美軍貨運無人機發展現狀及啟示

龐衍鵬 紀斌義 孫巖松

近年，無人機在現代戰爭中的地位和作用日益凸顯，各世界軍事強國都在大力推進無人機的發展。美軍最早將無人機應用于戰場，已經列裝大批量無人機，在情報、監視、偵察、精確打擊、通信中繼等領域取得了豐碩成果。無人機具有人員零傷亡、機動靈活、成本低等優勢，在軍事作戰行動、后勤保障物資運輸投送等領域擁有極強的發展潛力，是現有運輸投送力量的有效補充。

美軍貨運無人機發展現狀

“藍水”貨運無人機

“藍水”貨運無人機由總部位于美國的無人機制造商翼動力公司制造，能夠垂直起降，降低了起降要求，具有更高的靈活性、較長的續航時間。該型貨運無人機配備了油電混合動力系統，由電池和JP-5燃料提供動力能源。美國海軍試驗結果表明，如果驅逐艦艦載雷達的小零件出現故障，“藍水”貨運無人機可將備用零部件快速運送至艦艇上，維修人員無需再使用艦載貨運有人直升機運送備用零部件，維修時間由幾天縮短至幾小時，保障效率大大提升。

LG系列貨運無人滑翔機

LG系列貨運無人滑翔機由美國物流滑翔機公司研制，得到美國國防預研局（DARPA）和美國海軍陸戰隊作戰實驗室資助。它的主要任務是，當美軍失去制空權的情況下，貨運無人滑翔機向地面部隊特別是向在小型島嶼上作戰的部隊運送補給物資。在LG系列中，LG-1K貨運無人滑翔機驗證機由美國海軍陸戰隊作戰實驗室資助；LG-2K驗證機由美國國防預研局資助。LG-2K機長4.2m，翼展8.3m，可攜帶725kg貨物，其機身尺寸比LG-1K大。LG-1K無人滑翔機機長3.3m，翼展7.1m，可搭載320kg貨物。這兩型貨運無人滑翔機結構簡單，機體由膠合板、金屬板、塑料件等制成，沒有安裝發動機，零部件總數少于600個，可在短時間內實現量產，每架成本在0.45萬～1.1萬美元之間。LG系列貨運無人滑翔機可由美軍多型飛機投放。例如，海軍陸戰隊MV-22“魚鷹”傾轉旋翼機、CH-53“海上種馬”直升機，海軍MH-60“海鷹”直升機，空軍C-130“大力神”運輸機、HH-60“鋪路鷹”直升機以及陸軍CH-47“支奴干”直升機、UH-60“黑鷹”直升機。

“卡戈”貨運無人直升機

“卡戈”（Kargo）貨運無人直升機由美國卡曼公司研制，以滿足美國海軍陸戰隊在未來復雜多變的軍事作戰環境中對無人補給的需求，并支持遠征前進基地作戰。該型貨運無人直升機擁有四副旋翼，旋翼可折疊，由一臺功率為220kW的渦輪發動機提供動力，空機重量607.8kg，任務載荷重量和燃油重量共362.9kg，飛行高度超過3000m，最大飛行速度達224km/h。卡曼公司與近地自主公司合作，研發了“卡戈”貨運無人直升機的自主控制與導航技術，包括無GPS信號下的導航技術、飛行感知與規避技術、精準著陸技術。“卡戈”貨運無人直升機結構設計簡單、質量可靠、易于維修、操控簡單、價格合理，在未來5年內將正式投入使用。

“沃利” M20遠程貨運無人機

“沃利” M20（VOLY M20）遠程貨運無人機由美國沃蘭西（Volansi）公司研制。2022年，在美國空軍主辦的“敏捷至上”在線展會上，該公司正式對外發布了“沃利” M20遠程貨運無人機。該機采用混合動力系統，垂直起降時使用電動機提供動力，平飛時則采用汽油發動機提供動力，最大航程563km，能夠同時攜帶9kg貨物和4.5kg情監偵（ISR）任務載荷。2021年8月，“沃利”M20貨運無人機在佛羅里達州基韋斯特海岸附近完成首次艦到艦貨物運輸投送試驗。

