彩虹-3無人機:發展沿革,歷史背景,研製歷程,技術特點,氣動材料,動力裝置,電子設

彩虹-3無人機（代號：CH-3 UAV），由中國航天科技集團公司第十一研究院（中國航天空氣動力技術研究院）自主研發，是一種由無線電遙控設備或自身程式控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。

彩虹-3無人機中程無人機系統的主要裝備構成包括：中程無人機、地面車載遙測遙控站和地面保障設備。彩虹-3無人機採用的是活塞發動機，最遠航程能達到2400公里，巡航時間可達12小時，其間無須加油。該飛機裝有照相、攝像等裝置，可作為偵察機使用。

基本介紹

中文名稱：彩虹-3無人機
英文名稱：CH-3 UAV
前型/級：彩虹-2
次型/級：彩虹-4
研製時間：2005年
國家：中國
飛機類型：中型中程無人機
研製單位：中國航天科技集團第十一研究院
最大航程：2400公里
最大巡航時間：12～15小時

發展沿革,歷史背景,研製歷程,技術特點,氣動材料,動力裝置,電子設備,武備系統,性能參數,服役運用,軍民兩用,地質勘察,航空物探,

發展沿革

歷史背景

無人機最早開發是在第一次世界大戰後。到了第二次世界大戰後，不少軍事強國將退役的飛機改裝成為靶機，開啟了近代無人機發展的先河。隨著電子技術的進步，無人機在擔任偵察任務上凸顯重要性。例如，在越南戰爭期間，美國曾經使用大量的無人機對高價值或者是防禦嚴密的目標進行偵察。

1982年以色列航空工業公司首創以無人機執行偵察、情報收集、跟蹤和通訊等任務。1991年的沙漠風暴作戰當中，美軍曾經發射專門設計欺騙雷達系統的小型無人機作為誘餌，這種誘餌也成為其他國家效彷的對象。

無人機的飛速發展和廣泛運用是在海灣戰爭後。以美國為首的西方國家充分認識到無人機在戰爭中的作用，競相把高新技術套用到無人機的研製與發展上，不僅增加了續航時間，提高了圖像傳遞和數位化傳輸速度，還使用了先進的自動駕駛儀。

現在，一些無人機已經裝備了武器，例如美國的RQ-1/MQ-1捕食者無人機裝備了AGM-114地獄火空對地飛彈，擔任起更多的軍事任務，如：轟炸目標、對地攻擊、空中格鬥等。

研製歷程

中國航天科技集團公司十一院自1999年開始從事無人機研製工作，堅持走自主創新、自主研發的道路，2004年，在沒有任何外援和經驗借鑑的情況下，無人機項目團隊在短期內突破自主飛行技術和圖像傳輸關鍵技術，自主設計研製出第一架具有自主智慧財產權，具備全自主飛行能力的“彩虹-1”無人機。

此後，“彩虹-1”批量生產、“彩虹-2”研製成功，彩虹系列無人機備受矚目。2005年研製彩虹-3。2007年隨著“彩虹-3無人機“的首飛成功，無人機產業迎來了從低端到中高端戰略轉型的良好契機。”射手“飛彈的研製成功，在國內率先實現了察打一體化的無人機武器系統，使得產品型譜更加寬廣，實現了平台系列化、型譜化，載荷系統化、集成化，套用體系化、實戰化的全面發展，以“彩虹”系列為代表的無人機已形成了覆蓋小型、中近程及大型高端無人機全型譜產品線和研製體系。

技術特點

氣動材料

彩虹-3（CH-3）無人機採用鴨式布局和翼身融合設計技術，提高了隱身能力，還可利用自身的氣動穩定性和航跡規劃，進行超低空飛行。該機的機體大量使用了複合材料（80%以上機體為複合材料），大大降低了結構重量。在CH-3設計之初，研製團隊就考慮了為其實現察打一體功能，經過簡單升級就推出了國內領先的“彩虹”3A（CH-3A）察打一體無人機系統。

動力裝置

彩虹-3無人機裝有一台由宗申動力設計生產的“輕型航空發動機TD0工程樣機”並試飛成功。“輕型航空發動機TD0工程樣機”是一款活塞式汽油發動機，綜合性能達到國外同類型無人機發動機水平，可滿足功率從50千瓦時到150千瓦時無人機和通用輕型航空器的需要。隨著電控技術和多級增壓技術的運用，該發動機及其後續產品可滿足無人機高空、長航時的飛行需要。

電子設備

彩虹-3無人機通過掛載光電載荷、合成孔徑雷達、電子戰等設備來實現不同類型的戰術任務。其採用輪式起降方式，利用簡易機場即可以完成起降。這種無人機部署在排級，可覆蓋200千米半徑任務區域，為特種作戰進行情報及打擊支持。

