2018年無人機領域十件大事

軍用無人機集群技術取得進展，民用無人機集群表演成為新時尚

2018年1月8日，俄羅斯國防部宣布：駐敘利亞防空部隊成功攔截了13架無人機群襲，其中10架意圖攻擊赫梅米姆空軍基地，另外3架飛向俄海軍在塔爾圖斯的物資供應站。俄羅斯電子戰(zhàn)部隊成功奪取6架無人機的控制權，使3架降落、3架墜毀在俄軍基地外，剩下7架被“鎧甲”-S1彈炮合一防空系統(tǒng)擊落。2018年4月18日，美國代奈提克斯公司擊敗通用原子航空系統(tǒng)公司，獲得了國防高級研究計劃局“小精靈”項目價值3860萬美元、為期21個月的第三階段合同。“小精靈”項目旨在探索小型無人機蜂群的空中發(fā)射和回收等關鍵技術，為此代奈提克斯公司計劃2019年下半年在C-130運輸機上實施多架“小精靈”無人機的發(fā)射和安全試驗。

2018年，廣州億航智能技術有限公司開啟“千機變”，將無人機集群表演數(shù)量推進到1000架以上。在2018年4月29日“西安年·最中國”活動主會場，廣州億航白鷺科技有限公司首次完成1300余架無人機編隊表演，刷新英特爾在平昌冬奧會開幕儀式上創(chuàng)下的1218架吉尼斯最多無人機編隊的歷史成績。2018年8月9日，由1589架無人機組成的表演編隊點亮廈門夜空，創(chuàng)下全新的吉尼斯世界紀錄。

載人無人機與無人駕駛飛行汽車成立新熱點

目前世界上已經(jīng)有超過 150項各類飛行汽車項目，隨著電動能源普及、自動駕駛及無人飛行控制技術的成熟，相信在不久的將來人類出行交通方式將發(fā)生很大改變。

2018 年，由吉利汽車收購的全資子公司美國Terrafugia 公司研發(fā)設計的全球首款飛行車發(fā)布，該飛行汽車計劃于 2019年在美國正式上市。該款名為Transition的雙座飛行汽車采用折疊機翼，可在 1 min內(nèi)完成地面行駛模式和空中飛行模式的切換。

Transition安裝有現(xiàn)有通用飛機的貨架發(fā)動機和螺旋槳產(chǎn)品，為適應各國法規(guī)的要求，它在地面運行期間采用電驅(qū)動方式，滿足環(huán)保、防撞擊、安全性等各方面要求，而在飛行階段通過展開機翼，像飛機一樣飛行，最高時速為 160 km/h，空中續(xù)航 640 km，起飛滑跑距離為 425 m。處于飛行模式下的飛行汽車將滿足各國適航要求，Transition 也是現(xiàn)階段僅有的幾個同時滿足公路運行及飛行條件的飛行汽車。

空中客車公司（Airbus）聯(lián)合奧迪及意大利設計公司（ItalDesign）推出的 Pop.Up 飛行汽車，車身與基座可以分離開，并有 1個四旋翼飛行器與車身配合，可以在飛行模式或地面模式中隨意切換，隨時變身成為飛機或汽車。該設計方案極度弱化了駕駛員與整個系統(tǒng)運行的干預，采用全自主運行方式，乘客只需要設定目的地，飛行汽車會根據(jù)實際路況選擇地面及空中的運行路線。這輛電動飛行汽車配有 5級自動駕駛技術，未來將為城市提供更舒適、環(huán)保、節(jié)省空間的共享型出行方式。

“離子風”無人機問世

2018年 11月，美國麻省理工學院工程師設計出一種不依靠螺旋槳產(chǎn)生推力或動力，無需傳統(tǒng)能源驅(qū)動的“離子風”無人機。該無人機由增壓空氣分子提供動力，利用電流通過薄、厚兩個電極時產(chǎn)生的空氣推力推動，實現(xiàn)了推進系統(tǒng)無運動組件的持續(xù)飛行，相關論文發(fā)表在《Nature》雜志上。該技術可用于低噪聲要求的飛機動力系統(tǒng)研究，現(xiàn)有設計方案具有簡單的機械結構和環(huán)保等特性。

