“人手一架無人機(jī)”時代即將到來

肖虎

總有一天，無人機(jī)將會和手機(jī)一樣成為人們生活的標(biāo)配。家家都有機(jī)器人，人人都有無人機(jī)的時代即將到來，你準(zhǔn)備好了嗎？

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)發(fā)生了巨大的變化。從遙控飛行器（RPV）到無人駕駛飛機(jī)（UAV），再到無人宇宙空間監(jiān)視（UAS），無人機(jī)技術(shù)已然邁向了一個新的高度。

在近幾年的局部戰(zhàn)爭中，無人機(jī)在伊拉克和阿富汗的使用獲得成功被大肆宣傳。受此激勵，除了南極洲，地球上每個大洲的國家都在制造或迫不及待地要購買無人機(jī)。美媒一篇題為《全世界無人機(jī)需求高漲》的文章稱，在全球市場上，目前已經(jīng)有4000種無人機(jī)在銷售。美國仍將是最大的無人機(jī)客戶，占據(jù)全球市場的45%。但無人機(jī)的制造和采購增長并不局限于西方。中國對無人機(jī)的投入，從量上說甚至超過美國。

美國《航空周刊》雜志網(wǎng)站6月23日發(fā)表文章《在巴黎航展展示翼龍II 中國在無人機(jī)市場的獲勝宣言》，文中稱，中國在巴黎航展高調(diào)展示了1：1尺寸“翼龍2”無人機(jī)模型，這架模型周邊環(huán)繞著中國自行研制的配套武器，吸引了相當(dāng)?shù)淖⒁饬?。人們已?jīng)習(xí)慣于看到中國在西方軍火展會上展示縮比模型，這次的全尺寸模型則是首次看到，這表明了中國在無人機(jī)領(lǐng)域日益強(qiáng)大的自信。

那么，目前的無人機(jī)都在往哪個方面發(fā)展呢？

六大發(fā)展趨勢

首先是以戰(zhàn)場偵察和打擊結(jié)合為主要目的的無人機(jī)。在美國無人機(jī)的發(fā)展路線圖中，無人機(jī)被分為小中大和無人作戰(zhàn)四種類型，完成的任務(wù)也被分為18種。其中，偵察、精確目標(biāo)定位和指示總是排在第一位和第二位。

現(xiàn)在，無人機(jī)肩負(fù)著國家哨兵的重任。世界上裝備的無人機(jī)中大約80%都是偵察機(jī)，具體工作包括圖像偵察（可見光、紅外、光譜、雷達(dá)、激光）、信號偵察、氣象水文、磁、核生化等等。將偵察和打擊兩種模式結(jié)合在一起，能夠很好地實(shí)現(xiàn)“發(fā)現(xiàn)即摧毀”的作戰(zhàn)模式。這種將武器打擊模塊嵌入到偵察無人機(jī)中的解決思路備受軍方關(guān)注。像捕食者、獵人和死神這樣的無人偵察機(jī)已經(jīng)開始應(yīng)用這種模式。

其次是以火力打擊和空中對抗為主要需求的無人作戰(zhàn)飛機(jī)。例如，像人們比較熟悉的X47B，它是在美國福特級航母上配套使用的無人作戰(zhàn)飛機(jī);還有由法國牽頭，六國共同參與研制的“神經(jīng)元”無人作戰(zhàn)飛機(jī)。另外，還有英國“雷神”和俄羅斯“電鰩”。

第三個趨勢則是以特種偵察和“蜂群”作戰(zhàn)為主要目標(biāo)的微小型無人機(jī)系統(tǒng)。微型和小型無人機(jī)都有嚴(yán)格的定義，比如美國規(guī)定，微型無人機(jī)是指外形尺寸介于鷹和大型蝗蟲之間的無人機(jī)，小型無人機(jī)是指起飛總重量大于2.3公斤，小于25公斤的無人機(jī)。

近年來，隨著新型技術(shù)的出現(xiàn)，微小無人機(jī)異軍突起?，F(xiàn)在，人們可以看到各類小型機(jī)，例如像蚊子和蝴蝶這樣的昆蟲仿生無人機(jī)。這樣的無人機(jī)主要應(yīng)用在特種部隊(duì)“蜂群”作戰(zhàn)上?！胺淙骸弊鲬?zhàn)已經(jīng)成為了美軍重要的發(fā)展方向，從2015年3月開始，美國海軍就已經(jīng)開始測試低成本無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)技術(shù)（LOCUST）。該項(xiàng)目采用廉價(jià)的“郊狼”型無人機(jī)重量在6公斤左右，時速到到145公里，由無人機(jī)大炮接連發(fā)射升空。目前，已經(jīng)測試9架無人機(jī)自主編隊(duì)飛行，計(jì)劃2016年夏季進(jìn)行30架規(guī)模的蜂群作戰(zhàn)測試。

