弹簧刀无人机是美国航空环境公司研制的一种单兵便携小型自杀式无人机,又称为“弹簧刀单兵巡飞弹”。
弹簧刀无人机外形设计结构小巧,方便携带,动力由电池、电动马达和双叶片螺旋桨构成,产生的噪音小、热信号低,很难被探测和识别。士兵可以用弹簧刀无人机对目标进行近距离跟踪和侦察,提高了打击的隐蔽性和执行任务的成功率。该机头部安装有导引头,其后是战斗部和处理器等电子部件。弹簧刀无人机长60厘米,翼展60厘米,装备总重2.5千克,飞行时间15分钟,飞行距离10千米。
弹簧刀无人机于2008年开始研制,2009年样机用于实战测试,2012年正式列装美国军队并用于阿富汗战争。
弹簧刀无人机是美国航空环境公司所研发的单兵武器。正式分类其实不是无人机,而是战术导弹系统,更具体地说是单兵微型 巡飞弹 。巡飞弹不是巡航导弹的变种,它的主要任务是在战场上空执行监视、侦察和毁伤评估等任务。攻击型巡飞弹在战区上空发现高价值目标后则直接发起攻击,所以军方认为其是无人机和导弹之间的跨界武器。随着小型无人机和火箭发射技术的进步,单兵巡飞弹应运而生。
弹簧刀无人机在设计之初就定位为一次性使用的、为步兵排提供侦察支援和精确火力打击的无人机,该机全长61厘米,包括发射筒的重量为2.5千克,一个士兵就可以轻松携带。
"弹簧刀"采用了鸭式气动布局。在发射前的折叠状态时,前翼向后折叠,后翼向前折叠。初型的垂直尾翼向下翻转180°与机身贴合。最新型则增大了垂直尾翼的高度和面积,采用旋转90°与机身贴合的设计。发射前,其螺旋桨亦处于折叠状态,各个翼面在折叠状态下与机身浑然一体,不多占用空间,有效缩小了发射筒的尺寸。"弹簧刀"的机身采用非圆截面设计,机头部有半球状云台,以容纳光学和红外摄像机。
弹簧刀无人机射出去后,主控计算机控制机身上的旋转轴带动前后机翼和垂直尾翼展开。螺旋桨随着电机的运转,在离心力的作用下自动甩直,开始提供推力。固定在旋转轴上的机翼具备可变后掠功能,当巡飞时减小后掠角,提高低速时的失速裕度和操纵性。接近目标时则增大后掠角,减小阻力提高飞行速度,增加攻击的突然性。由于采用了可变后掠翼技术,弹簧刀无人机可以在101~157千米每小时的速度范围内飞行,追击地面车辆游刃有余。
弹簧刀无人机的发射装置,由发射筒、折叠支架和底座组成,只需要花费几秒钟时间将支架和底座展开放置于平地上,发射角度就固定好了。随后操纵手一只手握住发射筒上端保持发射筒稳定,另一只手按动开关,释放出高压气体,推动发射筒下端的活塞高速运动,将弹簧刀无人机弹射出去。活塞与发射筒底部用一根限位绳相连,防止活塞随无人机飞出。采用高压气体驱计理念和航母的蒸汽弹射器动活塞的设如出一辙,具有噪音小、无尘和光亮,使用方便安全的特点。虽然相对精密的活塞提高了发射筒的加工成本,但非常适于轻型无人机,有利于步兵和特种作战。
弹簧刀无人机在自主飞行时,操纵手可以放下发射装置、拿起移动地面站控制飞行。其地面站只要在发射前对通信链路进行对码就可以通用,不用额外训练。通用化的设计降低了采购和使用成本,减少了装备数量,缩短培训周期。
受限于无人机和移动地面站信号发射的功率,弹簧刀无人机的受控距离只能达到10千米,但对于当前步兵班2千米内的交火距离而言已经足够。"弹簧刀"内置了高灵敏度的信号接收天线、视频信号发射天线和GPS天线,分别用于接收地面控制信号、向地面传输无人机所拍摄的视频信号、接收GPS卫星信号用于导航。
在飞行的大部分阶段,弹簧刀无人机无需操纵手干预,可以自动调整飞行姿态。如果想改变攻击目标,操纵手还可以随时解除攻击状态,无人机将寻找下一个目标。
助,使"弹簧刀"具备攻击低空低速飞行器的能力。当敌方小型无人机低空突防时,己方雷达只要发现它,就立即启动干扰系统,切断敌方无人机的通信,随后引导在附近巡飞的弹簧刀无人机对其进行攻击。"弹簧刀"配套的反炮兵雷达和电子干扰系统都可以安装于悍马车上,实现对小型无人机的移动防空能力,并且提高了系统的生存能力 [7]。
在反恐战争中,美军巡逻队常遇到反美武装袭击,巡逻队在遇到敌方重机枪、迫击炮等火力压制时,来不及召唤攻击机、武装直升机或者远程炮兵的火力支援,而只能依靠巡逻队自身武器反击。弹簧刀无人机装备部队,给美军巡逻队提供了新的作战模式,可遂行发射并攻击敌方近程目标。