“離子風”無人機采用滑翔機式布局，無人機全重約 2.3 kg，翼展達 5 m，該無人機通過在機翼的前緣和下側配有細線作為正極，機翼的后緣配有粗線作為負極，無人機通過鋰聚電池進行供電。無人機飛行期間，機翼的前后緣可產(chǎn)生 40 kV的高壓，導致空氣分子被電離而相互碰撞驅(qū)動飛機。經(jīng)過多次測試，該無人機已能穩(wěn)定飛行 60 m（測試場地的最大距離）。目前該無人機尚沒有在戶外進行遠距離飛行測試，課題組目標是通過提高單位面積內(nèi)產(chǎn)生的推力密度，用更低電壓制造出更多“離子風”的方式讓無人機飛行更遠“離子風”推進系統(tǒng)的低噪聲特性，有望在未來實現(xiàn)多種應用。

俄羅斯研制新型核動力無人潛航器

2018年3月1日，俄羅斯總統(tǒng)普京向聯(lián)邦議會發(fā)表2017年度國情咨文，期間展示了6型新式武器的作戰(zhàn)演示視頻，并公布了關鍵性能，引起眾人極大關注。其中放映的無人潛航器視頻中，前半段為處于試驗階段的“大鍵琴”-2R無人潛航器，后半段為6型新式武器之一的核動力無人潛航器。核動力無人潛航器為增強俄戰(zhàn)略核威懾力有效性而研制，世界絕無僅有，可攜帶核彈頭，具有洲際航程，難以被反導系統(tǒng)攔截，毀傷航母編隊和岸上設施等重要目標的威力巨大。

外界表示，俄羅斯2015年開始秘密研發(fā)“狀態(tài)”-6核動力無人潛航器。2018年3月，普京公開核動力無人潛航器后，官方除宣布命名為“海神”（Poseidon）外，再未披露更多技術細節(jié)。但經(jīng)美國專家認定，“海神”即是已研制多年的“狀態(tài)”-6，由俄羅斯最權威的兩家潛艇設計機構——紅寶石中央海洋技術設計局和圣彼得堡孔雀石海洋機械制造設計局聯(lián)合研制。

“海神”具有大潛深、高航速、遠航程、難攔截等性能優(yōu)勢，可攜帶核彈頭，引發(fā)核污染或海嘯，對敵方航母編隊和重要近岸設施的摧毀能力極強。目前該裝備使用的小型核動力系統(tǒng)已經(jīng)完成為期數(shù)年的試驗工作，預計未來服役后，將增加俄羅斯核武器的多樣性和有效性。

航空工業(yè)“啟明星”太陽能無人機驗證機成功首飛

“啟明星”無人驗證機于2018年5月份完成了首架20m翼展驗證機機體制造，7月完成了首架20m翼展驗證機系統(tǒng)集成和交付、9月完成了首架20m翼展驗證機系統(tǒng)功能試驗、結構剛度和模態(tài)耦合試驗，并完成了滑行試驗和遙控首飛;10～11月完成首架20m翼展驗證機太陽能電池板鋪設。其中，10m翼展驗證機實現(xiàn)了5h連續(xù)飛行，驗證了能源工作和轉換，為后續(xù)奠定了堅實基礎。該驗證機采用大尺寸復合材料結構，通過機翼表面的太陽能電池板吸收太陽能，具有臨近空間巡航飛行的能力和連續(xù)留空飛行能力，可進行全天候飛行。

“啟明星”依托一飛院在大型飛機設計領域的雄厚基礎和優(yōu)勢資源，早在2016年就成功研制了10m翼展技術驗證機，通過近兩年對高效氣動布局、輕質(zhì)結構和能源綜合管理等關鍵技術的深化驗證，以及自主飛行、全系統(tǒng)驗證試飛、長航時試飛等試飛科目持續(xù)開展，于2018年9月實現(xiàn)了長航時連續(xù)飛行。

