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來源：互聯網

彩虹-4無人機（CH-4 unmanned aerial vehicle）是中國航天科技集團公司下屬的航天彩虹在彩虹-3無人機基礎上研發的一種察打一體無人機

彩虹4無人機基本性能高于美國捕食者A無人機，巡航高度達7000米，最大航程3500千米，巡航時間35小時，除了常規偵察以外，還可掛載4枚精確制導武器，對地面固定和低速移動目標進行精確打擊。該無人機用途廣泛，在軍事領域可用于偵察、監視及對地攻擊，在民用方面也具有良好市場前景，可以承擔地質勘探、海洋測繪學、氣象勘測、森林防火等任務。

彩虹-4無人機于2010年開始研制，2011年9月完成首飛，2012年11月，在第九屆中國國際航空航天博覽會上，彩虹-4無人機系統首次展出。2016年5月，彩虹-4無人機完成中國衛通靶試試驗，具備了偵察打擊一體的能力，有效提升了彩虹-4無人機航空武器系統的作戰效能。2019年4月，彩虹-4無人機在西北某地圓滿完成航空物探試驗飛行。2022年8月，彩虹-4無人機換裝重油發動機首飛成功。

彩虹-4無人機出口至阿爾及利亞、埃及、沙特阿拉伯、約旦、阿拉伯聯合酋長國、伊拉克和卡塔爾等國。其性能表現優異，已成為中國無人機出口的重要產品之一。

發展歷程

研制背景

無人機，就是無人駕駛飛機的簡稱，縮寫為“UAV”，是利用收音機遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。彩虹-4無人機的研制背景是全球無人機技術的迅速發展和各國對于無人機軍事需求的日益增長。無人機由于沒有飛行員，可以執行超越飛行員生理極限的危險任務，如長航時、大機動飛行或在惡劣氣象條件、戰場等危險區域執行任務。

研制歷程

2010年，彩虹-4無人機開始研制。2011年9月，彩虹-4無人機完成首飛，豐富了彩虹無人機產品類型。彩虹無人機系列形成了覆蓋小型、中近程及大型高端無人機全型譜產品線和研制體系。2012年11月14日，在第九屆中國國際航空航天博覽會上，彩虹-4無人機首次展出。

2016年5月中旬，彩虹-4無人機完成兩架次衛星遙控打靶。試驗中，彩虹-4采用衛星中繼數據鏈實現無人機系統超視距測控和信息傳輸，距離彩虹-4無人機進行衛星遙控打靶（5張）衛通指揮控制站直線距離超過1000千米，試驗全程衛星信號穩定，通信正常，圖像傳輸清晰流暢，AR-1空地導彈精確命中目標。實現了彩虹-4無人機系統超視距測控與信息傳輸，驗證了衛通中繼數據鏈系統的性能穩定可靠，實現了從超視距傳輸偵察信息向對地打擊控制的轉變，有效提升了彩虹-4察打一體無人機武器系統的作戰效能。

2016年11月1至6日，彩虹-4無人機參展第十一屆中國國際航空航天博覽會。2018年1月，“彩虹-4”無人機搭載5種類型的彈藥進行了實彈打靶驗證，試驗取得圓滿成功。五種彈藥包括50公斤級子母炸彈。

2018年6月，中國航天科技集團十一院彩虹無人機公司研制的彩虹-4、彩虹-5無人機在中國西南某機場進行密集飛行試驗，試驗了高原上這兩種無人機的所有能力。2019年4月，中國航天科技集團第十一研究院自主研發的彩虹-4無人機在西北某地圓滿完成航空物探試驗飛行。2022年8月，由中國航天科技集團有限公司十一院航天彩虹自主研發的中空長航時重油無人機圓滿完成科研試驗。新無人機采用了全國產重油活塞發動機，這標志著彩虹無人機向國產化改型前進了一步。此次試驗順利完成，標志著此款無人機向市場正式邁進，投入使用后，該型無人機可以執飛高原海島等復雜環境。

