從新加坡航展看無人機發展

亞洲規模最大的新加坡國際航空航天展覽會于2014年2月11日開幕，本屆新加坡航展吸引了來自47個國家和地區的近千家廠商參展，并且獲得了新加坡空軍的全力支持，新加坡空軍派出主力戰機F-15SG和F-16 BLOCK52等，還有新購買的G550型預警機。除新加坡本國的空軍裝備外，來自澳大利亞、以色列、美國、歐洲等國家和地區的軍火生產商也展出了各自在民用和軍用領域的“拳頭”產品。無人機是本屆新加坡航展的重頭戲之一，它們造型各異、功能多樣，非常吸引眼球。

無人機向偵察打擊一體化發展

參考美國國防部對無人機的理解，無人機是一種利用空氣動力飛行，可自主或接受地面操作人員遙控，同時攜帶武器執行作戰任務的消耗性或可重復使用的飛行器。

從翼型上可將無人機劃分為旋翼無人機和固定翼無人機，旋翼無人機還有常規單旋翼結構、非常規雙旋翼和共軸雙旋翼結構之分，其中非常規雙旋翼還可分為軸對稱的涵道式結構和傾轉旋翼結構。旋翼無人機的作戰半徑較短，擔負的任務也與固定翼無人機不一樣，微型無人機甚至可以執行暗殺任務，其典范之作要數可攜帶激光制導炸彈的MQ-8B“火力偵察兵”。大型旋翼無人機起飛重量可達到1噸以上，中型的在0.5～1噸左右。

旋翼無人機的戰場生存能力較強，可充分利用各種有利的地形抵近目標偵察、打擊，可執行的任務涵蓋偵察、監視、中繼通信、指揮、戰場情報、打擊評估以及彈著點校正等。無人機的發展趨勢是多軍種通用，如美國的MQ-8B不僅可以在海軍艦艇上部署，還可配備陸軍。海軍的MQ-8B可通過光電、紅外、激光等手段對戰場環境進行監視和控制，可發射“阿爾法”、APKWS等制導武器，突出了海上監視和濱海作戰等特點；陸軍一個作戰單位裝備4架MQ-8B，由兩個控制站支持作戰任務，旅級作戰單位裝備可提升到16架，控制面積達數千平方公里。

固定翼無人機的任務彈性會更大一些，不僅可執行傳統強擊機的對地打擊任務，還可以進行戰略偵察。其特點是起飛質量跨度較大，從數百公斤到數噸不等，如以色列的“赫爾姆斯”450起飛質量在500公斤左右，美軍的RQ-4“全球鷹”起飛質量可達11.6噸，翼展35.4米，最大飛行高度接近2萬米，航程2. 5萬公里，它通過合成孔徑雷達、光電以及紅外手段進行對地偵察和監視，是高空長航時無人機的代表，可執行戰略偵察任務。

除了典型的偵察任務外，固定翼無人機在偵察打擊一體化上表現突出。2002年，美軍將攜帶“阿爾法”反坦克導彈的RQ-1B“捕食者”無人機命名為MQ-1B，這意味著MQ-1B是一種可執行對地攻擊的多用途無人機。目前更先進的MQ-9“死神”無人機已經入役，偵察打擊一體化使得對地打擊變得如同遙控游戲。固定翼無人機的另一個發展方向是上艦，X-47B是艦載隱身固定翼無人機的代表作，也是第一架不需要人工干預、可從航母上起飛并自行降落的無人隱身轟炸機，最大起飛質量20噸，飛行高度超過1萬米，整體大小接近F/A-18E/F“超級大黃蜂”戰斗機。首架X-47B在2011年首飛，2013年完成航母起降測試。

由于無人機具有無人駕駛、重量輕、成本低等特點，越來越多地應用到軍事和民用領域。無人機在民用領域應用前景較廣，如測繪、巡查、防災減災等。隨著作戰思想的轉變和軍事科技的發展，無人機開始在軍事領域發揮重大作用，從傳統的偵察領域擴展到偵察打擊一體化，從戰術偵察升級到戰略偵察，尤其是在伊拉克和阿富汗戰爭中，無人機大顯身手。20 01年，美軍的RQ-1B無人機發射空對地導彈擊毀了塔利班的坦克，這是無人機使用精確制導武器攻擊地面目標的第一戰；同年，RQ-1B無人機再次發射反坦克導彈擊斃了本·拉登的助手。RQ-1B將無人機作戰任務提升到一個新高度，在執行偵察任務的同時還可以通過機載武器對目標實施打擊，甚至是對運動目標進行攻擊，大大縮短了偵察與打擊之間的時間差。