第四個趨勢是以新型動力技術(shù)為主要突破的超高速無人機(jī)和超長航時系統(tǒng)。超高速無人機(jī)一般是指巡航速度大于5馬赫的無人機(jī)（1馬赫大約是1200公里/小時），這種無人機(jī)需要通過火箭發(fā)動機(jī)、航空發(fā)動機(jī)和超燃沖壓發(fā)動機(jī)組合實(shí)現(xiàn)超高速飛行。超長航時無人機(jī)一般是指續(xù)航時間在48小時以上的無人機(jī)。這個層次的無人機(jī)和人們通常所說的消費(fèi)級無人機(jī)在超長航時上的概念是完全不一樣的，它的動力能源問題將通過太陽能、燃料電池、氫發(fā)動機(jī)和核動力來解決長航時的問題。

例如，在氫發(fā)動機(jī)無人機(jī)系統(tǒng)方面，美國波音公司研制的創(chuàng)造性的液氫動力無人機(jī)——“鬼眼”，它采用兩臺2.3升4缸發(fā)動機(jī)，每臺發(fā)動機(jī)可以產(chǎn)生150匹馬力。可在2萬米高空持續(xù)飛行4天，持續(xù)執(zhí)行監(jiān)視和偵察任務(wù)。而且它非常環(huán)保，產(chǎn)生的副產(chǎn)品只有水。這款無人機(jī)已于2012年6月實(shí)現(xiàn)首飛，繼續(xù)在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地測試。

在核動力長航時無人機(jī)系統(tǒng)方面，美國科學(xué)家已經(jīng)完成了新一代核動力無人機(jī)的理論和可行性研究。核動力新技術(shù)不僅能讓無人機(jī)連續(xù)飛行時間從“天”增加到“月”，還能給無人機(jī)武器、控制等系統(tǒng)增加動力。因其超長的續(xù)航時間，能大大減少后勤支持成本。目前正在開展提高核反應(yīng)堆安全性的相關(guān)工作，未來必將給無人機(jī)動力技術(shù)帶來革命性的變化。

在激光和微波輸能長航時無人機(jī)系統(tǒng)方面，美國洛克希德·馬丁公司與美國激光動力公司于2012年就在一款小型無人機(jī)上成功測試了一種新型激光輸能系統(tǒng)，無人機(jī)續(xù)航時間達(dá)到了48小時，而原來只具備2小時的續(xù)航時間。

除此之外，還有一種無人機(jī)是采用火箭助推、無動力滑翔的方式飛行。這種無人機(jī)是什么概念呢？也就是說，通過火箭把無人機(jī)帶到大氣層的臨界位置，然后以一定的角度和速度砸向大氣層，實(shí)現(xiàn)乘波飛行。這個方式類似于玩“水上漂”，就是把薄石片以一定的速度和角度打到水面上，讓石子在水上漂行，而大氣層就相當(dāng)于水面。無人機(jī)在這種狀態(tài)下，速度可以達(dá)到20馬赫。

臭鼬工廠副總裁阿爾·羅米格說過，速度是新的隱身手段，超高速飛行器將成為游戲的改變者。這種無人戰(zhàn)機(jī)一旦投入使用，將改變戰(zhàn)爭形態(tài)和“游戲規(guī)則”，使現(xiàn)有的攻防體系發(fā)生重大變革，既有的防御手段將面臨被“清零”的危險(xiǎn)，將會形成新的戰(zhàn)略威脅。

第五個趨勢則是無人機(jī)系統(tǒng)的智能化。無人系統(tǒng)面臨的九項(xiàng)瓶頸技術(shù)，其中互操作性、自主性、通信、安全、傳感器、計(jì)算機(jī)等六項(xiàng)都與信息技術(shù)密切相關(guān)。大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)（含互聯(lián)網(wǎng)）等新興信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，正在深刻影響著無人機(jī)技術(shù)的變革。無人機(jī)作為空中移動的傳感器節(jié)點(diǎn)，能夠在大地測繪、國土資源調(diào)查、氣象探測、交通監(jiān)管、工林業(yè)生產(chǎn)、物流運(yùn)輸、個人消費(fèi)等領(lǐng)域產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)。依托大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行綜合開發(fā)利用。

目前的無人機(jī)在執(zhí)行察打結(jié)合任務(wù)的時候，還需要技術(shù)人員來通過屏幕遠(yuǎn)程操作，觀察物體是不是目標(biāo)，能不能進(jìn)行打擊，而我們對未來無人機(jī)的要求是它能夠自己進(jìn)行判斷并進(jìn)行打擊，這也是無人機(jī)應(yīng)用的最高境界。

