文/陈光
无人机
驾驶员或“控制员”不在飞机座舱内的飞机,简称为无人机。
无人机可以专门设计研制,也可以用己有的飞机或导弹改装而成。
与有人驾驶飞机相比,无人机具有结构简单、体积小、重量轻、成本低、机动性好、飞行时间长、便于隐蔽,还可多次回收使用,特别适用于执行危险性很大的任务。
现在无人机的种类和数量繁多,用途十分广泛。
在军事上,无人机不但能用作靶机,也可以用于侦察、监视、通讯、反潜、导航、诱饵、炮兵校正和电子对抗等;
在民用上,无人机可用于通信中继、大地测量、气象观察、环境监测、地质勘察、缉毒缉私、森林防火和人工降雨等;
在科研上,无人机可用于大气取样、新技术研究等。
图、通用原子航空系统MQ-9收割者无人机
无人机的分类
无人机按用途可分为军用无人机和民用无人机两大类;
按其主要控制方式,无人机又可分为无线电遥控和自动程序控制两大类。
目前,军用无人机大致可分为侦察无人机、战斗无人机、校靶无人机和微型无人机四类。侦察无人机是应用较早而又最广泛的军用无人机。
在海湾战争、科索沃战争和美、英联军对伊拉克战争中,无人机在侦察系统中发挥了极其重要的作用。
目前世界上参与研制和装备无人机的国家和地区达30多个,且有进一步增多的趋势,大多数国家的无人机多用于侦察、监视、炮兵校正或用作靶机。
但美国在其雄厚的经济实力和先进技术的支持下,已成功研制出用于战略侦察的高空长航时军用无人机,并正在研制战斗无人机、微型无人机和太阳能无人机。
在无人机的装备数量和技术水平上,美国已遥遥领先,以色列在技术水平上居世界第二位。
图、飞跃伊拉克的影子2000型无人机
战略侦察无人机
世界上已经或正在研制的高空长航时战略侦察无人机多达35种以上。
比较典型的无人机有:
以色列的“侦察兵”(Scout)、“苍鹭”(Heron)和“搜索者”(Search);英国的“不死鸟”(Phoenix);
法国的“玛尔特”(Mart)、“红隼”(Crecerelle)和“鹰”“Eagle”;
德国的“布雷维尔”(Brevel);
俄罗斯的“熊蜂”2(Shmel)、图-141“马丁”VR-2、图-143/243“旅行”VR-3和雅克-61“野蜂”;
南非的“探索者”(Seeker)和“秃鹫”(Vulture);
美国的“猎人”(Hunter)、“先驱者”(Outrider)、Tier1“纳蚊”750(Gnat)、Tier2“捕食者”(Predator)、Tier2+“全球鹰”(Global Hawk)和Tier3-“暗星”(Dark Star)等。
“全球鹰”(图2-61)机身长14.6米,翼展38.6米,可载7吨燃油,最大航程达26000公里,自主飞行时间长达41小时,可从美国本土基地飞往全球任何地区进行战略和战役侦察,或者在离基地5500公里的目标上空作24小时的连续侦察监视飞行。
图、诺斯罗普·格鲁门 RQ-4A全球鹰
在20000米高空,其探测面积达13.74万平方公里,机载合成孔径雷达获取的条幅式侦察照片精确到1米,定点侦察照片可精确到0.3米,被誉为当今世界上最先进的战略侦察无人机。
在阿富汗战争和伊拉克战争中出尽风头,发挥了重要作用。
但是,任何事务都有两面性,尽管“全球鹰”集各种宠爱于一身,却也有美中不足,主要是它的飞行速度太低,只有644公里/小时,同时其负载能力只有900公斤,防身自卫能力十分有限,难以逃脱高速战斗机的追击,一旦在空中被敌方锁定,它将很难逃脱被击落的命运。
美国另一种著名的无人机“捕食者”RQ-1B(图2-62),是一种可在中等高度(实用升限大约7620米)长时间飞行的无人驾驶系统,主要用于战场侦察和监控。
图2-62、通用原子航空系统MQ-1 捕食者无人机
这套系统包括4架带有传感器的飞机、一个地面控制站和一套卫星通讯链路等,需要55人进行操作和维护。
