LOYAL WINGMAN · JET UAV · MUM-T TEAMING
忠诚僚机JET UAV
单发背部喷气 · Y 型尾翼 · 低单翼 · 低成本可消耗有人-无人协同平台
面向陆军航空兵 MUM-T 有人-无人协同体系研制的喷气式忠诚僚机，可与有人驾驶平台协同执行前出侦察、电子战、诱饵诱骗与目标指示任务，在高威胁环境中延伸有人平台作战半径并提升生存力。
≥400km/h
最大平飞速度
≥150km
任务半径
≥80kg
有效载荷能力
≤700kg
最大起飞重量
01
项目背景与作战需求
PROJECT BACKGROUND & OPERATIONAL NEED
有人-无人协同（MUM-T）是陆军航空兵现代化的核心方向。忠诚僚机可在高威胁环境中延伸有人平台的作战半径并提升生存力，是编队体系中的前出侦察、干扰与诱饵节点。
本方案研制一款低成本、可消耗的喷气无人机，具备高亚音速冲刺能力，可与有人机协同执行前出侦察、电子战、诱饵诱骗及目标指示等任务。
- 01MUM-T 转型方向有人-无人协同是陆军航空兵现代化核心方向，僚机承担高风险前出任务，保护有人平台。
- 02可消耗定位低成本、可消耗设计，前线可快速补充，单机损失不影响有人编队生存。
- 03喷气动力选型喷气动力提供更优冲刺速度与突防能力，可快速穿越威胁区域并与高速有人平台保持编队。
- 04多任务角色模块化任务舱支持侦察、电子战、诱饵、目标指示、通信中继与心理战快速转换。
喷气与螺旋桨对比：螺旋桨平台速度与突防能力受限，难以跟随高速有人编队穿越威胁区；喷气推进在冲刺速度、高度适应性与编队保持能力上具备显著优势，配合可消耗定位形成"前出探路、饱和干扰、多向诱饵"的体系价值。
02
设计目标指标
DESIGN OBJECTIVES & REQUIREMENTS
| 参数 Parameter | 指标要求 Requirement | 类别 Category |
|---|---|---|
| 最大平飞速度 | ≥ 400 km/h | Performance 飞行性能 |
| 失速速度（着陆构型） | ≤ 100 km/h | Takeoff / Landing 起降 |
| 任务半径 | ≥ 150 km | Range 航程 |
| 有效载荷能力 | ≥ 80 kg | Mission 任务载荷 |
| 最大起飞重量 | ≤ 700 kg | Weight 重量 |
| 部署准备时间 | ≤ 30 min | Logistics 后勤部署 |
| 运输宽度（外翼拆卸） | ≤ 2.0 m | Transport 运输 |
03
气动布局
AERODYNAMIC CONFIGURATION
四大布局特征
- 背部喷气：单发喷气发动机背部安装于任务舱后方，降低异物吸入风险，释放机腹载荷空间。
- Y 型尾翼：双倾斜尾翼面兼顾航向与俯仰控制，降低侧向 RCS，并避开喷流干扰区。
- 低单翼：下单翼配襟翼，简化起落架连接结构，地面效应可降低着陆速度。
- 翼型 NACA 64-415：层流翼型，15% 相对厚度；巡航 Cl 0.2-0.4 区间最优，失速特性温和。
04
几何参数
GEOMETRIC PARAMETERS
| 参数 Parameter | 英制 Imperial | 公制 Metric | 说明 Note |
|---|---|---|---|
| 全长 Length | 16' 6" | 5.03 m | 含空速管 |
| 翼展 Wing Span | 18' 0" | 5.49 m | 外翼安装状态 |
| 机翼面积 Wing Area | 60.0 sq ft | 5.57 m² | 含机身遮挡面积 |
| 展弦比 Aspect Ratio | — | 5.41 | b² / S |
| 尾翼高度 Tail Height | 60.5" | 1.54 m | 地面至尾翼顶端 |
| 尾翼宽度 Tail Width | 74.25" | 1.89 m | 两翼尖间距 |
| 运输宽度 Width (wings off) | 76" | 1.93 m | 外翼拆卸后总宽（运输态） |