無人機空中管理取得實質(zhì)性進展

2018年3月6日，在巴爾的摩會議中心舉辦的第3屆美國聯(lián)邦航空局（FAA）無人駕駛航空器系統(tǒng)年度研討會上，美國聯(lián)邦航空局宣布，將其低空授權和通知備案能力（LAANC）系統(tǒng)，擴展應用至全國500個機場。美國國家航空航天局（NASA）啟動了“無人機融入國家空域系統(tǒng)”（UAS-NAS）項目，由NASA、FAA、通用原子公司和霍尼韋爾公司合作對無人機感知與避讓系統(tǒng)概念進行驗證，包括開展無人機避撞系統(tǒng)在沒有人為干預情況下的空中碰撞試驗，以及建立該領域的技術標準等。

歐洲單一天空空中交通管理研究計劃（SESAR）正在開發(fā) U-space，通過利用數(shù)字化和自動化數(shù)據(jù)技術，提供包括安全、交互、物聯(lián)網(wǎng)和安保等服務，確保在各等級和各類型空域環(huán)境中的無人機飛行任務順利開展。U-space提出了 4項服務內(nèi)容及計劃，U1為基礎服務、U2為初始服務、U3為高級服務、U4為全面服務。U1服務預計將在2019年全面使用，U2運行前演示也將進行。U3～U4研究的第一個結果將在2019年完成，演示和推廣計劃在2020年初完成，具體時間由各個國家決定。

中國民用航空局（CAAC）則批準試用了9家無人機云系統(tǒng)（UACS），分別為U-Cloud、U-Care、飛云、北斗云、無憂云、大翼鷹眼、知翼（Findrone）、沃天宇和極飛云。其基本構想是通過無人機連入云系統(tǒng)，由云系統(tǒng)供應商最終連接到綜合的民用無人機運營管理系統(tǒng)（UOMS），實現(xiàn)對整個國家民用無人機的監(jiān)管，并將UOMS與軍用無人機管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)全部無人機系統(tǒng)的接入和統(tǒng)一管控。同時，這些云系統(tǒng)還提供飛行警報、地理導航、注冊和飛機定位等服務。

“翼龍”無人機突破重大里程碑

2018年12月23日，“翼龍”系列的“翼龍”Ⅰ-D無人機在中國西部某機場成功實現(xiàn)首飛，這是航空工業(yè)適應市場需要，在“翼龍”系列無人機成熟系統(tǒng)基礎上研制的一種全復材、高性能、中空長航時、多用途的無人機系統(tǒng)。12月25日，航空工業(yè)集團在成都舉行中航（成都）無人機系統(tǒng)股份有限公司揭牌成立暨“翼龍”無人機第100架交付儀式。第100架“翼龍”系列無人機通過全部驗收，即將交付，創(chuàng)下了中國無人機出口的新記錄，這也是我國完全自主知識產(chǎn)權的“翼龍”系列無人機發(fā)展道路上一個新的里程碑。第100架翼龍無人機的成功交接，是中國航空工業(yè)在高端無人機產(chǎn)業(yè)領域踐行軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略的又一重要成果。這標志著“翼龍”無人機突破重大里程碑，自信參與競爭激烈的國際中高空長航時無人機市場，開啟新征程，續(xù)寫新傳奇。

“黃貂魚”無人機項目落戶波音

2017年10月美國海軍發(fā)布了艦載無人加油機項目MQ-25的工程與制造發(fā)展階段最終招標書后，諾斯羅普·格魯門公司、通用原子航空系統(tǒng)、洛克希德·馬丁和波音參與競爭。2018年1月3日，對外發(fā)布了競標樣機的短視頻;2018年1月9日，美國“The Driver”網(wǎng)站刊登了停放在波音公司圣路易斯工廠停機坪的MQ-25競標樣機全景圖。2018年1月4日，英國《飛行國際》報道稱，波音公司的MQ-25航母艦載無人加油機的競標樣機名為T1。波音公司的競標方案都特別強調(diào)隱身性能，很可能都保留了競標UCLASS項目的方案外形。8月30日美國海軍宣布波音公司獲得了MQ-25A“黃貂魚”艦載無人加油機的勝利，被授予一份價值8.05億美元的合同，波音公司將對四架MQ-25A無人機進行設計、開發(fā)、制造、測試、驗證、認證、交付和支持，并整合到航母艦載機聯(lián)隊直到形成初始作戰(zhàn)能力。根據(jù)美國海軍的規(guī)劃，這4架“黃貂魚”將在2024年實現(xiàn)初始作戰(zhàn)能力，比之前的計劃有所提速。第一架MQ-25A將在2021年開始試飛，然后展開上艦測試、修改航空母艦操作程序、培訓維護人員和無人機操作員、建立后勤供應鏈等操作。美國海軍最終計劃購買72架MQ-25A，總成本約為130億美元，單價將達1.8億美元。

