摘 要:無(wú)人機(jī)(Unmanned Aerial Vehicles,UAV)是“無(wú)人駕駛空中飛行器”或“遙控駕駛飛行器”的簡(jiǎn)稱(chēng),是當(dāng)今世界上軍用武器發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn),無(wú)人機(jī)通常是指無(wú)人駕駛,自主推進(jìn),由無(wú)線(xiàn)電遙控或自身程序控制,利用空氣動(dòng)力承載飛行并可回收重復(fù)使用的飛行器。在軍事上可用于空中偵察與監(jiān)視、目標(biāo)定位、誘餌、火力攻擊、戰(zhàn)損評(píng)估,以及電子對(duì)抗、通信中繼等。軍用無(wú)人機(jī)的發(fā)展會(huì)越來(lái)越快速,逐步在未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)上扮演更加重要的角色。
關(guān)鍵詞: 無(wú)人機(jī) 軍用武器 發(fā)展趨勢(shì)
目前世界上包括美國(guó)、以色列、加拿大、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、俄羅斯等在內(nèi)的30多個(gè)國(guó)家擁有數(shù)百種型號(hào)無(wú)人機(jī),總計(jì)幾萬(wàn)架。無(wú)人機(jī)在執(zhí)行許多任務(wù)方面遠(yuǎn)比有人機(jī)更具特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),因而也更有效。有人預(yù)言,無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)(UCAV)將有可能成為21世紀(jì)空中作戰(zhàn)的新式武器,成為空中作戰(zhàn)的主導(dǎo)力量。還應(yīng)指出,除軍用外,無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域也有極為廣泛的應(yīng)用前景。
一、無(wú)人機(jī)發(fā)展過(guò)程
1917年英國(guó)人研制成功了世界上第一架無(wú)人機(jī),從此無(wú)人機(jī)經(jīng)過(guò)了無(wú)人靶機(jī)、預(yù)編程序控制無(wú)人偵察機(jī)、指令遙控?zé)o人偵察機(jī)和復(fù)合控制多用途無(wú)人機(jī)的發(fā)展過(guò)程。無(wú)人機(jī)的主要軍事任務(wù)包括照相偵察、信號(hào)情報(bào)搜集、防空火力誘餌、防空陣地位置標(biāo)識(shí)、直升機(jī)航路偵察、戰(zhàn)場(chǎng)損傷評(píng)估、火炮校正和人員搜救等任務(wù),為武器系統(tǒng)提供目標(biāo)定位、目標(biāo)指示、目標(biāo)動(dòng)態(tài)監(jiān)視和目標(biāo)毀傷評(píng)估的實(shí)時(shí)情報(bào)。由于無(wú)人機(jī)在執(zhí)行前線(xiàn)和深入敵后的作戰(zhàn)任務(wù)中無(wú)人員損傷且連續(xù)作戰(zhàn)性強(qiáng),因此深受世界各國(guó)作戰(zhàn)部隊(duì)的廣泛歡迎,并且各國(guó)對(duì)無(wú)人機(jī)作為軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力倍增器的作用與地位及其潛在的軍事價(jià)值取得了共識(shí),從而為無(wú)人機(jī)的迅速發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力??v觀無(wú)人機(jī)的發(fā)展歷史,大致經(jīng)歷了四個(gè)階段:
第一階段,即上世紀(jì)50~60年代,主要用作防空兵器性能鑒定和部隊(duì)訓(xùn)練的靶機(jī);
第二階段,即上世紀(jì)70年代以后,除用作靶機(jī)外,大量用作執(zhí)行戰(zhàn)場(chǎng)軍事偵察任務(wù)的無(wú)人偵察機(jī);
第三階段,即80年代以后,其用途大為擴(kuò)充,廣泛用于目標(biāo)指示、戰(zhàn)果評(píng)估,以及大地測(cè)繪、資源探測(cè)、環(huán)保監(jiān)視、交通管理等各種用途。此期間無(wú)人機(jī)的飛行控制與飛行管理也有很大改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了超視距控制和自主飛行;
