軍用無人直升機發展現狀及運用研究進展

卞 威，馬 虎(空軍第一航空學院，河南 信陽 464000)

軍用無人直升機發展現狀及運用研究進展

卞 威，馬 虎
(空軍第一航空學院，河南 信陽 464000)

從國外和國內兩個方面分析了無人直升機的現狀、分類和發展趨勢。立足空軍現有直升機裝備情況，總結了不同作戰任務下無人直升機的使用問題，并對空軍發展無人直升機的策略進行了初步探討。

無人機;直升機;發展;運用

無人直升機既繼承了直升機垂直起降和低空懸停的獨特優勢，又具有無人機無人駕駛的優點，既可以代替有人直升機執行某些空中作戰任務，又可完成固定翼無人機無法完成的作戰任務，因而在軍事領域有著廣泛的應用，其發展受到了各國的足夠重視。本文在對國內外軍用無人直升機的現狀進行研究的基礎上，對無人直升機在我國空軍作戰體系中的運用和空軍無人直升機發展策略作了深入的探討。

1 無人直升機發展現狀

從廣義上講，無人機是無人駕駛航空器的簡稱，英文縮寫為UAV(Unmannde Aerial Vehicle)。美《國防部詞典》中對無人機的解釋是這樣的[1]：“無人機是指不搭載操縱人員的一種動力空中飛行器，采用空氣動力為飛行器提供所需的升力，能夠自動飛行或進行遠程引導；既能一次性使用也能進行回收；能夠攜帶致命性或非致命性有效載荷。”按照飛行方式分類，無人機可分為固定翼無人機、旋翼無人機、撲翼無人機、飛艇等。無人直升機屬于無人機的一種形式，即旋翼無人機。由于直升機技術的復雜性，無人直升機的發展明顯落后于固定翼無人機的發展，當前大部分無人機都是固定翼無人機，因此，從狹義上講，無人機通常認為是固定翼無人機，而將無人直升機單列出來。可以認為，無人直升機是在無人固定翼飛機和直升機基礎上發展起來的一種新型作戰平臺。

1.1 國外無人直升機發展現狀

美國是從上世紀50年代開始研制無人直升機的，1960年8月，世界上首架有實用意義的軍用無人直升機誕生，即美國QH-50A。此后，由于許多技術難點未能突破，無人直升機發展緩慢，直到20世紀80年代，隨著控制技術、信息技術及傳感器技術的迅猛發展，無人直升機技術也躍入了一個新的階段，各種多功能、智能化、高可靠性的無人直升機相繼出現[2]。進入21世紀后，各國非常重視無人直升機的發展和應用，美國國防部2005年8月發布的無人直升機系統路線圖中，對無人直升機的發展需求進行了規劃，戰略和戰術無人偵察直升機被列為其重要發展方向。其中，“火力偵察兵”被規劃為未來旅級戰術無人偵察直升機、海軍艦載無人直升機以及地雷探測直升機，A-160“蜂鳥”將發展為長航時無人偵察直升機，“DP-5X”是為陸軍營連級指揮官配備的偵察/監視/目標截獲或者通信中繼平臺。按照該路線圖的規劃，美軍正積極推動無人攻擊直升機和無人運輸直升機的研制。

在亞洲，日本對無人直升機的研究起步較早，日本發展無人直升機最初是應用于農業生產領域和火山監測，1958年日本成功研制無人直升機并用于噴灑化學農藥，到2001年日本已將1565架無人直升機用于農業生產。目前日本已建立了完備的無人直升機研制、生產、培訓、維修體系并制定了若干法規。由于無人直升機平臺具有軍民通用性，在民用無人直升機上進行適當加改裝，就可轉化為軍用無人直升機，比如在1991年，日本將研制的FFOS“前視觀察系統”加裝在無人直升機上，作為戰場偵察及炮兵定位的飛行平臺，以滿足日本陸上自衛隊的任務需求。

