軍用無人機的發展及其在機場排彈專業中的應用研究

王明琨 于建坤 朱 杰 汪 丹

（中國人民解放軍95979部隊，泰安 271207）

在機場遭到襲擊后，排除布撒或遺留在飛行區內裸露于地表或侵入地下的未爆彈藥是機場排彈專業的主要職責[1]，而現有未爆彈排除方式已難以滿足未來軍事保障需求。隨著軍事技術的進步，研發適應未來戰爭的新概念武器或在傳統武器上進行作戰理念升級，是適應作戰樣式轉變的重要方式[2]。因此，探尋機場未爆彈排除新方式，對于提升機場保障的效能具有十分重要的指導意義。

無人機（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）是一種有動力、可控制、能攜帶多種任務設備、能執行多種任務并能重復使用的無人駕駛航空器[3-5]。文獻[6]和文獻[7]結合民用設備和軍事裝備，從無人機系統組成、分類、自主性及應用4個方面系統介紹了無人機系統現狀，為分析無人機技術發展趨勢提供了參考。現有文獻從多方面分析了無人機在軍事作戰領域的廣泛使用，但均沒有認識到無人機在機場勤務保障領域應用的巨大潛力。

1 軍用無人機發展方向及現狀

早在20世紀60年代，美軍已經開始使用大量的火蜂無人機進行戰場態勢偵察。由于無人機無需冒人員傷亡風險和可在高危環境執行多重軍事任務的特點，各軍事強國高度重視無人機在軍事領域的應用和發展，積極推進基于無人機平臺的顛覆性技術應用及新作戰概念探索。軍用無人機的任務領域已從單一戰場偵察逐漸拓展到目標搜索、數據中繼、火力打擊等多個方面[8-9]，并在功能上向無人僚機、“察-打”一體化、高空長航時、空中加油、單兵微型化和智能化等方向發展。

1.1 無人僚機

無人僚機主要通過與有人機相互協同，執行近距空中支援、火力打擊、偵察等任務，提高有人機介入高強度作戰環境的能力，大幅提升有人機的生存概率。無人僚機技術正處于快速發展階段，主要有美國“天空博格人”、澳大利亞ATS、英國LANCA和俄羅斯雷霆等型號。

1.2 “察-打”一體化無人機

“察-打”一體化無人機已由理論探討階段發展至實裝配備階段，其偵察和打擊能力日趨成熟。“察-打”一體化無人機主要執行偵察監視、對地打擊、情報收集、電子戰及搜救等任務，適合于軍事作戰、反恐維穩、邊境巡邏和民事用途。典型的型號包括航空工業成都飛機設計研究所自主設計研制的翼龍-Ⅱ無人機，中國最大的武裝無人機CH-5型，美國MQ-1型和MQ-9型。

1.3 高空長航時無人機

高空長航時無人機主要用于對敵縱深的偵察、通信和打擊等任務，一般裝有照相、攝像裝置、合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR）及通信設備，并可掛載精確制導武器，對地面固定和低移動目標進行精確打擊。典型的型號有美國RQ-4型、俄羅斯“貓頭鷹”型和中國CH-4型。

1.4 空中加油無人機

空中加油是飛機實現空中能量補給的重要手段，是作戰飛機效能提升的倍增器。空中加油無人機可以替代傳統效率低下、安全性不高的伙伴加油方式，典型的型號有美國X-47B型和MQ-27A型無人機。其中，X-47B型無人機是人類歷史上第一架無需人工干預、完全由計算機操縱的無尾翼、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，同時是全球首架實現空中加油的無人機。

1.5 單兵無人機

單兵無人機一般具備重量輕、體積小、隱蔽性好、機動靈活等特點，適合城市、叢林、山地等復雜環境及特殊條件下的特種部隊和小分隊作戰，也可在未來戰爭中執行低空偵察、通信、電子干擾等任務。典型的單兵無人機包括俄羅斯Zala 421-08T型、美國“即時眼”MK-3系列和中國CH-902型等。

綜上所述，隨著現代科學技術的高速發展，特別是微電子科學、衛星通信、計算機云計算和智能控制等方面的突破，以無人機為代表的無人化裝備將輔助甚至代替人操裝備完成各類軍事任務，成為未來作戰力量發展的大趨勢。

2 機場未爆彈排除現狀

戰時機場遭遇敵方攻擊后，機場道面損毀并在表面或地下存在未爆彈藥。為了保證飛機正常起降，必須對機場存在的未爆彈進行勘察，搜索并評估未爆彈藥狀態，確定合理的排除方式。