SA-PGB貨運無人滑翔機

為了向地面特種作戰行動及地面部隊提供后勤支援，美國空軍采購了多套美國耶茨電子空間（Yates Electrospace）公司研制的貨運無人滑翔機。該公司對現有GD-2000民用貨運無人滑翔機進行改型，通過縮小GD-2000無人滑翔機的外形尺寸，設計出一款采用精確制導技術的新型貨運無人滑翔機，名為SA-PGB。SA-PGB貨運無人滑翔機的貨艙為長方體，可搭載槍支、彈藥、小型電子設備、燃料包、藥品和食物等物資。該型無人滑翔機采用民用或軍用運輸機運載，由運輸機從側門或后部艙門投放到空中，投放效率大大提升。此外，無人滑翔機的機身材料和機載電子系統無雷達信號特征，具備低可探測性，并且不用數據鏈傳輸信息，抗干擾性較強。

貨運無人機的優缺點

貨運無人機的優點

1.成本低

與其他航空運輸工具相比，貨運無人機全生命周期總成本大大降低，可為軍方節省非常可觀的費用。最顯著的成本優勢是，貨運無人機不需要機組人員，取消了為駕駛員、空勤人員配套的昂貴設備，而且不必再投入大量人力物力來培訓機組人員。由于貨運無人機取消了駕駛艙，其外形得到優化，燃油消耗進而減小。同時，簡單的結構降低了維修成本。在執行運輸投送任務時，貨運無人機無需考慮駕駛員長時間飛行所面臨的生理極限挑戰，可保持經濟性運營。

2.非接觸和零傷亡

人是戰爭中最寶貴的資源，在盡可能減少人員傷亡的情況下贏得戰爭勝利是作戰部隊的最終目標。在現代戰爭中，軍方在沒有完全奪取制信息權和制空權的條件下，貨運有人機執行物資運輸投送任務仍存在相當大的人員損失代價和巨大的風險。因此，軍方只有最大程度地將無人機投入高危任務，降低人員參與執行任務的頻率，才能保障人員的生命安全。貨運無人機因得天獨厚的無人優勢，不論任務成功與否，都不會帶來人員傷亡，符合非接觸、零傷亡的作戰理念，能夠有效地將人員從危險任務中解脫出來。

3.環境適應性強

由于作戰環境錯綜復雜，部隊在執行任務過程中會遇到不少難題，特別是如何快速補給物質。地面作戰部隊可能要深入山地、高原高寒地區等惡劣環境，海上作戰部隊面臨海面強風、艦船搖晃、鹽霧等嚴酷環境的考驗，這些復雜惡劣的環境給貨運有人機帶來了巨大挑戰。而貨運無人機具有機動性高、飛行速度快、對起降場地要求低等特點，大大增強了貨運無人機的環境適應性。因此，貨運無人機能克服地形限制，深入邊陲基地、高山、遠島、海洋等偏遠和交通不便的地區，或在有人機難以飛行的特殊環境中，替代有人機執行運輸投送任務。

4.保障效率高

貨運無人機具有補給周期短、響應速度快等優勢，可大大降低鐵路、公路運輸的壓力，減少運輸機、補給艦船等大型裝備及其基礎設施的保有量。同時，貨運無人機可完全不考慮駕駛員保護等因素，從而更加專注于保障功能強化。與傳統貨運有人機相比，貨運無人機可以適時、適地、適量地為部隊提供物資運輸投送保障。在美軍分布式作戰理念的牽引下，作戰部隊的分散部署使后勤保障更加困難，而貨運無人機正好能解決這一問題，充分發揮無人化保障的特點，提升后勤保障的精準度和效率。

