生产型“天空卫士”无人机首飞，MQ-9B有哪些新装备和新技术？

作为MQ-9“死神”无人机的改进型号，MQ-9B无人机取得了一个重大突破。据媒体报道，2020年3月30日，第一架生产型MQ-9B“天空卫士”无人机进行了首次飞行。这架MQ-9B无人机主要用于地面和飞行测试，以收集适航认证数据。MQ-9“死神”无人机的成功，让MQ-9B的研制变得更加迫切，因为高性能无人机的重要性已经显现出来，无论是在民用还是军用领域，它都有着无可替代的作用。MQ-9B将继承MQ-9的优点，对软件和硬件进行升级，同时还将提高对恶劣环境的适应能力以及生存能力，具有更广阔的的应用场景。

第一架生产型MQ-9B无人机

除了MQ-9B的主要研制商美国通用原子航空系统公司（GA-ASI）对其十分重视外，英国对于MQ-9B的研制和测试也非常关注，因为英国空军已经决定采购MQ-9B无人机的一个专用型号，它就是“保护者”（Protector）RG Mk 1。GA-ASI表示，为英国打造的首架“保护者”无人机已经开始生产，将在完成系统测试和武器测试之后再行交付。除了上面提到的“天空卫士”和“保护者”版本外，MQ-9B还拥有一个“海上卫士”型号，它们都将配备全球领先的新装备和新技术。MQ-9B的研制，反映出了未来无人机的发展趋势，具有很大的启发意义。

Block 5型的MQ-9无人机

由通用原子公司研制的MQ-9无人机在2001年2月首飞，它最初被命名为“捕食者”B，后来改称“收割者”，最后美国空军将其命名为“死神”。MQ-9无人机在2007年交付之后，发展的非常迅速，陆续推出了多个改进版本。其中Block 5型的MQ-9无人机在2012年5月首飞，性能有了很大提升。但是一直到Block 5，MQ-9的飞行时长都没有明显增加，于是通用原子公司在2012年启动了增程型MQ-9无人机的研发，计划将其续航时间从27小时左右提高到30乃至40小时以上。

增程型MQ-9“死神”无人机

增程型MQ-9无人机

到了2014年2月，第一架增程型MQ-9“死神”无人机完成了首飞。这种增程型MQ-9无人机，主要是通过挂载副油箱和改进燃油控制系统来实现续航时间的增加。一方面增加燃油携带总量，一方面提高燃油效率，增程型MQ-9无人机的续航时长从之前Block 5的27小时增加到了30小时以上。但是这种方式会占用“死神”无人机的载荷，虽然副油箱可以和其他武器装备共存，但是挂载装置及其改造仍比较麻烦。所以，到2012年通用原子公司又启动了适航认证型MQ-9项目。

增程机翼型MQ-9无人机

适航认证型MQ-9的验证机被称为是增程机翼型MQ-9无人机，它在满足多种无人机适航认证或标准的情况下，使用了新型加长机翼，翼展从20米增加到24米。更大的机翼使MQ-9可以携带更多的燃油和机载设备，续航时间提高到40小时以上。2016年11月，适航认证型MQ-9完成首飞，通常也被看成是MQ-9B无人机的首飞。2017年1月，适航认证型MQ-9被命名为MQ-9B，也被称为“守卫者”无人机。至此，MQ-9B无人机正式诞生。

第一架MQ-9B无人机

第二架MQ-9B无人机

2018年7月10日~7月11日，MQ-9B无人机连续飞行了3760海里（将近7000千米），进行了跨大西洋飞行，证明了其可靠的质量和出色的飞行能力。两个多月后，第二架MQ-9B无人机（编号YBC02）完成首飞。截止到2019年6月，MQ-9B原型机已经完成了100多次试飞。2020年3月底，第一架生产型MQ-9B无人机成功进行了首飞，预示着它即将完成主要研发工作，距离服役日期越来越近。

上面已经写的比较清楚，MQ-9B是从增程机翼型MQ-9无人机的基础上发展而来的，所以从外观方面来看的话，MQ-9B无人机依然保留了MQ-9的许多设计，两者可以说是很相似。MQ-9B无人机采用了中单翼结构，为减少阻力采用了翼尖小翼，尾翼是上V形或者说是Y形，有一对向外弯曲的尾鳍和一个向下弯曲的翼面。MQ-9B的动力装置位于机身尾部，核心是一台霍尼韦尔TPE331-10涡轮螺旋桨发动机。该发动机的功率为900马力，采用了数字电子发动机控制技术，发动机进气道具有抗冰加热功能。

