無人機空投補給應用研究

翟 超，周 纓，丁永良

(95829 部隊，湖北 孝感 432105)

在近年來以美國為主導的幾場戰爭中，美軍逐漸認識到現有空投補給手段的局限性越來越突擊，直接影響戰場后勤保障效果，因此，開始探索更加安全、經濟和能頻繁使用的新的空投補給手段。無人機已成為當今航空武器發展的“熱點”之一。美國是世界上無人機技術發展最早、技術最成熟的國家，每年投入經費高達數十億美元，經過數十年的發展已取得了豐碩的成果。其中一些成功的機型，例如“全球鷹”、“捕食者”等，在近年的歷次戰爭中，都能看到它們的身影。無人機的軍事用途十分廣泛，諸如戰場偵察和監視、通信中繼、導航、電子干擾、誘餌、靶機、反彈道導彈、反巡航導彈、反輻射、反潛艇、炮火校正、突防壓制、縱深攻擊、爆破、生化武器探測、對污染區域進行抽樣以及作戰效果評估等［1］。

隨著無人機技術的發展和性能的提升，美軍開始嘗試使用無人機進行空投補給，并開始無人機后勤補給的專項研究，旨在使用無人機彌補有人機在空投補給應用上的不足，使其成為戰場后勤保障的新手段。美軍的研究取得進展，也為我國無人機的研究和應用提供了啟示。

1 空投是軍事行動中裝備、物資補給的重要手段

空投是使用航空器將武器、裝備等物資從空中投送到地面的行動，它隨著現代航空技術的產生而出現，并隨著航空技術的發展而普及。

早在18 世紀，載人氣球研制成功，在戰場上便開始有了空投活動。1870—1871年的普法戰爭中，法軍曾利用氣球向被困部隊空投食物。20 世紀初飛機問世，出現了使用飛機進行空投的活動。當時只是以人力進行無傘空投，投放的物件小、數量少。第一次世界大戰期間，英國向作戰部隊空投過食品、郵件包裹等。后來隨著降落傘的投入使用，空投開始發展到具有實用價值的階段，在戰場上逐漸應用。第二次世界大戰時，空投已成為向敵后作戰部隊實施物資補給的重要手段。

現代戰爭中，戰場環境更加復雜險惡，物資補給的難度也隨之加大。同時，武器裝備的發展及軍事高科技技術的廣泛運用，使現代戰爭的節奏明顯加快，對物資補給的精確性和時效性也提出了更高要求。由于距離、時效、地形、戰場環境等因素的限制，無法由地面實施物資補給時，空投仍是最直接、最有效的補給方式。空投作為裝備物資補給的重要手段，已成為各國軍隊競相發展的重點技術之一。

2 現有補給方式的局限性

武器裝備要適應戰爭需要，而戰爭也不斷為武器裝備的發展注入新動力。通過伊拉克和阿富汗戰爭，美軍發現在遍及戰場上廣袤地域的眾多特種作戰分隊、前進作戰基地(FOB)和戰斗前哨(COP)等小規模作戰單位進行補給時困難重重，需要尋求新的補給方式以滿足戰場后勤保障的需要。

2.1 偏遠山區，陸路補給困難重重

美軍在阿富汗戰爭中，逐漸認識到阿富汗的多山地形對陸路補給帶來了諸多障礙，人員傷亡、車輛損壞的現象時有發生。一是山路崎嶇難行，輪式車輛難以到達補給點;二是路途中可能遭受敵方和路邊炸彈的攻擊，造成車輛和人員的損失;三是路程遠，難以滿足補給的時效性要求。由于陸路補給方式的局限性，使對偏遠山區作戰的分隊進行所需的燃料、武器、藥品和食物等補給時面臨嚴峻挑戰。

