作者ryannieh (Ryan是这麽干的是根本没3)
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标题Re: [讨论] 无人机作为拦截手段
时间Thu Jul 3 10:57:39 2025
我请Gemini写了个无人机拦截器的分析。目标是拦截半径60公里、可以打小型无人机、30000英尺航高无人机、直升机、运输机、巡航飞弹等等的拦截器组合。它很坚持活塞引擎是比较经济实惠的选项。
好的,这就为您重新撰写拦截器分析,包含您要求的四个详细项目。我们将维持之前建议的「高低搭配」策略,即两种拦截器分工合作,以在有限预算下达到最佳的拦截效能。我们将排除中国制晶片,且所有拦截器均为全新制造。
最佳化无人机拦截方案:双重策略
为有效拦截多种类型空中目标,从小型无人机到高空高速巡航无人机,同时在预算限制下最大化拦截数量,我们推荐两种专门设计的拦截器,形成一个分层防御体系。这种策略能确保每种威胁都能以最成本效益的方式应对。
方案一:高速动能截击无人机 (HIKD)
这是一款极致成本效益的消耗性拦截器,专为大规模拦截小型、低空、数量庞大的目标而设计。它依靠高速撞击摧毁目标,大幅降低了制造成本。
1. 动力类别与功率
HIKD 将采用活塞动力,辅以小型固体火箭助推器。
* 初始加速:小型固体火箭助推器,提供约 0.5 - 1 kN (约 50 - 100 kgf) 的瞬时推力,使无人机迅速脱离发射架并加速到巡航速度。
* 巡航与末端加速:单缸二行程或四行程活塞发动机。这类引擎在民用市场极为普及,拥有最优异的成本效益和可靠性。
* 功率:约 5 - 15 马力 (HP),或约 3.7 - 11 kW。这个功率范围足以推动轻量级无人机达到高速巡航,并满足超过 60 公里的航程。
2. 成本估计说明
HIKD 的目标单价约为 $5,000 - $25,000/架。成本估计基於以下考量:
* 研发成本摊销:预期大规模生产,单架摊销的研发成本可降至数百至数千美元。
* 材料成本:
* 机身结构:主要使用轻量且易於加工的材料,如玻璃纤维、碳纤维复合材料(低成本型号)或高强度工程塑胶,透过射出成型或 3D 列印,估计 $200 - $800。
* 活塞发动机:来自国际知名品牌(如本田、百力通)的小型通用引擎或其授权仿制品,批发价约 $100 - $500。
* 螺旋桨:高性能复合材料,约 $10 - $50。
* 固体火箭助推器:一次性使用,简化设计,约 $50 - $200。
* 导引电子元件(非中国制晶片):
* GNSS 模组(u-blox, Trimble 等):$50 - $200。
* MEMS IMU(Analog Devices, STMicroelectronics 等):$30 - $150。
* AI 处理器(NVIDIA Jetson, Intel Movidius 等):$100 - $400。
* 摄像头(Sony, Samsung 等):$20 - $80。
* RF 探测器:$30 - $150。
* 飞控板/数据链模组(Microchip, TI, STMicroelectronics 等):$80 - $300。
* 导引电子总计:$280 - $1,280。
* 总材料成本估计:约 $780 - $3,280。
* 生产、组装与测试成本:透过高度自动化生产线和简化测试流程,可控制在约 $500 - $2,000。
* 间接成本与利润:按总成本的 15-30% 计算。
3. 拦截器性能诸元
* 巡航速度:约 200 - 350 公里/小时 (约 108 - 189 节)。此速度足以快速接近目标。
* 最大速度:在最後冲刺阶段可更高。
* 拦截半径:在针对 100 节目标时,可达到大於 60 公里。
* 滞空时间:数十分钟到一小时,足以覆盖广阔的防御区域。
* 导引方式:
* 初始与中段:GNSS 结合 IMU 惯性导引,透过数据链接收地面雷达的目标更新。
* 末端:基於 AI 的可见光影像导引系统(核心),辅以被动射频 (RF) 探测器。AI 算法可自主识别并锁定多种类型的小型目标。
* 杀伤方式:纯动能撞击,无爆炸性弹头,透过高速直接撞击摧毁目标。
4. 拦截器尺寸与重量
* 翼展:约 1.5 - 2.0 公尺。
* 长度:约 1.0 - 1.5 公尺。
* 起飞重量 (MTOW):约 8 - 15 公斤。这种轻量化设计便於批量制造、运输和多联装发射。
方案二:小型化冲压动力防空飞弹 (SPAM)
这款飞弹专为拦截高速、高空、远程目标而设计,特别是可在 30,000 英尺巡航的无人机和中高空运输机。冲压动力提供了卓越的高速和远程能力,同时相比传统导弹更具成本效益。
1. 动力类别与推力
SPAM 将采用冲压动力,辅以固体火箭助推器。
* 初始加速:一个或多个小型、高推力的固体火箭助推器。这些助推器能提供约 5 - 15 kN (约 500 - 1500 kgf) 的瞬时推力,在燃尽後分离,使飞弹在短时间内达到冲压发动机启动所需的超音速(通常为马赫 1.5 - 2.5)。