MQ-9B SkyGuardian无人机

相比之前的MQ-9无人机，MQ-9B无人机加强了机身结构强度，提高了耐疲劳和抗损伤能力，因为它的续航时间更长，所以必须更加坚固。MQ-9B还在机翼前缘集成了除冰/防冰系统（EEDS），增加了防雷击保护功能，还能够对抗大风等恶劣天气，增强了对环境的适应能力和防鸟撞能力。MQ-9B采用了防火发动机舱设计，安装了火灾探测器和自动灭火装置。因为最大起飞重量有所增加，从之前MQ-9的4763千克增加到了5670千克，所以MQ-9B换装了能够承受更大重量的新型起落架。

MQ-9B无人机

除了外形和基础硬件外，MQ-9B还保持了MQ-9无人机的主要功能，机身上布满了各种航空电子设备和传感器等装备。这些航电系统有的集成在机身内部，有的以吊舱的方式搭载。MQ-9B无人机共有八个机翼挂点和一个机腹中心线挂点，最大外部载荷1814千克。在飞行性能方面，MQ-9B无人机的最大飞行速度为210节（389千米/小时），最大续航时间超过40小时，最大飞行高度为40000英尺。该无人机的使用寿命为4万小时，可持续服役数十年。

MQ-9B“海上卫士”（SeaGuardian）无人机想象图

根据任务和用途的不同，MQ-9B无人机还进一步细分为多个不同的版本，目前主要有三种型号，分别是标准版的“天空卫士”、用于执行海上任务的“海上卫士”和英国定制的“保护者”无人机。其中“天空卫士”（SkyGuardian）又称“天空守护者”或“天空守卫者”，它是MQ-9B无人机的基础型号，主要执行陆地监视和巡逻任务。“海上卫士”（SeaGuardian）也称“海洋守护者”或“海洋守卫者”，是一种多用途海上巡逻无人机，配备了专业的海面搜索雷达。“保护者”（Protector）是为英国空军设计的MQ-9B无人机，将配备“硫磺石”2型空地导弹和“宝石路”IV激光制导炸弹。

英国“保护者”（Protector）原型机

MQ-9B“保护者”无人机在2019年夏天进行了演示

英国“保护者”无人机将搭载导弹等武器

英国在2016年12月初步订购了“保护者”（Protector）无人机，希望在MQ-9B的基础上研制一种察打一体型无人机，在保留“天空卫士”（SkyGuardian）先进性能的同时，还能搭载“硫磺石”2型导弹和“宝石路”IV炸弹。2019年7月，英国宣布将在2024年退役“死神”无人机，取而代之的正是MQ-9B“保护者”无人机。从性能方面来看的话，MQ-9B无人机进一步强化了MQ-9无人机的优势，各方面的能力均有所增强。而且MQ-9B无人机还推出了多种型号，在面对不同环境、执行不同任务时更具针对性。这些举措，明显提高了MQ-9B无人机的竞争力。

除了优秀的飞行和续航能力外，MQ-9B无人机的先进之处主要体现在它所搭载的新装备以及使用的新技术方面。MQ-9B无人机不仅集成了一流的内置航电设备，还可以挂载多种任务载荷，包括雷神公司研制的MTS-B光电/红外（EO/IR）传感器、通用原子公司研制的“山猫”（Lynx）多模雷达、机载跟踪和瞄准系统（ATTS）、莱昂纳多（Leonardo）公司的SAGE电子战监视系统以及一个真正的感应-躲避系统（涵盖TCAS/ADS-B/IFF）等。MQ-9B无人机还集成了甚高频/超高频（VHF/UHF）无线电通信系统和卫星通信系统，通过了DO-178和DO-254航空电子设计保证以及STANAG 4671适航标准。MQ-9B的任务载荷采用了模块化设计，可以根据需要进行灵活配置。

MTS-B光电/红外传感器

1、MTS-B光电/红外（EO/IR）传感器。该传感器的全称是Multi-Spectral Targeting System-B，简称为MTS-B，又称AN/DAS-4，是雷神公司研制的第三代多光谱目标瞄准系统。MTS-B光电/红外传感器使用了先进的火控和精确坐标定位技术，主要特点包括：4个高清摄像机覆盖5个光谱波段；集成三色二极管泵浦激光指示器/测距仪，采用了埃尔比特系统公司的双色激光系统；具备激光点搜索与跟踪能力，使用了传感器与激光瞄准具自动对准技术；拥有三种模式的目标跟踪器等。MTS-B传感器除了可以执行远程监视、目标捕获、跟踪和识别等任务外，还可以为空地导弹和制导炸弹等提供目标指示和照射。