第四階段,即海灣戰(zhàn)爭(zhēng)之后,在軍事需求推動(dòng)和技術(shù)進(jìn)步的支持下,無(wú)人機(jī)進(jìn)入飛速發(fā)展階段,各種類(lèi)型、各種型號(hào)的無(wú)人機(jī)不斷涌現(xiàn),自動(dòng)化和智能化程度大大提高。在20世紀(jì)90年代后的四次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中,美國(guó)及其盟國(guó)動(dòng)用了各自先進(jìn)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng),參戰(zhàn)的無(wú)人機(jī)不僅數(shù)量、種類(lèi)和型號(hào)多,而且貫穿戰(zhàn)爭(zhēng)的全過(guò)程。
二、無(wú)人機(jī)的種類(lèi)與特點(diǎn)
1.無(wú)人機(jī)的分類(lèi)。目前,世界研制生產(chǎn)無(wú)人機(jī)種類(lèi)繁多,提出了各種不同的無(wú)人機(jī)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),所以分類(lèi)各異。例如,按用途可分為無(wú)人偵察機(jī)、電子戰(zhàn)無(wú)人機(jī)、無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)和多用途無(wú)人機(jī)等;按航程可分為近程、中程和遠(yuǎn)程無(wú)人機(jī);按大小可分為大型、中型、小型和微型無(wú)人機(jī);按結(jié)構(gòu)可分為固定翼無(wú)人機(jī)、旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)和垂直起降無(wú)人機(jī)等。
2.無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)。無(wú)人機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中逐漸替代有人機(jī),得到大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用,與它自身的優(yōu)點(diǎn)是分不開(kāi)的。它與有人駕駛飛機(jī)相比,具有以下特點(diǎn):
2.1機(jī)體靈活性好,體積小、重量輕。由于無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)不用考慮駕駛員的部分,機(jī)身可以設(shè)計(jì)得很小,同時(shí)使用較輕的材料以減輕機(jī)身重量,提高生存能力和飛行速度。
2.2可擔(dān)負(fù)多載荷任務(wù)并進(jìn)行遠(yuǎn)距離、長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航。與相同體積和重量的有人機(jī)相比,無(wú)人機(jī)有更多的空間和載重量用來(lái)承載燃料、武器和設(shè)備等,提高了工作效率,延長(zhǎng)了續(xù)航時(shí)間。同時(shí),不用考慮飛行員自身的承受極限和飛行加速度的影響,可執(zhí)行更復(fù)雜的飛行作戰(zhàn)任務(wù)。
2.3隱身性能好,生存能力強(qiáng),費(fèi)用低廉。與載重量相當(dāng)?shù)挠腥笋{駛飛機(jī)相比,無(wú)人機(jī)造型小巧,機(jī)體靈活,可采用雷達(dá)反射特征不敏感的材料制造以達(dá)到較好的隱身效果,從而躲避敵人的探測(cè)。目前,大部分中小型無(wú)人機(jī)的價(jià)格已降至有人駕駛飛機(jī)的l/10左右,而小型無(wú)人機(jī)更是價(jià)格低廉。
2.4安全系數(shù)高,自主控制能力強(qiáng)。無(wú)人機(jī)最大的特點(diǎn)就是機(jī)上無(wú)人駕駛,使其可以擔(dān)負(fù)許多有人機(jī)無(wú)法執(zhí)行的特殊、危險(xiǎn)且艱巨的任務(wù)。
2.5適應(yīng)性強(qiáng)。無(wú)人機(jī)的發(fā)射比較簡(jiǎn)單、靈便、多樣,可由地面、艦艇發(fā)射或母機(jī)攜帶至空中發(fā)射。另外,無(wú)人機(jī)回收也較簡(jiǎn)單,可以用降落傘或攔截網(wǎng)回收,這為部隊(duì)靈活機(jī)動(dòng)的軍事行動(dòng)創(chuàng)造了有利條件。
