軍民融合背景下無人機未來發展趨勢探索

黃鵬，聶睿

（中國飛行試驗研究院，陜西 西安710089）

“軍民融合”最初是指國防工業與民用工業的結合，后來發展到國防科技與民用科技的融合。當前中國工業發展正面臨產能過剩和全面轉型問題，制造業需要升級和更新換代，需要尋找制造業新增長點。銀河證券預計，未來10 年全球無人機市場將超過千億美元，復合增長率達到15%，而國內軍用無人機市場需求將會在15 年內接近2 000 億元。無人機作為軍民兩用飛行平臺，具有技術先進、產業鏈長和涉及學科門類廣泛的特點，在軍事和民用領域應用廣泛，正好作為中國工業4.0 和互聯網+戰略轉變的重要突破口，帶動中國工業各學科各門類的創新發展。

習近平同志在主持中共中央政治局就世界軍事發展新趨勢和推進我軍軍事創新進行第十七次集體學習時，強調“要堅定不移走軍民融合式創新之路，在更廣范圍、更高層次和更深程度上把軍事創新體系納入國家創新體系之中，實現兩個體系相互兼容同步發展，使軍事創新得到強力支持和持續推動”。推進中國無人機產業向深度和廣度發展，需要將無人機產業發展的軍民融合戰略作為國家行為和國家政策去大力推進，結合高校和科研院所在無人機領域產學研優勢，并借助多種金融工具和平臺，發揮軍地雙方的優勢，統一籌劃無人機產業，實現與國防需求和民用需求相協調，同心協力做好無人機軍民融合深度發展這篇大文章。

與有人駕駛飛機相比，無人機無需駕駛員，僅需操縱手在地面通過遙控器或計算機鍵盤進行操縱控制，所以，不存在人體生理限制和健康損傷問題，能在“3D”環境下（Dull、Dangerous 和Dirty）執行任務，并且具備成本低廉、機動快速、安全性高和多種用途等眾多優點，具備有人機不可比擬的功能和應用場景，在軍事和民用領域中應用場景越來越廣泛。在軍用方面，向高速、隱身、預警、偵查、格斗、深空、運輸和遠程轟炸方向發展，替代現有有人駕駛軍用飛機，或與有人機協同作戰，大大降低了飛行員訓練成本和損失；在民用方面，應用場景則更為廣泛，例如航拍測繪、消防搶險、快遞運輸、高壓巡線、農林植保、畜牧業、電力及石油管線巡查、應急通信、氣象監視、海洋水紋監測、礦產勘探、緝毒緝私、邊境巡邏、治安反恐和野生動物保護等領域應用效果廣泛，經濟效益顯著。因此，無人機正經歷著與飛機、衛星和GPS 等高科技裝備同樣的軍民融合式的發展之路。本文對國內外先進無人機、無人機軍民融合背景下功能創新、應用創新和制度創新等方面進行深入探討。

1 無人機分類

無人機的分類方式很多，大體可以按應用領域和技術特征進行分類[1-5]，按航程劃分為短程、中程和遠程無人機。按應用領域劃分為軍用無人機和民用無人機，其中民用無人機又分為行業級無人機和消費級無人機兩大類。其中，行業級無人機，主要包括工業級或商用級無人機，用于替代或協同人工，如航拍無人機、消防無人機和植保無人機等，來完成各行業領域應用中的人力作業比較困難或無法實現的任務，專業技能要求高。而消費級無人機主要用于個人航拍和娛樂，注重功能體驗和操作便利性。

按技術特征劃分，無人機主要分為以下幾類。

1.1 固定翼無人機

固定翼無人機是一類三翼面通道分離或無尾翼的傳統布局飛行器，動力可采用電動或油動，起降方式可采用傳統起落架、手拋或彈射等，具備飛行半徑大、續航時間長、巡航速度快和負載能力強等優點；缺點是不能定點懸停，能快飛但無法慢飛，是軍用無人機和大多數行業級無人機的主流平臺，代表性的無人機有彩虹系列無人機、美國X-47B 和翼龍無人機等。

1.2 無人直升機

無人直升機分單旋翼無人機和共軸雙槳無人機等，可垂直起降和自動懸停，負載能力大，其續航時間和巡航速度等指標均弱于固定翼無人機，可作為軍民兩用的飛行平臺，代表性的無人機有中航智T333 和V750 等。

