“战狼”出世AV500系列无人直升机的研制与发展

温杰

近年来，中国航空工业集团公司直升机设计研究所（简称直升机所）针对潜在用户需求，在AV500无人直升机研制和试飞的基础上，通过优化气动外形和加装武器系统，推出了AV500W“战狼”察打一体型无人直升机，探索出军民融合发展新型装备的有效途径。

2017年11月23日，直升机所宣布，AV500W无人直升机在海拔4 300米的青海格尔木试验基地，圆满完成了高原挂弹飞行和打靶试验，空中发射导弹精准命中目标。这是国产无人直升机首次在高原地区实施空中侦察与打击目标试验，测试结果表明，该型无人直升机完全适应高海拔地区复杂地形环境的飞行，为今后在高原地区执行侦察和打击任务奠定了坚实基础。

发展关键技术

早在2004年，直升机所开始酝酿无人直升机项目。当时，研制人员通过广泛调研和充分论证，认识到具备智能化的无人驾驶直升机是未来的重要发展方向，着手按照军工产品研制程序尝试设计新型无人直升机，分阶段研制出一系列适合于国内和国外使用的创新平台。

从使用效能来看，无人直升机既能完成固定翼无人机无法完成的任务，又能完成有人驾驶直升机不能执行的任务，在执行一些危险任务时的风险更低、成功率更高。与固定翼无人机相比，无人直升机凭借着总体构型上的特点具备了一些使用优势，比如：可以垂直起降，起飞着陆场地小，适应性强；可以空中悬停，机动灵活，具有全面的任务能力；总体尺寸小、生产成本低、作战使用灵活、战场生存力强。

从飞行器设计和研制来看，无人直升机首要技术特征是直升机，其次才是无人机。因此，利用直升机行业的技术基础是发展我国无人直升机事业的根本，集中力量攻关是加速我国无人直升机发展的必由之路。为此，直升机所在2004年8月专门组建了研究机构，集中技术力量，通过自筹资金，启动了无人直升机的研制工作。

针对军事和民用领域对无人直升机的发展需求，直升机所首先着手设计了U8无人直升机，主要用于侦察、目标指示与定位、通信中继等任务。该机在2006年完成了工程设计，在2007年6月实现首次飞行。2011年12月，U8无人直升机通过了全机技术鉴定。2013年11月，中航工业在迪拜航展上首次展出了出口型U8无人直升机。

其后，直升机所根据无人直升机的未来发展规划，在U8无人直升机的基础上，通过进一步改进技术和优化設计，将其重新命名为AV200无人直升机。该机体积小、重量轻、使用维护方便，通过装载不同任务设备，可广泛应用于目标侦察、警务执法、搜索救援、海事监管、农林作业、电力巡线等军用和民用领域。

针对无人直升机的自主飞行控制技术，科研人员开展了大量的自主飞行控制相关技术预先研究工作，成功研制出采用多余度设计、传感器信息高度融合的飞行控制与管理系统，使无人直升机具备按预定航路飞行、自动起飞、自动返航和自动降落的全自主飞行能力。

直升机所立足40多年有人直升机的研制经验和强大的技术开发能力，经过十多年的技术攻关，陆续掌握了无人直升机总体气动、飞行控制、发动机控制、全机减振及隔振、指挥控制、高抗扰控制等关键技术，走出了一条自主创新的发展道路。目前，该所已经研制了从AV200、AV500到AV500W的系列无人直升机型号，部分产品已投入生产并交付用户。

提升任务能力

继AV200无人直升机后，直升机所又在2013年底推出了AV500无人直升机系统。该系统由飞行平台、运输保障车和地面控制站组成，无需专用起降场地，可在一般公路上直接起降飞行，具备30分钟内实现快速部署的能力。凭借着相对较小的外形尺寸，AV500可以固定在保障车的方舱内，非常便于运输。到达预定地点后，操作人员打开一侧舱门，卸下无人直升机，就可在地面站内控制起飞。

