彈簧刀無人機

彈簧刀無人機（英文：Switchblade UAV）是美國航空環境公司研製的一種單兵便攜小型自殺式無人機，又稱為“彈簧刀單兵巡飛彈”。

彈簧刀無人機外形設計結構小巧，方便攜帶，動力由電池、電動馬達和雙葉片螺旋槳構成，產生的噪音小、熱信號低，很難被探測和識別。士兵可以用彈簧刀無人機對目標進行近距離跟蹤和偵察，提高了打擊的隱蔽性和執行任務的成功率。該機頭部安裝有導引頭，其後是戰鬥部和處理器等電子部件。彈簧刀無人機長60厘米，翼展60厘米，裝備總重2.5千克，飛行時間15分鐘，飛行距離10千米。

彈簧刀無人機於2008年開始研製，2009年樣機用於實戰測試，2012年正式列裝美國軍隊並用於阿富汗戰爭。

基本介紹

• 中文名：彈簧刀無人機
• 外文名：Switchblade UAV 
• 研製單位：美國航空環境公司
• 研製時間：2008年 至 2009年
• 服役時間：2012年
• 研製國家：美國
• 飛機類型：小型攻擊無人機

發展沿革

研製背景

無人機擁有超長滯空時間以及能夠避免飛行員傷亡的優勢，因此美國自反恐戰爭以來，高度倚賴無人機擔任戰場偵察與獵墓求項殺的任務。

美國MG-9無人機發射“地獄火”空地飛彈

2002年以後，美國在反恐戰爭中曾在阿富汗、巴基斯坦等國搜尋可疑武裝分子，主要使用捕食者無人機和MQ-9無人機等大型無人機，由無人機攜帶威力強大的地獄火飛彈或重型炸彈對恐怖分子頭目發動定點攻擊。但大型無人機有三大缺點：

首先，無法精確確定具體擊中的目標。在2002年著名的無人機誤殺事件中，中央情報局特工在阿富汗帕克蒂亞省向一位平民發射了“地獄火”飛彈，因為目標身材異乎尋常的高大，被無人機操縱者認定是本·拉丹。然而實際上，受害者只是一位無辜的阿富汗農民。

第二，“地獄火”飛彈並不是執行這類任務的最佳武器，該飛彈最初是為反坦克任務設計的，因此靈敏度並不特別高，也不適合攻擊像汽車、機車這樣可以在最後一秒鐘轉向、躲避襲擊的目標。

第三，無人機襲擊通常會在殺傷目標的同時波及其他人，因此往往造成平民死傷，引發民怨，由此給美國帶來了一系列政治難題。

2008年，基於上述實戰中顯示的問題，美國軍方啟動名為"阿努比斯"的計畫，目的是研發一種體型微小的武裝無人機，既可實施偵察監視，又可以較小威力對單個目標實現精確殺傷，從而避免無人機發射大威力飛彈容易殃及無辜的缺憾。同年，為了讓小規模部隊在沒有空中、地面火力支援的情況下，也能打擊視距外目標，美國國防部授權航空環境公司（Aero Vironment，簡稱AV公司）在其"炮射無人飛行器"的基礎上研發彈簧刀無人機。

研製進程

設計理念

彈簧刀無人機是美國航空環境公司所研發的單兵武器。正式分類其實不是無人機，而是戰術飛彈系統，更具體地說是單兵微型巡飛彈。巡飛彈不是巡航飛彈的變種，它的主要任務是在戰場上空執行監視、偵察和毀傷評估等任務。攻擊型巡飛彈在戰區上空發現高價值目標後則直接發起攻擊，所以軍方認為其是無人機和飛彈之間的跨界武器。隨著小型無人機和火箭發射技術的進步，單兵巡飛彈應運而生。

