韓 偉， 宗 劍

（江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 江蘇 鎮(zhèn)江 212134）

0 引言

察打一體無人機是在偵察無人機的基礎(chǔ)上開發(fā)而來。它具滯空時間長，攻擊節(jié)奏快，打擊范圍廣等優(yōu)勢，并且可以適應(yīng)信息戰(zhàn)，適合裝備快速反應(yīng)部隊[1]。目前，世界各國的軍隊都認(rèn)為察打一體無人機是未來無人機發(fā)展的主流之一，能夠搶奪一部分有人機的市場。而隨著當(dāng)前民用無人機市場越來越大， 不斷涌現(xiàn)出各種各樣的無人機制造公司， 研究先進的察打一體無人機可以給這些公司提供更多的設(shè)計靈感，豐富民用無人機的種類。 比如：基于軍用察打一體無人機開發(fā)的警用察打一體無人機，邊防海關(guān)使用的巡邏無人機， 農(nóng)林部門使用的長航時監(jiān)測無人機。

本文以美國、 歐洲和中國的一些代表當(dāng)前先進水平的察打一體無人機如X-47B 無人機、 神經(jīng)元無人機、利劍無人機等為例， 闡述了這些無人機性能特點及發(fā)展現(xiàn)狀， 并對未來察打一體無人機的發(fā)展趨勢和未來前景進行了分析和展望。

1 察打一體無人機的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 美國察打一體無人機發(fā)展現(xiàn)狀

美國作為世界上唯一的超級大國， 在無人機領(lǐng)域的研發(fā)和裝備也處于第一梯隊，遙遙領(lǐng)先于其他國家。 其裝備的無人機數(shù)量、種類均位居世界第一，技術(shù)成熟度和先進性遙遙領(lǐng)先于其他國家。

X-47B 作為美國新一代高端察打一體無人機， 是可以與第三代戰(zhàn)斗機對抗中生存下來的先進察打一體無人機。 同時也是可以在戰(zhàn)爭中作主力使用的攻擊型無人機。它是美國無人機技術(shù)在智能、 隱身和高性能領(lǐng)域發(fā)展的重要結(jié)晶。 X-47B 可執(zhí)行戰(zhàn)場滲透襲擊、破壞敵方防空系統(tǒng)、電子雷達信號收集、戰(zhàn)場偵察和監(jiān)視、前線空中支援和電子戰(zhàn)任務(wù)。 X-47B 顛覆了傳統(tǒng)的察打一體無人機，比之前的察打一體無人機先進了一代。 它相比同類無人機有三個突出優(yōu)點：

（1）出色的隱身性能。X-47B 采用類似于B-2 的氣動外形，并且尺寸比B-2 小得多。 此外，使用S 形進氣口，專門設(shè)計的飛機前/后邊緣以及新開發(fā)的隱形復(fù)合材料進一步增強了隱身性。

（2）出色的作戰(zhàn)能力。X-47B 的長度為11.65 米，翼展為18.9m。 機翼折疊起來，以最大化利用航空母艦甲板上的空間[2]。X-47B 無人機在飛機腹部設(shè)計了兩個內(nèi)置武器艙，可以攜帶2043kg 武器，X-47B 可攜帶各種先進的傳感設(shè)備和精確制導(dǎo)導(dǎo)彈。巡航飛行高度達到12.2km，最高時速850km/h，作戰(zhàn)半徑近3000km，最大滯空時間30h[3]。

（3）出色的智能性能。X-47B 是人類歷史上第一個不用人類控制就可以實現(xiàn)起飛和降落的無人機，見圖1。 它通過先進的傳感器和機載計算機附帶的控制程序來實現(xiàn)自動起飛和著陸， 它還可以通過先進的機載計算機支持， 實現(xiàn)人工智能， 讓它擁有類似人類的思考能力， 從而讓它具有強大的獨立決策能力和獨立執(zhí)行任務(wù)能力[4]。

圖1 X-47B 無人機

1.2 歐洲察打一體無人機發(fā)展現(xiàn)狀

圖2 神經(jīng)元無人機

歐洲一直重視自身航空工業(yè)的發(fā)展， 不斷地在航空工業(yè)領(lǐng)域投入巨資。因此，歐洲同樣在察打一體無人機的研發(fā)方面投入了大量資源，特別是在隱身技術(shù)出現(xiàn)后，歐洲將隱身技術(shù)引入到無人機領(lǐng)域。 90 年代后期歐洲開始了隱身無人機的開發(fā)工作。 歐洲國家依托其強大的技術(shù)儲備，在高性能隱身無人攻擊機研發(fā)方面，各國進行獨立或合作開展研究工作。

神經(jīng)元無人機由法國達索公司牽頭，希臘、意大利、西班牙、 瑞典和瑞士等國聯(lián)合參與研發(fā)的新型隱身察打一體無人機，代表了目前歐洲無人機領(lǐng)域的最先進水平。據(jù)法國軍備裝備管理局無人作戰(zhàn)飛機項目經(jīng)理的說法。神經(jīng)元項目是為了滿足軍方對高度隱形作戰(zhàn)平臺的需求而成立的，低可觀察性是神經(jīng)元項目的第一要求。神經(jīng)元無人機的機翼前緣有50°的后掠角，精心設(shè)計的機翼結(jié)構(gòu)和氣動外形，S 形進氣道以及超級隱形材料的使用使雷達散射面積被壓縮到極致。

