基本簡介
長空一號(CK-1)
1966年12月6日,長空一號首飛成功。實際上長空一號就是仿製拉-17的產品,從開始仿製到總體設計成功用了三個月。後轉由南京航空學院具體負責,曾由中航二集團的
常州飛機製造廠負責生產。在南航,該機型於1976年底設計定型,總設計師為該校的郭榮偉。早在60年代末,該所開始了
無人機的研製。長空一號研製成功後,在我國空空武器等試驗中發揮了重要作用。
基本數據
CK-1基本型,中高空靶機;CK-1A取樣機,用於核武器試驗的取樣
工作;CK-1B低空靶機,供低空防空武器系統鑑定用;CK-1C高機動型,
具有高機動盤旋能力,供空對空飛彈和
殲擊機鑑定試驗用。CK-1E超低空型。
構造規模
性質特色
長空一號的起飛非常有特色,採用一架可回收的發射車進行助推起飛。在一張
澳大利亞“金迪維克”小車圖片的啟示下,趙煦找到了地面起飛車的靈感。飛機固定在發射車的三條短滑軌上,發動機艙底部有一推力銷,用於固定。起飛時飛機發動機啟動,帶動發射車開始滑跑。當滑跑速度達到275千米/時,飛機已經得到足夠的升力可以升空。這時推力銷在發射車上的冷氣作動筒作用下拔開,飛機脫離發射車,開始爬高。發射車因無動力而減速,隨後地面人員發出無線電指令,拋出制動傘,並控制剎車使發射車停住。
性質一
發射車可重複使用。發射車內裝有航向
自動糾偏系統,確保在1000米滑跑距離內航向偏離維持在30米內。發射車助推起飛固然減小了
無人機本身的複雜程度,但與空投或火箭助推起飛方式相比,較為複雜和麻煩,當然好處是省卻了調用有人飛機作為母機。拉-17靶機使用空投方式放飛。
性質二
長空一號起飛85秒後,開始轉入機上程式機構控制飛行,之後由地面站通過雷達信息和其他手段,發出適當的無線電指令進行遙控。長空一號C型能進入地面武器射擊區域2到8次,提供射擊機會。
特色
拉-17使用的是推力較小的
發動機,長空一號後來改用一台改進的WP-6渦噴發動機,尾噴口改裝成固定式,可通過改變
發動機轉速來調節推力,海平面額定靜推力21.1千牛,最大靜推力24.5
千牛。該發動機原為殲-6所採用。整體油箱的容量為820升,燃油質量600千克,B、C型加
副油箱後,燃油質量達840千克。由於WP-6發動機推力比原來的發動機大7倍,而長空一號外型不變,使得起飛過程中不可避免地產生了過早升力矩,致使靶機起飛試驗一直有問題。後來採取了與一般飛機起飛時減小低頭力矩、增強升力相反的方法,在長空一號起飛時加大其低頭力矩解決了這一問題。
特色二
長空一號的降落和世界其他
無人機相比略顯笨拙,實際上是一種硬著陸。當其在無線電指令指引下進入預定著陸場地時,在500米高度自動拉起,然後進入無動力下滑。接地時保持較大的
攻角,尾部首先著地,靠發動機
吊艙和尾噴口吸收部分撞擊能量,實現主體部分回收。機體經修復後即可再次使用。這種不完全的重複使用,對使用費用、維護難度上有較負面的作用。
特色三
站長經調查,確信近年長空一號已經改為火箭助推發射起飛。這一改進最大的好處是長空一號不再需要平坦而長的跑道,起飛也更加迅速靈活。同時也改用了回收傘的方式,最大限度保護了飛機本身。
長空一號由機上程式機構控制,可按預定設計的航線飛行。也可由地面站的地面領航員經無線電指令遙控飛行。自主飛行時,依靠KJ-9
自動駕駛儀穩定和控制飛機。自動駕駛儀有俯仰、滾轉、航向和高度四個通道,分別控制飛機的
升降舵、
副翼、
方向舵的偏角和
發動機工作狀態。每個通道互相獨立、互相交聯。自動駕駛儀的部件包括陀螺平台和航向陀螺、
速率陀螺儀組、程式機構、商度訊號器、放大器、變流機及電動
舵機等。
遙控飛行時,機上由天線、
高頻組合、接收機和發射機組成的
應答器負責接受地面信號,然後識別指令,引導靶機。機上另裝有
遙控指令接收機,通過接收機-
解碼器單元,可以傳輸24個遙控指令到
自動駕駛儀或其它需要操縱的裝置。地面人員還可通過
無線電遙測設備來監控自動控制系統及其他設備的工作。遙測系統有52個通道,能連續向地面提供飛行速度、高度、
攻角、發動機溫度及轉速等信息。
該機的主電源是一台由發動機驅動的
直流發電機,通過
變流器向某些設備提供交流電。另有後備銀鋅電瓶,在發動機出故障時可切換供電,保證飛行。
長空一號作為靶機使用時,能往返進入射擊區域2~3次,以便進行多次訓練。因長空一號本身體積很小,為在視覺模擬體積較大的敵機,機上一般裝有曳光管或拉煙管。機上還裝有紅外增強翼尖吊艙、被動式雷達回波
角反射器,機尾帶紅外
曳光彈為4枚“海鷹”1號曳光彈,增強紅外和
雷達特徵。靶機如未被擊落,可遙控其著陸回收。
至1988年,長空一號的改進型號包括長空一號A取樣機,用於核武器試驗的取樣工作。該機主要的改進是增加了外掛