研發列裝

2009年底，航空環境公司的彈簧刀無人機研製基本完畢。隨後美軍開始在阿富汗秘密測試彈簧刀無人機，結果"彈簧刀"受到測試部隊的認可。

2011年，美國陸軍訂購50架該種無人機，對其進行一整年的實戰測試。

2012年，彈簧刀無人機開始配發普通步兵連隊，戲巴挨將其作為一種常規武器進行普及。

彈簧刀300型無人機

技術特點

總體設計

彈簧刀無人機在設計之初就定位為一次性使用的、為步兵排提供偵察支援和精確火力打擊的無人機，該機全長61厘米，包括發射筒道廈尋影的重量為2.5千克，一個士兵就可以輕鬆攜帶。

"彈簧刀"採用了鴨式氣動布局。在發射前的摺疊狀態時，前翼向後摺疊，後翼向前摺疊。初型的垂直尾翼向下翻轉180°與機身貼騙判船合。最新型則增大了垂直尾翼的高度和面積，採用旋轉90°與機身貼合的設計。發射前，其螺旋槳亦處於摺疊狀態，各個翼面在摺疊狀態下與機身渾然一體，不多占用空間，有效縮小了發射筒的尺寸。"彈簧刀"的機身採用非圓截面設計，機頭部有半球狀雲台，以容納光學和紅外攝像機。

彈簧刀無人機射出去後，主控計算機控制巴屑機身上的旋轉軸帶動前後機翼和垂直尾翼展開。螺旋槳隨著電機的運轉，在離心力的作用下自動甩直，開始提供推力。固定在旋轉軸上的機翼具備可變後掠功能，當巡飛時減小後掠角，提高低速時的失速裕度企槳探旋和操縱性。接近目標時則增大後掠角，減小阻力提高飛行速度，增加攻擊的突然性。由於採用了可變後掠翼技術，彈簧刀無人機可以在101～157千米每小時的速度範圍內飛行，追擊地面車輛遊刃有餘。

彈簧刀無人機使用示意圖

發射裝置

彈簧刀無人機的發射裝置，由發射筒、摺疊支架和底座組成，只需要花費幾秒鐘時間將支架和底座展開放置於平地上，發射角度就固定好了。隨後操縱手一隻手握住發射筒上端保持發射筒穩定，另一隻手按動開關，釋放出高壓氣體，推動淚妹促發射筒下端的活塞高速運動，將彈簧刀無人機彈射出去。活塞與發射筒底部用一根限位繩相連，防止活塞隨無人機飛出。採用高壓氣體驅計理念和航母的蒸汽彈射器動活塞的設如出一轍，具有噪音小、無塵和光亮，使用方便安全的特點。雖然相對精密的活塞提高了發射筒的加工成本，但非常適於輕型無人機，有利於步兵和特種作戰。

彈簧刀300型無人機及發射器

操縱控制

彈簧刀無人機在自主飛行時，操縱手可以放下發射裝置、拿起移動地面站控制飛行。其地面站只要在發射前對通信鏈路進行對碼就可以通用，不用額外訓練。通用化的設計降低了採購和使用成本，減少了裝備數量，縮短培訓周期。

彈簧刀600型無人機觸摸控制平板

受限於無人機和移動地面站信號發射的功率，彈簧刀無人機的受控距離只能達到10千米，但對於當前步兵班2千米內的交火距離而言已經足夠。"彈簧刀"內置了高靈敏度的信號接收天線、視頻信號發射天線和GPS天線，分別用於接收地面控制信號、向地面傳輸無人機所拍攝的視頻信號、接收GPS衛星信號用於導航。

在飛行的大部分階段，彈簧刀無人機無需操縱手干預，可以自動調整飛行姿態。如果想改變攻擊目標，操縱手還可以隨時解除攻擊狀態，無人機將尋找下一個目標。

作戰能力

美國SRC公司還為彈簧刀無人機提供了一種改裝套件，包括感測器和配套軟體。通過地面小型反炮兵雷達和電子干擾系統的輔助，使"彈簧刀"具備攻擊低空低速飛行器的能力。當敵方小型無人機低空突防時，己方雷達只要發現它，就立即啟動干擾系統，切斷敵方無人機的通信，隨後引導在附近巡飛的彈簧刀無人機對其進行攻擊。"彈簧刀"配套的反炮兵雷達和電子干擾系統都可以安裝於悍馬車上，實現對小型無人機的移動防空能力，並且提高了系統的生存能力。

