2018年無人機(jī)領(lǐng)域十件大事

軍用無人機(jī)集群技術(shù)取得進(jìn)展，民用無人機(jī)集群表演成為新時尚

2018年1月8日，俄羅斯國防部宣布：駐敘利亞防空部隊成功攔截了13架無人機(jī)群襲，其中10架意圖攻擊赫梅米姆空軍基地，另外3架飛向俄海軍在塔爾圖斯的物資供應(yīng)站。俄羅斯電子戰(zhàn)部隊成功奪取6架無人機(jī)的控制權(quán)，使3架降落、3架墜毀在俄軍基地外，剩下7架被“鎧甲”-S1彈炮合一防空系統(tǒng)擊落。2018年4月18日，美國代奈提克斯公司擊敗通用原子航空系統(tǒng)公司，獲得了國防高級研究計劃局“小精靈”項目價值3860萬美元、為期21個月的第三階段合同。“小精靈”項目旨在探索小型無人機(jī)蜂群的空中發(fā)射和回收等關(guān)鍵技術(shù)，為此代奈提克斯公司計劃2019年下半年在C-130運輸機(jī)上實施多架“小精靈”無人機(jī)的發(fā)射和安全試驗。

2018年，廣州億航智能技術(shù)有限公司開啟“千機(jī)變”，將無人機(jī)集群表演數(shù)量推進(jìn)到1000架以上。在2018年4月29日“西安年·最中國”活動主會場，廣州億航白鷺科技有限公司首次完成1300余架無人機(jī)編隊表演，刷新英特爾在平昌冬奧會開幕儀式上創(chuàng)下的1218架吉尼斯最多無人機(jī)編隊的歷史成績。2018年8月9日，由1589架無人機(jī)組成的表演編隊點亮廈門夜空，創(chuàng)下全新的吉尼斯世界紀(jì)錄。

載人無人機(jī)與無人駕駛飛行汽車成立新熱點

目前世界上已經(jīng)有超過 150項各類飛行汽車項目，隨著電動能源普及、自動駕駛及無人飛行控制技術(shù)的成熟，相信在不久的將來人類出行交通方式將發(fā)生很大改變。

2018 年，由吉利汽車收購的全資子公司美國Terrafugia 公司研發(fā)設(shè)計的全球首款飛行車發(fā)布，該飛行汽車計劃于 2019年在美國正式上市。該款名為Transition的雙座飛行汽車采用折疊機(jī)翼，可在 1 min內(nèi)完成地面行駛模式和空中飛行模式的切換。

Transition安裝有現(xiàn)有通用飛機(jī)的貨架發(fā)動機(jī)和螺旋槳產(chǎn)品，為適應(yīng)各國法規(guī)的要求，它在地面運行期間采用電驅(qū)動方式，滿足環(huán)保、防撞擊、安全性等各方面要求，而在飛行階段通過展開機(jī)翼，像飛機(jī)一樣飛行，最高時速為 160 km/h，空中續(xù)航 640 km，起飛滑跑距離為 425 m。處于飛行模式下的飛行汽車將滿足各國適航要求，Transition 也是現(xiàn)階段僅有的幾個同時滿足公路運行及飛行條件的飛行汽車。

空中客車公司（Airbus）聯(lián)合奧迪及意大利設(shè)計公司（ItalDesign）推出的 Pop.Up 飛行汽車，車身與基座可以分離開，并有 1個四旋翼飛行器與車身配合，可以在飛行模式或地面模式中隨意切換，隨時變身成為飛機(jī)或汽車。該設(shè)計方案極度弱化了駕駛員與整個系統(tǒng)運行的干預(yù)，采用全自主運行方式，乘客只需要設(shè)定目的地，飛行汽車會根據(jù)實際路況選擇地面及空中的運行路線。這輛電動飛行汽車配有 5級自動駕駛技術(shù)，未來將為城市提供更舒適、環(huán)保、節(jié)省空間的共享型出行方式。

“離子風(fēng)”無人機(jī)問世

2018年 11月，美國麻省理工學(xué)院工程師設(shè)計出一種不依靠螺旋槳產(chǎn)生推力或動力，無需傳統(tǒng)能源驅(qū)動的“離子風(fēng)”無人機(jī)。該無人機(jī)由增壓空氣分子提供動力，利用電流通過薄、厚兩個電極時產(chǎn)生的空氣推力推動，實現(xiàn)了推進(jìn)系統(tǒng)無運動組件的持續(xù)飛行，相關(guān)論文發(fā)表在《Nature》雜志上。該技術(shù)可用于低噪聲要求的飛機(jī)動力系統(tǒng)研究，現(xiàn)有設(shè)計方案具有簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)和環(huán)保等特性。