2.2 運輸機機型大，容易受到攻擊

歷來空投補給都由運輸機實施，這種空投補給方式可以在一定程度上解決對山區及分散作戰分隊補給的問題，但是存在較大的風險。一是運輸機機體大，防護力弱，易遭受攻擊。運輸機在抵達空投區域過程中，處于敵方對空火力的打擊范圍之內，因此由運輸機進行空投補給時承擔的風險非常大;二是航行時間長，增大攻擊概率。以運輸機對分散部署的作戰分隊進行補給，需要進行多架次的飛行，或者沿補給點飛行，從而延長了航行時間，增加了受攻擊概率;三是空投補給的精確性難以得到充分保障。運輸機在行至補給點途中，為防止遭受地面防空火力的打擊，將提高飛行高度，同時盡可能減少飛機滯空時間，尤其是在補給區域的滯留時間，這樣在很大程度上影響了空投補給的精確性;四是所需補給量不大的情況下，由運輸機實施空投補給經濟性不合理。

2.3 精確空投系統提高空投精度，但成本較高

為了提高空投的精度，減少空投時運輸飛機受到的危險，提高補給效能，美國、英國、德國等西方國家一直在尋求新的空投手段。他們先后開發了精確空投系統，采用具有優越滑翔性能的翼傘，在戰區外空投，減少飛機的危險。同時，采用導航制導和控制系統操縱空投物資的下降過程，最大限度的減少空投偏差，使空投物資安全及時地到達補給點。目前，精確空投系統的研究已取得了較大進展。美軍開發的“Mircofly”、“Dragonfly”等不同等級的精確空投系統已在美國陸軍服役，并在阿富汗戰場得到運用。經實戰檢驗，精確空投系統有效提高了空投精度，緩解了運輸機補給和地面補給的壓力。但當前的精確空投系統多為一次性使用，空投后回收困難，造成補給成本的提高。即使現在開發的可以將主要部件拆卸的精確空投系統，也只能在將主要部件取回后才能再次使用。

因此，美軍開始探索更加安全、經濟和能頻繁使用的新的空投補給手段。而無人機在近幾場戰爭中的突出表現，使美軍更加重視無人機的作用。無人機相對有人機具有很多方面的優勢［2］:(1)設計靈活，體積小，重量輕;(2)續航時間長，空間利用率高，載荷能力強;(3)隱身性能好，生存能力強，費用低廉;(4)安全系數高，自主控制能力強;(5)無人員傷亡，可在高風險空域飛行。為了適應現代戰爭后勤保障需要，美軍開始加大對無人機在空投補給領域的研究力度，旨在為戰場補給提供新的手段。

3 無人機的空投適應性分析

現今開發的無人機平臺按功能可分為戰略類無人機、作戰類無人機、戰術類無人機［3］。隨著戰爭需求的變化，無人機的功能得到擴展，無人機也表現出空投補給的能力。美軍在《美國陸軍無人機系統路線圖(2010 -2035)》中就提出發展無人機保障運輸的能力，并將保障/運輸作為無人機作戰運用的重要方面。無人機空投補給受載荷限制，無法承擔大規模的空投補給任務，可用于完成對分散作戰和在偏遠山區作戰的分隊進行空投補給，同時也可作為應急后勤補給手段。

3.1 適用于需求量小的后勤補給

運輸機載重大適用于執行大噸位的空投補給，而在飲食、彈藥、藥品等物資補給需求量較小的情況下，使用運輸機會造成機艙空間的浪費和成本的提高。根據空投補給的載重量的要求，戰術類無人機更適用于實施空投補給。無人機空投補給較地面補給時效性要強，較運輸機空投補給承擔的風險要少，適合于為特種作戰分隊等小規模部隊提供包括彈藥、醫療用品，水和油料等補給需求量較小的空投補給。

3.2 適用于偏遠山區作戰的后勤補給

偏遠山區作戰中，后勤補給難以由陸路實現，適用于由空中補給。運輸機機體大易遭受攻擊，風險較大。無人機機體小，受損傷概率相對較低。其次，無人機不需要生命維護設備提高飛行適應性。再者，山區作戰，部隊分散，由多架無人機實施空投補給比由多架運輸機來實施經濟性和安全性更好，并且多架無人機可同時對多個地點進行補給，而由一架運輸機實施需環繞飛行，延長了滯空時間，增大的風險。因此，無人機可替代運輸機完成偏遠山區的后勤補給任務。

