軍用無人機(jī)集群技術(shù)取得進(jìn)展,民用無人機(jī)集群表演成為新時(shí)尚
2018年1月8日,俄羅斯國防部宣布:駐敘利亞防空部隊(duì)成功攔截了13架無人機(jī)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(yīng)站。俄羅斯電子戰(zhàn)部隊(duì)成功奪取6架無人機(jī)的控制權(quán),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(jì)劃局“小精靈”項(xiàng)目價(jià)值3860萬美元、為期21個(gè)月的第三階段合同?!靶【`”項(xiàng)目旨在探索小型無人機(jī)蜂群的空中發(fā)射和回收等關(guān)鍵技術(shù),為此代奈提克斯公司計(jì)劃2019年下半年在C-130運(yùn)輸機(jī)上實(shí)施多架“小精靈”無人機(jī)的發(fā)射和安全試驗(yàn)。
2018年,廣州億航智能技術(shù)有限公司開啟“千機(jī)變”,將無人機(jī)集群表演數(shù)量推進(jìn)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(jī)編隊(duì)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(jī)編隊(duì)的歷史成績。2018年8月9日,由1589架無人機(jī)組成的表演編隊(duì)點(diǎn)亮廈門夜空,創(chuàng)下全新的吉尼斯世界紀(jì)錄。
載人無人機(jī)與無人駕駛飛行汽車成立新熱點(diǎn)
目前世界上已經(jīng)有超過 150項(xiàng)各類飛行汽車項(xiàng)目,隨著電動能源普及、自動駕駛及無人飛行控制技術(shù)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(shè)計(jì)的全球首款飛行車發(fā)布,該飛行汽車計(jì)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(jī)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(jī)的貨架發(fā)動機(jī)和螺旋槳產(chǎn)品,為適應(yīng)各國法規(guī)的要求,它在地面運(yùn)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(jī)翼,像飛機(jī)一樣飛行,最高時(shí)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(gè)同時(shí)滿足公路運(yùn)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(shè)計(jì)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(gè)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(shí)變身成為飛機(jī)或汽車。該設(shè)計(jì)方案極度弱化了駕駛員與整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的干預(yù),采用全自主運(yùn)行方式,乘客只需要設(shè)定目的地,飛行汽車會根據(jù)實(shí)際路況選擇地面及空中的運(yùn)行路線。這輛電動飛行汽車配有 5級自動駕駛技術(shù),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(fēng)”無人機(jī)問世
2018年 11月,美國麻省理工學(xué)院工程師設(shè)計(jì)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(fēng)”無人機(jī)。該無人機(jī)由增壓空氣分子提供動力,利用電流通過薄、厚兩個(gè)電極時(shí)產(chǎn)生的空氣推力推動,實(shí)現(xiàn)了推進(jìn)系統(tǒng)無運(yùn)動組件的持續(xù)飛行,相關(guān)論文發(fā)表在《Nature》雜志上。該技術(shù)可用于低噪聲要求的飛機(jī)動力系統(tǒng)研究,現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案具有簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)和環(huán)保等特性。
“離子風(fēng)”無人機(jī)采用滑翔機(jī)式布局,無人機(jī)全重約 2.3 kg,翼展達(dá) 5 m,該無人機(jī)通過在機(jī)翼的前緣和下側(cè)配有細(xì)線作為正極,機(jī)翼的后緣配有粗線作為負(fù)極,無人機(jī)通過鋰聚電池進(jìn)行供電。無人機(jī)飛行期間,機(jī)翼的前后緣可產(chǎn)生 40 kV的高壓,導(dǎo)致空氣分子被電離而相互碰撞驅(qū)動飛機(jī)。經(jīng)過多次測試,該無人機(jī)已能穩(wěn)定飛行 60 m(測試場地的最大距離)。目前該無人機(jī)尚沒有在戶外進(jìn)行遠(yuǎn)距離飛行測試,課題組目標(biāo)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(fēng)”的方式讓無人機(jī)飛行更遠(yuǎn)“離子風(fēng)”推進(jìn)系統(tǒng)的低噪聲特性,有望在未來實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)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(guān)鍵性能,引起眾人極大關(guān)注。其中放映的無人潛航器視頻中,前半段為處于試驗(yàn)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(qiáng)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(dǎo)系統(tǒng)攔截,毀傷航母編隊(duì)和岸上設(shè)施等重要目標(biāo)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(shù)細(xì)節(jié)。但經(jīng)美國專家認(rèn)定,“海神”即是已研制多年的“狀態(tài)”-6,由俄羅斯最權(quán)威的兩家潛艇設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)——紅寶石中央海洋技術(shù)設(shè)計(jì)局和圣彼得堡孔雀石海洋機(jī)械制造設(shè)計(jì)局聯(lián)合研制。
