單程任務：一次性無人機出征作戰

“捕食者”、“收割者”、“全球鷹”……這些是當下最為吸引人們眼球的大型無人機。

其實，在服役的無人機系統中，小型無人機占據的數量更多，發揮的作用更大。僅美軍就為其各軍種裝備數以千計的小型無人機，像加利福尼亞航空環境公司的“烏鴉”一類的無人機成為在阿富汗軍事行動的中流砥柱。

雖然小型無人機只是無人機領域的低端系統，部署和操作相對較為快速和簡單，但人們越來越認識到，更小型、更廉價和更易操作的系統會在將來的戰場空間大有作為，甚至推出可以大量部署無需過多訓練就能操作的一次性無人作戰系統，并且這類無人機既可從車輛或者巡邏基地操作，也能由巡邏隊員自己操作——這是一個極具亮點的方案提議。

那么，國外對這種一次性部署的廉價無人機研究成果如何？

以色列優視科技

“英雄-30”無人機

一種足夠廉價、可一次性使用，且足夠簡便到不需要依賴專門訓練的操作人員即可使用的無人機呼之欲出——這就是以色列優視科技公司出臺的一種無人機方案。盡管這類系統可能制造成本不高，但研制它們遠非一個簡單課題。

“主要挑戰是要拿出一個設計來，既可規模生產又要有費效比，因為它是一次性的，所以成本設計要控制到極限”，優視科技負責業務拓展與市場銷售的副總裁阿米爾·莫拉格對媒體稱。

優視科技研制的“英雄-30”無人機，先前稱為“黃蜂”，是一種質量為3kg的可以背負攜帶系統，它折疊在一個保護套筒中，無需組裝，直接點燃裝藥發射。從筒內發射后，機身8片機翼展開，中部4片大機翼，翼展67cm，尾部4片機翼，均為十字形配置型式，機上裝有2部電動機。該無人機有效載荷1kg，配有頭部安裝的光電/紅外載荷。

該無人機通過手提裝置控制，可在16km航程內操控。續航時間30分鐘，飛行速度74～185km/h。

莫拉格說，小型無人機系統應具有用途廣泛、操作簡易的基本特性，這是極為重要的，而要實現這些功能并非易事：“無人機要操作簡便，那么其航電設備、飛行操縱系統、導航控制系統，所有這些都需要非常非常先進。當我們說‘簡單’時，是要使之從操作上非常簡單，但從技術上就要非常先進。”

“英雄-30”無人機提供了一系列高級操作方式，讓使用者能夠專注于平臺提供的情報監視與偵察圖像，而不是飛行操控本身。例如，自動駕駛儀使飛機處于最佳位置，為操控人員提供其感興趣區域或目標的最佳視野。

在“英雄-30”的研制中，需要克服許多技術難題，莫拉格解釋說：“在技術方面，我們必須做好幾件事。首先，我們需要一個高機動平臺，所以我們在機翼方面選擇了十字布局，它能以很高的速度飛行，還能在非常小的空間機動，當然，缺點是空氣動力效率不如常規的平直翼飛機。所以挑戰之一是提出一種更為高效的氣動十字布局。另一大挑戰是所有電子設備和硬件小型化。電力消耗和電池容量也是一大挑戰，因此我們必須找到現今可利用的最先進的能量儲存技術以及最高效馬達的電動平臺。”