3.3 可作為應急后勤補給手段

無人機空投作為后勤補給的新手段，緩解了現有戰場補給方式的局限，使戰場后勤補給手段更為完善。運輸機執行大量的物資空投，所需保障人員和設備多，程序復雜。相比之下，組織無人機空投所需保障人員和裝備少，空投物資裝載操作簡便。物資裝載、飛行、空投和返回所需時間短，因此，無人機空投補給具有較強的時效性，可作為應急后勤保障手段，拓展了戰場補給的保障范圍，提升了戰場后勤保障能力。

4 美軍無人機空投的實現手段

美國是裝備無人機最多的國家，不同類型的無人機分別在各軍兵種服役。目前，美軍通過多種手段展開無人機空投的研究，并成功對幾類無人機機型進行了空投的試驗。

4.1 通過對現有有人運輸機系統進行無人化改裝

對有人運輸機的無人化改裝，去掉人力支持系統，不僅提高載重量，也使無人機能適應更嚴酷的戰場環境。美國陸軍和美國卡曼公司于2007年簽訂開發合同，在卡曼公司生產的K-MAX 有人直升機的基礎上，歷時三年聯合開發了無人機系統。2010年2月和4月，K-MAX 無人運輸直升機接受了的運輸能力測試和物資空投試驗，在測試中，K-MAX 無人機在機身下懸掛680 kg 的載荷在3 600 m 的高空盤旋，在6 h 內完成2 次280 km 的往返飛行，并投送1 360 kg 的貨物。這些測試成功驗證了K-MAX 無人機具有物資運輸和使用降落傘空投物資的能力。

4.2 研制可用于物資輸送的新型無人機系統

為更好滿足戰場補給的需要，美軍開發了可用于后勤保障的新型無人機。例如，美國格魯曼公司為美軍研制了可執行補給任務的MQ-8B“火力偵察兵”無人直升機［4］。經驗證，該型無人機可利用吊艙搭載重達約363 kg 的物品深入敵方領空，為己方部隊進行補給后返回基地，能完成彈藥、衣物、食品、醫療物品、水和電池等物資的空投補給任務。

4.3 為可執行空投任務的現役無人機開發適用的空投設備和系統

為適應在阿富汗山區作戰的美軍分隊補給食品和彈藥的需求，美國陸軍研究中心已為“捕食者”等可執行空投任務的無人飛機開發適用的精確空投系統，進一步提高空投補給效能。在聯合能力技術驗證(JCTD)項目中的聯合醫療遠程支援和后送(JMDSE)試驗項目內，美軍進行了使用無人機空投醫療物資的研究。該項目計劃使用無人機空投GPS 引導的精確空投系統，為作戰人員提供醫療物資和裝備，并研制了能攜帶血液和疫苗等醫療物資的供給吊艙。在該項目之內，美軍已在尤馬試驗場進行了無人機空投試驗，試驗中，一架“虎鯊”無人機成功空投了一個裝有疫苗的專用吊艙。

5 結束語

空投是作戰行動中后勤保障的重要方式之一。無人機空投根據戰爭后勤保障需求而得以發展，其在成本、時效性和安全性上與現有的空投補給方式相比具有的優勢，使其更適合于為分散作戰和偏遠山區作戰的小規模部隊進行后勤補給。無人機空投補給的出現，拓展了戰場后勤保障手段。隨著無人機技術的發展，無人機性能的提升和無人機空投技術的完善，無人機空投將成為戰場補給的重要手段之一。

［1］蔡朝林.無人機的作戰運用及其發展趨勢.地面防空武器［J］.2000(4):23-29.

［2］胡中華，趙敏.無人機研究現狀及發展趨勢.航空科學技術［J］.2009(4):3-5.

［3］吳立新，劉平生，盧健.無人機分類研究［J］.洪都科技，2005，(3):1-11.

［4］尚紹華，杜若.美軍無人機系統研發現狀與動向［J］.飛航導彈，2009(12):47-49.