貨運無人機的缺點

1.戰場生存能力弱

貨運無人機在戰斗中為前線作戰人員運送大量的補給物資，緩解了后勤部隊的壓力，在后勤保障中發揮了重要作用。但是，一部分人對貨運無人機存有懷疑態度，認為貨運無人機戰場生存能力弱，飛行高度低且隱藏性差，非常容易被敵軍發現和擊毀。近年，無人機在戰場上的運用十分頻繁，眾多國家越來越重視探測設備、激光武器、微波武器、電子對抗設備等反無人機系統的發展，這對貨運無人機的戰場生存力造成威脅。

2.安全性差

貨運無人機執行任務比較簡單，按預設航線飛行或由“人在回路”控制，已經能基本滿足任務需求。但是，貨運無人機只要通過數據鏈傳輸控制信號，就存在安全隱患，因為即使數據鏈采用先進的加密技術，也存在被黑客入侵的風險。一旦貨運無人機數據鏈被敵方干擾或者敵方對無人機實施導航欺騙，無人機就有可能偏離航線，甚至墜毀，無法完成運輸投送任務。更嚴重的是，敵方獲得己方無人機的控制權，己方無人機反而成為對抗己方的工具。

3.自主性不高

目前，貨運無人機的智能化水平尚處于初級階段。在復雜多變的環境中，貨運無人機缺乏足夠強的感知、判斷和規避能力，無法在高動態環境中整合處理大量數據信息，在執行任務的過程中，始終需要地面人員全程、緊密監控，一旦數據鏈中斷，很多貨運無人機就變成“斷了線的風箏”。無人機自主性等級低，給美軍帶來了沉重的人力負擔。根據美國政府問責辦公室于2020年發布的一份報告，美國空軍目前無人機操控員缺口較大，這種現象未來可能會持續存在。

4.互適應性不強

在強對抗環境下，貨運無人機的生存能力有待提高。在很多作戰場景下，無人機須要與其他無人系統或有人系統進行協同作戰。但是，貨運無人機智能化程度低、決策能力有限，導致貨運無人機與無人系統、有人系統之間無法實現有效配合。當前，隨著貨運無人機的種類和數量不斷增加，適用于無人機/無人系統、無人機/有人機協同作戰的通用化控制體系架構和互操作標準還不成熟。因此，貨運無人機互適應性不強，無法在戰時充分發揮運輸投送的潛力。

啟示

加強頂層設計、科學規劃，引領貨運無人機高質量發展

科學的戰略規劃可明確軍事目標、確定總體布局、選擇發展路徑、部署戰略任務、配置有效資源，在很大程度上決定了軍事競爭結果，有助于把握制勝先機。近年，貨運無人機在美軍運輸投送領域蓬勃發展。因此，我軍更需要加強頂層設計，做好謀篇布局。一是統籌規劃貨運無人機的發展路徑。當前，我國在國家、軍隊、地方層面都制訂了貨運無人機的發展規劃，但是需求論證不充分、任務界面劃分不清晰等問題仍然存在，導致各型貨運無人機的發展規劃不能很好地銜接。我國應從頂層統籌、規劃貨運無人機的技術發展路徑、未來發展愿景等內容；二是加強各軍種貨運無人機通用化設計。貨運無人機的發展是一個復雜的系統工程，涉及陸、海、空諸多軍種，對于戰略、戰役、戰術不同層級，無人機的任務需求也不盡相同。因此，我軍要打破軍用裝備獨立發展的傳統模式，從滿足各軍種聯合作戰、全域作戰的角度出發，對貨運無人機進行通用化設計；三是重視貨運無人機標準制定。目前，世界上很多國家都在積極規劃貨運無人機的布局，大力推進貨運無人機研制，拓展貨運無人機的應用，給我國貨運無人機的發展提供了有利條件。但是，國內外軍用、民用貨運無人機標準未達成統一，導致貨運無人機研制無統一標準可遵循。因此，我國軍用民用貨運無人機標準制定、完善和統一至關重要。

