无人直升机中的“轻骑兵”，海上“小精灵”，S-100无人机
S-100无人机是由奥地利西贝尔公司制造的一款无人直升机 ， 也是近年来全球比较热门的一款舰载垂直起降（VTOL）无人机 。 本来S-100只是一款名不见经传的无人机系统 ， 因为奥地利的航空工业并不发达 ， 西贝尔公司最初也不是一个专业的飞行器研发公司 。 然而凭借优秀的性能和口碑 ， S-100无人直升机迎来了众多客户 ， 从最初的陆用发展到现在的舰用 ， 变成了无人直升机中的“轻骑兵” ， 也被称为是海上“小精灵” 。 和美国等研制的先进军用无人机相比 ， S-100无人直升机的性能并不是那么强大 ， 但是它却有着良好的多用途能力 ， 以及很明显的成本优势 ， 从而赢得了众多客户的青睐 。
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S-100无人机是由奥地利西贝尔公司研制的
一、无人直升机中的“轻骑兵”
在介绍CamcopterS-100无人机之前 ， 不妨先了解一下它的研制商奥地利西贝尔公司 。 该公司原本是一家地雷探测技术公司 ， 主要研制各种各样的地雷探测器 。 进入1990年代后 ， 由于无人机技术兴起 ， 西贝尔公司也对无人机产生了兴趣 ， 准备研制一款可以探测地雷的无人机 ， Camcopter无人机就是在这个背景下产生的 。 后来Camcopter无人机又逐步增加了很多功能 ， 比如说侦察、探测等 ， 性能更加完善 ， 于是就诞生了S-100无人机 。 服役之后 ， S-100无人机还具备了在舰船甲板上进行起降的能力 ， 因此被越来越多的舰艇选用 ， 成为了在海上飞行的“小精灵” 。
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S-100无人机
CamcopterS-100无人机就像是一架缩小版的常规布局直升机 ， 具有流线型的机身和粗大的尾翼 ， 两片主旋翼比较长 。 它的机身蒙皮主要是由碳纤维打造 ， 机身很多部件采用钛合金等材料制造 ， 在减轻机身重量的同时能够保证机身的结构强度 。 S-100无人机的机身前部进气口是格栅状 ， 进气口位于机头上下侧 ， 上面是主进气口 ， 用于前进时进气 ， 下面是向后倾斜的副进气口 ， 能够增加向后飞行时的进气量 。 机身后面的排气口也是格栅状 ， 能够降低尾气温度 ， 减少红外辐射 ， 便于无人机的隐身 。 S-100无人机采用后三点式起落架 ， 均不能收放 ， 起落架安装了缓冲装置 ， 尾起落架的减震装置位于尾翼上 。 其实它的后起落架与尾翼是合成一体的 ， 这样能增加尾翼的面积 ， 还简化了结构 ， 减轻了机身重量 。
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S-100无人机
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S-100无人机的长度只有3米多
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S-100无人机的螺旋桨连接件
S-100无人机的体型很小 ， 重量较轻 ， 所以被称为是无人直升机中的“轻骑兵” 。 它的总长度只有122英寸（约3.11米） ， 宽度为49英寸（约1.24米） ， 高度为44英寸（约1.12米） 。 S-100无人直升机的空重只有243磅（约110千克） ， 最大起飞重量为440磅（约200千克） ， 它的有效载荷是110磅（约50千克） 。 在动力装置方面 ， S-100无人机搭载一台罗罗公司的转子发动机 ， 主转子直径为3400毫米 ， 输出功率50马力（37kw） ， 拥有全自动数字式发动机控制系统 。 S-100无人机的主螺旋桨是单旋翼双桨式 ， 桨叶采用复合材料打造 ， 连接件采用钛合金打造 ， 强度很高 ， 可以在最大风力46公里/小时的环境下起飞和降落 。 目前西贝尔公司正在测试新型重油发动机 ， 能为S-100提供更强大的动力来源 。
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S-100无人机的内部构造
除了发动机外 ， S-100无人机能够轻快灵活地在各种环境下起降并执行任务 ， 主要得益于它所配备的先进飞行控制系统 。 S-100无人机的飞控系统包括自动驾驶仪 ， 以及双余度惯性导航系统和全球定位系统 。 在飞行时 ， S-100无人机通过惯性陀螺仪保持机身稳定 ， 通过GPS全球定位系统实现定位 。 在自动飞行模式下 ， S-100无人机可以根据预先设定好的巡逻点进行自主飞行 ， 自主完成整个任务 。 在有人模式下 ， 也可以根据操作员的指示进行飞行 ， 能够随时进行重新编程 ， 更改任务或应对各种突发情况 。
二、丰富的可选载荷和先进传感器
S-100无人直升机的成功之处就在于它可以选择丰富的载荷 ， 包括各种先进传感器和电子设备 。 虽然这款无人机的最大起飞重量只有200千克 ， 但是却可以挂载50千克的有效载荷 。 S-100无人机的机身布满了电子设备和传感器 ， 既可以对机身进行控制 ， 使其具备高度的自动化能力 ， 包括自动飞行和起降等 ， 另外还可以对外部态势进行感知 。 CamcopterS-100无人机有两个有效载荷舱 ， 一个辅助航空电子设备舱 ， 以及两个侧面有效载荷吊挂点 ， 能够同时挂载多种电子吊舱 。