2.1 機場未爆彈排除流程

第一，機場道面勘察。通過人工勘察，確定地表及地下未爆彈的數量和位置，并對機場道面損毀程度進行評估，明確機場跑道損毀情況。

第二，規劃應急起降帶。根據勘察結果規劃出緊急起降帶位置和面積，確定開辟起降帶所需排除的未爆彈數量及位置。

第三，未爆彈探測。利用探測器材對地下未爆彈藥進行大范圍粗探和精探，獲取探測數據，并進行位置分析，完成地下未爆彈藥的位置定位。

第四，未爆彈排除。根據未爆彈的位置及型號確定未爆彈排除方式，組織排除人員進行排除。

第五，撤收及恢復。組織人員撤收實爆設備，并對損壞道面進行修復清理。

2.2 機場未爆彈排除方式

2.2.1 地表未爆彈排除方式

對于裸露或半埋于地表的未爆彈藥，排除人員首先應識別未爆彈型號及戰斗部位置，并判斷未爆彈引信狀態，明確未爆彈藥的穩定性。若未爆彈藥在地表分布較為稀疏時，可架設非接觸聚能引爆裝置，單獨引爆未爆彈戰斗部；當未爆彈藥分布密集且戰斗部裝藥量較少時，可架設小當量防爆圍欄，并利用三硝基甲苯（TNT）等炸藥進行誘爆。

2.2.2 地下未爆彈排除方式

對于侵入地下的未爆彈藥，排除人員必須獲取未爆彈的地表精確位置及侵徹深度。首先，使用數字航彈探測器進行初探，確定未爆彈藥的大體方位。其次，使用銫光泵磁力儀進行精探，確定未爆彈具體方位及侵徹深度，并根據地表未爆彈遺留痕跡，確定未爆彈戰斗部位置。最后，使用鉆地引爆彈排除地下未爆彈。

2.3 機場未爆彈排除存在的問題

按照機場未爆彈排除流程，以現有方式完成地表和地下未爆彈排除存在較大的局限性。

第一，機場道面評估危險性高。現有條件下，機場道面的評估主要通過人工勘察完成。由于道面未爆彈狀態不明確，勘察人員自身安全受到很大威脅，且存在道面搜索不徹底、評估周期長等問題。

第二，地下未爆彈探測精度低。在地下未爆彈探測過程中，探測儀器精度限制、人員操作、判讀誤差等因素，經常導致探測的未爆彈位置信息與實際位置信息存在偏差，從而使未爆彈排除失敗。

第三，區域封鎖子母彈排除難度大。由于區域封鎖子母彈的子彈藥具有破甲、殺傷、侵徹等不同作用，且數量多、布撒范圍廣、引信觸發方式不一，對排除人員及車輛造成了很大威脅。如果在機場關鍵區域地表留幾十枚上百枚子彈藥，以目前的裝設備難以快速有效排除。

3 機場排彈無人機的發展方向

機場未爆彈藥排除過程中，由于未爆彈的狀態難以確定，通過人員抵近排除存在較高的危險性。而無人機以其無生命、低成本、高可靠性等特點，已被廣泛應用于軍事偵察、通信和作戰等方面，證明了無人機在軍事領域應用的可行性。機場排彈作為戰時恢復機場起降功能的重要環節，充分利用無人機提升對未爆彈藥勘察評估、探測及排除等作業能力，具有十分重要的應用價值。

3.1 長航時觀測無人機

使用高空長航時無人機對攻擊機場的彈藥進行監測，可確定彈藥種類、著地姿態、位置等信息，為地面站提供分析數據，以便指揮員根據數據分析結果制訂排彈方案。

3.2 未爆彈勘察探測無人機

未爆彈勘察探測無人機的主要功能是實現對機場損毀情況的快速勘察及評估。其利用自身攜帶的傳感器獲取機場信息，通過數據處理系統分析獲取的數據，給出機場的損毀情況、地表及地下未爆彈的數量及位置等信息，并規劃出合理的排除方案。

3.3 未爆彈排除無人機

未爆彈排除無人機的主要功能是對未爆彈位置進行定位并架設排除裝置。目前，未爆彈排除主要通過排除人員抵近未爆彈架設聚能引爆裝置或鉆地引爆彈進行排除，排除效率低且人員安全風險大，而利用未爆彈排除無人機能夠精準定位并快速抵近未爆彈，無需擔心未爆彈引信突然發火引爆彈藥，且能夠重復使用，高效實用。同時，未爆彈排除無人機可實現小型化，造價低廉，可以精準定位并排除地表大當量未爆彈。

4 結語

隨著軍隊訓練實戰化進程的推進，機場未爆彈排除逐漸成為新興課題。由于無人機技術日趨成熟及在軍事領域應用廣泛，利用無人機解決機場未爆彈排除問題將成為機場排彈專業發展的主要趨勢。通過分析機場排彈作業現狀及存在問題，并提出本專業無人機研究方向，對于促進機場排彈專業的發展具有十分重要的意義。