乌克兰Liutyi无人机简析
作者: 任悦琴在乌克兰语中,Liutyi意为凶猛、愤怒或二月。Liutyi无人机是乌克兰国防工业公司为对等伊朗“沙赫德”无人机而开发的远程攻击无人机。因为体积大、雷达易见,这款无人机从开发伊始就不被工业部门和军方看好。研发人员坚持不放弃,自筹资金开发,最终用实战效果获得了军方认可和订单。
2024年以来,乌克兰多次发射Liutyi无人机,对俄罗斯炼油厂和“沙赫德”无人机生产设施等目标进行打击。俄罗斯拥有约30家大型炼油厂和数10家小型炼油厂,每年加工超过5.3亿吨石油,其中约2.8亿吨由俄罗斯在其境内自己的设施加工。这些炼油厂成为乌克兰远程无人机的重点打击对象。据报道,一架Liutyi无人机价值20万美元。
发展历程
乌克兰危机爆发几个月后,乌克兰工业部门有了开发远程攻击无人机的想法,但实施却面临困难。首先,他们的产品在攻击无人机领域与“Bayraktar TB2”竞争存在困难;其次,当时乌克兰也没有厂商有能力制造出航程达到1000千米的远程攻击无人机;再者,开发资金短缺。
在俄罗斯开始使用伊朗“沙赫德”无人机之后,乌克兰的远程攻击无人机项目得到了推动。乌克兰军方开始有意采购、开发此类无人机。第一架远程无人机原型由模型爱好者自费开发,由于缺少配件,开发过程非常不顺利,且成本高昂。

2022年10月17日,为了回应俄罗斯使用伊朗沙赫德-136自杀式无人机袭击乌克兰首都基辅和尼古拉耶夫,乌克兰国防工业公司宣布其即将完成国产远程攻击无人机的研制。当时仅透露无人机的航程为1000千米,可携带75千克炸药。
2022年秋天,Liutyi原型机终于组装完成。首飞于2022年10月22日进行。2022年12月,第一架Liutyi原型机在试飞时坠落受损。然而,其所用电路板非常耐用且可修复,仅3天后就重返空中。2022年12月4日,乌克兰国防工业集团表示,其正在研发的作战无人机已通过多阶段测试,正在进入电子战测试阶段。2023年初,由于当时航程不够,开发者尝试从俄罗斯领土发射无人机。2023年4月底,Liutyi无人机在初步测试中险些击中自己的飞行控制中心。在这次试验(首次战斗试验)中,Liutyi无人机原计划攻击蛇岛,然而意外发生故障、失去远程控制,其携带50千克炸药从海上直接飞到了敖德萨州海岸。由于试验的保密性,试验方未发出“空袭”警告。控制飞行的自动驾驶仪根本无法让无人机坠毁。无人机虽然顺利到达了指定高度,但没有俯冲撞岛,而是平飞并飞向“家”。军事高层代表和研发人员当时在发射场观摩试验,发现无人机正朝他们飞来。乌克兰空军司令米古拉·奥莱什丘克中将察觉危险,命令战斗机紧急出动、击落无人机。幸运的是,在无人机距离海岸约30千米时,操作员终于通过设备接收到了无人机信号并重新控制了无人机。


