昆蟲式微型無人機

魏岳江

今年早些時候，一架小型無人機曾攜帶含輻射液體“神不知鬼不覺”地落在日本首相官邸的屋頂，引起作為日本政治中樞的東京永田町一片恐慌。這架小型無人機是用非金屬材質(zhì)制成，利用智能手機結(jié)合小型航模平臺發(fā)射控制，重量僅有幾千克，結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，體積小，飛得低，難以被監(jiān)控設(shè)備發(fā)現(xiàn)。特別是在高樓林立的城市，很難被雷達準(zhǔn)確分辨。例如，2014年闖入韓國多地的小型無人機就曾被韓軍TPS-830K低空雷達識別為鳥群。因此，各類小型無人機闖入事件，大都是由目擊者發(fā)現(xiàn)的。

美國國防部也早就計劃研發(fā)體積和飛行技能類似于昆蟲或小鳥、用于城市作戰(zhàn)的遙控?zé)o人機。該機重量很輕，具備強大的自動功能，它將可以在狹小空間內(nèi)飛行，在城市中的最高飛行時速可達到每秒20米。該機也能執(zhí)行偵察任務(wù)，可以在大約10分鐘的簡短任務(wù)中飛行1000米，其間無需與操作員直接聯(lián)系，也不用GPS導(dǎo)航。近期，美國空軍還在開發(fā)微型無人機群技術(shù)，主要用于抵御和干擾敵方雷達系統(tǒng)，或同時為某個區(qū)域布設(shè)多種傳感器。如，可向某地域放飛5架或6架無人機，它們彼此協(xié)同配合，當(dāng)某架無人機發(fā)現(xiàn)某個目標(biāo)時，它可以指示其他無人機用不同的傳感器對其進行更詳細(xì)的偵察，從而協(xié)同完成某項任務(wù)。必要時，無人機群還可用于炸彈或武器投放。

什么是微型無人機

所謂微型無人機，是指翼展和長度都小于20厘米的無人機，其中最大的約有燕子大小，最小的則與昆蟲相似。微型無人機從原理、設(shè)計到制造不同于傳統(tǒng)概念上的飛機，它是微機電系統(tǒng)技術(shù)集成的產(chǎn)物。如今，從世界無人機發(fā)展趨勢來看，微型化、隱形化是其主旋律。

美國航天工程公司曾利用3D打印技術(shù)打印了一架微縮版的波音737微型無人機，其油箱、副翼、控制面及襟翼采用SLS激光燒結(jié)技術(shù)制成。據(jù)悉，該款微型無人機用來進行模擬現(xiàn)實空氣動力學(xué)的實驗，目的是為新的控制和監(jiān)測技術(shù)提供一種低成本的測試平臺。再如，RQ-4A“全球鷹”是一種裝備了合成孔徑雷達的全天候噴氣式無人偵察機，可以模仿鳥類或昆蟲、爬行類動物的外形，棲息到房間內(nèi)部傳回信息。又如，RQ-7B無人機能夠比其他無人機偵察更廣闊的區(qū)域，定位更多的戰(zhàn)斗目標(biāo)。

英國軍方曾展示過一種名為“黑色大黃蜂”的微型無人機，該機重量不到20克，旋翼直徑為10厘米，安裝有微型攝像機，拍攝到的畫面能即時傳送到手持式控制終端上。由于采用電池驅(qū)動，“黑色大黃蜂”能以近乎無聲的狀態(tài)飛行，最長連續(xù)滯空時間約30分鐘。該機能像蜜蜂一樣在空中盤旋，像蜘蛛一樣爬行，甚至像蛇一樣悄悄逼近沒有任何防備的目標(biāo)物。它還能像鴿子一樣毫不引人注意地停落在輸電線上，并利用相機監(jiān)視目標(biāo)。

美軍目前可以利用智能系統(tǒng)借助輸電線路發(fā)出的磁場，為微型無人機尋找最理想的充電地點。美國空軍還在研制一種能讓無人機從電纜和其他能源上“偷”電的技術(shù)，這樣其就能持續(xù)執(zhí)行數(shù)天甚至是數(shù)周任務(wù)。美軍的“大鴉”和“美洲獅”無人機被設(shè)想成為一種小到可以由士兵放在背包里攜帶的垂直起降飛行器。其與直升機相似的結(jié)構(gòu)使士兵可以在俯臥于地面上的情況下發(fā)射這種無人機。