從目前的神經(jīng)元無人機試飛狀況得知， 神經(jīng)元技術(shù)驗證機長9.3m，寬12.5m，見圖2。體積大小約為生產(chǎn)型的3/4，起飛質(zhì)量為6700kg，最大升限10km，航程約800km，飛行時間長達12h，有2 個機內(nèi)武器艙，依托機載高性能計算機能夠提高神經(jīng)元無人機任務(wù)規(guī)劃能力， 能夠在敵人防區(qū)外用精確制導(dǎo)導(dǎo)彈進行精確打擊， 壓制敵人的防空力量， 具備突防攻擊和類似F-35 的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力[5]。 從目前的市場反應(yīng)來看，在不遠的將來，神經(jīng)元的生產(chǎn)型將對無人機的出口市場產(chǎn)生強烈的沖擊， 結(jié)束美國在先進察打一體無人機的壟斷地位。

1.3 中國察打一體無人機發(fā)展現(xiàn)狀

由航空工業(yè)沈陽飛機設(shè)計院設(shè)計， 洪都公司制造的工程試驗機——利劍無人機經(jīng)過三年試生產(chǎn)， 在江西一家飛機制造廠公開下線，隨后進行了密集的地面測試。

中國因此成為了世界上第三個試飛大型隱身無人攻擊的國家，這是中國在世界航空技術(shù)領(lǐng)域的一大進步，它標(biāo)志著中國進入世界無人機研發(fā)領(lǐng)域的頂級行列。

利劍無人機的氣動外形類似于X-47B， 機身大量使用復(fù)合材料，見圖3，它具有良好的隱身能力和戰(zhàn)場生存能力。然而利劍無人機的尾部噴嘴未進行隱身設(shè)計，而是直接暴露，破壞了利劍的隱身性。 美國X-47B、歐洲神經(jīng)元無人機尾噴口均做了隱身設(shè)計，盡可能地提高飛機的紅外隱身性。 而國產(chǎn)隱身戰(zhàn)機殲-20 的尾噴口也沒有做到尾流抑制技術(shù)。 這表明中國在航空發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域落后于西方世界，仍需在發(fā)動機的隱身技術(shù)方面做出更多努力。

圖3 利劍無人機

2 察打一體無人機未來發(fā)展趨勢

從世界各無人機技術(shù)強國在察打一體無人機技術(shù)領(lǐng)域的研究表明，察打一體無人機正向著隱身化、智能化、協(xié)同作戰(zhàn)、互通性、更長航程、更大載荷能力、更強的信息采集和處理能力方向發(fā)展。 未來察打一體無人機的發(fā)展趨勢將呈現(xiàn)以下幾個特點：

2.1 隱身性更強

強大的隱身技術(shù)提高了無人機的隱身能力， 在防御方面，降低了察打一體無人機的可探測性，從而確保其能夠在敵方雷達的搜索下保障安全。在進攻方面，它可以大幅度減少防守方的感知和防守范圍，使其無法發(fā)現(xiàn)。該機在進攻時，可以通過自身的隱身優(yōu)勢攻擊防守方，使防守方失去反擊能力， 并在后續(xù)的第二波空襲中增強自身的攻擊能力。 隱形技術(shù)大大提高了察打一體無人機的作戰(zhàn)能力， 使其能夠在察打一體無人機的未來發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

將會有越來越多類似X-47B、神經(jīng)元、利劍等先進的隱形無人機被研發(fā)出來， 察打一體隱身無人機將成為未來無人機發(fā)展的重要方向。

2.2 智能性更強

未來戰(zhàn)場環(huán)境復(fù)雜多變， 依賴手動控制的察打一體無人機將越來越多地暴露出各種致命且無法彌補的缺陷。以美國海軍為例，美國軍方還沒有真正意義上的智能無人機。X-47B 也僅僅是最接近無人戰(zhàn)斗機需求的，其智能化水平依然很低，達不到替代有人駕駛戰(zhàn)斗轟炸機水平，它仍然需要依賴地面站對它們進行操控。 這不僅要增加作戰(zhàn)人員編制，使作戰(zhàn)部隊人員顯得臃腫。 還因為在戰(zhàn)場上，無人機和地面站之間的通信系統(tǒng)信息傳輸?shù)臅r間遲滯和操作人員對戰(zhàn)場信息掌控不全面， 導(dǎo)致察打一體無人機在愈發(fā)激烈的戰(zhàn)斗中越顯笨拙、緩慢和滯后，嚴(yán)重限制了戰(zhàn)斗力。

因此，使下一代無人機具有自動控制、獨立決策和獨立思考能力等智能化功能變得尤為重要。 從目前世界先進察打一體無人機的發(fā)展趨勢來看， 未來察打一體無人機的機載智能設(shè)備所占有的比重將越來越多。

2.3 協(xié)同性更強

現(xiàn)代戰(zhàn)爭是一整個體系的對抗， 將更加注重整體作戰(zhàn)能力。 察打一體無人機將告別過去單槍匹馬的作戰(zhàn)方式，聯(lián)合性對于察打一體無人機變得越來越重要。無人機與有人機之間的連接能力得到了世界各軍事大國的廣泛重視，相關(guān)的研究和驗證工作也在不斷的進行中。

更強的組合不僅可以提供更強大、 更靈活的系統(tǒng)作戰(zhàn)能力， 而且可以為察打一體無人機提供更加靈活多變的作戰(zhàn)應(yīng)用模式。

3 結(jié)束語

察打一體無人機是為減輕或取代有人機的部分打擊任務(wù)而出現(xiàn)的，具有滯空時間長，攻擊節(jié)奏快，是未來無人機發(fā)展的主流之一。 本文以美國、歐洲、中國等無人機技術(shù)強國的先進察打一體無人機為研究對象， 對察打一體無人機的性能特點及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀展開討論， 并對未來察打一體無人機的發(fā)展趨勢進行了分析和預(yù)測， 結(jié)果表明： 未來察打一體無人機將具有更強的隱身性、 智能性、聯(lián)合性，能夠適應(yīng)更加復(fù)雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境，以及更多的任務(wù)需求。