虽然试验失败,但是研发人员没有放弃,他们自筹资金制造了第一批原型机,并训练无人机飞行。两周后,即2023年5月3日半夜,无人机成功击中俄罗斯塔曼半岛沃尔纳村的一个油库。
2023年6月,乌克兰国防工业集团宣布Liutyi无人机成功完成了1000千米航程试验。2023年8月28日,乌克兰特种作战部队使用Liutyi无人机袭击了克里米亚佩列瓦尔内的俄罗斯黑海舰队第126海岸警卫队的基地。在这次袭击的报告中,乌克兰发布了Liutyi无人机的首张公开照片。2023年11月16日,乌克兰战略工业部部长称,乌国内已开始量产Liutyi无人机,生产能力为每月数十架。自2024年初开始,乌克兰大规模部署新型国产Liutyi无人机,对俄罗斯纵深地区进行精确打击,摧毁了乌克兰边境800千米范围内十多个俄罗斯高价值工业资产,包括炼油厂、油库和工厂。截至2024年5月,不仅特殊和情报部门在运用Liutyi无人机,就连乌克兰空军也下了大笔订单,并正在为该型无人机培训一批操作人员。
技术参数
根据公开信息(含俄罗斯公布的多张Liutyi无人机残骸照片),可管中窥豹该型无人机的设计情况和相关性能。
Liutyi无人机长4.4米,翼展6.7米,最大起飞重量在250~300千克之间,航程超过1000千米。弹头具有厚壁且有较大凹口的金属弹体,能够在攻击半径内造成较大的破片伤害,弹片伤害范围约为400~500米。
推进装置包括一台汽油发动机和后机身安装的三叶螺旋桨,这种重量分布可使机头能够安装重型爆炸弹头。该型无人机具有固定起落架,可从公路或跑道起飞和降落。
机身为流线型并配有翼梢小翼,以增大航程。机头下方安装了一个皮托管,用于测量空速和高度。机身由玻璃纤维和环氧树脂制成,并用金属网和胶合板加固以提高刚性。
发动机在设计上与德国“Hirth F-23”50马力航空发动机相似,后者售价约为5000美元。
Liutyi无人机的厚壁钢弹头重约50千克,低于乌克兰国防工业集团最初声称的75千克。
Liutyi无人机的研发人员改进了传统的卫星信号辅助的惯性制导系统。乌克兰之前的所有攻击无人机都不得不依赖易受干扰和导航漂移影响的传统系统。通过增强卫星天线的屏蔽并添加备用数据链路,Liutyi无人机在夜间轰炸俄罗斯时能够精确打击距离发射点超过1000千米的目标。
Liutyi无人机采用模块化设计,便于拆卸、运输和维修。其对发射地点的适应性强,可从公路等临时地点发射,不依赖专用的飞机跑道。这种使用灵活性提高了无人机的生存能力,同时也使得俄罗斯在应对时面临更为复杂的挑战。
关键系统
Liutyi无人机实际不是沿直线飞行,而是沿着复杂的路线飞行,以规避俄罗斯的防空系统。这些无人机在长途飞行过程中不仅能成功规避雷达探测,战胜俄罗斯的电子战干扰,还能准时到达预定地点并精准打击预定目标。
据西方媒体和乌克兰媒体的报道,这些无人机成功的关键是安装了新研发的导航系统。
Liutyi无人机在导航中使用了名为Skynode S通用机器视觉系统,该系统由美国Auterion公司与美国、欧盟、乌克兰政府行业合作伙伴合作开发。采用机器视觉本质上是为无人机创建一个廉价、微型且简单的自导航系统,以抵消敌方电子战影响并减少对操作员技能的依赖。Skynode S可将无人机的任务成功率从20%提高到90%。
Skynode S不仅能在有电子战干扰的情况下支持无人机进行自主导航,而且还支持集群导航,并可用于目标瞄准。Skynode S采用开放式架构,方便集成到各种无人机中,其微型集成电路板带有被动冷却系统。
Skynode S在软件上能够处理可能被伪装、部分遮挡、在弱光条件下或在运动、旋转中的三维物体。这种能力对于无人机实现自动瞄准至关重要。

Skynode S可以让无人机在没有卫星导航的情况下飞行很长的距离,这是通过一种算法实现的。该算法将无人机对地形的视觉感知与高分辨率卫星地图进行地形匹配。
Skynode S帮助无人机根据周围环境确定当前位置。它是著名的数字式景象匹配区域相关制导(DSMAC)系统的迭代,并通过现代技术进行了增强。DSMAC系统曾应用于战斧巡航导弹,其工作原理是:导弹在发射前预加载与真实坐标绑定的地形参考图像,在飞行过程中不断拍摄地形照片并将其与地形参考图像进行比较,以确定导弹的位置。
DSMAC是20世纪80年代至90年代开发的,当时的计算能力和存储内存有限。如今,硬件允许将整个路线预先加载到导弹中,而不仅仅是关键点和十字路口等容易区分的区域。此外,先进的目标识别算法可以支持导弹通过地标进行导航。
Skynode S 使无人机在飞行的最后阶段(即终端阶段)通过将目标图像与参考图片或模型进行比较来识别目标。这解释了Liutyi无人机为何能够如此精确地击中炼油厂烟囱等相对较小的物体。
结语
乌克兰被禁止使用西方提供的武器袭击俄罗斯境内目标,这促使其不得不开发替代方案,特别是飞抵俄罗斯境内的远程攻击无人机。Liutyi无人机就是这种替代方案之一。
Liutyi无人机通过实战检验,被证明是非常有效的远程打击武器。乌克兰研发人员克服资金缺乏、配件采购困难、相关技术不具备等难题,最终获得成功。
Liutyi无人机的成功,说明机身长几米的无人机对作战另一方的防空能力提出了较高要求。
Liutyi无人机采用的智能导航系统被证明非常有效,能够支持无人机实现最远1500千米的导航飞行。Liutyi无人机虽然配置了智能导航系统,但依然需要高水平的人员进行操作。为此,乌克兰专门创建了一个培训中心,教员由有经验的飞行员担任,操作员需要经过几个月的学习,才能掌握该型无人机的操作。
Liutyi无人机在实战中取得了多次成功,有关他的设计、运用值得关注借鉴。
责任编辑:张 柳