“離子風(fēng)”無人機(jī)采用滑翔機(jī)式布局，無人機(jī)全重約 2.3 kg，翼展達(dá) 5 m，該無人機(jī)通過在機(jī)翼的前緣和下側(cè)配有細(xì)線作為正極，機(jī)翼的后緣配有粗線作為負(fù)極，無人機(jī)通過鋰聚電池進(jìn)行供電。無人機(jī)飛行期間，機(jī)翼的前后緣可產(chǎn)生 40 kV的高壓，導(dǎo)致空氣分子被電離而相互碰撞驅(qū)動飛機(jī)。經(jīng)過多次測試，該無人機(jī)已能穩(wěn)定飛行 60 m（測試場地的最大距離）。目前該無人機(jī)尚沒有在戶外進(jìn)行遠(yuǎn)距離飛行測試，課題組目標(biāo)是通過提高單位面積內(nèi)產(chǎn)生的推力密度，用更低電壓制造出更多“離子風(fēng)”的方式讓無人機(jī)飛行更遠(yuǎn)“離子風(fēng)”推進(jìn)系統(tǒng)的低噪聲特性，有望在未來實現(xiàn)多種應(yīng)用。

俄羅斯研制新型核動力無人潛航器

2018年3月1日，俄羅斯總統(tǒng)普京向聯(lián)邦議會發(fā)表2017年度國情咨文，期間展示了6型新式武器的作戰(zhàn)演示視頻，并公布了關(guān)鍵性能，引起眾人極大關(guān)注。其中放映的無人潛航器視頻中，前半段為處于試驗階段的“大鍵琴”-2R無人潛航器，后半段為6型新式武器之一的核動力無人潛航器。核動力無人潛航器為增強(qiáng)俄戰(zhàn)略核威懾力有效性而研制，世界絕無僅有，可攜帶核彈頭，具有洲際航程，難以被反導(dǎo)系統(tǒng)攔截，毀傷航母編隊和岸上設(shè)施等重要目標(biāo)的威力巨大。

外界表示，俄羅斯2015年開始秘密研發(fā)“狀態(tài)”-6核動力無人潛航器。2018年3月，普京公開核動力無人潛航器后，官方除宣布命名為“海神”（Poseidon）外，再未披露更多技術(shù)細(xì)節(jié)。但經(jīng)美國專家認(rèn)定，“海神”即是已研制多年的“狀態(tài)”-6，由俄羅斯最權(quán)威的兩家潛艇設(shè)計機(jī)構(gòu)——紅寶石中央海洋技術(shù)設(shè)計局和圣彼得堡孔雀石海洋機(jī)械制造設(shè)計局聯(lián)合研制。

“海神”具有大潛深、高航速、遠(yuǎn)航程、難攔截等性能優(yōu)勢，可攜帶核彈頭，引發(fā)核污染或海嘯，對敵方航母編隊和重要近岸設(shè)施的摧毀能力極強(qiáng)。目前該裝備使用的小型核動力系統(tǒng)已經(jīng)完成為期數(shù)年的試驗工作，預(yù)計未來服役后，將增加俄羅斯核武器的多樣性和有效性。

航空工業(yè)“啟明星”太陽能無人機(jī)驗證機(jī)成功首飛

“啟明星”無人驗證機(jī)于2018年5月份完成了首架20m翼展驗證機(jī)機(jī)體制造，7月完成了首架20m翼展驗證機(jī)系統(tǒng)集成和交付、9月完成了首架20m翼展驗證機(jī)系統(tǒng)功能試驗、結(jié)構(gòu)剛度和模態(tài)耦合試驗，并完成了滑行試驗和遙控首飛;10～11月完成首架20m翼展驗證機(jī)太陽能電池板鋪設(shè)。其中，10m翼展驗證機(jī)實現(xiàn)了5h連續(xù)飛行，驗證了能源工作和轉(zhuǎn)換，為后續(xù)奠定了堅實基礎(chǔ)。該驗證機(jī)采用大尺寸復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，通過機(jī)翼表面的太陽能電池板吸收太陽能，具有臨近空間巡航飛行的能力和連續(xù)留空飛行能力，可進(jìn)行全天候飛行。

“啟明星”依托一飛院在大型飛機(jī)設(shè)計領(lǐng)域的雄厚基礎(chǔ)和優(yōu)勢資源，早在2016年就成功研制了10m翼展技術(shù)驗證機(jī)，通過近兩年對高效氣動布局、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和能源綜合管理等關(guān)鍵技術(shù)的深化驗證，以及自主飛行、全系統(tǒng)驗證試飛、長航時試飛等試飛科目持續(xù)開展，于2018年9月實現(xiàn)了長航時連續(xù)飛行。

