“空中機器人”的未來

2002年11月3日夜，也門馬里布沙漠。

一輛卡車拖著煙塵向前疾馳。突然間，一道閃光從天而降正中卡車，后者隨即在爆炸聲中化為碎片。這并不是一起意外事件，卡車上的乘客也非同尋?！獮樵邉澮u擊美艦“科爾”號以及法國油輪爆炸案的恐怖分子。那道從天而降的閃光則來自美國中央情報局所屬的一架“捕食者”無人機從數千英尺高空發射而來的“地獄火”空對地導彈。攻擊的遙控操縱者則處于數百英里外的吉布提。

這次攻擊行動來無影，去無蹤，根本無從防范。這是號稱“空中機器人”的現代軍用無人駕駛飛機（UAV）完成的一次典型的對地精確制導攻擊戰例。

迅猛發展

無人駕駛飛機，英文常用Unmanned Aerial Vehicle（UAV）表示。它是一種機上無人駕駛、利用無線電遙控設備或機上自備程序控制裝置操縱的可重復使用的航空飛行器。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、戰場生存能力較強等優點，備受各國的青睞，尤其是在軍事領域的一些局部戰爭中，無人駕駛飛機憑借其準確、高效和靈便的偵察、干擾、欺騙、搜索、校射及在非正規條件下作戰等多種能力，發揮著顯著的作用，并推動著軍事科學、裝備技術等相關領域的研究和進步。

早在1917年，世界上第一架無人機就問世了；只是由于受當時技術條件的限制，發展極為緩慢。進入20世紀60年代，美國出于冷戰需要，將無人機研究重點放在偵察用途方面，RQ系列、 FQM-151A和GNAT-750等都是這一時期無人機的典型代表，并在數次軍事沖突中發揮了超乎想象的作用。

目前，以信息獲取為應用目的偵察型無人機正在向超高空（大于3萬米）、長航時（大于30小時）和超遠程（大于1萬千米）等方向發展。有些無人機甚至在某些方面已經具備了執行戰略偵察的能力，從而與衛星的應用形成有機互補。

20世紀80年代以后，國際上無人機的另一個明顯的發展趨勢是小型化。大多數小型無人機的質量降至百千克甚至幾十千克，往往一輛汽車甚至單兵便能載放一架無人機。

無人戰斗機逐漸成為當前無人機研究的熱點。經過改裝后，RQ-1型無人機首次成為可以發射導彈的攻擊型無人機，開創了無人機作戰的先河。

關鍵技術

在無人機的發展過程中，很多技術起到了關鍵性的作用，未來無人機的發展也離不開這些關鍵技術的提升。其中最主要的有以下幾項：

氣動技術 由于無人機對靈敏度、飛行高度以及雷達反射截面等有特殊要求；因此，對各種先進氣動布局的研究就顯得尤為重要，如無尾、三角翼構型等。

推進技術 無人機一般要求長航程，因此，必須采用高效率的動力技術。此外，還可以開發新的輕型高效燃料，如高效的航空煤油和使用太陽能作為動力等。

人工智能技術 無人機，特別是無人戰斗機需要采用高度自主程序，即利用一些智能軟件驅動安置在無人機上的綜合傳感器，保證通信連接，完成無人機與操縱人員間的交互。這不僅使得無人機能確保按命令或預編程來完成任務，對已知目標做出反應，還能對隨機出現的目標做出相應反應。

通信技術 寬帶、大數據流量的數據鏈技術可以使無人機遠距、快速地傳輸信息，實施超視距控制。

發射與回收技術 21世紀要求無人機的發射和回收更加簡便，如果無人機的起降不依賴跑道，將有可能改變未來空中作戰模式，無人機也將具有更大競爭力。因此，大型無人機的先進發射技術和安全回收技術能否取得突破具有重大意義。

武器和設備的小型化技術 在機載武器系統方面，將會采用最先進的空對空和空對地武器，使用非常靈巧的小型炸彈和導彈，使飛機有效載荷達到最優。在同樣的質量下，其破壞能力比目前增加10倍。