AV500的机体结构采用了框架式结构设计，由金属焊接主骨架，全复合材料蒙皮，跷跷板式主旋翼、复合材料桨叶、高置平尾和滑橇式起落架组成，主减速器安装在旋翼轴下方，尾减速器安装在尾撑后端。机身前部设计有两层设备舱，用于安装机载设备，机身中部、主减速器的两侧对称布置有燃油箱。

该机机长7.2米，机高2.3米，机身宽度1.6米，最大起飞重量450千克，最大平飞速度170千米/小时，最大巡航速度120千米/小时，升限可达到4 000米，最大续航时间可达8小时，控制半径200千米。

AV500具备自动起降、自动悬停、自动航线飞行、在线航线变更等功能，得益于设计性能优异的飞行控制系统，大大减轻操作人员的心理负担和精神压力。该机的飞控系统性能具有国内领先水平，达到了美国军方定义的自主飞行控制等级中第2～3级水平，与国外无人直升机的当前技术水平相当。

首先，AV500具有先进安全性，飞控系统采用了冗余设计，传感器信息高度融合，具备故障隔离/排除故障飞行能力，安全可靠性高。其次，AV500不仅具有按预定航路飞行、自动起飞、自动返航和降落的飞行能力，还具有飞行中变更航线和重新规划能力，甚至具备在链路中断后的自主返航能力，以保证无人直升机安全返回基地。

根据不同的用户需求，AV500可以搭载各种任务载荷，具有较强的综合任务能力，最大任务载荷可达120千克。其中，典型任务载荷为可见光/红外光电吊舱、合成孔径雷达（SAR）、通信中继设备等。2017年3月2日，AV500无人直升机搭载了光电吊舱和中画幅相机，在河北省高碑店市完成了为期7天的“无人直升机航空应急测绘系统”演示飞行的所有科目，验证了提升航空应急测绘能力。在飞行过程中，机上搭载的中画幅相机在高空完成对地面地理信息的高清自动拍摄，光电吊舱生成的可见光和红外图像十分清晰，对运动目标的跟踪效果及测距效果良好。

AV500无人直升机可广泛应用于海事监管、环境监测、搜索救援、农林防护、管道巡线、地质勘查、航空拍摄等民用领域。该机具有良好的飞行性能，可靠性高，使用成本低，维护方便。该机具备全天候作业能力，环境适应性好，能够在中雨、小雪、风沙等复杂气象条件下昼夜飞行，并具有7级抗风能力。

推出察打构型

近年来，世界范围内的小规模武装冲突频繁发生，多个国家需要一种轻型无人机对战场态势进行预先侦察，同时可以携带一些武器，具有一定的威慑能力和打击能力。正是看到潜在用户的作战需求，直升机所开始着手研制AV500W察打一体无人直升机，旨在适应未来无人化战场的需要，有效填补固定翼无人机最低飞行高度下方的战场空间。

2016年11月，AV500W原型机在第十一届珠海航展上首次公开亮相，引起了外界的关注。时隔不到一年，直升机所又在直博会上推出了经过优化设计的AV500W无人直升机，进一步完善了气动外形、旋翼系统和飞控系统，扩大了机载武器的种类。

直观可见，AV500W无人直升机在总体构型方面得到了全面优化。该机采用了流线型的全复材料机身，吸收和融合了低可探测性技术，上半部如同倒扣的独木舟，顶部进气口明显缩小，下半部表面明显内倾，显然具备了一定的隐身能力。

AV500W的尺寸、最大起飞重量、作战半径、速度、升限等与AV500相当，最大有效载荷约145千克，可搭载120千克武器和探测设备，在侦察模式下，续航时间可达8小时；在侦察/作战模式下，可连续飞行4小时。

AV500W不仅可以在高原和峡谷等多种地形条件下起降，还能够在寒冷和炎热环境下正常飞行。该机具有机动性强、隐蔽性好、突袭性强等特点，具备良好的侦察能力和快速反应能力。它可以执行超低空渗透，并保持一段时间悬停，因此能广泛用于边境巡逻、反恐行动和低强度武装冲突等任务。