1.3 多軸無人機

多軸無人機也稱多旋翼無人機，分四軸、六軸、八軸和二十四軸等，布局形式多種多樣，是消費級無人機的主流平臺，也可作為植保機和航拍無人機平臺，其優點是機械結構簡單、成本低、起降場地要求低、可懸停和操控性好等等，但續航時間短并且負載能力弱，代表性的無人機如消防無人機、大疆Plantom 4 和MG-1S 等等。

1.4 特種構型無人機

特種構型無人機升力面來源多樣，如鴨式旋轉/固定翼、復合升力式、垂直起降固定翼、涵道式、傾轉旋翼和撲翼等特殊構型的無人機，復合升力式既可垂直起降又可高速懸停，性能指標一般介于旋翼類和固定翼無人機兩者之間；缺點為過渡飛行過程長、氣動干擾不穩定、無人機構型復雜和控制難度大等，代表性的無人機如希德防務“朱雀”無人機。

2 國外的先進無人機

近年來，無人機呈現井噴式發展趨勢，全球各類無人機公司如雨后春筍，全球軍用無人機排行如表1 所示。全球軍用無人機公司中，美國7 家，法國4 家，俄羅斯3 家，英國2 家，中國2 家，歐洲多國聯合體1 家，以色列1 家。美國依托其強大的航空工業體系和先進技術優勢，在全球無人機領域的領先地位不可撼動，擁有眾多世界頂尖無人機公司，此類公司往往同時生產軍用和民用無人機，比如諾斯羅普·格魯曼、洛克希德·馬丁、航空環境、波音和雷神公司等，生產諸如X-47B、全球鷹、捕食者、RQ-8 火力偵查兵和“彈簧刀”等各型先進無人機，供美國海陸空三軍使用。歐洲共7 家，比如馬拉特、BAE、達索和透博梅卡等公司，代表無人機有神經元、梭魚和雷電之神等；俄羅斯共3 家，依然是傳統飛機制造商，分別是米高揚、蘇霍伊和卡莫夫，代表無人機如牽牛星和獵戶座等，但因近年來俄羅斯國民經濟下滑，航空工業受到重大挫折，軍方訂單大幅減小，連帶無人機行業不景氣，下面將重點介紹諾斯羅普·格魯曼公司設計研制的X-47B 隱形無人轟炸機。

表1 全球軍用無人機公司排行榜

X-47B 由美國國防技術公司諾斯羅普·格魯曼公司開發，前期研發費用耗資14 億美元，項目耗時5 年，是人類歷史上第一架完全由電腦操縱的無尾翼噴氣式無人駕駛飛機，并首次實現在航空母艦上起降。著艦狀態下的X-47B如圖1 所示。

圖1 著艦狀態下的X-47B

X-47B 堪稱B-2 轟炸機的無人艦載型縮小版，外翼由鋁合金部件和碳纖維環氧復合材料蒙皮組成，左右機翼均裝有副翼，并擁有高度集成的電子和液壓管路。X-47B 翼展為18.92 m，機翼可折疊，折疊后機翼僅為9.4 m，使飛機在母艦上占用空間更小，高度為3.1 m，空重6 350 kg，最大起飛質量為20 215 kg，動力采用一臺普惠F1-220U 渦扇發動機，巡航速度可達1 102.540 km/h，實用升限可達12 190 m，航程可達3 889 km，可攜帶各種傳感設備和武器裝備，滿足隱身性能和網絡作戰需求，并能進行空中加油，以增大戰場覆蓋面和提高遠程飛行能力。該型飛機于2011 年成功首飛，并在2013 年成功完成了一系列的地面及艦載測試，引發國際媒體廣泛關注。

3 國內的無人機

近年來，無人機逐漸成為國內外研究領域的熱點，高校和科研院所依托技術優勢，紛紛進入無人機研發領域，國內出現了許多無人機研發、制造公司，比較著名的包括大疆創新、中航智、海鷹航空、億航、天鷹兄弟、零度智控、智航和縱橫等。此外，還有一些高科技互聯網公司為拓展業務領域也加入到無人機的研發大潮中，比如京東、順豐和小米科技等。