Lynx雷达

Lynx雷达搜索示意图

2、“山猫”（Lynx）多模雷达。Lynx雷达也称AN/APY-8雷达，是一种高分辨率、全天候小型空地探测雷达，具有合成孔径雷达（SAR）和地面移动目标指示器（GMTI）等模式，可以生成类似于照片的雷达图像，最大分辨率为4英寸（约10厘米）。在合成孔径雷达（SAR）模式下，“山猫”雷达具有聚束和条带两种成像模式，分别用于高分辨率成像和大范围快速成像。在地面移动目标模式下，主要用于跟踪地面移动目标。另外该雷达还具有海面搜索功能，可以用于发现和识别水面移动目标。Lynx雷达工作在Ku波段，合成孔径雷达（SAR）模式下的最大探测距离为47nm（约87千米），分辨率为3米；Stripmap模式下的最大探测距离为29nm（约54千米），分辨率30厘米；聚光灯模式下的最大探测距离为21nm（约39千米），分辨率可达10厘米。

MQ-9结构图

3、机载跟踪和瞄准系统（ATTS）。ATTS是通用原子公司电磁系统（GA-EMS）为导弹防御局（MDA）研制的一种光电传感器，主要功能是提供远程目标的精确跟踪和图像。MQ-9B无人机上的机载跟踪和瞄准系统能够生成指定目标的精确移动轨迹和图像，通过对这些数据的分析，进一步提高了MQ-9B在远程和实时有效地跟踪和锁定各种威胁的能力。2018年10月19日，GA-EMS在RIMPAC期间对ATTS系统进行了演示和测试。

MQ-9B无人机的地面控制站

4、SAGE电子战监控传感器。SAGE是莱昂纳多公司研制的电子战监视系统，未来可能集成到MQ-9B无人机上。有报道称，SAGE将作为MQ-9B无人机的可用基线配置集成到机身中，而不是通过外部吊舱安装。SAGE是一种数字式电子智能（ELINT）传感器，可以内置360度角的雷达预警接收器（RWR），能够探测、识别和定位射频（RF）信号，包括雷达火控系统等，并且可以向操作员发出预警，做好应对潜在威胁的准备。SAGE可以从单个平台识别特定射频发射器的位置和参数等数据，增强MQ-9B无人机的电子图像和态势感知能力。

Due Regard Radar

5、感应-躲避系统。MQ-9B无人机配备了完善的感应-躲避系统，其核心是探测和规避（DAA）系统，由适当关注雷达（DRR）、先进空中交通警戒与防撞系统（TCAS II）和自动相关监视广播（ADS-B）系统等组成。DRR的全称是Due Regard Radar，是一种具有双天线的X波段主动电子扫描阵列雷达，最大探测距离超过18千米。该雷达可以在跟踪已发现目标的同时进行持续的搜索，并将目标信息报告给MQ-9B的控制中心，进而对空中目标进行避让。TCAS和ADS-B系统的主要作用是对空中合作目标进行识别和应答，对空中非合作目标进行探测与识别。

MX™-20电光和红外成像传感器

6、MQ-9B无人机搭载的其他新型系统和装备。除了上面提到的各种先进技术和装备，MQ-9B无人机还应用了一些新型系统和装备。MQ-9B将同时配备GPS全球定位系统和欧洲伽利略卫星导航系统，将使用比利时SABCA公司研制的卫星通信（SATCOM）雷达。MQ-9B无人机还测试了雷神公司开发的电子情报传感器，这是一种先进雷达探测系统（ARDS），可以提供高性能的电子情报能力。MQ-9B无人机还将集成加拿大WESCAM公司的MX™-20电光和红外成像系统，该系统安装有高灵敏度的多光谱传感器，可以在昼夜和微光条件下工作，具有强大的探测和识别能力。另外，MQ-9B“海上卫士”无人机将配备独特的海上监视雷达，主要用于探测和识别海上目标。

通过以上分析可以看出，以MQ-9B无人机为代表的先进无人机将继续朝着高性能、模块化、自动化、协同化和多用途等方向发展。

首先，包括MQ-9B在内，未来无人机的发展将进一步提高自身的综合性能，比如说增加续航时长、提高载荷能力、增强防撞和避让能力、提高生存能力等。新型无人机还将继续采用模块化设计，提高开放性和灵活性。未来无人机还将拥有更强的自动化能力，包括自动飞行、自动起降、自主工作、自动灭火和自动避险等方面。

MQ-9B代表了未来先进无人机的发展方向

MQ-9B具有很多可借鉴之处

其次，未来无人机还将提高协同工作和协同作战能力，包括由无人机和无人机组成的“蜂群”形式，以及由无人机和有人机组成的编队作战形式等。为了应对更复杂的飞行环境，增加更丰富的应用场景，无人机还将进一步增强多用途能力，除了提高单个型号无人机的综合能力外，还可以像MQ-9B一样发展衍生型号，为每种型号配备不同的传感器或武器装备，分别在不同环境和场景下执行不同的任务。MQ-9B无人机的先进性能以及它所体现出来的未来无人机的发展趋势，具有很大的启发意义和很多可借鉴之处。