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S-100无人机可以携带多种传感器
S-100无人机的主有效载荷舱位于主转子轴下方 ， 最大有效载荷是50公斤 ， 能够携带多个传感器 ， 包括多光谱成像仪、合成孔径雷达（SAR）和激光成像探测与测距雷达（LIDAR）等 。 它的辅助载荷舱位于主起落架前方的机腹位置 ， 可以安装敌我识别器（IFF）、远程操作视频增强接收机（ROVER）等 。 除了以上设备外 ， S-100无人机还可以携带光电/红外摄像机、海上雷达、探地雷达、信号和通信收集设备 ， 以及通信中继设备、一体化探照灯和扬声器等 。 下面简单介绍一下这些设备 。
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S-100光电/红外（EO/IR）摄像机提供的图像
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挂载光电/红外（EO/IR）摄像机的S-100无人机
光电/红外（EO/IR）摄像机能够在各种天气环境下提供先进的广域态势感知能力 ， 还可以对静态和移动目标进行搜索、识别、分类和定位 。 该设备能够向控制站提供实时的高清视频 ， 能够日夜不间断地监视各种区域和目标 ， 还可以穿透云层、雨水、烟雾等 ， 提供分辨率的图像 。
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S-100无人机的雷达成像
合成孔径雷达（SAR）主要是利用S-100无人机的飞行轨迹 ， 以电子方式模拟超大天线或孔径 ， 生成高分辨率遥感图像 。 它能够创建目标的2D或3D图像 ， 包括景观等 。 合成孔径雷达（SAR）可以提供真实、全天候的地面测绘和监视成像 ， 还可以指示地面移动目标 。
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这架S-100挂载了激光成像探测与测距雷达（LIDAR）
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S-100的激光成像探测与测距雷达（LIDAR）产生的图像
激光成像探测与测距雷达（LIDAR）是一种利用激光照射目标并分析反射光来测量距离的遥感技术 ， 也是一种三维地理测量系统 ， 能够提供更高精度的地形测绘 ， 为地理信息系统提供高精度的地图和数字高程模型 。
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S-100安装了信号情报（SIGINT）系统
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S-100无人机提供的坐标信息
信号情报（SIGINT）和通信情报（COMINT）收集系统主要是通过截获信号来进行情报收集 ， 包括人与人之间的通信情报（COMINT）收集以及非通信的电子信号 。 该系统能够探测、识别、分类各种复杂发射器的地理位置 ， 提供广域的态势感知和情报收集 ， 提高了监视和情报任务的效率 。
多光谱成像仪可用于收集和处理来自整个电磁波谱的信息 ， 能够快速、准确地覆盖大片地理区域 。 该设备还可以显示地球表面矿产资源的开发情况 ， 用于评价矿物的储量及其在当地地质环境中的重要性 。
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这架S-100无人机外挂了两台传感器
S-100无人直升机丰富的可选载荷使其可以挂载多种先进传感器和电子设备 ， 能够执行多种任务 ， 为客户提供了很大的选择余地 。 S-100无人机可以根据不同需求配备不同的设备 ， 最大化地满足了各种用户的需要 ， 这也是其能够获得广阔市场的主要原因之一 。 不过该无人机搭载的这些设备的先进程度有限 ， 总体性能还远不能和大型飞机上所搭载的同类设备相比较 ， 因为它自身的功率及有效载荷能力有限 ， 所以不可能搭载大型传感器和电子设备 。 不过对于S-100的用途来说 ， 这些设备已经基本够用了 。
三、方便又智能的指挥控制站
S-100无人机的指挥与控制主要是通过地面控制站（GCS）来完成的 ， 传感器和电子设备获取的全部实时数据也是由控制站来接收和处理的 。 控制站配备了两台计算机 ， 用于任务规划和控制、有效载荷控制及图像检索等 。 其中任务规划和控制主要是利用地理信息系统来显示S-100无人机的位置 ， 并探测威胁区、禁飞区和其他信息 ， 所有的信息都可以显示在液晶显示屏上 。 除此之外 ， 控制站的操作员可以通过控制单元以及安装在S-100无人机上的操纵杆手动控制无人机 ， 还能将其切换到VTOL模式、自动模式、手动模式和返航模式等不同工作模式 。
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S-100的陆地野外地面控制站