英國還研制出一款名為SQ-4的微型無人機，可以放在手掌上，重量僅200克，與一小袋糖果相當(dāng)。軍方高層認(rèn)為，這種造價2萬英鎊的偵察機能夠成為打擊恐怖分子的新武器，挽救士兵的生命。SQ-4寬9英寸（22.8厘米），能夠在空中飛行和盤旋30分鐘，關(guān)閉發(fā)動機后可以像鳥一樣?？吭诮ㄖ谋诩苌?，不會被敵方發(fā)現(xiàn)，能夠進行長達8個小時的偵察活動。它可以日夜拍攝，將實時視頻或者靜態(tài)照片傳給操作人員。也就是說，士兵無需冒著遭遇伏擊或者觸雷的風(fēng)險便可執(zhí)行偵察任務(wù)，能夠根據(jù)傳回的視頻了解敵方的方位、樣貌、穿著和所使用的武器。即使被敵方發(fā)現(xiàn)，也不會有任何操作人員被捕或者被殺。

如何對抗微型無人機

雖然微型無人機功能強大，神出鬼沒，但是，很多國家還是找到了一些對抗無人機的方法。

空中攔截，布設(shè)空中陷阱

根據(jù)微型無人機基地和重要保衛(wèi)目標(biāo)的位置，研究微型無人機出動的主要方向、時機，并針對其活動高度、探測能力，分析判斷其可能的活動區(qū)域，及時掌握其飛行規(guī)律。這樣，航空兵可以抓住有利戰(zhàn)機，隱蔽出航，或在微型無人機出沒的航線上空中巡邏，實施空中截?fù)?，將其擊落或使其改變方向。在一定空域上，設(shè)置阻塞氣球、傘系鋼纜，拋射空中雷彈，堵塞無人機航路或用飛機布設(shè)雷障，用火箭拋射發(fā)煙罐、鋼球彈等，給微型無人機布設(shè)空中陷阱。

打擊平臺，消滅于未起飛之時

這種方式就是使用航空兵、地空導(dǎo)彈對無人機起飛基地實施遠距離突襲，將其消滅在未起飛之時。

據(jù)稱，一家名為“公共情報”的非營利組織日前公布了一份美國境內(nèi)軍用無人機活動地圖。這份地圖是根據(jù)軍事資料，特別是鮮為人知的2011年6月的空軍報告匯編的，堪稱迄今為止有關(guān)美國國防部無人機分布的最全面地圖。我們可以想見，如果提前知道對方的無人機基地分布位置，將從根本上有效地控制無人機。

電子干擾，破壞通信鏈路

通信鏈路是無人機系統(tǒng)操縱的主要途徑，也是無人機的薄弱環(huán)節(jié)，因此無人機系統(tǒng)對電磁波干擾非常敏感，一旦受到干擾，就會導(dǎo)致產(chǎn)生錯誤的控制指令，致使無法執(zhí)行任務(wù)，甚至可能失控墜機。比如，2009年5月13日，內(nèi)華達州克里奇空軍基地第15偵察中隊一架MQ-1“捕食者”無人機在執(zhí)行“持久自由”行動的飛行任務(wù)中，失去了與地面控制站的數(shù)據(jù)傳輸能力，控制站試圖重新建立回程鏈路都沒有成功。

激光打擊，方便快捷

激光可以打擊衛(wèi)星，對抗微型無人機也不在話下。激光武器是新一代利用高能量密度射束替代常規(guī)子彈的新概念武器。這類武器所特有的光束作戰(zhàn)的迅速反應(yīng)能力和外科手術(shù)式的作戰(zhàn)方式特別適于打擊微型無人機。激光武器主要有以下3個特點：一是反應(yīng)時間短、照射速度快、命中精度高。激光武器的照射速度極快，可達每秒30萬千米，比普通槍彈的速度快40萬倍，比導(dǎo)彈的速度快10萬倍，所以無需計算提前量，只要瞄準(zhǔn)便可百發(fā)百中，可謂指哪打哪，命中率極高。二是輻射強度高，摧毀威力大。常規(guī)武器是依靠高速飛行的彈丸破片的撞擊或高速、高溫、高壓金屬射流的侵蝕作用來擊毀飛機、艦艇和坦克的。激光武器則靠強激光照射，通過燒蝕、汽化武器裝備的外殼來造成人員傷亡或電路故障。激光武器發(fā)射的是光彈，一秒種可以連射1000發(fā)，而且沒有后坐力，只要有電源就能繼續(xù)發(fā)射。三是無污染，不易受電子干擾，屬于比較干凈的新型武器。

相信未來各國還會研制出更多讓人意想不到的微型無人機，甚至有可能比昆蟲還小，而對抗無人機的技術(shù)也會更上一層樓?？萍嫉娜招略庐?，讓我們很難想象未來的戰(zhàn)爭將是怎樣一種景象。

【責(zé)任編輯】張小萌