在反恐戰爭中，美軍巡邏隊常遇到反美武裝襲擊，巡邏隊在遇到敵方重機槍、迫擊炮等火力壓制時，來不及召喚攻擊機、武裝直升機或者遠程炮兵的火力支援，而只能依靠巡邏隊自身武器反擊。彈簧刀無人機裝備部隊，給美軍巡邏隊提供了新的作戰模式，可遂行發射並攻擊敵方近程目標。

彈簧刀300型無人機

性能數據

衍生型號

彈簧刀300

彈簧刀300（英文：Switchblade 300）是彈簧刀無人機的第一種正式批量生產交付美軍的型號。

彈簧刀300無人機是為常規和特種作戰部隊提供的一種背包式、快速部署、自主巡航式的精確打擊武器，用於打擊戰場移動陣地或基地固定防禦陣地的超視距目標。該機可以手動或自動操作，其體積小、電池電機驅動，飛行靜音，即使在非常近的距離內也難以探測、識別和跟蹤。彈簧刀300為操作員提供實時視頻和目標坐標上的游標，用於信息收集、定位或特徵/對象識別。該機可擴展的，可以從各種空中、海上和地面平台發射。

彈簧刀600

彈簧刀600（英文：Switchblade 600）是彈簧刀300的升級版無人機。

彈簧刀600代表下一代小型遠程攻擊無人機，具有高精度光學瞄準跟蹤能力和超過40分鐘巡航察打時間。該機配有新的RSTA和精確打擊能力，具有反裝甲彈頭可對抗更大防護力強的輕型裝甲目標。彈簧刀600採用高性能光電/紅外（EO/IR）感測器套件和精密飛行控制系統，允許在更大對峙距離下精確攻擊超視距目標，不需要外部雷達或紅外監測引導。該機可以用人工攜帶型觸控螢幕火控平板操作，能執行跨陸地、海上或空中攻擊的多種任務。

彈簧刀600系統裝備總重54.4千克，巡航時間超過40分鐘，最大航程40千米，巡航速度112千米，最大速度185千米。

服役動態

2011年7月29日，AV公司獲得了美國陸軍的490萬美元契約訂單，生產彈簧刀無人機給駐阿富汗美軍使用。

2012年底，75套彈簧刀無人機系統正式交付駐阿美軍使用。

2013年1月，彈簧刀無人機取得實戰戰果。隨後，越來越多的地面部隊指揮官希望裝備"彈簧刀"。其方便靈活的使用方式，攻擊目標時低附帶損傷的戰鬥效果都令軍方滿意。

2013年8月28日，AV公司宣布，它已經獲得了五份向美軍提供"彈簧刀"和配套設備契約，總額達到1580萬美元。隨後五角大樓追加了660萬美元的契約。同年年9月5日，AV公司又獲得2900萬美元的追加契約，使得彈簧刀無人機總計獲得了5140萬美元契約，創造了微型無人機單位時間內契約金額的最高紀錄，充分反映出美軍對該無人機戰鬥效能的認可。

2021年9月，美國特種作戰司令部敲定一份2032萬美元的契約用於採購彈簧刀600型無人機。

2022年4月6日，美國國防部發言人稱，美國已向烏克蘭軍方提供了100架彈簧刀自殺式無人機，這批無人機可能已經運達，或即將運達烏克蘭。每架彈簧刀無人機售價約6000美元，與大型軍用無人機所發射的價值15萬美元的“地獄火”飛彈相比，價格便宜得多。