第六個趨勢則是以低空空域?yàn)橐劳械拿裼脽o人機(jī)。目前，除了主流航空企業(yè)在開展無人機(jī)業(yè)務(wù)外，大量的互聯(lián)網(wǎng)公司如亞馬遜、谷歌、Facebook，Gopro，騰訊、小米等也開始開始涉足無人機(jī)領(lǐng)域。研究應(yīng)用領(lǐng)域非常的廣泛，遙感探測類的數(shù)字地球感知是最重要的研究項(xiàng)目，接著是在國土調(diào)查、氣象探測和交通監(jiān)管和安全（搜捕、營救、反恐除爆）等領(lǐng)域，然后是在工農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，最后是在物流運(yùn)輸領(lǐng)域。其中，無人機(jī)在工農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域是的應(yīng)用非常巨大。美國研究無人機(jī)市場的時候提出，農(nóng)業(yè)絕對會成為無人機(jī)的主導(dǎo)市場。除了無人機(jī)在主流市場的應(yīng)用外，未來，娛樂也會成為無人機(jī)的消費(fèi)領(lǐng)域。

所以，我們能夠看到無人機(jī)的應(yīng)用之深、應(yīng)用之廣。總有一天，無人機(jī)將會和手機(jī)一樣成為人們生活的標(biāo)配。家家都有機(jī)器人，人人都有無人機(jī)的時代即將到來，你準(zhǔn)備好了嗎？

中國六款先進(jìn)的無人機(jī)

“翔龍”無人機(jī)是由中國自主研究和設(shè)計(jì)的一種大型無人偵察機(jī)。“翔龍”高空高速無人偵察機(jī)全機(jī)長14.33米，翼展24.86米，機(jī)高5.413米，正常起飛重量6800公斤，任務(wù)載荷600公斤，機(jī)體壽命暫定為2500Fh。巡航高度為18000米—20000米，巡航速度大于 700公里/小時;作戰(zhàn)半徑2000—2500公里，續(xù)航時間最大10小時，起飛滑跑距離350米，著陸滑跑距離500米。

“翔龍”無人機(jī)最大的特色在于它采取了罕見的連翼布局，這在中國飛機(jī)設(shè)計(jì)史上是一個大膽的突破。該機(jī)具有前翼、后翼兩對機(jī)翼，并且前后翼相連形成一個菱形的框架。前翼翼根與前機(jī)身相連，向后掠并帶翼梢小翼;后翼翼根與垂尾上端相連，向前掠并帶下反角;后翼翼尖在前翼翼展70%處與前翼呈90°連在一起。與常規(guī)飛機(jī)相比，連翼飛機(jī)具有結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)、抗墜毀能力強(qiáng)、抗顫振能力好、飛行阻力小、航程遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。

“翔龍”無人偵察機(jī)在機(jī)體設(shè)計(jì)上也與美國的“全球鷹”高空長航時監(jiān)視無人機(jī)非常相似，機(jī)身尾部背鰭上裝有復(fù)合材料發(fā)動機(jī)艙，進(jìn)氣口形狀為半橢圓形。機(jī)頭上部同樣是巨大的流線水泡形絕緣罩。任務(wù)載荷裝在機(jī)頭下部。起落架也為可收放的前三點(diǎn)起落架。

“翔龍”無人機(jī)還大量采用復(fù)合材料，機(jī)翼設(shè)計(jì)采用菱形布局，機(jī)身上曲線連續(xù)而光滑，都符合減小RCS反射面積的原則?？傮w來說，飛行高度達(dá)到20000米的時候，像“薩姆”-2這類射程為40公里左右的導(dǎo)彈，頂多只能防御陣地外側(cè)不足15公里左右的半徑范圍，而“愛國者”1/2也不足30公里。無人機(jī)在這個高度可以使用光學(xué)偵察設(shè)備在防區(qū)外觀察，如果有合成孔徑雷達(dá)還可以距離得更遠(yuǎn)，系統(tǒng)生存力非常高。

“翔龍”無人機(jī)目前能夠保證具有10小時以上的留空時間，巡航飛行速度超過750公里/時，比“全球鷹”快15%以上，有效任務(wù)載荷為650公斤，比“捕食者”大一倍多。

天翅高空無人偵察機(jī)，又稱作“天翼3”無人機(jī)。全機(jī)長8.9米，全機(jī)高3.44米，最大起飛重量2350公斤。戰(zhàn)時用來執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)偵察與監(jiān)視任務(wù)，獲得的偵察情報(bào)實(shí)時傳輸?shù)降孛鏈y繪站，為部隊(duì)快速機(jī)動作戰(zhàn)提供情報(bào)保障，平時進(jìn)行巡邏與監(jiān)視，為邊、海防服務(wù)。