武備系統

彩虹-3（CH-3A）是偵察攻擊一體化系統，融合了多種信息系統，突破了察打一體化關鍵技術，既可偵察，也可對地面固定和移動目標進行精確打擊。整個武器系統由1個地面控制站和3架無人機及相關載荷、武器構成。此外，為CH-3A察打一體無人機系統還配備了一款新型AR-1（射手-1）雷射半主動制導空地飛彈，並獲得了成功。AR-1還可以掛載在直升機上進行作戰。該型飛彈屬於新一代的空地反坦克飛彈，媲美美國的AGM-114“海爾法”直升機載反坦克飛彈，其最主要的特點可在高高度發射，使其可以高於肩扛防空飛彈的射高射程，提高了載機平台的生存能力。而且，該彈可大離軸角發射，降低了發射時的難度，更加容易捕捉髮射時機，非常適合固定翼無人機。

CH-3A可掛載光電偵察載荷和2枚AR-1雷射半主動制導空地飛彈（或GPS精確制導炸彈）用於對地攻擊，攻擊精度小於1.5米。CH-3A經過多個市場和局部事件的洗禮，已成為完善的察打一體無人機平台。

“彩虹”－3該機掛載的AR-1型空地飛彈，更是全世界頭一種專為無人機開發的類似武器。該彈性能類似著名的美制“小牛”飛彈，採用慣性加GPS複合制導，重量僅45公斤，彈頭裝有6.8公斤高能混合炸藥，最大破甲厚度為1.4米。“彩虹－3”掛載這種對地攻擊利器後，完全可以打擊敵方坦克、固定工事等目標。

性能參數

彩虹-3無人機參考數據：

翼展	8.0米
機長	5.5米
機高	2.0米
起飛重量	650千克
有效載荷	60～180千克
最大速度	256千米/小時
最大升限	7000米
巡航高度	3000～5000米
最大航程	2400千米
續航時間	12~15小時
動力裝置	活塞式發動機一台
掛載武器	AR-1空地飛彈

服役運用

軍民兩用

彩虹-3無人機用途廣泛，在軍事領域可用於偵察、監視及對地攻擊，在民用方面也具有良好的市場前景，譬如承擔森林防火、氣象勘測、海洋測繪，地質勘探等職能。另外，該機也可警用，執行要地巡邏、對犯罪分子進行跟蹤監視等任務。

彩虹-3無人機利用自身的氣動穩定性和航跡規劃，已經完全可以自主實現低空飛行。在起伏的山地地區，CH-3一般離地高度100米飛行，最低高度離地30米，通過航磁感測器進行探礦，為地質部門完成了5萬餘千米測線生產作業飛行。值得一提的是，以前航空物探中多採用通航飛機或者小型運輸機，有人駕駛長時間在低空條件下飛行容易疲勞造成危險，航線精度也受人為因素的影響，而且必須白天進行。而CH-3無人機則恰恰能彌補這個缺陷，安全性高，自動化水平高，晝夜都可以出動，使得無人機航空物探可以常態化，極大地提高了生產作業效率。

地質勘察

2015年10月21日，通過2015中國國際礦業大會中國地質調查局場外平台展示，彩虹-3中型無人機航空地球物理綜合測量系統首次進行國際公開展示。這標誌著經過為期2年的試航試生產，彩虹-3系統正式轉入地質調查礦產勘查民用領域，開始進入商業化使用階段。

彩虹-3系統是世界第一個針對地質調查礦產勘查開發的中型無人機航空地球物理綜合測量系統，集成先進的航空磁場和放射性測量方法，將主要套用於基礎地質調查，航空物探，金屬礦產和放射性礦產勘查等領域。與傳統的有人機航空物探勘查系統相比，該系統具有安全係數高、測量質量高、工作效率高、智慧型化程度高的四大優勢，相應技術處於世界領先地位。

彩虹-3系統由國土資源部中國地質調查局組織中國地質調查局地科院物化探所、中國航天空氣動力技術研究院與核工業航測遙感中心等單位共同研製完成。經過中國科研人員的聯合攻關，完成了系統的實用化升級改造、方法技術開發、試驗示範和大規模生產作業，單機每月工作量可達2萬測線公里以上，平均單架次有效測線可達1200測線公里，實現全年度、全氣候作業，合理規避了與民航飛機的時間衝突，實現了生產效率和作業質量的有效提高。

航空物探

“彩虹-3”無人機航空物探航磁/航放綜合測量系統吸引了眾人目光。作為國內外首套無人機航空物探（磁/放）綜合站，它解決了氣動外形、電磁兼容、數據傳輸、信息處理、感測器結構設計等關鍵技術，突破了無人機超低空飛行控制與地形跟隨技術。試生產作業1∶1萬比例尺無人機航磁測量平均飛高180.4米，1∶5萬比例尺無人機航空物探（磁/放）綜合測量平均飛高120.3米，最低飛行高度達到了42米，在國內無人機領域尚屬首例。此外，這是該類系統首次實現夜航地球物理探測，有利於合理使用空域、提高飛行效率、降低作業成本、提高數據質量，充分體現無人機全天時、安全高效的優勢。該型綜合測量系統已定型生產，並已安全飛行6萬測線千米，初步形成了產業化。（已知賴比瑞亞有使用相關技術）

彩虹-3無人機