當地時間2022年4月16日，據美國白宮官員訊息，美國為烏克蘭提供的最新一批價值8億美元的軍事援助物資“已經開始抵達”，其中包括300架“彈簧刀”無人機。

2022年8月23日訊息，據美國《防務新聞》報導，美國計畫在9月簽訂新契約，向烏克蘭提供性能更強大的“彈簧刀”600型無人機。

2023年7月19日美國宣布，向烏克蘭提供價值13億美元的新一批軍事裝備，其中包括“彈簧刀”無人機和電子戰探測設備、加油車和戰術車輛等。

彈簧刀300型無人機戰場發射

總體評價

彈簧刀無人機實際上仍處在試用階段，尚存在諸多問題。

彈簧刀600型無人機

首先滯空時間和戰鬥部威力的兩難之選。彈簧刀無人機設計了可變任務載荷，但其動力來源——機身內置的鋰電池卻不能隨意調整容量，所以滯空時間只有15分鐘。而其戰鬥部也只能有0.32千克重，威力僅相當於40毫米榴彈，對沒有任何裝甲防護的軟目標才能有殺傷效果。

其次是環境適應性差。彈簧刀無人機小巧的個頭在複雜氣象條件下就成了缺點，其氣動布局和推進方式的動力裕度並不充沛，逆風飛行電力消耗將顯著增加，飛行速度和穩定性受到很大影響，而大風天氣下幾乎無法正常飛行。

再次高電磁對抗能力不足。彈簧刀無人機在阿富汗打擊塔利班時大顯身手，但是在面對具有完整軍事體系和電磁對抗能力的軍隊時，該微型無人機能夠發揮的作用存疑。作為一種非對稱作戰的武器，在制導武器庫中是一種設計簡易的低端產品。

第四對於操縱人員水平的要求較高。彈簧刀無人機的攻擊目標方式是通過操縱無人機對準目標後直接撞擊，和電視制導飛彈的引導方式比較接近，而與線導、紅外製導和雷射制導飛彈等武器相比引導難度更大。操縱手既要尋找目標，又要操縱彈簧刀無人機飛行，作戰壓力較大，需要進行較長時間的專業訓練才能保證命中移動目標。

彈簧刀600型（後）與彈簧刀300型（前）協同攻擊示意圖

2011年，美國陸軍訂購50架該種無人機，對其進行一整年的實戰測試。

2012年，彈簧刀無人機開始配發普通步兵連隊，將其作為一種常規武器進行普及。

彈簧刀300型無人機

技術特點

總體設計

彈簧刀無人機在設計之初就定位為一次性使用的、為步兵排提供偵察支援和精確火力打擊的無人機，該機全長61厘米，包括發射筒的重量為2.5千克，一個士兵就可以輕鬆攜帶。

"彈簧刀"採用了鴨式氣動布局。在發射前的摺疊狀態時，前翼向後摺疊，後翼向前摺疊。初型的垂直尾翼向下翻轉180°與機身貼合。最新型則增大了垂直尾翼的高度和面積，採用旋轉90°與機身貼合的設計。發射前，其螺旋槳亦處於摺疊狀態，各個翼面在摺疊狀態下與機身渾然一體，不多占用空間，有效縮小了發射筒的尺寸。"彈簧刀"的機身採用非圓截面設計，機頭部有半球狀雲台，以容納光學和紅外攝像機。

彈簧刀無人機射出去後，主控計算機控制機身上的旋轉軸帶動前後機翼和垂直尾翼展開。螺旋槳隨著電機的運轉，在離心力的作用下自動甩直，開始提供推力。固定在旋轉軸上的機翼具備可變後掠功能，當巡飛時減小後掠角，提高低速時的失速裕度和操縱性。接近目標時則增大後掠角，減小阻力提高飛行速度，增加攻擊的突然性。由於採用了可變後掠翼技術，彈簧刀無人機可以在101～157千米每小時的速度範圍內飛行，追擊地面車輛遊刃有餘。

