无惧电磁压制,西工大又有新突破,仿“萤火虫”通信无人机

2024-05-10 15:16     今日头条

无惧电磁压制,西工大又有新突破,仿"萤火虫"通信无人机

中国的无人机,再也不怕电磁干扰了。根据西北工业大学官方公众号的消息,西工大研发出了一种全新的无人机群通信模式。传统的无人机之间,基本是通过发射电磁信号的方式来传输信息,外界有一些电磁波干扰的话,无人机很可能就失控了。西工大这次研发出来的黑科技,可以完全避免电磁干扰的难题。

这个全新的无人机通信模式厉害在哪里?还有哪些厉害的科研、军工项目跟西工大有关?为什么名声不算大的西工大,会被说成是盛产"国之重器"的顶尖学府?今天我想跟大家聊聊,西工大的军工研发实力究竟有多强。

无人机表演,无人机送货啥的,一般一次就要出动一群无人机,这些无人机之间主要靠无线电通信,很容易被外界识别、干扰,出现大面积失控、坠机的风险。在战场上也是一样,俄军的坦克就总是受到乌军无人机的攻击,俄军就临时在坦克上安装了很多电磁干扰器,效果非常明显。乌军的无人机俯冲下来准备轰炸的时候,俄军只要打开电磁干扰器,无人机马上就失灵坠地了,攻击也就被化解了。

既然电磁传输有短板,那就换一种解题思路。大家肯定都见过萤火虫,它们尾巴一闪一闪的,能发光。萤火虫发出的这些光,其实也是一种通讯信号。萤火虫通过不同的发光模式和频率,能跟同类同步非常多的信息,包括辨别身份,危险警告,指引方向之类的。

西工大光电与智能研究院的工程师们受到了启发,如果无人机也能跟萤火虫一样,通过发光来传递信息,那就等于有了双保险,就不怕电磁干扰了。西工大的李学龙教授带队研发,已经把萤火虫的发光模式做出来了,成功用在了无人机上面。

西工大这次研发出来的黑科技叫仿"萤火虫"通信无人机。这种无人机,身上有照明设备,能向其他无人机发出光信号,也有光电传感器来接收外界的光信号。捕捉到信号后,无人机能自己进行智能分析,理解光信号传达的意思,再做出对应的行为。这种光信号传输模式,完全不会受到电磁环境的影响,抗干扰能力非常强,能在电磁信号失灵的情况下,让无人机像萤火虫一样交流,继续顺利完成协同飞行任务。

你以为"萤火虫"通信无人机已经是西工大的高端局了吗?其他的大型项目说出来,可能会让人惊掉下巴。进入21世纪以来,我们迅猛发展各种新型战机,逐渐形成了"20系",像"歼-20","运-20","直-20","轰-20",这四大护国神器,是中国直接赶超世界第一梯队的看家装备。

除了国家还没正式公布的"轰-20"之外,"歼-20"总设计师杨伟院士,"运-20"总设计师唐长红院士,都来自于西工大。他们俩不仅是西工大1978级5381班的同班同学,还是一个宿舍里睡上下铺的兄弟。"直-20"的总设计师邓景辉也是西工大的学子,是杨伟、唐长红的学弟。

在西工大友谊校区的西门附近,有一个看起来不那么起眼,非常低调的实验室,叫"翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室"。

这个实验室,不仅培养了"20系"的多位总设计师,还有"ARJ21"总师陈勇,"C919"总师韩克岑,"C929"总师陈迎春。他们被称为"民机三总师",都是我们自主发展民航大飞机的核心人物。另外像发动机总师程荣辉、黄维娜、陈云永等,也都是西工大的学子,他们推动了国产"涡扇"系列航空发动机的发展,让中国战机能够具备不输美国先进战机的发动机体系。

最近西工大又被曝出一项堪称"国之重器"的成果,是一款射程达到2000公里的超级远程防空导弹。根据香港媒体《南华早报》的报道,《中国图像图形学报》期刊上的一篇论文透露,西工大已经完成了这款新式防空导弹的设计方案,甚至有可能已经成功造了出来,完成了试射。

目前现役的防空导弹里,射程最远的是俄军的"S-400"远程防空系统配备的40N6E型防空导弹,最大射程能达到380公里,只相当于北京到泰山的距离。而西工大这款超级远程防空导弹,2000公里的防御射程都可以从北京到广州了。

这款防空导弹是西工大副教授苏华带领的研究团队设计的。导弹有8米长,2.5吨重,采用的是"固体燃料火箭发动机"搭配"超燃冲压发动机"两级组合推进系统,能实现高超音速飞行,还拥有乘波体滑翔构型。导弹可以适配车载发射,主要目标是防御一些超远距离的预警机、轰炸机。

一般来说,防空导弹因为打击的目标是速度特别快的飞机或者导弹,需要极其高的精确度才能达到拦截效果。这就限制了防空导弹的射程,一般的地对空防空导弹,防御范围也就几十公里,最远的不到400公里,制导方式主要是红外制导、主动和半主动雷达制导,或者复合制导等。

这些制导方式还能应付400公里以内的打击距离,但是要实现2000公里的超远距离打击,哪怕是地面雷达也完全不够用了,就算是预警机帮忙,也很难保证引导效果和命中率。那么西工大是如何解决这个问题的呢?

西工大团队采用的不是雷达引导,而是卫星群引导修正的方式,导弹飞行过程中由太空里的侦察卫星提供导航数据,末端的时候自动切换到搜索引导模式,主动锁定目标,进入杀伤范围后就引爆弹头,给目标毁灭性的杀伤打击。

如果你以为中国的卫星只能拍拍照片,提供导航定位,就真的小看它们了。早在一年多以前,我们的商业卫星"吉林一号"就已经能持续跟踪美军的"F-22"隐身战机了,军用卫星群引导修正超远距离防空导弹,肯定也不在话下。

这也就说明,为什么这款导弹针对的目标是预警机、战略轰炸机、电子侦察机等高价值的大型空中飞行器了。这些战略目标的行踪,自然是逃不过中国卫星"天眼"的侦察的,引导起来一打一个准。

西工大研发的这款防空导弹,只用不到10分钟就能打到2000公里外的目标,如果是从我们的海岸线往外推2000公里呢,那就是美国所谓的第二岛链。也就是说,哪怕我们的055大驱等先进战舰不在这片区域布放,我们的卫星一旦发现敌情,就能马上从海边发射5到10马赫的高超音速防空导弹,打击第二岛链的美军轰炸机、预警机。

尤其像美军先进的"B-21"隐身轰炸机,它的攻击距离在1000公里左右,以前没有射程这么长的防空导弹能进行反制。未来西工大的这款超级远程防空导弹如果能顺利服役,那么像"B-21"隐身轰炸机这类目标也就能被我军轻松拿捏了。

试想一下,这款导弹长度为8米,而055大驱和052D驱逐舰,都装备有直径850毫米的垂直发射装置,可以容纳不超过9米的大型导弹。如果西工大的防空导弹能上舰,那么我们航母战斗群的防御半径可以扩大10多倍,综合战力直线飙升。

西工大不仅在军工领域有着超强的研发实力,还是我们发展太空探索技术的重要高校。西工大是直接参与神舟系列飞船研制任务的高校之一,在太空飞船、运载火箭等领域解决了非常多的难题。

可以说,让中国翱翔天空,探索宇宙的很多大国重器背后,有着无数西工大人辛苦耕耘、保驾护航的身影。如此"低调做大事"的中国顶级高校,值得被更多国人了解和铭记。