研發測試

2016年5月中旬，中國航天科技集團十一院彩虹無人機試驗團隊在北京及西部某試驗基地，先后聯合完成了兩個架次的“彩虹-4”無人機衛通靶試試驗，試驗圓滿成功。試驗意味著“彩虹-4”無人機系統實現了從多年前超視距傳輸偵察信息向對地打擊控制的跨越，有效提升了“彩虹-4”察打一體無人機武器系統的作戰效能，能在千里之外遙控偵察與實施導彈攻擊，同時高清光電載荷使得目標定位和打擊精度大幅提高。兩次試驗均由西部某試驗基地視距站控制無人機起降，由位于北京的衛通指揮控制站進行任務主控，靶區在西部試驗基地附近，距離衛通指揮控制站直線距離超過1000千米，試驗全程衛星信號穩定，通信正常，圖像傳輸清晰流暢，AR-1空地導彈精確命中目標。

此次試驗中，首架次彩虹-4無人機系統搭載現有光電偵察載荷和AR-1空地導彈，首次進行中國衛通靶試試驗。試驗中視距地面站控制無人機的起飛和降落，中國衛通地面站則在1000千米外通過衛星中繼數據鏈控制無人機進行武器靶試試驗，真正實現了彩虹-4無人機系統超視距測控與信息傳輸。

彩虹-4無人機測控與信息傳輸系統采用C/UHF雙波段視距數據鏈進行無人機遙控、遙測、跟蹤定位和偵察信息的實時傳輸。受無線電視距的限制，視距數據鏈最大通信距離為250千米。此次試驗中，彩虹-4采用衛星中繼數據鏈實現無人機系統超視距測控和信息傳輸，只要在衛星天線的波束覆蓋范圍內，通信不受距離和地理條件的限制，可以滿足無人機在任務飛行時大范圍機動、遠距離數據傳輸的要求，與視距數據鏈相比，優勢明顯。

第二架次試驗彩虹-4搭載新一代光電偵察載荷和AR-1空地導彈，測試高清光電偵察載荷性能及與現有航空武器系統的兼容配合情況。試驗表明，新一代高清光電載荷在各個方面都具有較大的性能提升：一、可見光圖像由模擬視頻升級為1080P高清數字影像，圖像質量得到顯著提升，典型目標探測距離提升至20千米；二、紅外探測器升級并配備新一代光學系統，由原先三視場切換方式升級為連續變焦方式，操作控制更加便捷，圖像質量明顯提升，典型目標探測距離提升至18公里；三、采用新一代伺服控制技術和目標跟蹤技術，系統跟蹤能力增強，系統整體穩定精度明顯改善，進一步確保了航空武器系統的打擊精度；四、內部集成了高精度慣導系統，提升目標定位精度；五、采用自動對焦、光學變倍、圖像增強等技術，進一步提升圖像質量和系統操作便捷性。2018年1月，“彩虹-4”無人機在中國西北某地完成多型彈藥實彈打靶試驗，試驗歷時6天并取得圓滿成功。

裝備情況

彩虹-4為代表的中空長航時察打一體無人機是中國公開的無人機中掛載能力最強、飛行性能最優的無人機，具備強大的攻擊能力，在同類型無人機中處于領先地位，代表了中國無人機技術發展的高水平。2022年8月31日，航天長征國際貿易有限公司和航天彩虹無人機股份有限公司在北京舉行彩虹-4無人機某國際貿易項目合同簽約儀式。截至2023年，“彩虹4”已出口多個海外用戶，在多個國家和地區參與實戰，累計執行約7000架次、近4萬小時的飛行任務，發射武器彈藥近1000發，命中率高達99%，在域外疆場上積累了豐富的實戰經驗，已成為中國高新裝備軍貿出口的一面旗幟，同時也成為中國軍貿反哺國內裝備建設的一個典范。

基本設計

整體設計

“彩虹-4”無人機系統由中國航天科技集團十一院研制，采用輪式起降、自主控制，用途多樣化、任務載荷能力強，續航性能好，起飛重量1300公斤，載荷能力345公斤，實用升限4000米，巡航高度達7000米，最大航程3500千米，續航時間35小時，可執行情報偵察監視任務，也可掛載輕型制導武器，實現對地面固定目標和低速移動目標的精確打擊。同時，可搭載不同載荷，實現應急通信、航空物探、海洋維權、科學研究等民用領域。彩虹-4無人機是中國公開的無人機重掛載能力最強、飛行性能最優的無人機，其整體性能指標高于美國“捕食者A”無人機系統，在同類型無人機中處于領先地位。