以、美、歐無人機研制各有千秋

在航展的靜態展示區內，新加坡空軍派出了“蒼鷺”1無人機和“赫爾姆斯”450無人機。“蒼鷺”1無人機為以色列飛機工業公司研制，作為一種大型長航時的無人機，“蒼鷺”1使用常規的上單翼雙尾撐和雙垂尾布局，任務范圍廣，攜帶有光電/紅外探測裝置，可執行海上監視、巡邏、中繼通信、電子偵察等任務；“赫爾姆斯”450無人機系統是以色列埃爾比特公司的產品，它的用途很廣，可支援師旅級作戰單位，在阿富汗戰爭期間曾執行多種情報收集、監視任務，該系列還有“赫爾姆斯”750、“赫爾姆斯”1500（它是高空長航時無人機，為V字型尾翼典型結構）等。

室內展區的無人機展臺主要為以色列、美國和歐洲等國，供應商涉及以色列飛機工業公司、以色列埃爾比特系統公司、美國Textron系統公司旗下的AAI公司等，其中以色列和美國的無人機系統吸引了眾多目光。

無人機傳統強國以色列的無人機打擊系統令人印象深刻。以色列飛機工業公司設置了一個巨大的展臺，主題是“3D防務解決：發現（Detect）、決策（Decide）、戰勝（Defeat）”，演示了通過無人機系統、軌道偵察、中繼衛星、空中預警指揮平臺等各網絡戰節點通過統一指揮摧毀敵方重要目標的過程，這為無人機系統在網絡戰中的應用提供了思路。此外，還有先進的無人機系統實物展示和模型展示，如“蒼鷺”系列、“赫爾姆斯”系列、“哈比”I I反輻射無人機等。“哈比”是以色列在20世紀90年代研制的全天候輕型防輻射無人機，作戰用途是壓制敵方雷達系統，發射方式為車載發射，當其捕捉到敵方雷達信號時會開始跟蹤直到摧毀目標。如果敵方雷達關機，“哈比”無人機則會進入搜索狀態，尋找再次開機的雷達。以色列的無人機系統有著極強的創新性，并注重應用最新的雷達隱身和材料技術，可根據實戰需求研發無人機，并將無人機納入到網絡戰節點中，充分發揮信息化的優勢，因此以色列無人機展臺上還有各種制導打擊武器。與美國的無人機相比，以色列的同類產品雖然整體性能有所差距，但實用性更強。

美國Textron系統公司旗下的AAI公司也展出主打產品：ShadowM 2無人機和Aerosonde無人機。Shadow M 2作為美軍RQ -7 B“影子”無人機的改進型，增加了有效載荷攜帶量，比RQ -7 B更大、更重，機身氣動經過優化，流線型更加明顯。Aerosonde無人機定位于遠程偵察，根據AAI公司官網的消息，Aerosonde Mark 3飛躍大西洋只需27個小時，消耗的燃料為1.5加侖；Aerosonde Mark 4的續航能力超過38個小時。據悉，美軍已經制定出下一代無人機系統的發展路線圖，計劃在未來10年內大幅度增加具備對地打擊能力的無人機數量，突出在雷達隱形、偵察打擊一體化上的特點，如“全球鷹”、“捕食者”、“死神”、X-47 B、“火力偵察兵”等。

歐洲無人機主要為多國研制，可獲得多國的先進技術，比較典型的為“神經元”無人機。這款無人機使用無尾布局，酷似美軍的B-2轟炸機，設計參與方包括達索公司、Saab公司、阿萊尼亞宇航公司等。此外還有達索公司的Telemos多用途無人機、泰勒斯公司的“守望者”無人機、奧地利的S-10 0旋翼無人機、意大利的“隼”EVO無人機、瑞典的SKELDAR-V200旋翼無人機等。