| 任务舱宽度 Mission Bay Width | 24" | 0.61 m | 任务舱内部有效宽度 |
05
结构设计
STRUCTURAL DESIGN
- 主体材料 6061-T6铝镁硅系热处理合金，抗拉强度 310 MPa、屈服 276 MPa、密度 2.70 g/cm³；低成本、可焊、耐腐蚀、无出口管制限制。
- 管架式骨架铝合金管桁架机身 + 铆接蒙皮，半硬壳结构；前线可用基础工具完成修复，适配技术转让与本土维护。
- 可收放前三点油气缓冲支柱，主起落架向内收、前起落架向后收；最大收放速度 Vfe/Vle 201 km/h，具备应急重力放下能力。
- 模块化外翼快速连接接头集成燃油与电气接口，2 人 30 分钟完成安装；拆卸后运输宽度 1.93 m，适配标准集装箱运输。
06
飞行性能
FLIGHT PERFORMANCE
速度包线
| Vso · 失速（着陆构型） | 93.3km/h |
|---|---|
| Vs1 · 失速（干净构型） | 103km/h |
| Vfe / Vle · 最大襟翼 / 起落架速度 | 201km/h |
| Va · 机动速度 | 252.6km/h |
| Vne · 绝不超过速度 | 463km/h |
起降与机动
| 地面滑跑（起飞） | 250-350m |
|---|---|
| 起飞至 15 m 高度 | 400-500m |
| 着陆滑跑 | 200-300m |
| 所需跑道长度 | ≥ 600m |
| 翼载荷 | ≈117kg/m² |
| 极限载荷 | +6g / -3g |
| 爬升率 | 8-12m/s |
航程估算：燃油 40 美制加仑（151 L），约 121 kg；涡扇方案巡航 60-80 min，航程约 300-400 km，对应任务半径 100-150 km。宽飞行包线（93-463 km/h）兼顾短距起降与高亚音速冲刺。
07
动力系统
PROPULSION SYSTEM
单发背部喷气发动机，推力级别 1.0-1.5 kN（100-150 kgf），推重比约 0.15-0.22。以下对三种候选方案进行评估对比。
| 参数 Parameter | A · 涡喷 Turbojet | B · 涡扇 Turbofan · 首选 | C · 自研 Indigenous |
|---|---|---|---|
| 推力 Thrust | ~1.0 kN | ~1.2-1.5 kN | ~1.0 kN |
| 巡航耗油率 SFC | 1.2-1.4 kg/(daN·h) | 0.9-1.1 kg/(daN·h) | ~1.4 kg/(daN·h) |
| 发动机重量 | 18-25 kg | 25-35 kg | 20-28 kg |
| 成本 Cost | 中 Medium | 较高 Higher | 低 Low |
| 出口管制 | ITAR / EU 管制 | ITAR / EU 管制 | 可控 Controllable |
| 推荐度 | 备选 | 首选 | 长期储备 |
选型推荐：方案 B（小型涡扇）为首选，推力与耗油率最优平衡；方案 A 作为低成本备选；方案 C 作为长期技术转让 / 本土化研制路径，与非美系供应商渠道及战略储备共同构成动力保障体系。
08
任务系统与模块化载荷
MISSION SYSTEMS & MODULAR PAYLOAD BAY
模块化任务舱内部有效宽度 0.61 m，载荷能力 ≥80 kg，支持快速任务角色转换；飞控系统根据任务模块自动补偿重心位置。模块更换目标：前线基地 ≤15 min 热插拔。
| 任务角色 | 任务载荷 | 重量 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| ISR 侦察监视 | EO/IR 光电 / 红外吊舱 | 20-35 kg | 目标探测、识别、跟踪 |
| EW 电子战 | Jamming Pod 电子干扰吊舱 | 25-40 kg | 雷达 / 通信干扰，SEAD 防空压制支援 |
| Decoy 诱饵诱骗 | Radar Decoy / Enhancer 雷达诱饵 | 10-20 kg | 模拟有人机 RCS，诱骗防空系统 |
