zhàn)斗機的類似性能，重點研發(fā)模塊化、多功能模擬設備以及多用途靶機，以便提供全速域、全空域、隱身等目標特征的模擬能力。
實現(xiàn)智能化集群控制與自主控制。在數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡、云計算等技術支持下，下一代戰(zhàn)斗機的態(tài)勢感知能力將大幅提升。通過采用開放體系架構的戰(zhàn)斗管理及武器擴充與使用系統(tǒng)，提升體系作戰(zhàn)能力。目前，一些國家正在研發(fā)基于人工智能輔助決策、自主駕駛等技術的無人機自主核心系統(tǒng)，以便更高效地實現(xiàn)人機協(xié)同，完成各種任務。未來靶機的發(fā)展也需要及時跟進，研發(fā)智能化通用地面控制站，依托高性能計算系統(tǒng)、遠程指控數(shù)據(jù)鏈，在獲取分布式態(tài)勢感知、智能輔助決策能力基礎上，把這類戰(zhàn)機模擬得更加逼真。
提供虛實結合的模擬目標與環(huán)境。未來空戰(zhàn)將呈現(xiàn)跨域聯(lián)合、有人系統(tǒng)與無人系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)的新形態(tài)?；谖锫?lián)網(wǎng)的下一代戰(zhàn)斗機將可能支持互聯(lián)互通互操作，具備指揮控制無人機群、與地面戰(zhàn)場系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)的能力。這在美軍的“忠誠僚機”項目、俄軍的“獵人”無人機項目演示中已經(jīng)有所展現(xiàn)。
適應未來空戰(zhàn)發(fā)展，未來靶機的發(fā)展將需要考慮完成這些場景的逼真顯現(xiàn)，使靶機在與無人機關鍵技術的相互驗證與轉化中不斷拓展能力、完善功能，發(fā)展出可以融入電子戰(zhàn)、網(wǎng)絡戰(zhàn)等環(huán)境、支持智能化組合式運用的靶機體系，為試驗鑒定、部隊訓練提供更加逼真的目標與環(huán)境，使對空武器系統(tǒng)經(jīng)過多次打磨，鑄就“火眼金睛”和過硬的防空反導本領。
（作者單位：國防科技大學、空軍預警學院、國防大學）
供圖：歐春芳
制圖：于 童
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圖①：意大利米拉奇（Mirach）40靶機；圖②：英國“女妖”高速靶機；圖③：英國新一代“女妖”高速靶機；圖④：美國QF-4E“鬼怪”靶機。資料圖片