除美國和日本外，世界各發達國家也正在積極研制新型無人直升機，當前世界各國無人直升機按照結構形式可分為四種：

(1)單旋翼帶尾槳式無人直升機。

這種無直升機繼承了傳統經典無人直升機的結構特點，靠旋翼產生升力和實現俯仰及傾轉運動，靠尾槳產生拉力或推力來平衡旋翼旋轉產生的反扭矩以及實現航向運動。美國研制長航時無人直升機A-160 “蜂鳥”就是此種類型直升機的杰出代表，該無人直升機航程可達5560千米，續航時間長達24小時，有效載荷136千克，巡航高度為1000米，最大速度可達260千米/小時。美國于2012年在阿富汗部署了3架配備有“自主實時地面全場監視(ARGUS)”系統吊艙的A-160“蜂鳥”無人直升機， 以便將戰場上的高清晰圖像和信息提供給指揮中心。

(2)共軸反轉式無人直升機

這種無人直升機采用共軸且運動方向相反的兩幅旋翼產生升力并實現姿態變化。該種直升機典型代表是加拿大研制的CL-327，該機飛行高度已超過5500米，巡航速度可達180公里/小時，續航時間為6小時，有效載荷為100千克，數傳系統采用了定向天線，有效傳輸距離為180千米。偵察傳感器采用前視紅外傳感器，還安裝了一部敵我識別器。

(3)傾轉旋翼式無人直升機

這種無人直升機既具有直升機垂直起降的特性，又具有固定翼飛機快速水平飛行的性能。美國1991年研制的“鷹眼”無人直升機就是一種傾轉旋翼式無人直升機，它是在美國V-22“魚鷹”傾轉旋翼直升機基礎上研制出來。1998年3月，該無人直升機試飛，最大飛行速度370千米/小時，盤旋速度為111千米/小時，實用升限為6100千米/小時，有效載荷136千克，續航時間3小時。

(4)涵道螺槳式無人直升機

這種無人直升機采用簡約式構型設計，徹底拋棄了傳統的駕駛艙及貨艙結構的形式。從外觀上，整個直升機像一個圓環，旋翼嵌入在圓環的中間產生升力。美海軍陸戰隊正在發展的一種稱為“密碼”的涵道螺槳式無人直升機，該無人直升機內環中安裝了兩幅共軸反轉旋翼，有效載荷為22.7千克，巡航速度為121千米/小時，巡航時間為2.5小時，美海軍希望在該無人直升機上除安裝紅外成像儀和激光測距儀外，還可安裝超寬帶雷達。

隨著無人直升機技術的進步和應用領域的延伸，無人直升機也正在向偵查打擊一體化、綜合集成化、高度智能化、微型化、高空長航時、隱身化、協同化、網絡化、系列化等方向發展。未來戰爭中的直升機必然向“無人化”發展，一個國家倘若不能在“無人化”的競爭中贏得優勢，將難以應對未來的戰爭。

1.2 國內無人直升機的發展現狀

由于受直升機技術發展限制，國內無人直升機的發展起步較晚，上世紀末，研究所和院校才開始研發無人直升機。近年來，無人直升機的突出優勢備受關注，國內無人直升機的研究也如火如荼，主要存在以下三種研發思路：一是按照傳統有人直升機氣動布局設計無人直升機，典型代表包括北航研發的FH-1型無人直升機，南航與總參60所合作研發的“天鷹-3”型無人直升機，以及602所研發的U8型無人直升機；二是將現有的有人直升機改裝成無人直升機，典型代表包括上海雛鷹公司將Mini500直升機改裝而成的LE-110型無人直升機，安陽鶴翔公司將UltraSport直升機改裝而成的WD100型無人直升機，濰坊天翔公司將海鷗直升機改裝而成的V750型無人直升機；三是設計特殊氣動布局的無人直升機，主要包括南航研發的奇奇，御精靈，及蒲公英等無人直升機。

近年來，無人直升機的特殊性和優越性受到我國海軍和陸軍特別關注，海軍和陸軍已經裝備了少量無人直升機。為提高我國軍用無人直升機研發的水平，總部委派海軍負責制定軍用無人直升機發展規劃，目前已初步形成了研究所，院校，地方公司三方相互競爭的態勢，這無疑為我國無人直升機發展創造了良好的發展平臺和環境?？哲娮鳛槲臆娍罩辛α康闹黧w，對無人固定翼飛機的關注度遠遠高于對無人直升機的關注，然而隨著無人直升機技術的不斷發展，無人直升機必將成為空軍作戰體系中不可或缺的重要裝備之一。