三、各國(guó)發(fā)展?fàn)顩r
放眼全球,無(wú)論在無(wú)人機(jī)的研制水平,技術(shù)成熟程度,裝備規(guī)模、數(shù)量、種類(lèi)和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)上,美國(guó)都處于世界領(lǐng)先地位??梢哉f(shuō),美國(guó)的無(wú)人機(jī)代表著世界無(wú)人機(jī)最先進(jìn)的水平,引領(lǐng)著世界無(wú)人機(jī)發(fā)展的潮流。以色列的無(wú)人機(jī)水平僅次于美國(guó),以色列具有研制、生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用無(wú)人機(jī)的豐富經(jīng)驗(yàn),是無(wú)人機(jī)技術(shù)與成機(jī)最大的輸出國(guó)之一。世界許多國(guó)家在發(fā)展無(wú)人機(jī)時(shí)都曾借鑒以色列的成功經(jīng)驗(yàn),并從以色列引進(jìn)技術(shù),或進(jìn)口其無(wú)人機(jī)。近幾年,以色列研制出一系列專(zhuān)為小型部隊(duì)設(shè)計(jì)的便攜式無(wú)人機(jī),可采用多種方式發(fā)射,自主飛行,能攜帶電視和紅外系統(tǒng),具有實(shí)時(shí)信號(hào)傳輸能力。俄羅斯早在20世紀(jì)60年代初就研制出了性能先進(jìn)的“鷹”系列高空遠(yuǎn)程無(wú)人偵察機(jī)。俄羅斯無(wú)人機(jī)的突出特點(diǎn)是小型無(wú)人機(jī)的研制進(jìn)展較快,除已裝備部隊(duì)和多次投入實(shí)戰(zhàn)使用的蜜蜂無(wú)人機(jī)外,又研制出了十幾種小型無(wú)人機(jī),并且大多是海、陸、空三軍通用型。該國(guó)為了在保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)節(jié)省經(jīng)費(fèi),采取多研制,少生產(chǎn)、少裝備的方法,但資金短缺、管理機(jī)構(gòu)不健全等問(wèn)題,將嚴(yán)重制約該國(guó)無(wú)人機(jī)的發(fā)展。西歐各國(guó)無(wú)人機(jī)的發(fā)展雖落后于美、以?xún)蓢?guó),但近年來(lái)進(jìn)步迅速,扭轉(zhuǎn)了長(zhǎng)期以來(lái)只有少數(shù)中、小型無(wú)人偵察機(jī)列裝的落后局面。此外歐洲國(guó)家還在加緊合作,聯(lián)合研制新型高性能無(wú)人機(jī)。亞洲近年來(lái)也熱衷于發(fā)展無(wú)人機(jī),日本、印度、韓國(guó)、新加坡、巴基斯坦、馬來(lái)西亞以及我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)都已研制出了自己的無(wú)人機(jī)。隨著亞太地區(qū)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和軍備競(jìng)賽的日益抬頭,該地區(qū)無(wú)人機(jī)的投入將可能超過(guò)歐洲,在技術(shù)水平方面也將有長(zhǎng)足進(jìn)步。
四、無(wú)人機(jī)發(fā)展趨勢(shì)
1.現(xiàn)存問(wèn)題。
1.1小型無(wú)人機(jī)由于機(jī)身重量較輕,故存在易受大風(fēng)等惡劣天氣狀況的影響,使其不能保證正常的執(zhí)行任務(wù)。
1.2無(wú)人機(jī)在數(shù)據(jù)傳送上的理想狀態(tài)是高數(shù)據(jù)傳輸率及零誤碼和延時(shí),但是在實(shí)際的過(guò)程中仍受信道、外界環(huán)境及敵方的干擾和其他因素的影響。
1.3隨著人工智能技術(shù)在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的運(yùn)用,無(wú)人機(jī)自主控制識(shí)別的能力不斷增強(qiáng),但大量試驗(yàn)驗(yàn)證,無(wú)人機(jī)仍不能有效區(qū)分目標(biāo)的真假,在危機(jī)時(shí)刻并不能做到選擇最佳方案克敵制勝并減少傷亡。
1.4由于無(wú)人機(jī)相關(guān)技術(shù)的成熟與發(fā)展,對(duì)操作人員在技術(shù)上和綜合素質(zhì)上提出了更高的要求,既要掌握操作控制技術(shù),又應(yīng)具有決策判斷能力。