吊艙,從而能夠容納更多的設備儀器。1977年長空一號開始參加執行核子彈空爆取樣任務,並很快完全取代有人機取樣。該項目1978年獲全國科學大會獎。
長空一號C高機動型是長空一號B型的改型,我軍編號“靶5II”。1983年初,軍方為滿足新型飛彈試射的需要,提出要裝備一種能作
坡度為70~77度的高速水平大
機動飛行的無人機。當時計畫從美國進口10架大機動性能的“火蜂”無人靶機,預計需要經費4000萬元。趙煦是“火蜂”考查組成員之一,了解了高機動“火蜂”的性能後,他提出自行改進長空一號C高機動型。要滿足要求,必須改進長空一號的結構、控制、供油等設計,在外形、推力、巡航方面都要有大改進。在二站和南京航空學院的共同努力下,一年半時間內完成了C型的設計、試驗和製造工作。研製中的試驗項目有高低速風洞試驗、各系統的地面模擬試驗和空中模擬試驗、飛機結構的靜力強度試驗和動力特性試驗等。87年9月3日,該型號設計定型。
該機裝有應答器、遙控接收機等遙控設備。C型採用了適合大坡度轉彎飛行的供油系統。C型在中段機身前端加裝了一個全封閉油室,在飛行過程中保持充滿燃油的狀態,確保在所有的飛行姿態下都能連續供油。C型換裝了適合大
坡度機動飛行的自動控制系統。其主要改進包括在副翼通道中引入
滾轉角積分信號,提高對滾轉角的控制精度,保證左右兩邊建立坡度對稱;在
升降舵通道中引入高度和高度變化率信號,改善了
高度保持系統的動態性能,提高了平飛時高度的穩定性;在三個通道中加入軟化電路,在不影響原
閉環迴路的前提下,達到了控制平衡,及良好補償的效果。為避免過載超過規定值,採取了階躍改變減小升降舵通道中的控制量的措施。為防止嚴重排高,系統能及時退出轉彎,改為平飛或小過載飛行。C型的轉彎坡度分三擋,35度、60度和75.5度,分別表示一般機動、中機動和大
機動飛行。該機能在500到16500米範圍內以850到910千米/小時的速度飛行,中低空續航時間約45分鐘,航程600到900千米。
88年12月15日,長空一號B低空靶機(我軍編號“靶5Ⅲ”)通過設計定型,用於低空防空武器系統的鑑定。該機安裝了固定式
副油箱。長空一號E為超低空型,據稱編號仍為“靶5Ⅲ”(站長對B與E型的編號尚有所疑問),用於模擬80年代起威脅越來越大的超低空武器。
重要意義
長空一號作為我國獨立研製的第一種多用途噴氣式
無人機,開創了一個先例。其性能能滿足研製時軍方的多種要求,如靶機、採樣、監控等。但與國內及世界其他無人機相比,長空一號有著明顯的缺點,有的甚至可以說是致命的。長空一號採用了典型的高亞音速布局,速度較慢,無法模擬高速目標;機體結構狹小,發動機又占據了下方的主要空間,無法安裝更多的設備,因此用途非常單一;無論起飛還是回收,都顯得笨拙,而且硬著陸方式會導致部分機體損壞,必須進行維修才可重複使用,浪費資源,且增加了後勤維護難度。但如作為一種靶機使用,長空一號還是基本能勝任的。更複雜的偵察任務,還得由
長虹-1和ASN-206等無人機來完成。而解放軍也擁有其他一些戰鬥機改裝的靶機,飛行性能與戰鬥機基本一致。其中包括1978年~1984年用退役米格-15比斯飛機改進的靶-5乙中高空靶機。該靶機不經人工試飛一次定型成功,而蘇聯米格-15比斯愛姆靶機是經過各科目人工試飛的。在靶-5乙基礎上發展成低空、中機動、
電子干擾、雷達增強等各型靶機,形成靶-5乙靶機各種性能系列。
2004年12月,中航二集團飛機部和空裝科訂部在天水藍天飛機製造廠(五七二二廠)聯合主持召開了“長空型”無人靶機生產鑑定會。認為五七二二廠已具備“長空型”無人靶機批生產能力,一致通過了生產定型鑑定。標誌著工廠實現了從修理到製造的轉變。五七二二廠從1999年建立無人靶機生產線至今,已有10架“長空型”無人靶機下線並全部提供部隊使用。從2001年12月7日首架靶機供靶成功開始,今年又有4架靶機先後供靶成功。這為工廠積累了較為豐富的靶機製造經驗。近兩年來,工廠領導班子十分重視靶機的生產製造,把靶機生產納入到軍品質量管理。與此同時,他們加強與部隊的聯繫和合作,不斷改進靶機生產工藝,提高製造水平,使工廠生產靶機的能力進一步增強。改進後的“長空型”無人靶機,經部隊使用,具備低空、中高空和大機動3種飛行能力,穩定可靠,滿足靶試使用要求。
蘇聯改版
蘇軍裝備的拉-17改型:拉-17P。對比可以看出由於長空一號的發動機不同,發動機艙有顯著外觀差異。
基本技術數據
翼展 7.5米
翼面積 8.55米
機身直徑 0.55米
總長 8.435米
總高 2.955米
總重 2000千克~2500千克
最低使用高度 500米~5000米
飛行速度範圍 550~910千米/時
航程 600~900千米
續航時間 70分鐘以上(低空和中空) 45~60分鐘(高空)