


說起軍用無人機的起源和發展,就不得不提以美國為首的西方主要國家在軍用無人機發展上的引領作用,美國作為世界上最早研制無人駕駛飛機技術的國家,其軍用無人機裝備數量最多、技術最發達,無人機作戰經驗也最豐富。

無人機的起源可追溯至20世紀初期,美國在1909年試飛了首架遙控航模飛機,1917年,首架專門制造的遙控飛機在英國問世。此時正值第一次世界大戰期間,各國迅速開展將無人機應用于軍事領域的探索。1917年,美國基于陀螺儀控制系統在柯蒂斯N-9海上飛機基礎上改造的“斯佩里空中魚雷”是世界上第一架采用無線電波控制的無人機。此后相繼出現了凱特琳“空中魚雷式”、DH.82B“蜂后式”等無人機,其中1935年問世的DH.82B“蜂后式”是第一架可重復使用的無人機。




20世紀50年代美國成功研制出無人靶機,最著名的就是代號Q-2的瑞安“火蜂”號(Ryan Firebee),它是世界上首臺高亞音速、噴氣推動的無人機,此后又對“火蜂”系列靶機進行改裝,發展出無人偵察機,并第一次應用到越南戰場上,這是無人機第一次真正意義上被用于戰爭,它主要為美國空軍進行情報搜集并執行無線電通訊的監控活動。此后出現的RQ-2“先鋒”無人機也是這一時期的產物。
20世紀90年代至今,無人機進入快速發展與大量運用階段,由于科技的進步,此階段出現了大量明星機型,無人機在平臺構型、任務功能、控制方式等方方面面呈現出多樣化的發展,自主、智能代表了當代無人機的發展特點與演化方向。
體系化發展
國外發展了大量供高層級使用的戰役級無人機,此后又發展了供單兵、分隊等低層級使用的超近程、中近程無人機。產品涵蓋近、中、遠程可達,微、小、大型分布,低、中、高空覆蓋的各類機型,實現了體系化發展。
(1)高空長航時大型軍用無人機
中遠程、長航時的軍用大型無人機當以美國通用原子公司在1994年制造的MQ-1“捕食者”無人機為代表。自1995年服役以來,該型機參加過阿富汗、巴基斯坦、波斯尼亞、塞爾維亞、伊拉克、也門和利比亞的戰斗,是當之無愧的明星機型,各國爭相仿制。此后同一時期,美國又研制出了擁有長時間飛行能力,能夠開展情報搜集、偵察以及監視等任務的高空無人偵察機——“全球鷹”。它是世界上飛行時間最長、距離最遠、高度最高的無人機。在阿富汗戰爭的第一年,盡管它當時還處在研發的早期階段,但其應用已經有了顯著的成效,美軍官員認為,“全球鷹”是阿富汗戰爭中的“圖像信息處理器”,其高空長航時的性能對于作戰而言至關重要。
美國在中近程無人機方面也有不俗的表現,例如RQ-7B“Shadow”、MQ-8 Fire Scout等。
(2)低空超近程微、小型軍用無人機
近年來得益于MEMS(微機電系統)技術的發展,電子器件、集成電路、傳感器的微型化、集成化程度越來越高,微、小型無人機技術越來越成熟。美國“戰略之頁”網站文章稱,近年來,美英等國軍隊大量使用微型無人機進行戰場偵察,使軍隊的作戰方式發生了巨大變化。微型偵察無人機成本低、攜帶與操作方便,能為連、排,甚至單兵提供即時戰場情報。美軍裝備了大量微型無人機,它們的總飛行時間遠大于大型無人機的總飛行時間,對戰爭的影響也比大型無人機要大。此類型號比較有名的有美國的RQ-11“大烏鴉”、“黃蜂”、“渡鴉”以及“黑黃蜂”無人機等。
系列化發展




與體系化發展概念不同,系列化發展主要是通過對現有型號進行改進,或是逐次改型,發展形成既有型號的系列化,如此既可以滿足不同任務需求,又可以逐步且快速提升無人機技術性能。例如美國在“捕食者”基礎上發展了MQ-1“灰鷹”無人機和技術性能更佳的MQ-9“收割者”無人機,在RQ-4B“全球鷹”的基礎上發展了MQ-4C,與此同時,兩種改進型號又分別按照一定批次進行改進。微、小型無人機也有系列化發展,如RQ-11“大烏鴉”也分為RQ-11A、RQ-11B型,以色列“英雄”系列無人機等。
以平臺為中心,載荷系列化發展
國外無人機往往以平臺為中心,針對預定任務構想進行優化設計,注重采用多樣化的任務載荷,不斷更新迭代,采用標準化接口,形成載荷系列化能力。微小型無人機方面的代表有美國的“黑黃蜂”系列以及衍生產品個人偵察系統(PRS)、車輛偵察系統(VRS)及“彈簧刀”(Switchblade)系列巡飛彈無人機、“美洲獅”無人機等。
能源新型化發展
太陽能、氫能等新型能源,因其儲量大、效率高、無污染等優勢,日益受到世界各國的重視。采用太陽能電池、氫燃料電池等綠色能源的電動飛機應運而生。如美國“離子虎”(IonTiger)無人機使用美海軍研究實驗室開發的新型低溫液態氫燃料儲存罐實現了48h的飛行?!盎旌匣ⅰ睙o人機綜合利用太陽能電池技術、氫燃料電池技術,其在各個季節,各個緯度都具備長時間飛行的能力。
平臺發射、仿生構型等多樣化發展