納米技術 納米技術是制造超微型零部件的技術依托，納米技術的成熟與否，將關系到微型無人機的前景。

未來方向

綜觀世界各國無人機發展現狀及未來無人機技術發展趨勢，其發展方向可概括為以下幾方面：

多功能、模塊化

隨著機載遙感技術、精確制導武器技術、偵察和電子技術的發展，無人機的應用領域日益廣闊。科技的迅速發展使模塊化、通用化、系列化成為可能，今后的無人機平臺和地面站很可能是通用的，將朝著一機多能的方向發展。進行系統設計時，研制人員將通過優化內部結構，采用模塊化技術，使無人機可以根據具體任務及時更換不同功能的機載設備，執行不同任務。

在伊拉克戰爭中， 美軍使用的“捕食者”無人機除能夠進行低空照相偵察任務以外， 還可加裝兩枚“海爾法”激光制導導彈， 對敏感目標和敵人的防空力量進行精確轟炸。如今，美軍在“捕食者”無人機基礎上研制的“捕食者-B”無人機飛行高度超過1.5萬米。這種新型無人機飛行高度高，承載能力強，不僅能夠進行偵察、監視、瞄準，而且能夠進行武器發射，可以在執行任務時，對所發現的目標立即實施打擊。英制“小妖精”無人機可根據擔負的戰場監視、目標指示、電子戰等不同任務，分別搭載傳感器、激光目標指示器和電子干擾機等不同設備。在靶機上裝上偵察、電子戰設備或各種部件，即可將其改裝成偵察、電子戰無人機或巡航導彈。

高空長航時

從發展趨勢來看，長航時高空無人機已成為世界各國無人偵察機的發展重點之一。長航時高空無人機可在空中停留幾天甚至幾周，以獲取目標區的完整信息。它較軍用偵察衛星應用靈活，價格便宜，可隨時按指揮員意圖選定作戰區域，并盡可能接近戰區，以獲取更精確情報。它還不受目標上空云霧的影響，可獲取高分辨率圖像；還可機動跟蹤目標，提供實時信息。

美國的“全球鷹”是這種高空長航時無人機中的典型機種。它可以不間斷飛行40個小時。但這仍不能完全滿足人們對無人機長航時的需求。為此，美國早在2002年就啟動了無人機“自動空中加油（AAR）”項目，擬開發出一套系統，使無人機實現安全空中加油。

2012年9月30日，美國國防部國防預研計劃局（DARPA）的“高空自主空中加油（Autonomous High-Altitude Refueling，AHR）”項目在實施兩年后結束。在該項目中，DARPA、諾格公司和美國國家航空航天局（NASA）代頓飛行研究中心利用兩架經過改裝的“全球鷹”無人機，成功驗證兩架無人機之間的自主空中加油技術，使該機的續航時間延長至1周。

如果無人機獲得自主空中加油能力，將大大增加其作戰半徑和留空時間，也可以大幅降低作戰部署和反應所需時間。這將深化和擴展無人機的用途，使其未來很有可能發揮小型間諜衛星的作用。

盡管美國間諜衛星的偵察精確度也能達到1米，但由于衛星為定軌運行，其偵察范圍及時間都受到限制。無人偵察機則可以對某一地域進行全天候定點偵察。同時，由于無人偵察機能夠在兩萬米的高空巡航，難以被對手發現，即使被發現，被防空系統攔截的可能性也不大。此外，美國認為，隨著天基武器的發展，間諜衛星在太空中面臨著危險，衛星一旦被摧毀，很難重新部署。但高空無人偵察機的機動性很強，可隨時發射。因此，具備自動空中加油能力的無人機可以長時間滯留在戰區上空，完成間諜衛星在被摧毀或被干擾時“無法完成的任務”。

如今，長航時高空無人機已成為軍用偵察衛星的重要補充手段。美國國家航空航天局稱，將推出能在2.4萬米高空飛行的試驗型太陽能無人機——太陽神（Helios），它可在同一位置停留數月甚至更長時間。

微型化

隨著高精密計算機技術和納米技術的發展，微型無人機在軍事領域顯示出越來越大的應用價值。

利用納米技術，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的微型裝置。

美國的“黑寡婦”超微型空中運載器僅重7克， 機上有GPS、微型攝像機和傳感器等多種精良裝備。1997年，美國推出了為期4年的微型無人機計劃。其中，“微星”項目已研制出一種可由單兵手持發射的微型無人機，其長度小于0.15米，質量不足18克，即使在對方雷達上空20～100米處盤旋，也難以被探測到。微型無人機具有良好的隱蔽性，可執行低空偵察、通信、電子干擾等任務。