無人機的技術特點

無人機是一個綜合性的武器系統，匯集了航空航天、材料學、自動控制技術、先進制造技術、通信工程等學科，涉及飛機機體、飛控、通信以及發射回收系統等。從某種意義上看，發展一個型號的無人機其實并不難，其總體設計可以選擇傳統的飛機氣動布局，尤其是在計算機輔助設計的介入下，可以對無人機的總體設計參數進行快速的優化，找出最為合適的氣動方案，從而實現縮短研制周期和研制難度，在成本控制上也有較好的效果。但是無人機研制也不能全盤照抄有人駕駛飛機的研制方案，因為無人機與有人駕駛飛機的最大區別在于自動控制系統和氣動設計，尤其是那些具備雷達隱形能力的無人機，在氣動設計上需要更多地考慮隱身性能，不僅要滿足高升阻比的要求，還要實現高機動，所以我們目前看到的多種雷達隱身無人機都采用了建立在推力矢量基礎上的無尾布局。

無人機的任務決定其機載設備的種類和數量。當前，大部分無人機都具備執行戰術偵察任務的能力，并向偵察打擊一體化方向發展，因無人機的機載雷達設備主要突出高分辨率、全天候的特點，尤其是當前

光電探測技術的迅猛發展，使得機載設備的體積越來越小，探測距離和精度不斷增加。機載雷達主要工作頻率為Ku、Ka、U/VHF等波段，配合光電或紅外探測裝置可有效對地面目標進行跟蹤，如美軍的RQ-4無人機使用光電紅外模組，可對監控區域內的目標進行長時間監視，控制面積超過10萬平方公里。一些無人機除了在偵察打擊方面有相當建樹外，還可執行情報收集任務，對敵方信號源進行截獲，這是無人機機載設備技術發展的一個重要方向，在偵察打擊的同時還可進入敵縱深收集可疑的通信信號。

先進的偵察與情報收集需要建立在高精度定位和偵察圖像的快速成熟基礎上，否則截獲的情報無法保證實時性。高精度定位技術是無人機發展的基本要求之一，以前無人機只靠單一的全球定位系統來實現定位和遙測，現在無人機定位普遍采用組合導航技術，可在復雜的電磁環境中提高生存能力，并將收集到的情報進行加密，通過高增益、高速信號處理通道傳回己方地面站。

先進的動力系統是無人機實現長航程的重要基礎。當前無人機的動力系統隨著無人機發展方向趨于兩極化而改變，高空長航時的無人機需要低油耗、高推比的發動機，如RQ-4使用的AE3007H發動機是其2.5萬公里航程的保證。另外渦輪螺旋槳發動機也是當前無人機的主要動力，如美軍的RQ-9。微型無人機需要的動力裝置比較特殊，以美軍的微型無人機為例，總質量僅僅為100克，動力系統占20克左右，為鋰電池驅動，微型無人機涉及到微型航空電子技術和小型推進系統等技術。

如果無人機要上艦部署，需要更加可靠的性能。傳統的艦載固定翼無人機雖然優點突出，但缺點也十分明顯。優點是結構簡單便于維護，缺點主要體現在回收上，大多數艦載固定翼無人機使用彈射起飛，回收時非常困難，現在比較普遍的回收方式是攔網回收，有時也通過打撈將無人機回收或利用機械臂回收無人機。正是由于艦載固定翼無人機天生存在缺陷，因此這種飛行器的發展受到外界更多的關注，諸如X- 47B這樣的固定翼無人機是未來海軍航母的標配之一，可執行空中偵察、監視、情報收集、中繼控制、電子戰、指揮、戰場評估、炮兵射擊糾正以及艦隊反潛等任務，甚至可作為離艦有源誘餌對來襲的導彈實施干擾。艦載旋翼無人機可突出低空低速的飛行特性，與中高空長航時無人機相互配合，通過機載光電、雷達、紅外等設備對目標進行偵察。

結 語

新加坡航展的無人機系統展示透露出，無人機系統已經不再是單一的作戰單元，而是被納入到網絡戰中，在信息化條件下充分發揮出其在偵察打擊一體化上的優勢。除可進行戰略級偵察的高空長航時無人機外，未來無人機的發展趨勢將集中在中空低速、多用途長航時無人機的研發上，可搭載先進的光電偵察設備、合成孔徑雷達以及對地打擊武器，集偵察打擊能力于一身，發現目標后及時將圖像、視頻信息傳回指揮部，一旦決定打擊目標，可隨時發射制導武器將目標摧毀。

責任編輯：葛 妍