無人機(jī)空中管理取得實質(zhì)性進(jìn)展

2018年3月6日，在巴爾的摩會議中心舉辦的第3屆美國聯(lián)邦航空局（FAA）無人駕駛航空器系統(tǒng)年度研討會上，美國聯(lián)邦航空局宣布，將其低空授權(quán)和通知備案能力（LAANC）系統(tǒng)，擴(kuò)展應(yīng)用至全國500個機(jī)場。美國國家航空航天局（NASA）啟動了“無人機(jī)融入國家空域系統(tǒng)”（UAS-NAS）項目，由NASA、FAA、通用原子公司和霍尼韋爾公司合作對無人機(jī)感知與避讓系統(tǒng)概念進(jìn)行驗證，包括開展無人機(jī)避撞系統(tǒng)在沒有人為干預(yù)情況下的空中碰撞試驗，以及建立該領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。

歐洲單一天空空中交通管理研究計劃（SESAR）正在開發(fā) U-space，通過利用數(shù)字化和自動化數(shù)據(jù)技術(shù)，提供包括安全、交互、物聯(lián)網(wǎng)和安保等服務(wù)，確保在各等級和各類型空域環(huán)境中的無人機(jī)飛行任務(wù)順利開展。U-space提出了 4項服務(wù)內(nèi)容及計劃，U1為基礎(chǔ)服務(wù)、U2為初始服務(wù)、U3為高級服務(wù)、U4為全面服務(wù)。U1服務(wù)預(yù)計將在2019年全面使用，U2運行前演示也將進(jìn)行。U3～U4研究的第一個結(jié)果將在2019年完成，演示和推廣計劃在2020年初完成，具體時間由各個國家決定。

中國民用航空局（CAAC）則批準(zhǔn)試用了9家無人機(jī)云系統(tǒng)（UACS），分別為U-Cloud、U-Care、飛云、北斗云、無憂云、大翼鷹眼、知翼（Findrone）、沃天宇和極飛云。其基本構(gòu)想是通過無人機(jī)連入云系統(tǒng)，由云系統(tǒng)供應(yīng)商最終連接到綜合的民用無人機(jī)運營管理系統(tǒng)（UOMS），實現(xiàn)對整個國家民用無人機(jī)的監(jiān)管，并將UOMS與軍用無人機(jī)管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)全部無人機(jī)系統(tǒng)的接入和統(tǒng)一管控。同時，這些云系統(tǒng)還提供飛行警報、地理導(dǎo)航、注冊和飛機(jī)定位等服務(wù)。

“翼龍”無人機(jī)突破重大里程碑

2018年12月23日，“翼龍”系列的“翼龍”Ⅰ-D無人機(jī)在中國西部某機(jī)場成功實現(xiàn)首飛，這是航空工業(yè)適應(yīng)市場需要，在“翼龍”系列無人機(jī)成熟系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制的一種全復(fù)材、高性能、中空長航時、多用途的無人機(jī)系統(tǒng)。12月25日，航空工業(yè)集團(tuán)在成都舉行中航（成都）無人機(jī)系統(tǒng)股份有限公司揭牌成立暨“翼龍”無人機(jī)第100架交付儀式。第100架“翼龍”系列無人機(jī)通過全部驗收，即將交付，創(chuàng)下了中國無人機(jī)出口的新記錄，這也是我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“翼龍”系列無人機(jī)發(fā)展道路上一個新的里程碑。第100架翼龍無人機(jī)的成功交接，是中國航空工業(yè)在高端無人機(jī)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域踐行軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略的又一重要成果。這標(biāo)志著“翼龍”無人機(jī)突破重大里程碑，自信參與競爭激烈的國際中高空長航時無人機(jī)市場，開啟新征程，續(xù)寫新傳奇。

“黃貂魚”無人機(jī)項目落戶波音

2017年10月美國海軍發(fā)布了艦載無人加油機(jī)項目MQ-25的工程與制造發(fā)展階段最終招標(biāo)書后，諾斯羅普·格魯門公司、通用原子航空系統(tǒng)、洛克希德·馬丁和波音參與競爭。2018年1月3日，對外發(fā)布了競標(biāo)樣機(jī)的短視頻;2018年1月9日，美國“The Driver”網(wǎng)站刊登了停放在波音公司圣路易斯工廠停機(jī)坪的MQ-25競標(biāo)樣機(jī)全景圖。2018年1月4日，英國《飛行國際》報道稱，波音公司的MQ-25航母艦載無人加油機(jī)的競標(biāo)樣機(jī)名為T1。波音公司的競標(biāo)方案都特別強(qiáng)調(diào)隱身性能，很可能都保留了競標(biāo)UCLASS項目的方案外形。8月30日美國海軍宣布波音公司獲得了MQ-25A“黃貂魚”艦載無人加油機(jī)的勝利，被授予一份價值8.05億美元的合同，波音公司將對四架MQ-25A無人機(jī)進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)、制造、測試、驗證、認(rèn)證、交付和支持，并整合到航母艦載機(jī)聯(lián)隊直到形成初始作戰(zhàn)能力。根據(jù)美國海軍的規(guī)劃，這4架“黃貂魚”將在2024年實現(xiàn)初始作戰(zhàn)能力，比之前的計劃有所提速。第一架MQ-25A將在2021年開始試飛，然后展開上艦測試、修改航空母艦操作程序、培訓(xùn)維護(hù)人員和無人機(jī)操作員、建立后勤供應(yīng)鏈等操作。美國海軍最終計劃購買72架MQ-25A，總成本約為130億美元，單價將達(dá)1.8億美元。