撲翼無人機具備無噪聲、隱身性能好等特點,可潛入任務區域,附著某一點執行實時監視偵察等任務。兩棲無人機或可上天入海,或能空地兩用,可大幅擴展傳統無人機的應用范圍。美國的“鷹鰩”水空兩棲無人機,采用電推進方式,可配裝傳感器、攝像機、聲吶等載荷,不僅能在空中遂行監視偵察,也能執行水下動態、靜態探測任務。美國“飛馬”陸空兩棲無人機能使用多種載荷,包括3D激光雷達、戰術電臺、光電/紅外攝像機等,可執行3D地圖生成、地下作業、遠程干擾、通信中繼、情報監視偵察等任務。另外如德國“Festo BionicSwift”仿生機器鳥、美國“MAV”蜻蜓無人機也是這類仿生、便攜微小型無人機。
手拋式、彈射起飛、筒式發射主要針對單兵便攜式微小型無人機,無需助跑提供起飛速度。
自主化、智能化發展
近年來,人工智能技術不斷發展,智能算法開始大量應用于圖像識別、目標分類、自主決策等任務領域,發展具備自主遂行情報、監視、偵察、打擊等任務能力的無人裝備,減輕指揮和操控人員負擔,提高戰場任務效率。在緊急情況下,如果無人機失去監控或者聯絡,也具有繼續執行任務并返回基地的能力。美國國防高級研究計劃局(DARPA)發布了一份關于“輕量快速自主”(FLA)飛行器項目的廣泛機構公告,并希望通過“輕量快速自主”飛行器項目尋求一種新算法,實現小型無人機在無遠程控制的條件下,對建筑物內房間、樓梯、走廊等存在障礙物的環境進行快速搜索。
集群化、協同化發展




集群作戰??茖W家觀察發現昆蟲、鳥、小魚這類動物,個體力量弱小,但是通過相互之間的協同配合,可以完成許多復雜的任務,比如魚群的游弋、鳥群聚集遷徙以及螞蟻協同搬運等等。基于此,當前美軍正在推動無人作戰樣式由“單平臺遙控作戰”向“智能集群作戰”發展,模擬“蜂群”等集群行為,以實施自主協同作戰、開展分布式殺傷與飽和式攻擊。
有人/無人協同作戰。美軍認為,目前無人機對戰場環境的感知能力和對環境態勢的理解能力還不能替代人的思維和判斷,難以滿足復雜作戰環境對無人作戰系統高層次自主和智能化的要求,采用有人/無人協同作戰方式更有利于執行戰略縱深攻擊等任務。目前美歐等國的軍事強國已經在有人/無人協同作戰方面取得了階段性的成果,開展了多項有人/無人協同作戰的項目驗證,典型的項目包括戰術管理系統項目(TBM)、無人機控制最佳角色分配管理控制系統(SCORCH)、體系集成技術與試驗(SoSITE)、“忠誠僚機”項目和拒止環境中協同作戰(CODE)項目等。
全域協同作戰。2020年3月,美空軍制定發布《美空軍在聯合全域作戰中的作用》,首次將聯合全域作戰概念寫入空軍條令。聯合全域作戰旨在陸、海、空、天、網絡5個戰爭領域展開新形式的聯合作戰和協同作戰。依靠無人平臺/傳感器實現全域態勢感知是實施聯合全域作戰的前提,廣泛地使用多種無人平臺和傳感器,融合所有作戰領域的偵察信息,構建通用戰場態勢圖,全面掌握全域戰場態勢,為正確和快速決策提供依據。
著眼未來戰場和無人機發展趨勢,目前無人機正在朝微型化、重型化兩極發展,并都呈現體系化、系列化、多樣化、智能化、集群化、協同化等發展特點。外軍已在其師、旅級作戰部隊組建無人機連,海軍各艦隊和空軍航空兵師也分別成立無人機大隊,空降兵和戰略火箭軍也在師、旅級部隊中組建無人機連或排。目前,無人機部隊已成為主要軍事強國武裝力量的重要組成部分,并在局部軍事沖突、反恐作戰以及演訓中不斷融入軍隊作戰體系。
編輯/李博聞