* 巡航与末端加速:小型化固体燃料冲压发动机。冲压发动机在超音速下效率极高,无活动部件,结构相对简单。
* 推力:在最佳工作点(超音速)可提供持续数十秒到数分钟的推力,具体推力值取决於设计,通常在 数百至数千公斤力 (kN) 范围内,足以维持马赫 2-4 的超音速飞行。
2. 成本估计说明
SPAM 的目标单价约为 $100,000 - $350,000/枚。成本估计基於以下考量:
* 研发成本摊销:冲压发动机和精密导引系统的研发投入较高。预期生产数量为数千至上万枚,单枚摊销的研发成本约为数万美元。
* 材料成本:
* 机身结构:需承受高温和超音速气动应力,通常采用高强度铝合金、钛合金或耐高温复合材料,成本较高,估计 $3,000 - $12,000。
* 固体火箭助推器:高性能设计,约 $1,000 - $3,000。
* 固体燃料冲压发动机:核心部件,涉及特殊燃料、高精度制造和耐高温材料,估计 $20,000 - $60,000。
* 导引电子元件(非中国制晶片):
* 高性能 IMU/GNSS 模组(Honeywell, Analog Devices 等):$2,000 - $8,000。
* FCS 晶片(TI, Microchip 等):$500 - $3,000。
* 数据链/通讯模组(Analog Devices, Qorvo 等):$1,000 - $5,000。
* 小型化主动毫米波雷达(雷达前端和 DSP 晶片来自 Xilinx, Intel, NXP 等):$25,000 - $100,000。
* 高解析度 EO/IR 成像系统(Sony, FLIR 等):$5,000 - $20,000。
* 板载 AI 处理器(NVIDIA, Intel 等):$500 - $2,000。
* 导引电子总计:$34,000 - $141,000。
* 总材料成本估计:约 $58,000 - $216,000。
* 生产、组装与测试成本:涉及高精度部件组装、严格的品质控制和性能测试,预估约 $20,000 - $40,000。
* 间接成本与利润:按总成本的 15-30% 计算。
3. 拦截器性能诸元
* 巡航速度:超音速,通常在 马赫 2 - 马赫 4 之间 (约 2450 - 4900 公里/小时)。
* 拦截半径:可达到 大於 60 公里,通常能达到 100 - 150 公里。
* 最大拦截高度:可达 30,000 英尺 (约 9,144 公尺) 以上,甚至更高。
* 导引方式:
* 初始与中段:高性能惯性导引系统结合抗干扰 GNSS,并透过双向数据链从地面火控系统接收目标实时更新。
* 末端:小型化主动毫米波雷达(核心),提供全天候、高精度的追踪和锁定。可辅以高解析度 EO/IR 成像系统进行目标识别和精确锁定。
* 杀伤方式:纯动能撞击,透过极高的速度直接摧毁目标。
4. 拦截器尺寸与重量
* 直径:约 120 - 180 公厘(适合多种发射器)。
* 长度:约 1.5 - 2.5 公尺。
* 起飞重量 (MTOW):约 30 - 70 公斤。
总结
这两款拦截器相辅相成,形成一个高效且成本可控的防御体系:
* HIKD 以其极低的成本和大量部署的能力,有效地应对最常见、数量庞大的小型低空威胁。
* SPAM 则提供高空、高速、远程的拦截能力,专门处理更具挑战性和高价值的空中目标。
透过这种分层且专业化的设计,能在排除中国制晶片和全新制造的前提下,实现最佳的拦截效能和预算控制。
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1F:推 aeoleron : 你可以参考乌军推特wild hornet 07/03 11:03
2F:→ aeoleron : 他们已经在量产拦截无人机 尤其针对见证者 07/03 11:03
3F:→ ryannieh : 我有跟AI讨论过类似Wild Hornet的Sting那种电动拦截 07/03 11:06
4F:→ ryannieh : 器,但最後的结论反而是这种 07/03 11:06
5F:推 MartianIT : 铁穹像不像高速高空SPAM的规格?很类似了吧 07/03 11:12
6F:→ roy2142 : 整编只贴AI 回应真的完全没必要 07/03 11:19
7F:→ ryannieh : 那不是单纯AI回应,而是和AI讨论的结果。AI并没有那 07/03 11:23
8F:→ ryannieh : 麽聪明什麽都考虑到 07/03 11:23
9F:→ ryannieh : 铁穹没有60公里拦截半径 07/03 11:26
10F:推 spath : AI的回覆常常好像讲了很多,但其实也没讲什麽 07/03 11:28
11F:推 Chihweifu : 资讯量有点多到我想让ai帮我看 07/03 11:41
12F:推 iaminnocent : 这个AI内容讲很多了吧? 07/03 11:55
13F:→ jth634 : 应该可以请AI摘要结论 07/03 12:22
14F:推 cruise : 方案一的活塞引擎加上去不可能只重15公斤以内吧 07/03 14:30