通用型無人運輸機“探路星”總裝下線

2018年11月，由中國航空工業(yè)集團公司第一飛機設計研究院完成的“小鷹”500改裝項目——通用型無人運輸機“探路星”總裝下線?！靶→棥?00通用飛機被譽為“空中奔馳”，是中國第一架按照中國民航適航規(guī)章設計生產(chǎn)、擁有自主知識產(chǎn)權的輕型多用途飛機，為下單翼、單發(fā)活塞飛機，于2003年10月完成首飛，至今已有80余架交付國內(nèi)外，具有優(yōu)良的飛行特性，良好的經(jīng)濟性、可靠性和安全性?！疤铰沸恰睙o人機，繼承了“小鷹”500的優(yōu)良品質(zhì)，保留了原機經(jīng)濟高效的布局，通過對現(xiàn)有飛機進行航電和自動駕駛系統(tǒng)的改裝，搭載飛行控制系統(tǒng)、機載數(shù)據(jù)鏈路使其具備遠程無人駕駛能力，預計2019年完成滑行和試飛工作。

2018年3～6月，“探路星”無人機完成飛機總裝和系統(tǒng)集成;7月份完成樣機與地面站全系統(tǒng)閉環(huán)試驗;8月份完成樣機和地面站全系統(tǒng)功能聯(lián)試;9月份完成發(fā)動機試車和機上全系統(tǒng)功能試驗;10月開始滑行試驗。該項目在院內(nèi)首次自主開發(fā)了無人機飛行控制系統(tǒng)，并進行第三方測評，填補了專業(yè)空白，為后續(xù)無人機研制打下了堅實基礎。在項目實施過程中，團隊成員全年跟產(chǎn)跟試800余人天，組織外場技術攻關10余次，努力克服了信心經(jīng)驗不足、成品備件緊缺和外場協(xié)調(diào)復雜等困難。目前團隊仍在石家莊外場改裝排故，計劃2019年1月底前完成低速和中速滑行。

“捕食者”無人機謝幕

2018年年初，美國空軍宣布，將在2018年夏季讓所有的MQ-1“捕食者”無人機退出現(xiàn)役，并稱，已經(jīng)開始進行相關的人事和訓練調(diào)整，全面轉向使用MQ-9“收割者”無人機。2018年3月9日，美國克里奇空軍基地最后一架執(zhí)行任務的 MQ-1“捕食者”無人機完成任務后降落，這也是 MQ-1型無人機最后一次執(zhí)行任務。這標志著拉開了無人機作戰(zhàn)時代大幕的“捕食者”無人機謝幕。

美國通用原子公司與1991年開始為美國空軍研制“捕食者”A無人機，1994年具備了初始作戰(zhàn)能力，1995年正式進入美國空軍服役，當時該機被稱為 RQ-1 ，原本設計并不能攜帶武器，主要承擔偵察任務，在科索沃戰(zhàn)爭中“捕食者”A提供了大量戰(zhàn)場情報，不僅為持久的空襲行動提供了及時準確的目標指引，也為地面部隊繪制了全面精準的地理坐標。在2001年11月，美國空軍用一架RQ-1B的兩枚“海爾法”反坦克導彈，擊斃了“基地”組織的三號人物。這也是“捕食者”首次作為一個武器平臺來使用，意味著“捕食者”從偵察無人機向多用途無人機的轉變，開創(chuàng)了全球“察打一體”無人機的先河。

據(jù)美國空軍的計劃，“捕食者”退役后留下的空缺，將全部由MQ-9“收割者”無人機填補。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（海洋 編譯）