軍用無人機的發展趨勢

摘 要：21世紀是智能化、信息化及高科技飛速發展的時代。無人機與載人飛機相比它具有體積小、造價低、使用方便、對作戰環境要求低、戰場生存能力強等優點。無人機一改之前的作戰傳統，將直接參與一線作戰，甚至部分取代戰斗轟炸機和轟炸機，承擔部分防空壓制和對地打擊任務。無人機作戰，必將成為未來戰爭中一個極其重要的空中作戰模式。該文結合實戰情況及當前無人機的技術積累探討了無人機未來的發展方向。

關鍵詞：無人機 發展趨勢 高空長航時 隱身智能化 綜合集成化

中圖分類號：V2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-00-02

現今各國都在發展本國各自的軍工產業，要想在世界上擁有話語權，必須擁有強大的軍事力量作為后盾。伴隨著第三次科技革命，各種高科技、智能化、信息化的武器被裝備到了部隊。軍用無人機，正是以其獨特的戰術戰略優勢進入了戰場。因為它的出現戰場格局發生了新的變化，也促使各個國家爭相發展其無人機部隊。有人預測無人機將發展成21世紀新式戰爭的重要角色，而且對未來軍事沖突將產生深遠影響。未來無人機主要呈現以下幾種發展趨勢：

1 向高空、高速、長航時發展

高空長航時無人機以其高的生存力和高效的偵查能力在未來仍將在各國無人偵察機發展計劃中占有不可撼動的地位。據美國先進材料結構和航空委員會的研究表明：在可預見的未來，航空器將會在20000 m以上的空間自由飛行。

優秀的滯空能力是高空長航時無人機最重要的優勢之一。具體表現在，為獲取目標區完整的信息其可以在空中停留幾天甚至十幾天，從而使為我方決策提供實時、準確的情報成為可能。應用靈活，價格便宜，是高空長航時無人機相對于軍用偵察衛星的優勢所在。這樣，我方指揮人員可根據需要將無人機部署在指定的空域并盡可能的接近目標。

它還可以隨時機動跟蹤目標，排除目標上空云霧的影響，為我方提供實時高分辨率的圖像情報。所以高空長航時無人機已成為軍用偵察衛星的重要補充手段。美國的“全球鷹”無人機是當前高空長航時無人機的優秀代表。其基本參數為：翼展35 m，機長13 m，不間斷飛行達40 h，飛行高度19.5 km，大大超過噴氣式殲擊機和截擊機的高度，目前該機已經投入到實戰中。

有矛必有盾，面對無人機的威脅各主要國家也正在大力發展反無人機等攔截系統，速度也就成了無人機突破敵方反無人機等攔截系統的關鍵要素之一。

因此，探索發展速度更快的無人機也就被提上了各國的無人機研究日程。據稱正在研制的一種無人機最高速度將達到10倍音速以上。

2 向機體隱身化、小型化、微型化方向發展

高戰場生存力將是未來無人機主要追求的性能之一。而全隱身技術將成為提高無人機戰場生存力關鍵所在。一是采用大量使用雷達吸波材料、高強度復合材料并安裝低噪聲發動機。如環氧石墨合成材料，這種材料較鋁合金或玻璃纖維具有極高的比強度，強抗振能力。例如美軍的“捕食者”無人機為了實現隱身，其除了對發動機進行深埋并對衛星通信天線等重要部件做了特殊處理外，更大膽的改進在于機身大量采用了石墨合成材料，使其雷達信號特征降低到0.1 m2，進而對雷達、紅外和聲納傳感器都有很強的隱身能力。二是優化總體設計盡量減小雷達反射截面。應用新工藝實現翼身融合，將襟翼、副翼一體化設計從而減小翼面的縫隙和棱角，進一步減小雷達反射截面。三是采用紅外特征抑制技術。包括在發動機燃料中注入防紅外輻射的化學制劑并將發動機噴流在噴口處迅速冷卻。在機身關鍵部位涂抹能夠吸收紅外波的特制涂料，從而實現無人機的紅外特征和環境背景的融合，降低無人機被發現的概率。四是采用充電表面涂層。用24V電源對無人機蒙皮進行充電，繼而表面將產生一層特殊的保護層，該保護層主要有抗雷達和目視偵查兩種功能。研究表明，這種技術可使雷達可探測距離減小40%～50%。充電表面涂層還具有可變色特性，可以根據無人機的所在背景變換顏色，使其和背景顏色匹配以達到光學欺騙的目的。據有關資料顯示，美國的洛克希德和波音公司聯合研制隱身無人機“暗星”，就是一款全新技術嘗試的隱身偵查無人機，該機機身扁平且較短，后端與機翼后緣齊平且無垂直尾翼和水平尾翼、減小了雷達散射面積，機頭采用了先進的飛碟式圓弧平面外形，整個機體主要用膠接的石墨復合材料制造，這種全新氣動布局設計也為更先進隱身無人機研究奠定了基礎。