智能化

計算機的飛速發展使得無人機更具攻擊性和靈活性。

由于大量采用人工智能和群體智能理論技術，無人機可自動尋找和識別目標，確定攻擊目標的優先順序，選擇恰當武器，做出戰術決策，執行必要的攻擊機動動作。

歐洲正在進行的“神經元”無人機作戰單元陣列計劃就是應用群體智能的典型?！吧窠浽睙o人機綜合運用了自動容錯、神經網絡、人工智能等先進技術，能夠實現自主空中編隊飛行并自動捕獲、自主識別目標，然后向地面站發出請求信息，得到批準后，可以在隱身模式下自主發射武器。2012年12月，“神經元”無人機在法國南部的伊斯特爾空軍基地順利完成了兩次試飛。

全隱身

在現代戰爭中，軍用無人機需要在敵方空間完成任務，極易被發現。采用先進的隱身技術對提升軍用無人機的戰場生存能力具有重要意義。

未來的新型軍用無人機將采用最先進的隱身技術：一是采用復合材料、雷達吸波材料和低噪聲發動機；二是采用限制紅外反射技術，在無人機表面涂上能吸收紅外光的特制漆，在發動機燃料中注入防紅外輻射的化學制劑；三是減少表面縫隙，采用新工藝將無人機的副翼、襟翼等各傳動面都制成綜合面，進一步減少縫隙，縮小雷達反射面；四是采用充電表面涂層；五是采用最新的等離子隱形技術。

美國波音公司2002年研制的新型隱形無人機“獵鳥”具有極低的雷達反射截面、全新的隱形外觀，標志著無人機隱形技術達到了全新的高度。美國國防發展局報告透露，未來噴氣式無人機主要采用雷達隱形技術，包括新型雷達波束吸收涂層。

俄羅斯也在積極研制隱形無人戰斗機。該國“無風”垂直起降噴氣式隱形無人機由輻射透明材料制成，具有較強雷達隱形能力，最高時速達780千米，可執行地質勘察、管道巡邏、制造干擾、軍事偵察、目標指示等任務。其有效載荷視地面操縱員選擇的飛行模式而定，如果采取滑跑起飛方式，有效載荷可以達到數十千克。

通信與微型化技術

軍用無人機大多使用微波通信，但微波通信僅能視距應用，沒法穿透墻壁，要想確定無人機位置，需要運用地圖導航與GPS 系統，但無人機的天線尺寸與功率等方面還存在問題，要提高無人機通信能力，需要解決這些問題。

無人機通常需要攜帶偵察器，像生化探測器、攝像機與紅外探測器等，如CCD攝像機可在百米高空中分辨所探測到的車輛與人員。在傳感器與生化探測器等方面的研究還需要加大力度，以提高傳感器技術微型化與通信技術準確性等能力，從而提高軍用無人機整體技術能力。

【責任編輯】趙 菲

相關鏈接

世界幾款先進的無人機

MQ“捕食者”（Predator）

通用原子公司在1994年制造了MQ“捕食者”無人機。該機的升級版能夠攜帶武器并攻擊目標。該機在1995年前南斯拉夫戰爭中被首次使用，也出現在阿富汗和伊拉克戰場上。

RQ-4“全球鷹”（Global Hawk）

全球鷹是美國特里達因瑞安航空公司研制的高空長航時無人機，主要用于偵察監視。服役美國空軍的此類無人機裝備了能夠開展情報收集、偵察以及監視等功能的綜合傳感器。此機型是已知的第一架能夠不經停直接飛越太平洋的無人機。

RQ-170 哨兵（Sentinel）

由洛克希德馬丁公司設計并生產。飛行高度可達1.5萬 米。2011年5月，RQ-170參與了對巴基斯坦阿伯塔巴德的突襲行動，美軍在那里找到并剿殺了本·拉登。

X-47B

X-47B型無人駕駛飛機由美國諾思羅普·格魯曼公司研制，設計時速可以達到800千米，最大飛行高度可達1.2萬米。X-47B是人類歷史上第一架無需人工干預、完全由電腦操縱的無尾翼、噴氣式無人駕駛飛機，也是第一架能夠從航空母艦上起飛并自行回落的隱形無人轟炸機，可以為美軍執行全天候作戰任務提供支持。