□范會兵 果金龍 羅廣文

美國“鷹鰩”水空兩棲無人機

說起軍用無人機的起源和發(fā)展，就不得不提以美國為首的西方主要國家在軍用無人機發(fā)展上的引領(lǐng)作用，美國作為世界上最早研制無人駕駛飛機技術(shù)的國家，其軍用無人機裝備數(shù)量最多、技術(shù)最發(fā)達，無人機作戰(zhàn)經(jīng)驗也最豐富。

無人機的起源

DH.82B“蜂后”式是第一架可重復(fù)使用的無人機

“斯佩里空中魚雷”是世界上第一架采用無線電控制的無人機

凱特琳“空中魚雷”式無人機

無人機的起源可追溯至20世紀初期，美國在1909年試飛了首架遙控航模飛機，1917年，首架專門制造的遙控飛機在英國問世。此時正值第一次世界大戰(zhàn)期間，各國迅速開展將無人機應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的探索。1917年，美國基于陀螺儀控制系統(tǒng)在柯蒂斯N-9海上飛機基礎(chǔ)上改造的“斯佩里空中魚雷”是世界上第一架采用無線電波控制的無人機。此后相繼出現(xiàn)了凱特琳“空中魚雷式”、DH.82B“蜂后式”等無人機，其中1935年問世的DH.82B“蜂后式”是第一架可重復(fù)使用的無人機。

20世紀50年代美國成功研制出無人靶機，最著名的就是代號Q-2的瑞安“火蜂”號（Ryan Firebee），它是世界上首臺高亞音速、噴氣推動的無人機，此后又對“火蜂”系列靶機進行改裝，發(fā)展出無人偵察機，并第一次應(yīng)用到越南戰(zhàn)場上，這是無人機第一次真正意義上被用于戰(zhàn)爭，它主要為美國空軍進行情報搜集并執(zhí)行無線電通訊的監(jiān)控活動。此后出現(xiàn)的RQ-2“先鋒”無人機也是這一時期的產(chǎn)物。

“火蜂”號是世界上首臺高亞音速、噴氣推動的無人機

20世紀90年代至今，無人機進入快速發(fā)展與大量運用階段，由于科技的進步，此階段出現(xiàn)了大量明星機型，無人機在平臺構(gòu)型、任務(wù)功能、控制方式等方方面面呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展，自主、智能代表了當代無人機的發(fā)展特點與演化方向。

外軍無人機的發(fā)展特點

體系化發(fā)展

國外發(fā)展了大量供高層級使用的戰(zhàn)役級無人機，此后又發(fā)展了供單兵、分隊等低層級使用的超近程、中近程無人機。產(chǎn)品涵蓋近、中、遠程可達，微、小、大型分布，低、中、高空覆蓋的各類機型，實現(xiàn)了體系化發(fā)展。

（1）高空長航時大型軍用無人機

美國RQ-11“大烏鴉”微型無人機

“黃蜂”微型無人機

“黑黃蜂”微型無人機

中遠程、長航時的軍用大型無人機當以美國通用原子公司在1994年制造的MQ-1“捕食者”無人機為代表。自1995年服役以來，該型機參加過阿富汗、巴基斯坦、波斯尼亞、塞爾維亞、伊拉克、也門和利比亞的戰(zhàn)斗，是當之無愧的明星機型，各國爭相仿制。此后同一時期，美國又研制出了擁有長時間飛行能力，能夠開展情報搜集、偵察以及監(jiān)視等任務(wù)的高空無人偵察機——“全球鷹”。它是世界上飛行時間最長、距離最遠、高度最高的無人機。在阿富汗戰(zhàn)爭的第一年，盡管它當時還處在研發(fā)的早期階段，但其應(yīng)用已經(jīng)有了顯著的成效，美軍官員認為，“全球鷹”是阿富汗戰(zhàn)爭中的“圖像信息處理器”，其高空長航時的性能對于作戰(zhàn)而言至關(guān)重要。

