光纤说白了就是一根细细的玻璃线,这玻璃线里头还分两部分,里头那层加了点锗元素,外头那层就没加。这样一来,里头和外头的折射率就不一样,激光就能在内层里头一直反射,跑不到外层去。跟以前那第一代、第二代反坦克导弹用的金属线比起来,光纤那可是细多了,一般都不超过0.5毫米粗,还特别轻,一千米才150克左右。不光这样,光纤的频带宽、价格还便宜,抗干扰能力强,传出来的图像清清楚楚,信号衰减也小。
光纤的整体表现,确实比金属线要强很多。不管哪种线,飞着飞着都可能因为外面的干扰或者自己不够结实而断掉,所以选线的时候得全面想想,不光得看结实不结实。光纤的拉力跟金属线差不多,但它特别细,特别轻,占的地方也小,这样在有限的地方就能放更长的光纤了。
光纤制导系统主要包括两个大块:一个是导引头,另一个就是光纤双向传输系统。导引头里头有好多东西,比如图像传感器、稳定装置、控制电路,还有力矩伺服系统、图像追踪器等,这里面图像传感器是最关键的。光纤双向传输系统呢,就是由导弹上的光电发射接收装置、导弹上的双向耦合器、光纤线、地面的双向耦合器,还有地面的光电发射接收装置这些组成的。这里面最重要的部分是光电发射接收装置,它主要就是负责发送和接收光信号,还有把光信号转成电信号,或者把电信号转成光信号这些工作。
说实在的,现在俄乌两边用的那种光纤FPV无人机,控制起来挺直接的。它就装了个第一人称视角的摄像头,还有无人机自己的控制系统。所有的操作和指引,都得靠飞手通过有线遥控来完成。到目前为止,还没看到用那种自动追踪、不用管的智能图像制导的FPV无人机呢。
2024年春天,俄军在前线开始使用一种新型光纤无人机,这其实是他们从东大那里搞来的技术。他们用这无人机专门打击乌军的人员和装备。这无人机抗干扰能力特别强,把乌军打得连连抱怨。乌军一看,行,咱们也这么干!他们也采用了光纤制导技术,跟消费级无人机结合了一下,同样也是借鉴了东大的技术,搞出了自己的光纤无人机。结果,俄军也体验到了被这种无人机打击的滋味。
光纤无人机有两个特别厉害的地方。首先,它能巧妙避开电磁干扰,不受影响。其次,它的信号传输特别稳,传回来的图像质量非常高。尤其是这一点,让俄乌两边的无人机操作员能进行精确打击,还能给指挥官们带来特别清楚的战场情况,帮助他们更好地计划接下来的战斗。
战争需求火急火燎,光纤制导的FPV无人机升级速度那叫一个快。短短一年多,俄乌两边,其实还有华强北,这种无人机就换了好几茬,战场上到处都是它们的身影。改来改去,升级再升级,现在俄军的光纤无人机能打到25公里远的地方,乌军那边更厉害,“旗手-10”型无人机最远能攻击41公里,这光纤无人机,超视距打击能力简直强到没边了。
说真的,中国才是光纤制导无人机的老前辈。咱们国家很久以前就有了光纤无人机,就拿SKP-880FM这款光纤制导的多功能四旋翼无人机来说吧。好几年前,咱们国内的研究机构就已经开始搞这个了。光纤制导的FPV无人机,那可真是技术上的一个大突破,一下子就把让人头疼已久的电磁干扰问题给解决了,让无人机的打击成功率飙升了好几倍。
在光纤无人机这块儿,咱们国内的私营公司也瞅准了俄乌战场的形势,推出了自家的产品。就像武汉天行者科技有限公司弄的那个光纤引导系统,它能跟普通消费级的无人机配在一起用,而且按照能飞多远,分成了1公里、5公里、10公里这三种型号。
这家公司透露,5公里长的光纤制导装置线筒大概重1.1公斤,那么算下来,10公里的就是2.2公斤。这说明他们在减轻光纤重量这块,真的是做到了顶呱呱。下面这张图展示的是武汉天行者科技弄的光纤制导装置,有三种规格,分别是1公里、5公里和10公里的。
解放军这次亮相的光纤无人机,用的那个光纤轴放线筒个头可不小,明摆着是想打得更远。说起来,咱们中国现在可是全球光纤制造和出口的头号选手,2023年一年就产了3.2亿芯公里的光纤,差不多占了全世界产量的一半到六成。更厉害的是,咱们的光纤技术在国际上那也是数一数二的。有了这些优势,解放军自己的光纤无人机发展起来自然顺风顺水。要比拼光纤制导无人机,目前还真没哪个国家能跟咱们较量。
不少人心里犯嘀咕,那十几公里长的光纤线,难道真扯不断吗?要是路上碰上个树木啥的挡道,它难道不会自动绕过去,不会缠在一起吗?
没问题,我来给你说说这事儿。线导的反坦克导弹、鱼雷,还有无人机,它们那个导线轴都是装在自身上的。导线是怎么用的呢?就是像“扔”出去一样,随着导弹、鱼雷或者无人机往前飞,导线轴就一边走一边放线。这么做的好处就是能让导线受力小,不容易被拉断。
光纤引导的PFV无人机工作原理挺有意思,它不是在地上放出光纤,而是从无人机自己的光纤轴上直接“扔”出去。无人机飞的时候,光纤就这么一路往后甩,这样一来,光纤受到的力就很小了,对无人机产生的拉力也非常微弱,大概就只有2.45牛,差不多就是250克那么点儿劲儿。还有啊,光纤离开无人机后,大多都会自己落到地上,不用无人机一直扛着整根光纤的重量。所以,哪怕FPV无人机在空中做各种复杂的转弯动作,光纤也不会因为被缠住或者扭到而断掉。