另一方面，微小型無人機以其體積小、重量輕、造價低、不易被發現的獨特優勢，可以在一些特殊領域和特殊任務中發揮一種關鍵而不可或缺的作用。正是基于此，未來無人機機體的小型化、微型化也將越來越受到各個主要軍事強國的青睞。目前關于微型無人機的研究還處在實驗室階段，各國對于微型無人機的認識也不盡相同。比較流行的觀點是，美國國防部對于微型無人機的定義：微型無人機是一種任何尺寸都不大于15 cm并裝載小型有效載荷、簡單航空電子設備和通訊鏈路的足以完成所需戰斗飛行任務的無人機。進入21世紀，隨著高精密計算機和納米技術的發展，已經可以把傳感器、電動機等數字智能裝置集中在一塊芯片上，制造出幾厘米甚至更小微型裝置。當前，該類無人機以美國麻省理工學院的“微星”和“黑寡婦”微型無人機為代表，這一成果的意義在于，它證明了人們對于低雷諾數飛行器設計、微電子、微機電技術的應用，弱功率信號控制與圖像傳輸技術以及高性能輕質結構的使用基本成熟。這讓人們對于“掌上飛機”的設計和制造由夢想變成了現實。而微型無人機的出現也為戰場反偵察提出了新的挑戰，但目前該類飛機在實戰環境中的應用還比較少。

3 向系統集成化、傳感綜合化、載荷模塊化方向發展

未來無人機的發展正朝著系統集成、傳感綜合、載荷模塊化的方向發展。信息時代各種高新技術飛速發展。無人機高技術疊加的結果是：無人機的作戰性能和系統的復雜程度不成比例的同步增長，這也大大增加了無人機與其他作戰裝備協同作戰以及其自身維護保障的難度。正是在這種背景下，對無人機信息技術的聯通性和融合性提出了更高的要求，從而催生出“綜合集成”這一新型的無人機信息鏈路設計概念。其核心思想是：將無人機系統與分布在陸、海、空、天的各種偵查探測、指揮控制、打擊武器等系統無縫地連接成一個有機的整體，進而形成遠遠高出單個無人機系統的合力。目前以美國為首的北約國家在這種思想的引領下已經完成了無人機戰術控制系統的開發，并為此制定了技術標準，建立通用的地面站，成立了為通用控制系統制定設計標準的工作小組。以期實現對大多數陸、海、空軍的近程及中程無人機進行控制。