美國在中近程無人機方面也有不俗的表現(xiàn)，例如RQ-7B“Shadow”、MQ-8 Fire Scout等。

（2）低空超近程微、小型軍用無人機

近年來得益于MEMS（微機電系統(tǒng)）技術(shù)的發(fā)展，電子器件、集成電路、傳感器的微型化、集成化程度越來越高，微、小型無人機技術(shù)越來越成熟。美國“戰(zhàn)略之頁”網(wǎng)站文章稱，近年來，美英等國軍隊大量使用微型無人機進行戰(zhàn)場偵察，使軍隊的作戰(zhàn)方式發(fā)生了巨大變化。微型偵察無人機成本低、攜帶與操作方便，能為連、排，甚至單兵提供即時戰(zhàn)場情報。美軍裝備了大量微型無人機，它們的總飛行時間遠大于大型無人機的總飛行時間，對戰(zhàn)爭的影響也比大型無人機要大。此類型號比較有名的有美國的RQ-11“大烏鴉”、“黃蜂”、“渡鴉”以及“黑黃蜂”無人機等。

系列化發(fā)展

與體系化發(fā)展概念不同，系列化發(fā)展主要是通過對現(xiàn)有型號進行改進，或是逐次改型，發(fā)展形成既有型號的系列化，如此既可以滿足不同任務(wù)需求，又可以逐步且快速提升無人機技術(shù)性能。例如美國在“捕食者”基礎(chǔ)上發(fā)展了MQ-1“灰鷹”無人機和技術(shù)性能更佳的MQ-9“收割者”無人機，在RQ-4B“全球鷹”的基礎(chǔ)上發(fā)展了MQ-4C，與此同時，兩種改進型號又分別按照一定批次進行改進。微、小型無人機也有系列化發(fā)展，如RQ-11“大烏鴉”也分為RQ-11A、RQ-11B型，以色列“英雄”系列無人機等。

美國MQ-1“捕食者”無人機，中遠程、長航時軍用大型無人機的代表

美國MQ-8 Fire Scout中近程無人機

在“捕食者”基礎(chǔ)上發(fā)展而來的MQ-9“收割者” 無人機

MQ-4C 無人機在RQ-4B“全球鷹”基礎(chǔ)上發(fā)展而來，呈系列化發(fā)展態(tài)勢

以平臺為中心，載荷系列化發(fā)展

國外無人機往往以平臺為中心，針對預(yù)定任務(wù)構(gòu)想進行優(yōu)化設(shè)計，注重采用多樣化的任務(wù)載荷，不斷更新迭代，采用標準化接口，形成載荷系列化能力。微小型無人機方面的代表有美國的“黑黃蜂”系列以及衍生產(chǎn)品個人偵察系統(tǒng)(PRS)、車輛偵察系統(tǒng)(VRS)及“彈簧刀”（Switchblade）系列巡飛彈無人機、“美洲獅”無人機等。

能源新型化發(fā)展

太陽能、氫能等新型能源，因其儲量大、效率高、無污染等優(yōu)勢，日益受到世界各國的重視。采用太陽能電池、氫燃料電池等綠色能源的電動飛機應(yīng)運而生。如美國“離子虎”（IonTiger）無人機使用美海軍研究實驗室開發(fā)的新型低溫液態(tài)氫燃料儲存罐實現(xiàn)了48h的飛行。“混合虎”無人機綜合利用太陽能電池技術(shù)、氫燃料電池技術(shù)，其在各個季節(jié)，各個緯度都具備長時間飛行的能力。

平臺發(fā)射、仿生構(gòu)型等多樣化發(fā)展

撲翼無人機具備無噪聲、隱身性能好等特點，可潛入任務(wù)區(qū)域，附著某一點執(zhí)行實時監(jiān)視偵察等任務(wù)。兩棲無人機或可上天入海，或能空地兩用，可大幅擴展傳統(tǒng)無人機的應(yīng)用范圍。美國的“鷹鰩”水空兩棲無人機，采用電推進方式，可配裝傳感器、攝像機、聲吶等載荷，不僅能在空中遂行監(jiān)視偵察，也能執(zhí)行水下動態(tài)、靜態(tài)探測任務(wù)。美國“飛馬”陸空兩棲無人機能使用多種載荷，包括3D激光雷達、戰(zhàn)術(shù)電臺、光電/紅外攝像機等，可執(zhí)行3D地圖生成、地下作業(yè)、遠程干擾、通信中繼、情報監(jiān)視偵察等任務(wù)。另外如德國“Festo BionicSwift”仿生機器鳥、美國“MAV”蜻蜓無人機也是這類仿生、便攜微小型無人機。

