解密俄罗斯柳叶刀自杀式无人机「武器大讲堂」
656 俄乌战场性价比超高的杀器
在去年也就是2022年底到今年的这段时间，在世界社交网络上出现多段俄罗斯一款自杀式无人机攻击乌克兰的各种军事目标的视频。该款无人机得手率极高，应对乌克兰的防空系统、自行榴弹炮阵地、坦克和军用卡车等等高价值目标几乎是毁灭性打击。而此款无人机的价值跟这些高价值目标相比非常低，堪称是现代消耗战最高性价比的武器之一。本期武器大讲堂，老白将和大家一起探索这款来自俄罗斯Zala Aero公司的柳叶刀无人机。
▌简单材料制作的科技战场利器
柳叶刀无人机由卡拉什尼科夫公司旗下的ZALA 航空集团公司研制，首次公开亮相是在2019年的俄罗斯军队装备展上，由卡拉什尼科夫集团展出，作为一款新型精确无人机武器系统，可以实现自主搜寻并锁定击中目标的实力。
发展到如今有三个版本和一个发射系统，三款型号分别是柳叶刀-3型、柳叶刀-1型和Z-53型。整体的产品路线跟我们第649期介绍的美军支援乌克兰的弹簧刀无人机类似。
往期弹簧刀无人机老白，公众号：武器大讲堂【讲堂649期】美国秘密支援乌克兰的自杀式无人机，安静难察觉，暗杀利器
柳叶刀无人机的整体设计比较简单，整体结构包括头部的制导和光电云台、机身、动力系统和机翼组成。
在前部的云台内部，设计有光电制导和视频制导装置，内部的红外导引头热像仪等设备可以让它在夜间以50-250 m的高度沿复杂轨迹避障飞行、光学摄像头可以实时传递图像到控制端，进行智能导航和通讯控制，帮助无人机找寻目标。
在云台后部是无人机机体结构，机体其结构采用塑料和复合材料制成。里面集成了云台电路板、碗状高爆药作战部、电池、电机电路板和最后的动力电机组成。
在机身的作战部部位，安装了各种类型战斗部，其中柳叶刀-3型最大有效载荷为3kg、柳叶刀-1型为1kg、最新的Z-53型则是可以携带5kg的作战部。
一般携带高爆破片弹头、温压弹头或者HEAT弹头，在对付装甲车辆的时候一般选择聚能射流弹头，这种弹头采用锥空装药的方式制作，可以将能量集中到狭窄的穿甲射流中，击中刺穿防护装甲并在内部喷射造成杀伤效果。
这种碗状的聚能射流弹头工作原理和杀伤方式我们在《武器大讲堂2021》讲解日本自杀式反战车刺雷的时候有详细介绍，感兴趣的朋友可以自行查阅第598期视频内容，我们这里就不做详细介绍了。
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柳叶刀无人机的作战部相对于单兵火箭筒来说，本身的打击水平其实稍微不足，威力并不足以穿透目前大多数中重型坦克的正面装甲，但得益于是无人机的形态，所以可以机动攻击保护较少的地方或者直接攻击大部分的装甲车、炮兵阵地等装甲保护比较薄弱的作战目标。
机身主体的后部就是控制芯片系统和动力系统结构，柳叶刀无人机的动力系统采用电机驱动，具体的型号和规格目前没有公开。
但是从乌克兰战场上拆解的一些资料可以看到，其电池采用的是11300mah的锂聚合物电池供电，被西方制裁之前的量产型号电机选用主要来自为捷克的AXi 5330电机，通过电机驱动两叶片的螺旋桨提供动力。
这套系统可以为柳叶刀-1型提供，最大起飞重量5 公斤和30分钟续航实力、柳叶刀-3型的续航时间为 40 分钟、最大起飞重量为 12 公斤。可以实现80–110 公里/小时的最大飞行速度，而俯冲攻击速度最大可以达到300公里每小时，在中短距离进行高价值目标的攻击完全够用。
并且柳叶刀无人机选择电池螺旋桨推进系统，能带来更好的隐蔽性和高效率。第一个是电机相对于油机而言本身不会产生太大的噪音，也没有油机那样会产生大量的尾气白烟和红外热特征，因此可以非常好的进行隐蔽偷袭正在休息或者防御松懈的目标。
第二个是电机驱动螺旋桨可以以及小的能耗提供更大的续航时间的同时，还能给图传和控制芯片等供电，可谓是一举多得，大大的节省设备零部件复杂性，提升可靠性。
说到电子芯片，俄罗斯的芯片技术制造水平本身并不是很出色，所以其使用的是来自NVIDIA的Jetson TX2模块作为其板载控制设备，以及AMD旗下美国公司Xilinx的Xilinx Zynq SoC模块来实现可编程逻辑。
一些小芯片上还有韩国SK海力士开发的芯片等等，几乎是从欧美国家体系中购买的。随着这些年欧美国家的制裁和进出口限制，俄罗斯的芯片来源被大大斩断。