2.發(fā)展趨勢(shì)。世界主要國(guó)家研制、裝備未來(lái)軍用無(wú)人機(jī)有以下發(fā)展趨勢(shì)。
2.1由輔戰(zhàn)裝備向主戰(zhàn)裝備地位的轉(zhuǎn)變。無(wú)人戰(zhàn)斗飛機(jī)由于不用考慮駕駛?cè)藛T的各種生理要求,可根據(jù)執(zhí)行的任務(wù)需要設(shè)計(jì)成為滿(mǎn)足超長(zhǎng)航時(shí)、高戰(zhàn)斗性能等的結(jié)構(gòu),其角色扮演將由偵察、監(jiān)視為主轉(zhuǎn)變?yōu)楣簟?zhàn)斗為主。在不久的將來(lái),無(wú)人戰(zhàn)斗飛機(jī)將在空對(duì)空作戰(zhàn)中取代有人機(jī),成為我軍空中對(duì)敵精確打擊的有效武器之一。
2.2高空、長(zhǎng)航時(shí)。小型短程無(wú)人機(jī)適合近距離戰(zhàn)場(chǎng)偵察、目標(biāo)指示、火力校準(zhǔn)等,但很難滿(mǎn)足電子對(duì)抗、電子偵聽(tīng)的需要,主要存在承載能力小,供電不足,續(xù)航時(shí)間短等問(wèn)題。發(fā)展高空、長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)是必然趨勢(shì)。
2.3智能化。隨著微電子技術(shù)、自動(dòng)監(jiān)視和導(dǎo)航定位技術(shù)的發(fā)展,研制智能化無(wú)人機(jī)已成為可能。智能化無(wú)人機(jī)能夠自主地飛到目標(biāo)區(qū),自主搜索目標(biāo)、探測(cè)敵方的地形特征和搜索戰(zhàn)術(shù)部署情況,并識(shí)別戰(zhàn)機(jī)與威脅,自主決策行動(dòng),并攜帶智能武器系統(tǒng)。
2.4隱身性?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)遠(yuǎn)程奔襲和精確打擊的作戰(zhàn)方式對(duì)隱身性能的要求越來(lái)越高。無(wú)人機(jī)體積小、重量輕、采取獨(dú)特的外形設(shè)計(jì),使其雷達(dá)反射截面積比有人駕駛飛機(jī)小得多,而且無(wú)人機(jī)機(jī)體表面涂著隱身性能很好的涂料,使其隱身能力大大增強(qiáng)。
2.5微型化。微型無(wú)人機(jī)通常指基準(zhǔn)尺寸(長(zhǎng)度和翼展)小于15cm 的無(wú)人機(jī),重量不超過(guò)1kg,這種無(wú)人機(jī)用雷達(dá)或紅外傳感器很難探測(cè),飛行起來(lái)很安靜,常使人無(wú)法察覺(jué)。隨著納米技術(shù)、微型傳感器技術(shù)、微電波技術(shù)的進(jìn)步,微型無(wú)人機(jī)將得到進(jìn)一步的發(fā)展。
五、結(jié)語(yǔ)
在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)零傷亡要求和戰(zhàn)場(chǎng)信息化的大背景下,軍用無(wú)人機(jī)的發(fā)展恰恰滿(mǎn)足了未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的需求。因此,軍用無(wú)人機(jī)必將呈現(xiàn)越來(lái)越快速的發(fā)展趨勢(shì),逐步成為承擔(dān)大規(guī)模對(duì)空、對(duì)地作戰(zhàn)任務(wù)的主力,在未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)上扮演更加重要的角色。
參考文獻(xiàn):
[1]薛鵬,陽(yáng)再清. 軍用無(wú)人機(jī)目標(biāo)特性綜述. 指揮控制與仿真. 2016;38(3):76-8.
[2]景巖. "無(wú)人機(jī)發(fā)展綜述." 才智 16 (2013): 170.
[3]董彥非, 榮康, 高杰. 飛機(jī)飛行品質(zhì)規(guī)范發(fā)展綜述. 飛行力學(xué). 2010;28(5):1-4.
[4]秦博, 王蕾. 無(wú)人機(jī)發(fā)展綜述. 飛航導(dǎo)彈. 2002(8):4-10.
[5]李炳榮, 江鴻, 王紅星. 軍用無(wú)人機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展探析. 飛航導(dǎo)彈. 2003(11):40-3.
作者簡(jiǎn)介:謝奇,單位:中國(guó)人民解放軍裝甲兵學(xué)院裝甲兵模擬訓(xùn)練中心,職務(wù):教員。