彩虹-3是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。這款無人機(jī)體形較大，其翼展8米，機(jī)長5.5米，起飛重量達(dá)640公斤;有效載荷60公斤，最大載荷100公斤，可攜帶光電偵察設(shè)備甚至AR-1型空地導(dǎo)彈;巡航高度3000至5000米，最大升限6000米，較普通無人機(jī)更優(yōu)秀，配備3點(diǎn)式起落架，可以從跑道起飛，而其他無人機(jī)通常只能彈射起飛;采用活塞式發(fā)動機(jī)，滯空時間長達(dá)12小時，最大航程2400公里，許多載人戰(zhàn)機(jī)都難以企及。

彩虹-3掛載的AR-1型空地導(dǎo)彈，更是全世界頭一種專為無人機(jī)開發(fā)的類似武器。該彈性能類似著名的美制“小?！睂?dǎo)彈，采用慣性加GPS復(fù)合制導(dǎo)，重量僅45公斤，彈頭裝有6.8公斤高能混合炸藥，最大破甲厚度為1.4米。彩虹-3掛載這種對地攻擊利器后，完全可以打擊敵方坦克、固定工事等目標(biāo)。

“長鷹”無人機(jī)則是我國首款大型長航時無人機(jī)?！伴L鷹”長航時無人機(jī)研制成功，使我國無人機(jī)實(shí)現(xiàn)了由近中程、短航時，向遠(yuǎn)程、長航時的歷史性跨越。長航時無人機(jī)被譽(yù)為“大氣層內(nèi)的人造衛(wèi)星”，帶來了當(dāng)代戰(zhàn)爭模式的深刻變革。

翼龍無人機(jī)是一架中低空軍民兩用、長航時多用途無人機(jī)，裝一臺100馬力活塞發(fā)動機(jī)，具備全自主平輪， 翼龍無人機(jī)式起降和飛行能力。翼龍無人機(jī)可攜帶各種偵察、激光照射/測距、電子對抗設(shè)備及小型空地打擊武器?？蓤?zhí)行監(jiān)視、偵察及對地攻擊任務(wù)等任務(wù)，也可用于維穩(wěn)、反恐、邊界巡邏等。此外，翼龍無人機(jī)也可廣泛應(yīng)用于民用和科學(xué)研究等領(lǐng)域，如災(zāi)情監(jiān)視、輯毒走私、環(huán)境保護(hù)、大氣研究，以及地質(zhì)勘探、氣象觀測、大地測量、農(nóng)藥噴灑和森林防火等。

翼龍無人偵察機(jī)于2005年5月開始研制，2007年10月完成首飛，2008年10月完成性能/任務(wù)載荷飛行試驗(yàn)。依數(shù)據(jù)來看，該機(jī)性能酷似美軍著名的“捕食者”無人攻擊機(jī)，該機(jī)因以善于在伊拉克和阿富汗制造“斬首行動”而聞名。據(jù)了解，該機(jī)雖然性能不亞于美軍“捕食者”，但價(jià)格卻遠(yuǎn)比對方低得多。

當(dāng)今世界航空裝備正向無人化、隱身化、智能化和精準(zhǔn)化的趨勢發(fā)展，美軍已將無人作戰(zhàn)飛機(jī)投入戰(zhàn)場使用，很多國家也將無人作戰(zhàn)飛機(jī)作為未來裝備發(fā)展的重點(diǎn)。國產(chǎn)“利劍”無人機(jī)驗(yàn)證機(jī)是結(jié)合我國國情和無人機(jī)技術(shù)發(fā)展而研制的一種新型、高性能對地攻擊型無人作戰(zhàn)飛機(jī)。

“利劍”隱身無人機(jī)是繼美國X-47和歐洲多國聯(lián)合研制的“神經(jīng)元”無人機(jī)之后，現(xiàn)有的第三種該類型無人機(jī)。這也使中國成為第三個掌握隱身無人機(jī)技術(shù)的國家，該機(jī)目前已經(jīng)做好進(jìn)行試飛的準(zhǔn)備。報(bào)道稱，該型無人機(jī)為解放軍空軍和海軍航空兵執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)而設(shè)計(jì)，它還可以被用來沿著漫長的偶爾引發(fā)爭議的邊界執(zhí)行偵察任務(wù)。

目前，實(shí)現(xiàn)隱身無人機(jī)應(yīng)用和實(shí)戰(zhàn)的國家只有1個，即美國。實(shí)現(xiàn)隱身無人機(jī)首飛的有2個國家：美國和法國。已經(jīng)制造出原型機(jī)的國家有3個：中國、美國和法國。存在隱身無人機(jī)發(fā)展計(jì)劃的國家有6個：中國、美國、法國、英國、俄羅斯和印度。另外，進(jìn)行隱身無人機(jī)研究的國家有4個：瑞典、意大利、以色列和伊朗。

隱身無人機(jī)俱樂部顯然是一個門檻較高的“技術(shù)大國會所”。