通用型無人運輸機(jī)“探路星”總裝下線

2018年11月，由中國航空工業(yè)集團(tuán)公司第一飛機(jī)設(shè)計研究院完成的“小鷹”500改裝項目——通用型無人運輸機(jī)“探路星”總裝下線。“小鷹”500通用飛機(jī)被譽(yù)為“空中奔馳”，是中國第一架按照中國民航適航規(guī)章設(shè)計生產(chǎn)、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的輕型多用途飛機(jī)，為下單翼、單發(fā)活塞飛機(jī)，于2003年10月完成首飛，至今已有80余架交付國內(nèi)外，具有優(yōu)良的飛行特性，良好的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性。“探路星”無人機(jī)，繼承了“小鷹”500的優(yōu)良品質(zhì)，保留了原機(jī)經(jīng)濟(jì)高效的布局，通過對現(xiàn)有飛機(jī)進(jìn)行航電和自動駕駛系統(tǒng)的改裝，搭載飛行控制系統(tǒng)、機(jī)載數(shù)據(jù)鏈路使其具備遠(yuǎn)程無人駕駛能力，預(yù)計2019年完成滑行和試飛工作。

2018年3～6月，“探路星”無人機(jī)完成飛機(jī)總裝和系統(tǒng)集成;7月份完成樣機(jī)與地面站全系統(tǒng)閉環(huán)試驗;8月份完成樣機(jī)和地面站全系統(tǒng)功能聯(lián)試;9月份完成發(fā)動機(jī)試車和機(jī)上全系統(tǒng)功能試驗;10月開始滑行試驗。該項目在院內(nèi)首次自主開發(fā)了無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，并進(jìn)行第三方測評，填補(bǔ)了專業(yè)空白，為后續(xù)無人機(jī)研制打下了堅實基礎(chǔ)。在項目實施過程中，團(tuán)隊成員全年跟產(chǎn)跟試800余人天，組織外場技術(shù)攻關(guān)10余次，努力克服了信心經(jīng)驗不足、成品備件緊缺和外場協(xié)調(diào)復(fù)雜等困難。目前團(tuán)隊仍在石家莊外場改裝排故，計劃2019年1月底前完成低速和中速滑行。

“捕食者”無人機(jī)謝幕

2018年年初，美國空軍宣布，將在2018年夏季讓所有的MQ-1“捕食者”無人機(jī)退出現(xiàn)役，并稱，已經(jīng)開始進(jìn)行相關(guān)的人事和訓(xùn)練調(diào)整，全面轉(zhuǎn)向使用MQ-9“收割者”無人機(jī)。2018年3月9日，美國克里奇空軍基地最后一架執(zhí)行任務(wù)的 MQ-1“捕食者”無人機(jī)完成任務(wù)后降落，這也是 MQ-1型無人機(jī)最后一次執(zhí)行任務(wù)。這標(biāo)志著拉開了無人機(jī)作戰(zhàn)時代大幕的“捕食者”無人機(jī)謝幕。

美國通用原子公司與1991年開始為美國空軍研制“捕食者”A無人機(jī)，1994年具備了初始作戰(zhàn)能力，1995年正式進(jìn)入美國空軍服役，當(dāng)時該機(jī)被稱為 RQ-1 ，原本設(shè)計并不能攜帶武器，主要承擔(dān)偵察任務(wù)，在科索沃戰(zhàn)爭中“捕食者”A提供了大量戰(zhàn)場情報，不僅為持久的空襲行動提供了及時準(zhǔn)確的目標(biāo)指引，也為地面部隊繪制了全面精準(zhǔn)的地理坐標(biāo)。在2001年11月，美國空軍用一架RQ-1B的兩枚“海爾法”反坦克導(dǎo)彈，擊斃了“基地”組織的三號人物。這也是“捕食者”首次作為一個武器平臺來使用，意味著“捕食者”從偵察無人機(jī)向多用途無人機(jī)的轉(zhuǎn)變，開創(chuàng)了全球“察打一體”無人機(jī)的先河。

據(jù)美國空軍的計劃，“捕食者”退役后留下的空缺，將全部由MQ-9“收割者”無人機(jī)填補(bǔ)。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（海洋 編譯）