彈簧刀無人機使用示意圖

發射裝置

彈簧刀無人機的發射裝置，由發射筒、摺疊支架和底座組成，只需要花費幾秒鐘時間將支架和底座展開放置於平地上，發射角度就固定好了。隨後操縱手一隻手握住發射筒上端保持發射筒穩定，另一隻手按動開關，釋放出高壓氣體，推動發射筒下端的活塞高速運動，將彈簧刀無人機彈射出去。活塞與發射筒底部用一根限位繩相連，防止活塞隨無人機飛出。採用高壓氣體驅計理念和航母的蒸汽彈射器動活塞的設如出一轍，具有噪音小、無塵和光亮，使用方便安全的特點。雖然相對精密的活塞提高了發射筒的加工成本，但非常適於輕型無人機，有利於步兵和特種作戰。

彈簧刀300型無人機及發射器

操縱控制

彈簧刀無人機在自主飛行時，操縱手可以放下發射裝置、拿起移動地面站控制飛行。其地面站只要在發射前對通信鏈路進行對碼就可以通用，不用額外訓練。通用化的設計降低了採購和使用成本，減少了裝備數量，縮短培訓周期。

彈簧刀600型無人機觸摸控制平板

受限於無人機和移動地面站信號發射的功率，彈簧刀無人機的受控距離只能達到10千米，但對於當前步兵班2千米內的交火距離而言已經足夠。"彈簧刀"內置了高靈敏度的信號接收天線、視頻信號發射天線和GPS天線，分別用於接收地面控制信號、向地面傳輸無人機所拍攝的視頻信號、接收GPS衛星信號用於導航。

在飛行的大部分階段，彈簧刀無人機無需操縱手干預，可以自動調整飛行姿態。如果想改變攻擊目標，操縱手還可以隨時解除攻擊狀態，無人機將尋找下一個目標。

作戰能力

美國SRC公司還為彈簧刀無人機提供了一種改裝套件，包括感測器和配套軟體。通過地面小型反炮兵雷達和電子干擾系統的輔助，使"彈簧刀"具備攻擊低空低速飛行器的能力。當敵方小型無人機低空突防時，己方雷達只要發現它，就立即啟動干擾系統，切斷敵方無人機的通信，隨後引導在附近巡飛的彈簧刀無人機對其進行攻擊。"彈簧刀"配套的反炮兵雷達和電子干擾系統都可以安裝於悍馬車上，實現對小型無人機的移動防空能力，並且提高了系統的生存能力。

在反恐戰爭中，美軍巡邏隊常遇到反美武裝襲擊，巡邏隊在遇到敵方重機槍、迫擊炮等火力壓制時，來不及召喚攻擊機、武裝直升機或者遠程炮兵的火力支援，而只能依靠巡邏隊自身武器反擊。彈簧刀無人機裝備部隊，給美軍巡邏隊提供了新的作戰模式，可遂行發射並攻擊敵方近程目標。

彈簧刀300型無人機

性能數據

衍生型號

彈簧刀300

彈簧刀300（英文：Switchblade 300）是彈簧刀無人機的第一種正式批量生產交付美軍的型號。

彈簧刀300無人機是為常規和特種作戰部隊提供的一種背包式、快速部署、自主巡航式的精確打擊武器，用於打擊戰場移動陣地或基地固定防禦陣地的超視距目標。該機可以手動或自動操作，其體積小、電池電機驅動，飛行靜音，即使在非常近的距離內也難以探測、識別和跟蹤。彈簧刀300為操作員提供實時視頻和目標坐標上的游標，用於信息收集、定位或特徵/對象識別。該機可擴展的，可以從各種空中、海上和地面平台發射。

彈簧刀600

彈簧刀600（英文：Switchblade 600）是彈簧刀300的升級版無人機。

彈簧刀600代表下一代小型遠程攻擊無人機，具有高精度光學瞄準跟蹤能力和超過40分鐘巡航察打時間。該機配有新的RSTA和精確打擊能力，具有反裝甲彈頭可對抗更大防護力強的輕型裝甲目標。彈簧刀600採用高性能光電/紅外（EO/IR）感測器套件和精密飛行控制系統，允許在更大對峙距離下精確攻擊超視距目標，不需要外部雷達或紅外監測引導。該機可以用人工攜帶型觸控螢幕火控平板操作，能執行跨陸地、海上或空中攻擊的多種任務。