據2015 年《互聯網周刊》顯示，全球排名前20 的民用無人機企業如表2 所示。

從全球民用無人機排行榜中可以看出，中國有10 家，美國有3 家，德國有2 家，法國2 家，瑞、加和比各有1 家，大疆創新在全球民用無人機領域一枝獨秀，先后推出精靈PHANTOM 4、SPARK 和AGRAS MG-1 等眾多機型，應用涉及航拍和植保領域。

據相關資料顯示，大疆已占領全球80%的民用市場份額，也有恐怖分子將精靈無人機改裝成偵查機進行偵查，甚至攜帶炸彈進行自殺式恐怖襲擊。這也讓人們看到了四軸無人機的軍民兩用用途，國內許多軍工研究所、民營企業也開始成立無人機分公司，進入無人機市場，例如2017-05，希德電子公司在南昌成立子公司希德防務，引入民營資本入資軍工，進行軍民融合的大膽探索，將希德電子自身技術優勢與江西省創新創業優勢相結合，進軍無人機市場，力圖成為中國無人機夢想和創新成長的搖籃。

表2 全球民用無人機公司排行榜

希德防務公司目前主要研發的“藍鷺”系列無人機和“朱雀”系列無人機，分別如圖2、圖3 所示。

圖2 “藍鷺”無人機

圖3 “朱雀”無人機

“藍鷺”無人系統可單兵筒式發射，或通過車載、機載或艦載方式發射，無人機可換裝偵察監視、攻擊或干擾等多種載荷，以適應不同任務；可由地面人員控制任務執行，具備中止攻擊和重新攻擊的能力；可打擊視野外的地面固定和移動目標、低空低速目標；打擊精確，附帶傷害小，適合城市巷戰和反恐作戰；飛行器采用電池提供動力，環境適應性高，可回收使用。

“朱雀”無人機分為不同質量級（10～2 000 kg），可以從地面、車輛、艦艇垂直起降，適應不同任務需求；采用純電推進或混合動力形式推進，具有懸停效率高、巡航時間長、升限高和抗風浪起降能力強的特點，可用于偵查/打擊、電力和鐵路巡線、地質勘測、地形測繪、邊境巡檢、海上和沙漠救援等領域。

4 未來發展探索

4.1 健全無人機相關法律法規

無人機作為新興領域，相關法律法規不健全，黑飛現象嚴重，在多地頻發無人機擾航事件，甚至還出現過無人機影響民航航班安全的問題。

各地相繼出臺法律法規健全相關政策，規范無人機市場，以增強無人機發燒友的安全意識。無人機作為現代科技工業的智慧結晶，其操作與使用同樣具有一定的危險性，例如，植保無人機領域同樣存在諸多問題，植保機飛行高度通常不足50 m，作為新興市場，植保機公司寄希望于國家出臺政策，將植保機劃分為農業機械，以獲取國家農業補貼和支持，從而快速培植這個市場的發展。

4.2 多種學科合作，盤活上下游產業鏈

無人機行業涉及學科門類廣泛，用途廣泛，涉及先進感知、網絡與信息安全、時空基準、信息服務、系統控制、自主可控、人工智能和信息展現等多項前沿創新技術和應用前景，可將無人機作為以上各種先進前沿科學技術的創新實驗平臺，以驗證各種前沿科技技術。

4.3 發揮金融創新優勢，鼓勵民企“參軍”

當前中國正處于產能過剩和產業轉型期，無人機行業無疑是一個高技術、高投入、長周期和高回報的產業，也是中國新興行業的GDP 增長點，需要金融工具和國家政策的長期支持。按照產業發展規律，未來10 年，無人機將迎來高速發展期，需要長期的金融支持，來帶動上、下游產業和關聯產業的發展。民營企業制度靈活，融資渠道多樣，容易調動員工的積極性，國家應該制定相配套的措施，鼓勵民營企業“參軍”。

4.4 發揮高校科研優勢，產學研結合

無人機涉及氣動外形、動力、結構、飛行控制、傳感器、材料和航電等眾多學科，一個國家的無人機發展水平能體現該國航空工業水平。

應結合傳統軍工體系外高等院校、科研院所在基礎研究、核心關鍵技術以及產學研相結合等方面的優勢，推進中國無人機的全面創新發展。

5 結束語

本文主要對軍民融合背景下中國無人機未來的發展趨勢進行深度分析，對制約中國無人機發展的政策和法規進行討論，提出促進中國無人機軍民融合發展的主要思路，相信在國家各項政策支持下，中國無人機行業將迎來快速發展。