2 無人直升機在空軍作戰體系中的運用研究

從軍事角度看，無人直升機主要用于戰場偵察、通信中繼、情報偵察、軍事測繪、戰場排雷等方面，還可攜帶精確制導武器和先進信息系統，具備精確打擊和空中格斗能力，與其它空中平臺協同作戰、與衛星或預警機組成多/雙基雷達預警/偵察系統，完成空中作戰、對地攻擊、電子對抗等任務。

目前，我國空軍已經成建制成立了無人機作戰部隊，但主要是以無人固定翼飛機為主，無人直升機還未真正列裝于空軍裝備系列之中。主要是由于三方面原因：(1)受限于無人直升機技術的發展，目前還沒有研制出合適的、成熟的無人直升機用于軍事之中。(2)對無人直升機的軍事應用和戰法研究不夠，空軍有關直升機的科研院所及工廠分布散、信息溝通少，無法形成研究合力。(3)空軍機關對無人直升機的關注少，對無人機的關注主要集中在無人固定翼飛機上，缺乏相應的無人直升機型號規劃。

上述三個原因無法表明無人直升機在空軍作戰體系中就無用武之地，實際上，隨著無人直升機技術的發展和成熟，無人直升機單獨作戰必然向聯合作戰方向發展，主要體現在三個方向：向無人直升機與有人駕駛直升機及固定翼飛機聯合作戰方向發展，向無人直升機與無人固定翼飛機混編作戰方向發展；向多架無人直升機聯合作戰方向發展。就目前空軍直升機裝備現狀分析，無人直升機可用于與現有直升機協同完成搜索營救、空降護航，也可構建無人直升機編隊，實現不間斷的低空安保任務。

2.1 無人直升機與搜救型直升機相配合，完成搜索營救任務

目前我國空軍裝備了直-8K型搜救型直升機，該直升機安裝有搜索營救設備，包括：大功率探照燈，紅外成像系統，救生絞車，營救吊椅及吊架等，該機集搜索和營救于一體，可執行常規的搜救任務。但由于該直升機體型龐大，機動性差，續航時間短，另外飛行員的精力有限，無法進行長時間的搜救任務。除此之外，該機型在高原、山地環境下難以完成搜救任務，比如在2008年汶川地震中，該直升機充分暴露其缺點，在執行搜索任務，由于氣候條件、起降環境等限制無法進入重災區。

若在無人直升機上安裝搜索設備，在執行搜救任務時，首先讓無人直升機群深入戰區或災區探測目標，當無人直升機發現目標后，可垂直懸停在目標上方進行低空探測，然后將目標的位置、目標狀態、目標周圍環境等數據傳遞給后方基地，后方指揮中心可將無人直升機傳遞的數據進行分析，做出決策，對搜救航線、營救裝備和人員配置進行規劃，然后派出搜救型直升機直接前往目標地進行救援。這樣不僅減少了搜救型直升機的載荷和不必要的損傷，而且提高了搜救效率，克服了搜救的盲目性，實現了定點搜救。

2.2 無人直升機與武裝直升機相配合，完成空降護航任務

目前，我國空軍部隊在空降兵部隊成立了直升機大隊，配備有直-8KA及直-9WA型直升機，直-8KA型直升機主要作用是運輸空降兵，實現機降和傘降作戰任務。直-9WA型直升機主要作用是為直-8K型直升機護航，對地面或空中目標進行攻擊。直升機應用于空降作戰，使空降兵的作戰空間進一步拓寬，任務能力進一步提高。但是直升機低空低速的特點，決定了直升機的戰場生存性差，易被發現，易受攻擊。為提高直升機的生存性，不僅依靠直升機本身的生存性設計，而且還要注重作戰樣式的改變[3]。

若將無人直升機與武裝型直升機混編，無人直升機充當先遣隊，實施偵察、干擾甚至打擊任務，可提高直升機的生存性，確?？战导皺C降任務的順利完成。

2.3 構建無人直升機編隊，完成不間斷低空安保任務

目前，我國空軍直升機部隊還擔負著首都低空安保任務，配備有少量的直-9WA型直升機，對低空可疑目標進行偵察、威懾和打擊。由于受直升機航程及飛行員生理極限的限制，武裝直升機不能始終在空中進行巡邏，只能執行定時巡邏任務和特情任務。