彈簧刀600系統裝備總重54.4千克，巡航時間超過40分鐘，最大航程40千米，巡航速度112千米，最大速度185千米。

服役動態

2011年7月29日，AV公司獲得了美國陸軍的490萬美元契約訂單，生產彈簧刀無人機給駐阿富汗美軍使用。

2012年底，75套彈簧刀無人機系統正式交付駐阿美軍使用。

2013年1月，彈簧刀無人機取得實戰戰果。隨後，越來越多的地面部隊指揮官希望裝備"彈簧刀"。其方便靈活的使用方式，攻擊目標時低附帶損傷的戰鬥效果都令軍方滿意。

2013年8月28日，AV公司宣布，它已經獲得了五份向美軍提供"彈簧刀"和配套設備契約，總額達到1580萬美元。隨後五角大樓追加了660萬美元的契約。同年年9月5日，AV公司又獲得2900萬美元的追加契約，使得彈簧刀無人機總計獲得了5140萬美元契約，創造了微型無人機單位時間內契約金額的最高紀錄，充分反映出美軍對該無人機戰鬥效能的認可。

2021年9月，美國特種作戰司令部敲定一份2032萬美元的契約用於採購彈簧刀600型無人機。

2022年4月6日，美國國防部發言人稱，美國已向烏克蘭軍方提供了100架彈簧刀自殺式無人機，這批無人機可能已經運達，或即將運達烏克蘭。每架彈簧刀無人機售價約6000美元，與大型軍用無人機所發射的價值15萬美元的“地獄火”飛彈相比，價格便宜得多。

當地時間2022年4月16日，據美國白宮官員訊息，美國為烏克蘭提供的最新一批價值8億美元的軍事援助物資“已經開始抵達”，其中包括300架“彈簧刀”無人機。

2022年8月23日訊息，據美國《防務新聞》報導，美國計畫在9月簽訂新契約，向烏克蘭提供性能更強大的“彈簧刀”600型無人機。

2023年7月19日美國宣布，向烏克蘭提供價值13億美元的新一批軍事裝備，其中包括“彈簧刀”無人機和電子戰探測設備、加油車和戰術車輛等。

彈簧刀300型無人機戰場發射

總體評價

彈簧刀無人機實際上仍處在試用階段，尚存在諸多問題。

彈簧刀600型無人機

首先滯空時間和戰鬥部威力的兩難之選。彈簧刀無人機設計了可變任務載荷，但其動力來源——機身內置的鋰電池卻不能隨意調整容量，所以滯空時間只有15分鐘。而其戰鬥部也只能有0.32千克重，威力僅相當於40毫米榴彈，對沒有任何裝甲防護的軟目標才能有殺傷效果。

其次是環境適應性差。彈簧刀無人機小巧的個頭在複雜氣象條件下就成了缺點，其氣動布局和推進方式的動力裕度並不充沛，逆風飛行電力消耗將顯著增加，飛行速度和穩定性受到很大影響，而大風天氣下幾乎無法正常飛行。

再次高電磁對抗能力不足。彈簧刀無人機在阿富汗打擊塔利班時大顯身手，但是在面對具有完整軍事體系和電磁對抗能力的軍隊時，該微型無人機能夠發揮的作用存疑。作為一種非對稱作戰的武器，在制導武器庫中是一種設計簡易的低端產品。

第四對於操縱人員水平的要求較高。彈簧刀無人機的攻擊目標方式是通過操縱無人機對準目標後直接撞擊，和電視制導飛彈的引導方式比較接近，而與線導、紅外製導和雷射制導飛彈等武器相比引導難度更大。操縱手既要尋找目標，又要操縱彈簧刀無人機飛行，作戰壓力較大，需要進行較長時間的專業訓練才能保證命中移動目標。

彈簧刀600型（後）與彈簧刀300型（前）協同攻擊示意圖