加深軍民融合，聚力提升技術水平

貨運無人機在軍事和民用領域的運用具有很強的通用性，可相互替代。隨著民用貨運無人機在物流業中的運用日漸成熟，我軍應充分借助民用領域的人力、物力以及技術優勢，解決軍用貨運無人機研發力量不足、技術滯后等問題。一是充分利用優秀的民用技術成果和豐富的實踐經驗。我國民用物流產業發展迅猛，民用貨運無人機應用呈現了井噴式趨勢，眾多物流企業開展了大量卓有成效的無人機運營，積累了大量技術成果和實踐經驗，我軍應疏通民用貨運無人機科技成果轉化的渠道，不斷提升軍用貨運無人機的運送能力；二是大力挖掘民用貨運無人機的保障潛力。近年，貨運市場的繁榮發展吸引了我國眾多地方科研院校、企業參與貨運無人機研制，地方資源的保障潛力具有巨大的優勢，我軍應加大地方資源共享力度，以成熟的民用貨運無人機為基礎，結合軍隊實際需求，研發適合軍事用途的貨運無人機；三是軍用特殊屬性應賦予民用貨運無人機。我國應發揮軍地交流協作機制，在地方力量研發貨運無人機之前，軍方要積極與地方力量進行溝通協調，明確軍事需求，使地方力量研發的貨運無人機具備民用和軍用雙重屬性，并建立民用貨運無人機數據庫，在戰時可迅速調用民用貨運無人機執行軍事任務，為贏得戰爭勝利提供支撐。

加大科研投入，集智攻關解決難題

貨運無人機涉及總體設計、發動機、通信、控制與導航等多個學科，以及物聯網、人工智能、云計算等新興技術。貨運無人機研發是一項長期且復雜的工作，我國應找出貨運無人機目前存在的短板，抓緊組織科研攻關。一是解決貨運無人機定位難的問題。貨運無人機通常采用GPS進行定位，通過電磁波傳輸控制信號，而電磁波具有易被干擾、穿透能力差等缺點，影響了控制信號傳輸。因此，貨運無人機在深山、島嶼等偏遠地區執行任務，面臨著巨大挑戰；二是解決貨運無人機航程短的難題。航程短制約了貨運無人機的推廣應用，特別是遠程運輸投送任務。貨運無人機制造商亟須攻關相關技術難題，可采用新能源研發、充電方式更新、機身結構設計優化等手段來解決貨運無人機航程短的難題；三是提升貨運無人機的安全性。貨運無人機飛行高度高，且攜帶一定重量的貨物，一旦發生意外，容易墜毀，造成安全事故。制造商應加大精準傘降、降落緩沖減震等關鍵技術的研究力度，增強貨運無人機的安全性。此外，還應該研究數據傳輸加密技術，防止貨運無人機數據鏈被敵方黑客攻擊。

加快人才培養，著重打造優秀隊伍

貨運無人機人才培養并非一蹴而就，研發、制造、運營、管理、保養維修等工作都需要大批人才支撐。基礎知識扎實、技能訓練有素、綜合素質高的無人機人才隊伍才能滿足未來作戰需求。一是軍方選派人員前往相關地方企業、地方院校學習交流，或者邀請無人機專家到部隊授課，開展無人機組裝、調試、維修、操控等針對性技能培訓；二是軍方依托地方院校或者相關培訓機構的優質教學資源，培養無人機人才，以緩解短期內無人機人才隊伍的急缺，探索一套適合軍地聯合培養人才的教學模式；三是軍隊院校開展貨運無人機專業人才學歷教育。從長遠看，軍隊院校應該開展貨運無人機專業人才學歷教育或開辦貨運無人機專業人才短訓班，為我軍貨運無人機力量建設提供必要的人才支撐，為無人機指揮、操控、維修等崗位培養人才，提升軍隊后勤保障能力。