控制站还安装了一个带有PowerPC核心处理器的智能接口单元 ， 是控制站和S-100无人机之间的通信链路 。 S-100无人机的机身尾梁下方安装了对地联络天线 ， 可以接收控制站发出的指令 。 机身平尾上部中间位置的天线 ， 用于向控制站传输传感器和电子设备提供的视频、图像等数据 。 在选择长距离天线时 ， 数据传输的距离可达200公里 。 除了地面控制站外 ， S-100无人机系统还可以根据需要提供控制模块 ， 既可以安装在车辆或舰艇船只上 ， 也可以便携式使用 。
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S-100无人机的车辆控制站
位于陆地上的地面控制站的尺寸为6.06米x2.44米 ， 设置时间只需要3小时 ， 操作人员只需要2人 ， 整套设备可以放入20英尺的容器中 ， 可以方便地运输和操作 。 用于车载的控制模块可以安装在车辆上 ， 也可以灵活地集成到指挥和控制系统中 。 用于海上环境的控制模块可以安装在舰艇和船舶上 ， 不需要专门的设备就可以快捷地完成集成工作 。 S-100无人机系统还具有网络共享功能 ， 能够将所有信息和数据通过链路与其他接收单位进行分享 ， 也可以通过计算机和以太网传递给其他用户 。
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S-100无人机的网络共享功能示意图
四、可执行多种任务的陆海多面手
通过先进的飞行控制系统 ， S-100无人机可以在多种环境下进行起降 ， 拥有广阔的应用场景 。 而丰富的机载传感器和电子设备 ， 使S-100无人机能够昼夜不间断地执行多种任务 ， 具备强大的多用途能力 。
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S-100无人机可以在多种环境下使用
首先在陆地执行任务方面 ， S-100无人机可以在没有机场或者地形复杂的地区起降 。 凭借优秀的垂直起降能力 ， S-100无人机不需要专门的起飞区域和降落区域 ， 也不需要回收装置 ， 可以在很多环境下使用 。 经过验证 ， S-100无人机能够在55度的沙漠地带使用 ， 也可以在零下40度的冰雪覆盖地区使用 ， 也可以在高达95%的湿度下使用 。 也就是说 ， 无论是热带还是寒带 ， 无论是晴天还是雨雪天气 ， S-100无人机都能够正常飞行 。 在标准大气条件下 ， S-100无人机在低载荷情况下能够飞行到18000英尺（约5486米）的高度；在搭载34千克载荷、满油情况下 ， S-100无人机可以连续飞行6小时 ， 如果搭载副油箱的话 ， 可以巡航飞行10小时 。
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S-100无人机非常适合舰载使用
其次 ， 在海上作业时 ， S-100无人机是一款优秀的舰载无人直升机 。 由于身形小巧 ， 灵活敏捷 ， S-100无人机能够方便地在甲板上起降 ， 也很容易运输和存储 。 一艘标准护卫舰的直升机机库 ， 在停放一架大型载人直升机之后 ， 还可以再容纳5台S-100无人机 。 所以 ， 这款无人机非常适合担任舰载无人机 ， 可以和有人驾驶直升机搭配使用 。 为了能够在海洋环境下正常使用 ， S-100无人机的全部机身都进行了专门的防腐蚀处理 ， 除了使用炭纤维复合材料和钛合金外 ， 还在机身表面涂有特殊的保护层 。 S-100无人机也能够应付海上的大风大浪 ， 能够在风力46公里/小时的情况中起降 。
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S-100无人机在民用方面的用途也很广泛
最后 ， S-100无人机既可以执行军事任务 ， 也可以执行民用任务 。 S-100无人机可以搭载先进的雷达传感器和电子设备 ， 既可以执行战术巡逻、监视和跟踪任务 ， 也可以搜集情报和信息 ， 还能为登陆、搜索和救援等行动提供帮助 。 S-100无人机还可以用于雷区测绘和心理战等 。 在民用方面 ， S-100无人机可以用于地形测绘、远程监控、航空摄影、通信中继等 。 S-100无人机可以在地形复杂的地区监控电力线路 ， 可以通过激光扫描仪对大面积的森林、农业、近岸水域和城市地区进行高精度的快速测量 ， 还可以使用机载摄像机拍摄高清视频 ， 还可以通过激光雷达和彩色视频传感器进行三维测绘等 。
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S-100无人机
【无人直升机中的“轻骑兵”，海上“小精灵”，S-100无人机】不过S-100无人机也有一个明显缺点 ， 那就是不能搭载任何武器 。 同样是无人直升机 ， 美国的MQ-8B无人机可以安装“先进精确杀伤武器系统”（APKWS）或者“地狱火”激光制导导弹等武器 ， 具备一定的攻击能力 。 当然 ， MQ-8B要比S-100无人机大得多 ， 两者并不属于同一级别 ， 因此并不太适合放在一起进行比较 。 总的来说 ， 以如此小的体型和重量 ， S-100无人直升机能够达到现在的水准已经非常难得 ， 它的性能足以满足它所肩负的任务的需求 。 当然 ， 如果S-100无人机能够继续进行改进的话 ， 那么这款海上“小精灵”就更加完美了 。
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