莫拉格稱，該公司已研制出可以改變尺寸的飛行器，而且他們正在試驗不同的尺寸和機型。他還補充說系統有可能空投，但還有待于試驗。

到目前為止，已進行5輪飛行試驗，每一輪試驗都是用來驗證系統的性能。莫拉格稱，該系統的多種配置都吸引了廣泛關注，無論是載荷方面還是飛行性能方面。

“英雄-30”無人機目前已進入量產，而且已供應給一未公開的用戶。

美國加州航空環境公司

“彈簧刀”無人機

加州航空環境公司的“彈簧刀”無人機也已經進入部署。“彈簧刀”無人機最初是美國空軍研究試驗室為特種部隊使用研制的。

該平臺其實是一種可實施攻擊的巡邏飛行直瞄小型彈藥，也可配置成更長時間作業，作為一種情報監視與偵察設備。其續航時間為15～20分鐘，航程約10km，全套系統——飛行器、發射器和運輸袋質量約2.5kg，從一次性發射筒發射。其飛行速度為101～148km/h，由全球定位系統導航或人工導航，機身頭部安裝有光電攝像機。彩色視頻通過無線傳輸至地面控制設備的顯示器上。“彈簧刀”無人機配有側向安置的攝像機，并且可以選裝熱像儀。

航空環境公司副總裁史蒂夫·吉特林解釋了該系統研制中面臨的一些挑戰：“其性能要求需要集成很多技術，必須能承受大慣性力發射，提供高速控制以及精確打擊、高速跟蹤技術。”

吉特林稱，“‘彈簧刀’無人機具有可攜帶性、快速部署和高精確性，形象地說，是把空中力量放入背囊中以保護徒步步兵，并使班組能夠作為一種戰略力量。”

美國極光飛行“滑板“無人機

美國極光飛行科學公司的“滑板”無人機是一次性無人機系統設計的一個備選方案。這種手持發射的無人機系統質量輕、易于攜帶、低噪音，能提供較長續航時間，而且擁有自主操作能力。盡管該無人機發射后可以回收，但其成本十分低廉，可考慮一次性使用。

“滑板”無人機由發泡聚丙烯材料制成，質量不足1kg。該無人機呈長方形，翼展61cm，機長48cm，帶一個裝在尾部的控制面及雙垂直穩定面。該機可攜帶0.2kg有效載荷量，載荷裝在機身中央，現行選裝配置包括光電和紅外攝像機以及用戶系統。“滑板”無人機采用雙獨立鉸接馬達驅動雙葉螺旋槳，使該機能夠轉換垂直飛行與水平飛行狀態。

該機配全向天線時作戰距離3km，配定向天線時作戰距離可擴大至5km。根據可選組件不同，“滑板”無人機的續航時間為60～90分鐘，飛行離地高度120m。它通過帶集成視頻顯示的手持式裝置控制，可手控或者通過全球定位系統航路導航操作。

一次性無人機應能

可選多種發射方法

炮中發射

雖然將一次性無人機封裝在獨立發射筒中手持發射，對部署部隊來說可能是最佳方法，但要將這些系統投送到遠距離區域，還要考慮其他發射方法。

從火炮或坦克炮中發射無人機是一種有效的辦法。例如，奧托·梅萊拉公司的“太陽神”小型無人機設計為可從120mm滑膛炮發射部署。該無人機采用碳纖維材料結構，配備活動機翼。它旨在為坦克部隊指揮官提供自主偵察情報來源。

“太陽神”無人機全質量為1.3kg，由鋰聚合物電池供電的小型無刷電動機驅動螺旋槳飛行，采用鴨式氣動布局，有一個折疊的前穩定面和前掠主翼。它配備光電載荷，可連續不斷地提供感興趣區域的實時視頻。

麻省理工學院的工程技術人員與德雷普試驗室的一個團隊合作，一直專注于“廣域監視炮彈發射”項目來探索無人機投送的方法。

“廣域監視炮彈發射”無人機裝在一個設計為從127mm火炮發射的彈殼內。這種設計使其機翼、尾部和螺旋槳面能夠折疊在機身內。當到達特定區域時，飛機釋放，其機翼、控制翼和螺旋槳展開。

“廣域監視炮彈發射”無人機所攜帶的設備同一般無人機一樣，包括全球定位系統/慣性導航系統、CCD攝像機以及雙通道數據鏈。該機可按預定程序工作，也可由地面站操控人員改變任務模式。