| Targeting 目标指示 | Laser Target Designer 激光指示器 | 15-25 kg | 为精确制导武器提供激光照射 |
| Comms Relay 通信中继 | Relay Node 通信中继节点 | 15-25 kg | 延伸战场通信距离 |
| PSYOPS 心理战 | Broadcast / Leaflet Dispenser 广播 / 撒布器 | 20-30 kg | 战场心理宣传与传单撒布 |
09
有人-无人协同作战概念
MUM-T OPERATIONAL CONCEPT
任务剖面 · 总任务 80-120 min（含储备燃油）
01 · 5-8 min
起飞爬升
燃油余量 ~90%
02 · 20-30 min
出航巡航
燃油余量 ~60%
03 · 5-10 min
编队会合
燃油余量 ~50%
04 · 10-20 min
任务执行
燃油余量 ~30%
05 · 20-30 min
返航巡航
燃油余量 ~15%
06 · 5-8 min
进近着陆
燃油余量 ~8%
协同平台类型
武装直升机
为 Mi-24/35、AH-64 级平台提供前出侦察、雷达预警与诱饵保护。
轻型攻击机
与 Super Tucano / A-29 级编队协同，执行防空压制（SEAD）与目标指示。
运输 / 特种机
为运输机与情报监视侦察机提供伴随干扰和威胁筛查。
僚机蜂群
2-4 架僚机编队，执行协同侦察、饱和干扰与多方向诱饵。
控制模式 · 授权控制（Authorized Control）：飞行员通过数据链下达任务指令，僚机自主规划航线并执行；任务全程受有人编队授权与监督，关键节点回传态势信息。
10
技术风险与应对措施
TECHNICAL RISKS & MITIGATION
| 编号 | 风险描述 | 等级 | 影响 | 应对措施 |
|---|---|---|---|---|
| R-01 | 发动机 ITAR 出口管制 | 高 | 动力系统无法获取 | 自研 1 kN 级涡喷；非美系供应商（PBS CZ）；战略储备 |
| R-02 | 背部进气道总压损失 | 中 | 推力损失、航程缩短 | CFD 优化；风洞验证；预留设计余量 |
| R-03 | Y 尾操稳耦合 | 中 | 飞控复杂、试飞风险 | 六自由度仿真；风洞试验；半实物（HIL）仿真 |
| R-04 | 6061-T6 疲劳寿命 | 中 | 机体寿命受限 | 关键接头采用 7075-T6 / 不锈钢补强；全寿命管理 |
| R-05 | 可收放起落架可靠性 | 中 | 起降事故风险 | 成熟供应商选型；应急重力放下；地面试验验证 |
| R-06 | 数据链抗干扰 | 中 | 协同作战失效 | FHSS + DSSS 跳频扩频；SATCOM 备份；自主返航 |
总体评估：核心风险集中在喷气发动机获取与气动优化；通过分阶段验证链条（CFD 仿真 → 风洞试验 → 缩比试飞 → 全尺寸验证）逐级收敛，风险总体可控。
11
结论与下一步建议
CONCLUSIONS & RECOMMENDATIONS
核心结论
- 单发背部喷气 + Y 尾 + 低单翼布局，气动上适配高亚音速无人机任务定位。
- 6061-T6 管架结构具备低成本、可前线修复特性，适配技术转让（TOT）场景。
- 宽飞行包线（93-463 km/h）兼顾短距起降与冲刺能力。
- 模块化外翼支持标准集装箱运输，运输宽度 1.93 m。
- 六种任务角色经模块化任务舱实现，≤15 min 前线热插拔。
- 任务半径 100-150 km，满足陆军低空协同作战需求。
下一步建议
- 确定发动机选型，开展进气道-发动机匹配 CFD。
- 完成全机 CFD 仿真与 Y 尾操稳特性评估。
- 制造 1:2 或 1:3 缩比验证机，开展遥控试飞。
- 完成详细重量估算与重心分析（MTOW ≤700 kg）。
- 定义任务舱机械与电气接口标准。
- 明确适航路径（ASTM F2339 或军用标准）。
- 制定 TOT 技术包与人员培训计划。
Recommendation · 建议进入 B 阶段初步设计（Proceed to Phase B Preliminary Design）