2001年10月17日,“捕食者”RQ-1B无人机挂载了AGM-114“海尔法”激光制导反坦克导弹,在阿富汗上空实施了对地攻击,首开了攻击型无人机实战的先例,被认为是美国军方希望加快发展战斗无人机的一种尝试。
大概受到这一战例的鼓舞,美空军表示在2020年前他们都不打算再采购新的有人驾驶轰炸机。
但是,“捕食者”也有不少致命的缺点,如飞机体积较大而又无隐身措施,容易被对方发现;
操作很复杂,对地面控制的依赖性大,使用成本高。据不完全统计,自1995年美军在波黑首次使用至今,已有近20架“捕食者”被击落或坠毁,说明任何先进的武器都是可以对付的。
战斗无人机
战斗无人机是未来发展的重要方向,是当今各国航空界的热门话题,有些人甚至认为军用飞机无人化,将会导致武器装备的第三次“革命”。
西方一些军事专家推出所谓“零伤亡”的战争理论,就是建立在以战斗无人机为代表、以各种无人作战武器平台为前提策划的。
在此背景下,自20世纪90年代以来,在世界范围内掀起了一股以美国为首的研制战斗无人机的新热潮。
美国防部已在2003年的预算中专门追拨11亿美元用于战斗无人机的研制,许多国家也投入大量的人力和资金开展研究工作。
图、X-47B与KC-707对接进行空中加油测试
2002年5月22日美国波音公司X-45A战斗无人机(UCAV)进行了首飞;
美诺斯罗普•格鲁门公司也在为美海军发展攻击无人机X-47A“飞马”;
美陆军推出了“长弓阿帕奇”武装直升机与“猎人”无人机配套的作战武器系统计划,将于2004年开始投入使用。
微型无人机
无人机发展的另一热点是微型化。
在“西游记”中曾有孙悟空变成小苍蝇刺探敌情的神话故事,这在不久的将来或许会变成现实。
随着微米/纳米技术的发展及其对微动力、微机械、微控制器件、微传感器、微计算机和微通讯设备等技术的推动,在未来十几年中,将会出现各种各样的微型飞行器,去从事目前仍由人承担的最危险、最耗时、最单调乏味、甚至人类无法完成的任务,从而引起人类生活和战争方式的重大变化。
美国于1997年开始实施微型飞行器(MAV)计划,并已经由美海军研究试验室研制出供单兵使用的一次性侦察用微型无人机(图2-65),目前正在继续进行“黑寡妇”、“克里卜里”、“微星”、“微船”等型号微型飞行器的开发。
在开展微型飞行器研究的同时,麻省理工学院(MIT)于1994年开始了微型涡喷发动机的研究,2000年首台验证机上地面台架运转,2001年基准微型涡喷发动机进行了地面试验和空中试飞。
图、无人机上发射的AGM-114地狱火导弹
该发动机外径只有12毫米,长3毫米,推力0.0125拾牛,重量1克,计划用于美国国防部预研局研制的翼展127毫米、重50克、飞行速度57~114公里/小时、航程60~120公里的微型无人机上,预计2005年前将投入使用。
俄罗斯中央航空发动机研究院(CIAM)自称他们也能研制出象手指甲盖儿大小的“超微型涡轮发动机”。
中国的无人机
我国无人机研究已有40多年的历史,已研制出各具特色的无人机系列、近30多种型号,累计生产了5000余架侦察无人机和靶机,除大量装备我国海、陆、空三军外,并已出口到许多国家。
图、北航研制的无侦-5
典型的型号有:北京航空航天大学的长虹-1号;
图2-67、南航研制的长空一号无人机
南京航空航天大学的长空CK-1系列机(图2-67),其中CK-1A曾用于核武器试验取样工作;
西北工业大学的D系列无人机;
图、曾参加阅兵仪式的西工大无人机
西安爱生技术集团公司的ASN-104、ASN-206等。
我国的中、高空长航时无人机、战斗无人机和微型无人机也正在积极的研究之中。
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