若構建一支無人直升機巡邏編隊，將編隊分成幾個批次，使其不間斷執行巡邏任務，可提高低空的安全性。

3 空軍無人直升機發展策略

根據未來作戰需求，空軍發展的無人直升機應該具有長航時、智能化、任務載荷大、良好隱身性能、裝備高效新型武器系統等[4]。

發展長航時、遠航程無人直升機。長航時、遠航程無人直升機可在搜索營救、巡邏等任務方面發揮更大的作用。發展長航時無人直升機將是下一代無人直升機的一個重要發展方向。有人直升機由于座艙狹窄，飛行員不能長時間呆在駕駛艙等原因，一般連續飛行時間不能太長，而無人直升機不必考慮飛行員生理限制的問題。

發展智能化、易操縱的無人直升機。目前的無人直升機的主要缺點和不足是缺少應對突發性事件的能力，只能執行預定的任務，智能化程度相對較低，特別是在戰場上，與有人駕駛直升機相差較大，而且不容易操縱。因此，發展智能化程度高，易于操縱的無人直升機是一個重要的發展趨勢。隨著電子技術、信息技術特別是控制技術等的發展，無人直升機機載設備的性能將有質的飛躍，靈敏度分辨率將更高，飛控系統的運用將更加成熟，智能化、易于操縱的無人直升機將成為可能。智能化的無人直升機在戰場上更能發揮作用[5]。

發展任務載荷大的無人直升機。在一定起飛重量下，任務載荷大的無人直升機任務范圍將擴大，可由戰場支援保障到攻擊型作戰任務轉變。這樣，無人直升機將會以新的殺傷武器平臺的姿態出現。

發展良好隱身性能的無人直升機。無人直升機由于速度小、飛行高度低，其隱身性能顯得更加重要。廣泛使用復合材料、雷達吸波材料、紅外隱身技術及聲隱身技術，可以使無人直升機對雷達、紅外、聲隱形性能達到相當高的程度。

4 結論

無人直升機必將在未來戰爭中發揮重要作用，對未來軍事行動產生重大影響，也必將改變未來戰爭的模式。由于無人直升機在軍事上所具有的巨大應用潛力，空軍應加強軍事需求研究力度，研究未來戰爭無人直升機的作戰模式和作戰效能，以期引導我國無人直升機的發展。工業部門應高度重視無人直升機的發展，有關部門應對無人直升機的發展進行詳細規劃，明確我國無人直升機發展思路，明確無人直升機的型號及技術發展路線，以保證我國無人直升機的科學發展。

[1] 周建軍，陳超，崔麥會.無人直升機的發展及其軍事應用[J]. 航空科學技術，2003(1).

[2] 彭延輝，徐國華. 無人駕駛直升機的技術發展及其關鍵技術[J]. 飛行力學，2004，(1).

[3] 王適存，郭才根．王 平．雙旋翼共軸式與單旋翼常規式直升機及無人直升機的比較[A]．第12屆全國直升機年會學術論文集[C], 1996．

[4] Tishchenko，M.N., V. T. Nagaraj & I. Chopra. Unmanned transport helicopters[A] ．Proceedingsofthe55th，AHSAnnualForum[C], Montrea1．Canada, 1 999．

[5] Walsh，D. & J. P. Cycom. The sikorsky cypher UAV,a multi-purpose platform with demonstrated mission flexl-bility[A]．Proceedingsofthe54thAHSAnnualForum[C]．Washington DC, 1998．

[編校：楊 琴]

Research on the Current Situation and Application of Unmanned Military Helicopters

BIAN Wei,MA Hu

(TheFirstAeronauticInstituteoftheAirForce,XinyangHe'nan464000)

From the foreign and the domestic aspects, the paper analyses the current situation, classification and development trend of unmanned helicopters. Based on the existing equipment of air force helicopters, it concludes the use of unmanned helicopters under different combat tasks, and also preliminarily discusses the development strategy of the air force unmanned helicopters.

unmanned aerial vehicle; helicopter; development; application

2014-11-04

卞威(1976- ),男，河南信陽人，研究方向為直升機。

V275.1

A

1671-9654(2014)04-038-04