手拋式、彈射起飛、筒式發(fā)射主要針對單兵便攜式微小型無人機，無需助跑提供起飛速度。

自主化、智能化發(fā)展

近年來，人工智能技術(shù)不斷發(fā)展，智能算法開始大量應(yīng)用于圖像識別、目標分類、自主決策等任務(wù)領(lǐng)域，發(fā)展具備自主遂行情報、監(jiān)視、偵察、打擊等任務(wù)能力的無人裝備，減輕指揮和操控人員負擔(dān)，提高戰(zhàn)場任務(wù)效率。在緊急情況下，如果無人機失去監(jiān)控或者聯(lián)絡(luò)，也具有繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)并返回基地的能力。美國國防高級研究計劃局（DARPA）發(fā)布了一份關(guān)于“輕量快速自主”（FLA）飛行器項目的廣泛機構(gòu)公告，并希望通過“輕量快速自主”飛行器項目尋求一種新算法，實現(xiàn)小型無人機在無遠程控制的條件下，對建筑物內(nèi)房間、樓梯、走廊等存在障礙物的環(huán)境進行快速搜索。

集群化、協(xié)同化發(fā)展

集群作戰(zhàn)。科學(xué)家觀察發(fā)現(xiàn)昆蟲、鳥、小魚這類動物，個體力量弱小，但是通過相互之間的協(xié)同配合，可以完成許多復(fù)雜的任務(wù)，比如魚群的游弋、鳥群聚集遷徙以及螞蟻協(xié)同搬運等等?；诖?，當前美軍正在推動無人作戰(zhàn)樣式由“單平臺遙控作戰(zhàn)”向“智能集群作戰(zhàn)”發(fā)展，模擬“蜂群”等集群行為，以實施自主協(xié)同作戰(zhàn)、開展分布式殺傷與飽和式攻擊。

有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)。美軍認為，目前無人機對戰(zhàn)場環(huán)境的感知能力和對環(huán)境態(tài)勢的理解能力還不能替代人的思維和判斷，難以滿足復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境對無人作戰(zhàn)系統(tǒng)高層次自主和智能化的要求，采用有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)方式更有利于執(zhí)行戰(zhàn)略縱深攻擊等任務(wù)。目前美歐等國的軍事強國已經(jīng)在有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)方面取得了階段性的成果，開展了多項有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)的項目驗證，典型的項目包括戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)項目（TBM）、無人機控制最佳角色分配管理控制系統(tǒng)（SCORCH）、體系集成技術(shù)與試驗（SoSITE）、“忠誠僚機”項目和拒止環(huán)境中協(xié)同作戰(zhàn)（CODE）項目等。

全域協(xié)同作戰(zhàn)。2020年3月，美空軍制定發(fā)布《美空軍在聯(lián)合全域作戰(zhàn)中的作用》，首次將聯(lián)合全域作戰(zhàn)概念寫入空軍條令。聯(lián)合全域作戰(zhàn)旨在陸、海、空、天、網(wǎng)絡(luò)5個戰(zhàn)爭領(lǐng)域展開新形式的聯(lián)合作戰(zhàn)和協(xié)同作戰(zhàn)。依靠無人平臺/傳感器實現(xiàn)全域態(tài)勢感知是實施聯(lián)合全域作戰(zhàn)的前提，廣泛地使用多種無人平臺和傳感器，融合所有作戰(zhàn)領(lǐng)域的偵察信息，構(gòu)建通用戰(zhàn)場態(tài)勢圖，全面掌握全域戰(zhàn)場態(tài)勢，為正確和快速決策提供依據(jù)。

著眼未來戰(zhàn)場和無人機發(fā)展趨勢，目前無人機正在朝微型化、重型化兩極發(fā)展，并都呈現(xiàn)體系化、系列化、多樣化、智能化、集群化、協(xié)同化等發(fā)展特點。外軍已在其師、旅級作戰(zhàn)部隊組建無人機連，海軍各艦隊和空軍航空兵師也分別成立無人機大隊，空降兵和戰(zhàn)略火箭軍也在師、旅級部隊中組建無人機連或排。目前，無人機部隊已成為主要軍事強國武裝力量的重要組成部分，并在局部軍事沖突、反恐作戰(zhàn)以及演訓(xùn)中不斷融入軍隊作戰(zhàn)體系。

以色列 Hero-30筒射無人機

有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)示意圖