目前具有全天候偵察能力的先進的軍用無人機上一般安裝如下部分組成綜合傳感器。

合成孔徑雷達；

激光測距儀；

觀測儀和變焦彩色攝像機；

第三代紅外傳感器、能在可見光和中紅外兩個頻段上成像的柯達CCD攝像機。

隨著計算機科學和信息處理技術的不斷完善，我們有理由相信無人機的信息綜合化水平在不遠的未來也將會有質的飛躍。

高技術的迅速發展，使得模塊化技術將會在無人機系統優化設計中扮演越來越重要的角色。面向無人機的作戰功能，將機載設備和無人機平臺整體設計，模塊化組合，使得同一平臺可以根據不同的作戰任務搭載具有不同的功能的設備，進而大大的拓展無人機的使用空間。將“一機多用”的理念變成現實。如英國研制的“小妖精”無人機可根據其所擔負的電子偵察、戰場評估、情報搜索等不同任務，分別搭載紅外傳感器、變焦攝像機和合成孔徑雷達等各種不同設備。

4 向任務多樣化、飛控智能化方向發展

近年來由于無人機在戰場和特殊環境中尤其是在打擊恐怖主義作戰中的優異表現，當今世界正在掀起新一輪無人機研制的高潮。未來無人機將在以下這三個特定領域：枯燥任務領域、惡劣環境任務領域和危險任務領域發揮巨大的作用。當今世界恐怖主義愈演愈烈，無人機除了傳統充當靶機、偵察敵情、收集信息等任務外還會向著攻擊機、戰斗機、預警機的方向發展。未來高技術的戰場條件對無人機通用性和適應能力提出了更高的要求，將有人戰斗機和無人機合二為一的通用性戰斗機有可能未來的戰場嶄露頭角。該機結合了有人機和無人機的優點，可以實現在有人模式和無人模式兩個平臺之間轉換。這樣它既可以像普通飛機一樣有人駕駛還可以按照既定程序或地面指令自主飛行。其優點是既可以執行無人機的特殊任務，也可以在飛行員受傷或其他突發情況下安全返航。從而使得無人機的作戰任務和用途得到極大的拓展。更能增強無人機的戰場生存能力和任務多樣化的適應能力。

隨著人工智能技術和群體智能理論的不斷進步以及其在無人機系統上的應用，這將會使得無人機的信息處理，戰場態勢評估，目標選擇與鎖定和火控解算等自主決策能力和水平得到極大的提升。

無人機較有人機最大的優勢在于其超高的靈活性、機動性和滯空能力等。但目前其致命的缺點也在于：無人機實時的戰場分析與判斷，動態的飛行姿態控制與修正及準確可靠的目標判斷與實時監控。無人機智能化就是“無人機自主地做出判斷的能力”，這不僅使無人機能夠按照指令或預先編制的程序來完成作戰任務，更是無人機自己能夠對于潛在的威脅和突發事件在不需要人工干預的情況下自主做出判斷和反應。

生物學上對蜜蜂和螞蟻的研究發現，單就每只蜜蜂和螞蟻的個體而言，他們的智商并不高，但它們能夠在沒有任何指揮的情況下分工明確、協同工作，完成一系列“令人不可思議的工作”如建立堅固漂亮的巢穴，集中食物、撫養子女。這種群體的能力，就是群體智能的體現。如果把這種理論應用到無人機方面，比如每架無人機和導彈差不多，只裝備低性能傳感器和簡單程序，但是讓這種簡單的無人駕駛飛機大量出動，相互協作，攻擊目標。盡管每個傳感器的探測能力比較低，但是群無人機可以實現信息的交流與共享，集體執行對目標的攻擊任務。

5 結語

新的戰爭形勢，呼喚著先進裝備的崛起，科學技術的發展催生了卓越的國防武器。在現代高技術條件下，無人機既能執行常規作戰任務還可以執行特種作戰任務。包括精確打擊、定點轟炸，代替人員在核生化或其他特殊條件下執行作戰任務。從而有可能對未來空戰的組織編制、作戰原則、戰術思想乃至國防戰略思想帶來變革，給未來的防空作戰帶來巨大的挑戰。我們要深入研究無人機的作戰特點，密切跟蹤無人機研制領域的最新進展，不斷地加強我國無人機的研制工作，充分挖掘現有無人機的作戰潛力。為全面提高我軍戰斗力，打贏現代高技術條件下的局部戰爭，提供堅實

保障。

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