“彩虹”-4的外形類似于1.2噸重的“捕食者”無人機。“彩虹”-4最新款機型重1.3噸，翼展長18米，機身長9米。一架“彩虹”-4可在機翼下方掛載四件武器（或者電子設備），每件重量不超過100公斤。機體結構80%以上都采用了復合材料，結構重量很輕，加大了有效載荷。

氣動布局

在彩虹-4的研制過程中，中國航天空氣動力技術研究院的設計團隊借助研究院的空氣動力基礎研究經驗，成功突破了高升阻比氣動布局、大展弦比機翼氣動彈性以及特殊機頭橫向分離渦對穩定性影響等關鍵技術，所以彩虹-4的氣動外形設計達到了國際先進水平。以對無人機長航時飛行極為重要的升阻比為例，彩虹4達到了20以上；巡航升力系數接近1.0。配合優化設計的變距恒速螺旋槳，在降低巡航油耗的同時，提高了起飛可用功率。

動力系統

彩虹-4無人機初期型號采用的是活塞發動機。2022年8月，由中國航天科技集團十一院航天彩虹自主研發的中空長航時重油無人機圓滿完成科研試驗。新無人機在彩虹-4的基礎上，更換重油發動機，被稱為彩虹-4的“升級版”，可以滿足“飛得更高、航時更長、安全性更好”的需求。升級后的發動機型號為 “DB416 云雀重油發動機”，由安徽航瑞航空動力裝備有限公司自主研制。該發動機為對置四缸、四沖程重油發動機，采用高壓共軌燃油噴射、渦輪增壓中冷等核心技術，具有高功重比、低油耗、高海拔衰減少等特點。

任務航電

彩虹-4使用的可見光攝像頭可拍1080P高清數字影像，夜間活動時則使用前視紅外儀。該無人機使用的新型前視紅外儀能夠識別20公里以外的目標，并能對遠距離目標（最遠達18公里）實施自動跟蹤。這得益于一系列技術改進成果，包括新一代伺服控制技術、光電系統內部集成的高精度慣導系統、自動對焦技術以及計算機控制下的圖像增強和識別技術。“彩虹”-4攜帶的激光制導導彈因此擁有了更加精確的目標定位系統。

武器系統

彩虹-4擁有4個武器掛架，能夠攜帶2枚 AR-1空面精確制導導彈和2枚FT-5（飛騰-5）輕型精確制導炸彈。在使用最大載荷時，彩虹-4內側的兩個掛點使用復合掛架可分別掛載兩枚導彈，這意味著彩虹-4出動一次即可對6個目標實施精確打擊。如果使用在研發中的15-20公斤級導彈，則可掛載多達10枚。

通訊遙控

“彩虹-4”無人機測控與信息傳輸系統采用C/UHF雙波段視距數據鏈進行無人機遙控、遙測、跟蹤定位和偵察信息的實時傳輸。受無線電視距的限制，視距數據鏈最大通信距離為250公里。在2018年5月中旬舉行的試驗中，彩虹-4采用衛星中繼數據鏈實現無人機系統超視距測控和信息傳輸，只要在衛星天線的波束覆蓋范圍內，通信不受距離和地理條件的限制，可以滿足無人機在任務飛行時大范圍機動、遠距離數據傳輸的要求，與視距數據鏈相比，優勢明顯。

性能參數

具體型號

“彩虹4”有兩個型號，“彩虹-4A”為專用的偵察型，而“彩虹-4B”則是“察打一體”的攻擊無人機，能夠攜帶6枚小型導彈或者制導炸彈。

服役動態

實戰運用

2015年10月，伊拉克展示了一組彩虹-4無人機的視頻截圖，顯示該無人機已裝備該國。

2015年10月10日，伊拉克國防部長哈利德·奧拜德視察瓦西特省的庫特空軍基地，其背景中就赫然出現了1架彩虹-4B無人機。不僅如此，哈利德·奧拜德防長還饒有興趣地觀看了軍方放飛彩虹-4B無人機的表演。根據外媒的報道，彩虹-4B無人機已經參加實戰，并執行打擊恐怖分子的任務。

