靶機(target drones)泛指作為射擊訓練目標的一種軍用飛行器。這種飛行器利用遙控或者是預先設定好的飛行路徑與模式，于軍事演習或武器試射時模擬敵軍之航空器或來襲飛彈，為各類型火炮或是飛彈系統提供假想的目標與射擊的機會，屬於無人飛機(drone aircraft)的一種。靶機有專門製造的，也有用老式飛機改裝的；有一次使用的，也有多次使用的。
基本介紹
- 中文名：靶機
- 外文名：target drone
- 類型：無人飛機
- 靶機來源：小型低速靶機，高速大型靶機
- 無人式：汽油發動機螺旋槳式靶機
- 經典代表：長空一號（CK-1）
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來源
靶機的來源有兩種：
小型低速靶機（包括螺旋槳和噴氣式）高速大型靶機（包括退役戰鬥機改裝）
機載設備和專門裝置
靶機上的設備和專門裝置有：飛行控制系統（包括程式控制或無線電指令控制），射擊準確性的測定裝置，向地面傳送飛行參數的無線電遙測裝置，模擬敵典型空襲兵器的紅外線輻射和有效散射面積的設備，無線電干擾模擬設備等。
特製的靶機能模擬任何型別的空中目標的空間機動動作。多次使用的靶機可藉助降落傘系統用起落架著陸，也可用特製的滑橇或直接用機身著陸。靶機的使用特點取決於起飛方法（從地面、從運載飛機、從地面發射架或艦艇發射架上）和控制方法（程式控制或操作手控制）。使用靶機須有一系列的輔助技術設備，它們連同靶機一起配成一套靶標綜合設備。
分類
汽油發動機螺旋槳式靶機
例如早期在部隊普遍裝備靶機班的改1和改2型靶機，這類靶機普遍採用人工遙控控制，科技含量較低，技術相對落後，逐漸被淘汰。隨著科技水平和加工工藝的提高各種新型無人靶機逐漸嶄露頭角。
田滄溟設計研發新型無人靶機
新型無人靶機田滄溟設計試飛成功
田滄溟設計研發新型無人靶機新型無人靶機田滄溟設計試飛成功新型無人靶機是在原簡單遙控靶機基礎上，結合了新型新型發動機，新型電子設備，無人自駕儀，衛星定位，導航等諸多新科技元素結合而成。基本參數：翼展2900mm，機長1850mm，起飛重量：22KG，續航時間：90分鐘±。該無人靶機是由國內無人機套用專家田滄溟設計研發，機身全部採用航空木料，從續航能力，成本控制，安全回收等多方面反覆論證實驗，最終定型。該飛機通過GPS衛星定位導航，地面站檢測數據以及無線電電台遠端控制，完全勝任於新型靶機的要求，可以套用在戰場監控，偵查採集，視頻實時傳輸，森林防火，洪澇災害預防，航空攝影測量，測繪等方面。
特殊式
特殊設計的靶機可以說是一種軍用版的遙控模型飛機的體型放大版。這一類靶機性能比較接近軍用飛行器，包括飛機與飛彈，能夠模擬多種目標與飛行狀態，提供較為接近真實的訓練目標。然而特殊設計的靶機取得成本也較高，操作上也較為複雜，因此這一類靶機多具備回收能力，以便重複使用。 除了模擬戰機之外，這種靶機也能夠模擬不同種類的飛彈，像是反艦飛彈等。
BQM-74靶機
BQM-74靶機渦輪式
渦輪噴氣式靶機是指靶機採用渦輪噴氣式發動機作為動力輸出，具備高速，高仿真，高機動性，等技術特點，是最新形態，也是科技含量較高的新型靶機。右邊圖片是2012年珠海航展中航工業集團公布的代號為“藍狐”的新型噴氣式靶機模型。具體參數與真機均未公布，該款產品的公布已為中國軍方無人機靶機續寫了一個新的篇章。
隨著科技，武器方面的發展，上世紀裝備部隊的螺旋槳式木質結構靶機已經無法勝任高速，高機動性等針對新型武器的技術要求，逐漸會退出歷史舞台，隨之而來的就是噴氣式無人機靶機。右圖高機動無人機靶機飛機以“毒蛇”為原型機縮比而來，具備高機動性，高速，高強度，安全回收等特點，安裝自動駕駛儀，衛星定位系統，作為高速無人靶機使用，由田滄溟集合渦噴縮比產品和自駕系統，導航系統研發而來，翼展2600mm，機長2400mm，起飛重量15-22KG，續航時間30分鐘，高速220km/h。機體採用玻璃鋼，碳纖維，等複合材料製作而成，多次試來驗定製合適推重比的小型渦輪噴氣式發動機。由於複合材料外形美觀程度很高，除了作為小型高速渦噴靶機之外，還可以套用在表演，展示展覽等方面。
高速無人機靶機
高速無人機靶機改裝式
退役或者是封存的軍用飛機到了一定的年限還是得要報廢成為垃圾。除了捐獻機上可用的系統之外，另外一個適用的場合就是作為靶機。在成為靶機前，這些軍用機必須先經過改裝，將遙控指揮設備安裝到飛機上，許多機種仍維持飛行員控制的部分，以便進行系統測試和驗證。
退役軍機改裝後的靶機是最接近一般軍用機的型態，提供與真實環境非常接近的模擬環境，而且這些靶機因為內部空間較大，足以負擔較多複雜的電子設備，也可以進行較為複雜的模擬，譬如多機編隊。可是這種靶機的取得必須依靠退役的軍機，來源比較不穩定，取得與使用成本高，同時只能模擬特定的軍用機，無法模擬各類飛彈。但是這種靶機是訓練價值極高的一種選擇。
經典代表
長空一號（CK-1）
1960年代，由於蘇聯援助的取消、專家的撤離，解放軍空軍試驗用的拉-17無人靶機嚴重缺失，國家下決心搞自己的無人靶機，從而促生了長空一號。長空一號(CK-1)高速無人機由位於巴丹吉林沙漠的空軍某試驗訓練基地二站在1965年～1967年成功定型，主要負責人是被譽為“中國無人機之父”的中國工程院院士趙煦將軍。
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。
長空一號
長空一號主要型別有：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。
長空一號是一架大型噴氣式無線電遙控高亞音速飛機，可供飛彈打靶或防空部隊訓練。長空一號經過適當改裝可執行大氣污染監控、地形與礦區勘察等任務。該機採用典型高亞音速布局，機身細長流線，機翼平直，展弦比大。水平尾翼呈矩形，安裝在垂直尾翼中部。機身前、後段為鋁合金半硬殼式結構。發動機及其進氣道裝在機身下部的吊艙內。
翼尖短艙、尾翼翼尖、進氣道唇口、機頭與機尾罩均用玻璃鋼製造。中單翼結構的矩形機翼採用不對稱翼剖面，有2度的下反角，機翼安裝角為0°45'。機翼翼尖處吊有兩個翼尖短艙。水平尾翼安裝在垂直尾翼中部，平尾和垂尾均採用對稱翼剖面的矩形翼面。機翼和尾翼均為鋁合金單梁式薄壁結構。機載設備、自動駕駛儀分別裝在前後段，機身中段為壓力供油式油箱。設計中直接利用機身外殼s作為油箱壁，節省了重量。改進型號的機翼下有兩個小型副油箱。
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。
長空一號
長空一號發射車可重複使用。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。
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。
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。
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。
長空一號結構圖
長空一號結構圖站長經調查，確信近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。
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。
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，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。