“海神”具有大潛深、高航速、遠(yuǎn)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(duì)和重要近岸設(shè)施的摧毀能力極強(qiáng)。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(yàn)工作,預(yù)計(jì)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(jī)驗(yàn)證機(jī)成功首飛
“啟明星”無人驗(yàn)證機(jī)于2018年5月份完成了首架20m翼展驗(yàn)證機(jī)機(jī)體制造,7月完成了首架20m翼展驗(yàn)證機(jī)系統(tǒng)集成和交付、9月完成了首架20m翼展驗(yàn)證機(jī)系統(tǒng)功能試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)剛度和模態(tài)耦合試驗(yàn),并完成了滑行試驗(yàn)和遙控首飛;10~11月完成首架20m翼展驗(yàn)證機(jī)太陽能電池板鋪設(shè)。其中,10m翼展驗(yàn)證機(jī)實(shí)現(xiàn)了5h連續(xù)飛行,驗(yàn)證了能源工作和轉(zhuǎn)換,為后續(xù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該驗(yàn)證機(jī)采用大尺寸復(fù)合材料結(jié)構(gòu),通過機(jī)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(jìn)行全天候飛行。
“啟明星”依托一飛院在大型飛機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的雄厚基礎(chǔ)和優(yōu)勢資源,早在2016年就成功研制了10m翼展技術(shù)驗(yàn)證機(jī),通過近兩年對高效氣動布局、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和能源綜合管理等關(guān)鍵技術(shù)的深化驗(yàn)證,以及自主飛行、全系統(tǒng)驗(yàn)證試飛、長航時(shí)試飛等試飛科目持續(xù)開展,于2018年9月實(shí)現(xiàn)了長航時(shí)連續(xù)飛行。
無人機(jī)空中管理取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)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(quán)和通知備案能力(LAANC)系統(tǒng),擴(kuò)展應(yīng)用至全國500個(gè)機(jī)場。美國國家航空航天局(NASA)啟動了“無人機(jī)融入國家空域系統(tǒng)”(UAS-NAS)項(xiàng)目,由NASA、FAA、通用原子公司和霍尼韋爾公司合作對無人機(jī)感知與避讓系統(tǒng)概念進(jìn)行驗(yàn)證,包括開展無人機(jī)避撞系統(tǒng)在沒有人為干預(yù)情況下的空中碰撞試驗(yàn),以及建立該領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。
歐洲單一天空空中交通管理研究計(jì)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(shù),提供包括安全、交互、物聯(lián)網(wǎng)和安保等服務(wù),確保在各等級和各類型空域環(huán)境中的無人機(jī)飛行任務(wù)順利開展。U-space提出了 4項(xiàng)服務(wù)內(nèi)容及計(jì)劃,U1為基礎(chǔ)服務(wù)、U2為初始服務(wù)、U3為高級服務(wù)、U4為全面服務(wù)。U1服務(wù)預(yù)計(jì)將在2019年全面使用,U2運(yùn)行前演示也將進(jìn)行。U3~U4研究的第一個(gè)結(jié)果將在2019年完成,演示和推廣計(jì)劃在2020年初完成,具體時(shí)間由各個(gè)國家決定。
中國民用航空局(CAAC)則批準(zhǔn)試用了9家無人機(jī)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(gòu)想是通過無人機(jī)連入云系統(tǒng),由云系統(tǒng)供應(yīng)商最終連接到綜合的民用無人機(jī)運(yùn)營管理系統(tǒng)(UOMS),實(shí)現(xiàn)對整個(gè)國家民用無人機(jī)的監(jiān)管,并將UOMS與軍用無人機(jī)管理系統(tǒng)對接,實(shí)現(xiàn)全部無人機(jī)系統(tǒng)的接入和統(tǒng)一管控。同時(shí),這些云系統(tǒng)還提供飛行警報(bào)、地理導(dǎo)航、注冊和飛機(jī)定位等服務(wù)。
“翼龍”無人機(jī)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(jī)在中國西部某機(jī)場成功實(shí)現(xiàn)首飛,這是航空工業(yè)適應(yīng)市場需要,在“翼龍”系列無人機(jī)成熟系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制的一種全復(fù)材、高性能、中空長航時(shí)、多用途的無人機(jī)系統(tǒng)。12月25日,航空工業(yè)集團(tuán)在成都舉行中航(成都)無人機(jī)系統(tǒng)股份有限公司揭牌成立暨“翼龍”無人機(jī)第100架交付儀式。第100架“翼龍”系列無人機(jī)通過全部驗(yàn)收,即將交付,創(chuàng)下了中國無人機(jī)出口的新記錄,這也是我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“翼龍”系列無人機(jī)發(fā)展道路上一個(gè)新的里程碑。第100架翼龍無人機(jī)的成功交接,是中國航空工業(yè)在高端無人機(jī)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域踐行軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略的又一重要成果。這標(biāo)志著“翼龍”無人機(jī)突破重大里程碑,自信參與競爭激烈的國際中高空長航時(shí)無人機(jī)市場,開啟新征程,續(xù)寫新傳奇。