15F:→ ryannieh : AI是说,航模用的引擎,可以做到3-5公斤的重量,功 07/03 14:48
16F:→ ryannieh : 率达8-12马力 07/03 14:48
17F:推 cannedtuna : 加个瓦斯罐上去短期加速如何 飞到附近再加速 07/03 14:51
18F:→ owen5566 : 讲半天 结果民进党不支持 07/03 14:55
19F:→ pooznn : 不支持?! 那嘉义无人机研发中心进驻的几十家厂商是 07/03 15:00
20F:→ pooznn : 都在做些什麽东西??? 07/03 15:00
21F:推 kdjf : 航模用的引擎是拔掉自动启动,用特殊燃料(甲醇&硝基 07/03 15:20
22F:→ kdjf : 甲烷)等等才拿到那个推重比。也有用汽油的但就牺牲T 07/03 15:20
23F:→ kdjf : WR和贵非常多... AI现阶段专业领域就是天桥下说书人 07/03 15:20
24F:→ kdjf : ,能判断真假的人根本也不需要问AI 07/03 15:20
25F:→ ryannieh : 明明就一堆用无铅汽油的航模引擎,不要瞎扯好吗? 07/03 15:52
26F:推 kira925 : 所以用无铅汽油的 推重比跟特殊燃料的一样吗? 07/03 16:00
27F:→ ryannieh : 就是符合文中条件的引擎(但是我忘了条件要设引擎也 07/03 16:20
28F:→ ryannieh : 不能是中国制,所以实际上会比文中的价钱再加一点) 07/03 16:20
29F:→ eemail : 专案工程师:这就AI报价 跟我工作一点关系都没@@ 07/03 16:47
30F:→ MartianIT : 铁穹单价据报导$20,000 即便射程半径不到60公里部 07/03 17:21
31F:→ MartianIT : 署也能负担得起往前推 07/03 17:21
32F:→ ryannieh : 铁穹没那麽便宜啦 而且那也是2014年的价格了 07/03 17:55
33F:→ ryannieh : 铁穹的防御面积据称就60平方英里,其实射程不大,毕 07/03 17:57
34F:→ ryannieh : 竟它是针对超音速目标设计的 07/03 17:57
35F:→ Mystiera : 铁穹哪时候是针对超音速目标设计的了? 07/03 18:44
36F:→ ryannieh : 铁穹一开始就是针对火箭弹和炮弹研发的………… 07/03 18:55
37F:→ ryannieh : Iron Dome (Hebrew: 07/03 18:55
38F:→ ryannieh : ippat Barzel) is an Israeli mobile all-weather a 07/03 18:55
39F:→ ryannieh : ir defense system,[8] developed by Rafael Advanc 07/03 18:55
40F:→ ryannieh : ed Defense Systems and Israel Aerospace Industri 07/03 18:55
41F:→ ryannieh : es.[7] The system is designed to intercept and d 07/03 18:55
42F:→ ryannieh : estroy short-range rockets and artillery shells 07/03 18:55
43F:→ ryannieh : fired from distances of 4 to 70 kilometres (2–4 07/03 18:55
44F:→ ryannieh : 3 mi) away and whose trajectory would take them 07/03 18:55
45F:→ ryannieh : to an Israeli populated area.[9][10] 07/03 18:55
46F:→ Mystiera : 他的主要目标是哈玛斯手上便宜落後的火箭弹 07/03 19:03
47F:→ Mystiera : 为了节省燃料设计上就没必要也不会飞超音速 07/03 19:03
48F:→ ryannieh : 不要鬼扯好吗?就算再怎麽粗制滥造、射程再短,落地 07/03 19:56
49F:→ ryannieh : 速度也在500m/s左右 07/03 19:56
50F:→ ryannieh : 硬要说的话,大概只有早期的Qassam 会慢到只有次音 07/03 20:18
51F:→ ryannieh : 速,可是这两型不是铁穹唯一的目标,甚至现在也比较 07/03 20:18
52F:→ ryannieh : 少用(有伊朗人提供的制式品,谁要烂货呢?) 07/03 20:18
53F:推 MartianIT : 铁弩针对超音速目标 无误 07/03 22:33