該無人機性能參數顯示，它能在距發射點20km到達指定位置，可靠近興趣點機動并送回圖像。

潛射載具發射

“彈簧刀”無人機也演示了在海上部署的創新方式，即從雷聲公司研制的潛射載具發射。潛射無人載具將無人機帶至水面附近并將其彈射起飛。這種潛射載具是作為“潛艇超視距建制能力”項目的一部分研制的。

潛射載具通過自身配重下沉一定深度，與潛艇拉開到安全距離，然后，拋棄配重，開始充氣上浮。浮至水面時，無人載具展開浮錨以穩定載具，并伸出風向標測定風向。然后載具傾斜至35°，彈射出“彈簧刀”。

飛機部署

從飛機部署無人機的研究工作也在進行中。

由麻省理工學院航空航天系幾名高年級學生參與的一個項目在該院林肯試驗室協作下研制出一種新穎的無人機，命名為“蝗蟲”，可從飛機上的標準照明彈撒布器發射。

監督該項目的約翰·漢斯曼教授說，團隊在研制該系統中面臨許多挑戰，主要是受尺寸的限制。他解釋說，制造這種航空器特別困難，因為翼片非常小。

另一個重要問題是難以找到適合這種航空器的自動駕駛裝置，漢斯曼教授解釋說，“作為該項目的一部分，我們設計了一種新型自動駕駛裝置，其非常類似于極光飛行科學公司‘滑板’無人機的裝置，但封裝設計要困難得多”。

此外，電力也是一個重要問題，由于起飛全質量只有250g——其中約80%是電池質量，目標是一個小時的續航能力，因此有效控制電力是必須的。

盡管沒有說明“蝗蟲”無人機的具體應用范圍，但漢斯曼教授特別強調了它的實用性，“擁有一架可以從另一架飛機部署的小型飛行器，不管是否一次性的，這種經過驗證的性能給了你多種選擇方案和開發新任務套件的能力”。

該無人機的研制工作現在已交付給林肯試驗室。漢斯曼教授稱，“蝗蟲”無人機及其性能已引起人們極大興趣，而且已計劃通過F-16戰機進行飛行和部署試驗。

據設在美國亞利桑那州圖森的宇航公司無人機項目部商業開發主管馬特稱，宇航公司采用從航空器部署其“土狼”無人機平臺的研究正在取得進展。

“土狼”無人機按一次性系統研制，用于執行情報監視與偵察任務。其研制經歷可追溯到美國海軍航空兵系統司令部授予的“小企業創新研究資助計劃”，它最初設計為從美國海軍的P-3“獵戶座”海上巡邏機部署。馬特稱，它現在將轉為從海軍的新型P-8“海神”反潛巡邏機部署。

目前的A2批次“土狼”無人機配備兩片機翼——升力翼和前舵，兩者翼展均為1.47m，當79cm長的機身從發射筒中彈射出來時兩片機翼展開。該機采用推式螺旋槳配置的馬達驅動，最大起飛質量6.4kg，包括2.27kg載荷，載荷通常為光電/紅外系統。該機通常在150～360m之間的離地高度飛行，視距最大37km，最大續航時間標稱為1.5小時，可以達到的最大沖刺速度157km/h。該機可以執行預先計劃的任務或者動態重新分配任務，而且還可以將其傳感器信息傳輸到多種接收設備。

馬特稱，“土狼”無人機將繼續加以改進，并且已被美國海軍一系列項目所選定，但他沒有透露更多技術細節。

另外，“土狼”無人機的地面發射能力也在研究中，并正在進行相關測試和評估。

一次性無人機的應用和推廣可能歸根結底決定于成本因素。正如馬特所指出的，“既然知道該無人機是要被毀掉的，你就要把成本控制到最小限度，而且‘土狼’無人機項目的首要目標永遠是：繼續降低成本。”