“黃貂魚”無人機(jī)項(xiàng)目落戶波音
2017年10月美國海軍發(fā)布了艦載無人加油機(jī)項(xiàng)目MQ-25的工程與制造發(fā)展階段最終招標(biāo)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(biāo)樣機(jī)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(jī)坪的MQ-25競標(biāo)樣機(jī)全景圖。2018年1月4日,英國《飛行國際》報(bào)道稱,波音公司的MQ-25航母艦載無人加油機(jī)的競標(biāo)樣機(jī)名為T1。波音公司的競標(biāo)方案都特別強(qiáng)調(diào)隱身性能,很可能都保留了競標(biāo)UCLASS項(xiàng)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(jī)的勝利,被授予一份價(jià)值8.05億美元的合同,波音公司將對四架MQ-25A無人機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、測試、驗(yàn)證、認(rèn)證、交付和支持,并整合到航母艦載機(jī)聯(lián)隊(duì)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(shí)現(xiàn)初始作戰(zhàn)能力,比之前的計(jì)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(xùn)維護(hù)人員和無人機(jī)操作員、建立后勤供應(yīng)鏈等操作。美國海軍最終計(jì)劃購買72架MQ-25A,總成本約為130億美元,單價(jià)將達(dá)1.8億美元。
通用型無人運(yùn)輸機(jī)“探路星”總裝下線
2018年11月,由中國航空工業(yè)集團(tuán)公司第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院完成的“小鷹”500改裝項(xiàng)目——通用型無人運(yùn)輸機(jī)“探路星”總裝下線?!靶→棥?00通用飛機(jī)被譽(yù)為“空中奔馳”,是中國第一架按照中國民航適航規(guī)章設(shè)計(jì)生產(chǎn)、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的輕型多用途飛機(jī),為下單翼、單發(fā)活塞飛機(jī),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(jì)性、可靠性和安全性?!疤铰沸恰睙o人機(jī),繼承了“小鷹”500的優(yōu)良品質(zhì),保留了原機(jī)經(jīng)濟(jì)高效的布局,通過對現(xiàn)有飛機(jī)進(jìn)行航電和自動駕駛系統(tǒng)的改裝,搭載飛行控制系統(tǒng)、機(jī)載數(shù)據(jù)鏈路使其具備遠(yuǎn)程無人駕駛能力,預(yù)計(jì)2019年完成滑行和試飛工作。
2018年3~6月,“探路星”無人機(jī)完成飛機(jī)總裝和系統(tǒng)集成;7月份完成樣機(jī)與地面站全系統(tǒng)閉環(huán)試驗(yàn);8月份完成樣機(jī)和地面站全系統(tǒng)功能聯(lián)試;9月份完成發(fā)動機(jī)試車和機(jī)上全系統(tǒng)功能試驗(yàn);10月開始滑行試驗(yàn)。該項(xiàng)目在院內(nèi)首次自主開發(fā)了無人機(jī)飛行控制系統(tǒng),并進(jìn)行第三方測評,填補(bǔ)了專業(yè)空白,為后續(xù)無人機(jī)研制打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,團(tuán)隊(duì)成員全年跟產(chǎn)跟試800余人天,組織外場技術(shù)攻關(guān)10余次,努力克服了信心經(jīng)驗(yàn)不足、成品備件緊缺和外場協(xié)調(diào)復(fù)雜等困難。目前團(tuán)隊(duì)仍在石家莊外場改裝排故,計(jì)劃2019年1月底前完成低速和中速滑行。
“捕食者”無人機(jī)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(jī)退出現(xiàn)役,并稱,已經(jīng)開始進(jìn)行相關(guān)的人事和訓(xùn)練調(diào)整,全面轉(zhuǎn)向使用MQ-9“收割者”無人機(jī)。2018年3月9日,美國克里奇空軍基地最后一架執(zhí)行任務(wù)的 MQ-1“捕食者”無人機(jī)完成任務(wù)后降落,這也是 MQ-1型無人機(jī)最后一次執(zhí)行任務(wù)。這標(biāo)志著拉開了無人機(jī)作戰(zhàn)時(shí)代大幕的“捕食者”無人機(jī)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(jī),1994年具備了初始作戰(zhàn)能力,1995年正式進(jìn)入美國空軍服役,當(dāng)時(shí)該機(jī)被稱為 RQ-1 ,原本設(shè)計(jì)并不能攜帶武器,主要承擔(dān)偵察任務(wù),在科索沃戰(zhàn)爭中“捕食者”A提供了大量戰(zhàn)場情報(bào),不僅為持久的空襲行動提供了及時(shí)準(zhǔn)確的目標(biāo)指引,也為地面部隊(duì)繪制了全面精準(zhǔn)的地理坐標(biāo)。在2001年11月,美國空軍用一架RQ-1B的兩枚“海爾法”反坦克導(dǎo)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(gè)武器平臺來使用,意味著“捕食者”從偵察無人機(jī)向多用途無人機(jī)的轉(zhuǎn)變,開創(chuàng)了全球“察打一體”無人機(jī)的先河。
據(jù)美國空軍的計(jì)劃,“捕食者”退役后留下的空缺,將全部由MQ-9“收割者”無人機(jī)填補(bǔ)。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(海洋 編譯)