针对作战任务需要，AV500W加装了昼夜观瞄系统、火控外挂管理系统、空地导弹系统，对全机各系统进行适应性改进设计，可以快速反应，对地面人员、车辆等小型目标进行精确打击。

从现场展出的机载武器来看，AV500W无人直升机可携带FT-8D空地导弹、常规炸弹和机枪吊舱等武器装备。该机的起飞重量虽然不到500千克，但打击能力可以与有人武装直升机相媲美。可以看到，该机在短翼下方挂载了滑翔制导炸弹，并可以在机腹位置挂载机枪吊舱，与光电传感器实现联动，确保在看到敌方目标后立即实施打击。

对于距离更远的敌方目标，AV500W可以使用挂载在机身两侧短翼下的4枚FT-8D轻型空地导弹。该型导弹采用半主动激光制导方式，具有很高的命中精度，最大攻击距离可达5 000米。据直升机所介绍，在2017年上半年进行的打靶试验中，AV500W携带空地导弹，在试验中精准击中了目标。

满足潜在需求

近几年来，AV500无人直升机通過在我国不同地域进行大量飞行测试后，充分显示出优异的飞行性能、强大的任务能力和可靠的产品质量。2015年，AV500在内蒙古阿拉善地区的高原试飞中首次验证了优良的高原飞行品质。 2016年4月27日，该机在南澳岛海面上空首次成功完成7级阵风下的海上试飞，为承担海事作业以及海上运营创造了条件。

2017年10月22日，直升机所AV500/AV500W试飞团队从景德镇启程，前往青藏高原实施飞行测试工作。10月31日，AV500无人直升机率先在甘肃省夏河机场完成了一系列高原飞行试验，出色地完成了地面启动、自动起降、垂直爬升、空中悬停、悬停回转、航线飞行、自主返航等多个试飞科目。最值得注意的是，该机在测试过程中爬升至海拔5 006米高度，创造了国产无人直升机的升限新纪录，充分展示了良好的高海拔地区飞行性能。接着，试飞团队转战青海格尔木某试验基地，首次在高原地区成功完成了AV500W无人直升机空中侦察与打击目标的飞行试验。

与此同时，直升机所积极开展市场推广，针对用户需求采取主动营销策略。在2016年珠海航展上，AV500W原型机首次亮相就引发了多方关注，而具有隐身性能的AV500W无人直升机首次亮相第四届直博会，再次吸引了潜在用户的目光。接着，直升机所将AV500W无人直升机正式命名为“战狼”，意在显示其敏锐发现和致命杀伤目标的能力，着手将AV500W无人直升机打造成为一个品牌。到2017年底，直升机所针对该直升机的各项测试已经结束，准备在2018年实现量产。

从作战使用来看，“战狼”具有良好的侦察能力和快速反应能力，能够对敌方的轻型车辆、人员等小型目标实施精准打击，特别适合在高原复杂地形环境使用，由于它可以执行超低空渗透，并保持一段时间悬停，因此能广泛用于边境巡逻、反恐行动和低强度冲突中。该机凭借着体积小和隐蔽性强的特点，在执行任务过程中具有较强的生存能力。同时，地面操作员可以身处敌方火力范围之外的安全区域，远程控制无人直升机，从而有效地保障了自身安全。

目前，国际市场上可以执行打击任务的无人直升机型号并不多，但是对这类平台的潜在需求与日俱增。AV500W的目标市场将是有反恐需求的国家。直升机所无人直升机技术总监方永红在第四届直博会上表示，欧洲、非洲和中东许多国家都面临加强反恐行动的巨大压力，需要像AV500W这种性能优异、价格不贵的装备。

从国际市场来看，横空出世的“战狼”具有较好的外贸前景。据悉，沙特阿拉伯、阿联酋等多个中东国家已经对AV500系列无人直升机表现出浓厚兴趣，一些拉美和非洲国家也在积极关注这种无人直升机的发展。长远来看，AV500W无人直升机不仅可以用于军事领域，还可以通过改装，执行警巡任务和海监海警任务。