但是这款无人机的生产和升级却完全没有受到太大的影响，相反却升级出了更加智能的Z-53型，有一部分可能是库存储备或者是从老旧家电中拆卸下来的，也有一部分可能是通过第三方国家购买其他国家生产的。这其中的解决方案和国家之间的博弈，大家都明了，我这里也不好过多分析。
同时为了提升续航和优化空气动力学，柳叶刀无人机在机身前后安装了巨大的 X 形机翼和X 形尾翼，这套翼面系统参考了导弹空气动力学结构，能够进行拆卸和组装，同时前后机翼都是可以进行折叠储存的。
这种方式可方便运输和快速部署发射，巨大的X形机翼能在动力系统不变的情况下提供更大的航程和滞空时间。
但是电动电机的配置和续航的要求同样也带来了不少限制，例如其巡航飞行极速最大只有110公里每小时，作为一款自杀式无人机来说，柳叶刀的飞行速度是很慢的，所以会带来撞击动能不足，很容易被网状物拦截等问题，甚至在飞行的时候地面可以使用步枪进行瞄准射击，所以万物有所得必有所失。
柳叶刀无人机的整体设计和制作工艺并不是很精良，作为一次性无人机来说本身也没有必要做的那么精良，只要好用就行。在当时的公布资料中，一台柳叶刀-3自杀式无人机的售价在300万卢布，按照2023年10月份的汇率，相当于21万人民币，用来攻击价值百万千万美元的高价值目标是非常值得的。
在使用的时候，柳叶刀无人机通过一个弹射发射架发射升空，在这之前空中已经有一架无人机伴随引导找寻目标。
在飞行的初始阶段，柳叶刀无人机通过GPS坐标或图像视觉进行引导飞行巡航，这个时候画面和信息与指挥中心实时交换，并根据指令进行飞行操作，可以是徘徊侦查也可以是在发现目标之后直接锁定目标。
此时如果伴随的无人机发现目标，则可以给柳叶刀无人机发送指令锁定攻击目标，在进行攻击的末端位置，无人机通过光电制导和视频制导的方式由遥控人员进行手动控制飞行，类似于遥控鱼雷或者是遥控民用无人机一样进行调整轨迹俯冲攻击目标。因此可以由人工选择攻击位置，所以这款无人机能够实现非常高的杀伤效率。
甚至最新的Z-53型已经具备无人机蜂群作战的功能，这个型号以4枚为一组安装在一个箱型发射装置内，当这四枚无人机发射升空后，可实施自动组网、AI识别、自动搜索、自动攻击的功能，新版本在抗电子干扰能力和反激光能力上也有了巨大的提高。
目前柳叶刀无人机已经成为俄乌战场上的有利杀器，在乌克兰军队中配备的各类自有或者欧美国家提供的先进装备都被它击杀过，其中击毁过的装备包括M777、FH-70、Msta-B、D-20牵引榴弹炮。
M-55S、T-64、T-72、T-80、豹2A4、豹2A6、PT-91、Strv 122等各类坦克，2S3、2S1 Gvozdika、M109、Krab自走炮以及BM-21自行火箭炮。
防空系统有Buk、Osa、S-300、9K35箭-10低空近程地对空导弹系统和大量的装甲运兵车以及堑壕里面的士兵。堪称是俄乌战场天空死神。
这些被它击毁的设备价值极高，在这之前使用巡航导弹和战机攻击换算下来至少得花费上千万人民币才能击毁一个，而通过它仅仅花费几十万人民币就可以实现，可以说是作为打击为乌克兰提供的高价值西方装备的超高性价比装备。
当然柳叶刀的设计本身也存在缺陷，大翼展的设计很容易让网状物拦截，再加上飞行速度不高，非常容易抵挡它的攻击。所以在经过大量装备的损失之后，乌克兰方面在今年春天以来，开始在火炮周围、装甲车辆周围建造安装大型的笼子，使用铁丝网、铁棍甚至是木头作为材料，这些设计可以起到一定的作用。
目前这款无人机正在大量生产并应用在战场上，主要服役于俄罗斯，近期巴西也在考虑引进在柳叶刀无人机在本土服役生产。
而战争是催化剂，俄罗斯在战争的过程中也对柳叶刀进行升级，升级版本的柳叶刀飞行时间延长到一小时，弹头重量超过五公斤，威力更大，同时配备了更大的弹头和新的 EO制导系统。机翼也更换成了可以折叠的全新气动布局。
这种布局结构采用45度倾斜、轴对称的4翼面设计，取消了尾部用于稳定飞行的X形尾翼。平时可以折叠储存在发射筒内，在发射筒发射后四片机翼旋转90°展开，整体的翼面的展弦比较小，能具有更强机动性和突破防护能力，因此乌克兰士兵之前的防护手段或许会部分失效。
所以实战催生出新的型号，不停地优化升级，这一点跟我们在649期讲解的美军援助乌克兰的弹簧刀无人机有几分相似，在这场战斗中这两个无人机谁会更胜一筹呢？我们拭目以待。
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