2018年1月，彩虹-4無人機完成多型彈藥實彈打靶試驗。同年，約旦皇家空軍首次對外展示的“彩虹-4”察打一體無人機。

多種用途

除森林消防型外，彩虹四無人機還應用到航空物探、海事巡查、海上應急搜尋、中繼通訊、海洋環境監測與評價、海洋生態災害監測、海洋溢油監測、海洋動植物保護等多個領域。

海洋監測

2015年6月，中國航天科技集團十一院在山東省煙臺市沿海地區成功實施了“藍色海鷗”彩虹-4無人機海洋示范應用，這是中國首次進行大型中空長航時無人機系統海洋示范應用。此次示范應用展現出彩虹-4無人機較高的三維數據、高光譜和高分影像的獲取能力。無人機通過數據實時傳輸，實現了對海洋環境的實況同步監測，衛星數據通過衛星通信實時接入國家海洋局北海分局指揮大廳，實現了對監測目標海域的實時發現、實時判別、實時監測，加強了海上應急事件監測處理能力。

應急測繪

彩虹-4無人機還已經在多個國家和地區的實戰中應用、在復雜地形環境和惡劣氣象條件下，完成了20000余小時的任務飛行，久經考驗，檢驗了裝備，積累了經驗。除了“能戰善戰”之外，針對不同的無人機應用場景，彩虹-4無人機目前已集成7類30余型載荷，覆蓋光電類、雷達類、通信類、激光雷達、相機類、磁探類、氣象類等。彩虹-4無人機還有多樣化的配型，其中的成熟配置就包括海洋應用型。彩虹-4無人機可以掛載諸如衛星通信系統、高清光電載荷、合成孔徑雷達、激光雷達、高清CCD相機、高光譜相機、船舶自動識別系統、語音中繼電臺等多個載荷，進行海上廣域搜索和查證識別，使得對海域的高空間分辨率、高光譜分辨率、高時間分辨率觀測成為可能，能夠極大提升海洋監測效率。

2018年9月4日，彩虹-4無人機作為國內第一架民用大型無人機陸運至加格達奇區航空護林站（以下簡稱“加航站”），原國家林業局批復的無人機試點項目，正式由加航站組織實施。加航站始建于1965年，承擔著大興安嶺地區6.4萬平方公里范圍內火情觀察、載人巡護、化學滅火、灑水滅火、機降撲火隊員、空運物資、護林防火宣傳、護林科研、應急救援等工作任務。

2020年9月3日15時22分，舟山普陀山機場，一架機身繪有“國家應急測繪”字樣的灰色彩虹-4無人機，在跑道上滑行、加速、沖上藍天，猶如巨大的海鷗翱翔碧空。與此同時，停在機場的視距地面指控車里，操作員面前的屏幕上顯示出無人機拍攝到的實時高清視頻，自動化處理系統開始繪制遙感地圖。16時54分左右，彩虹-4平穩降落，成功完成首次測繪任務。省測科院基礎測繪中心應急測繪所所長郭偉帶著記者鉆到機身底部：“這是光電球，包括可見光、熱紅外兩種鏡頭，這是雙拼的可測量相機，這是迷你SAR雷達。”這些機上搭載的測繪儀器，可在重大突發公共事件、自然災害發生時，第一時間獲取重點區域的光學遙感影像、SAR數據和高清視頻等。

森林防火

2017年5月，基于彩虹-4無人機的森林防火系統成功在黑龍江省塔河完成林區監護應用示范演示，是彩虹-5無人機團隊首次實現在中國領土范圍內衛通最嚴苛的條件下實現高速率數據傳輸，傳輸過程中圖像清晰不卡頓。結合大興安嶺林區巡護、林業防火的應用需求，綜合運用無人機遙感、衛星通信、地理信息系統等技術，實現林區大面積巡護及火源搜索等工作。為構建以森林防火預警監測與災害應急監控為重點的無人機監管體系，實現森林防火的統一指揮調度奠定了良好基礎。