徐寶豐
無人機(jī)是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。它最早出現(xiàn)于20年代,當(dāng)時(shí)是作為訓(xùn)練用的靶機(jī)使用的。
無人機(jī)的飛速發(fā)展和廣泛運(yùn)用是在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后。以美國(guó)為首的西方國(guó)家充分認(rèn)識(shí)到無人機(jī)在戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用,競(jìng)相反高新技術(shù)應(yīng)用到無人機(jī)的研制與發(fā)展上:新翼型和輕型材料大大增加了無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間;采用先進(jìn)的信號(hào)處理與通信技術(shù)提高了無人的機(jī)的圖像傳遞速度和數(shù)字化傳輸速度;先進(jìn)的自動(dòng)駕駛儀使無人機(jī)不再需要陸基電視屏幕領(lǐng)航,而是按程序飛往盤旋點(diǎn)、改變高度和飛往下一個(gè)目標(biāo)。新一代的無人機(jī)能從多種平臺(tái)上發(fā)射和回收,例如從地面車輛、艦船、航空器、亞軌道飛行器和衛(wèi)星進(jìn)行發(fā)射和回收。地面操縱員可以通過計(jì)算機(jī)檢驗(yàn)它的程序并根據(jù)需要改變無人機(jī)的航向。而其他一些更先進(jìn)的技術(shù)裝備,如高級(jí)竊聽裝置、穿透樹葉的雷達(dá)、提供化學(xué)能力的微型分光計(jì)設(shè)備等,也將被安裝到無人機(jī)上。
在越南戰(zhàn)爭(zhēng)、海灣戰(zhàn)爭(zhēng)乃至北約空襲南斯拉夫的過程中,無人機(jī)都被頻繁地用于執(zhí)行軍事任務(wù)。無人機(jī)雖然不是戰(zhàn)場(chǎng)上空?qǐng)?zhí)行空中任務(wù)的主力,但也成為不可缺少的重要組成部分。由于無人機(jī)是無人駕駛,因而可以把它送到危險(xiǎn)的環(huán)境執(zhí)行任務(wù)而無須擔(dān)心人員傷亡,所以世界上各主要軍事國(guó)家對(duì)無人機(jī)在軍事上的用途十分青睞。
新一代無人機(jī)的發(fā)展方向如下。
從低空、短航時(shí)向高空、長(zhǎng)航時(shí)發(fā)展老式的無人機(jī)滯空時(shí)間短,飛行高度低,偵察監(jiān)視面積小,不能連續(xù)獲取信息,甚至?xí)斐汕閳?bào)“盲目區(qū)”,不適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。為此,美國(guó)陸軍研制了“蒂爾”II超高空、長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)。
向隱形無人機(jī)方向發(fā)展 為了對(duì)付日益增強(qiáng)的地面防空火力的威脅,許多先進(jìn)的隱形技術(shù)被應(yīng)用到無人機(jī)的研制上。一是采用復(fù)合材料、雷達(dá)吸波材料和低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)。如美軍“蒂爾”II無人機(jī)除了主梁外,幾乎全部采用了石墨合成材料,并且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)出氣口和衛(wèi)星通信天線作了特殊設(shè)計(jì),飛行高度在300米以上時(shí),人耳聽不見;在900米以上時(shí),肉眼看不見。二是采用限制紅外光反射技術(shù),在機(jī)身表面涂上能夠吸收紅外光的特制油漆并在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中注入防紅外輻射的化學(xué)制劑。三是減小機(jī)身表面縫隙,減少雷達(dá)反射面。四是采用充電表面涂層,可吸收雷達(dá)波。充電表面涂層還具有變色的特性;從地面向上看,無人機(jī)具有與天空一樣的顏色;從空中往下看,無人機(jī)呈現(xiàn)與大地一樣的顏色。
從實(shí)時(shí)戰(zhàn)術(shù)偵察向空中預(yù)警方向發(fā)展 美軍認(rèn)為,21世紀(jì)的空中偵察系統(tǒng)主要由無人機(jī)組成。美軍計(jì)劃用預(yù)警無人機(jī)取代E-3和E-8有人駕駛預(yù)警機(jī),使其成為21世紀(jì)航空偵察的主力。
向空中格斗方向發(fā)展攻擊無人機(jī)是無人機(jī)的一個(gè)重要發(fā)展方向。由于無人機(jī)能預(yù)先靠前部署,可以在距離所防衛(wèi)目標(biāo)較遠(yuǎn)的距離上摧毀來襲的導(dǎo)彈,從而能夠有效地克服“愛國(guó)者”或C-300等反導(dǎo)導(dǎo)彈反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、攔截距離近、攔截成功后的殘骸對(duì)防衛(wèi)目標(biāo)仍有損害的缺點(diǎn)。如德國(guó)的“達(dá)爾”攻擊型無人機(jī),能夠有效地對(duì)付多種地空導(dǎo)彈,為己方攻擊機(jī)開辟空中通道。以色列的“哈比”反輻射無人機(jī),具有自動(dòng)搜索、全天候攻擊和同時(shí)攻擊多個(gè)目標(biāo)的能力。
美國(guó)是研制和發(fā)展無人機(jī)的主要國(guó)家之一。美軍認(rèn)為無人機(jī)適合冷戰(zhàn)后的“地區(qū)防務(wù)戰(zhàn)略”和監(jiān)視地區(qū)沖突的需要。為了提高戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)偵察能力,美軍研制和裝備了以下無人機(jī)。
“先鋒”無人機(jī)已經(jīng)在波黑、海地、索馬里以及海灣參加過作戰(zhàn)。動(dòng)力為19千瓦,作戰(zhàn)半徑約為185公里,留空5小時(shí),45公斤的負(fù)載包括紅外或電子光學(xué)圖像設(shè)備?!跋蠕h”無人機(jī)常與E-8C“聯(lián)合星”指揮機(jī)共同使用,首先由E-8C探測(cè)到潛在的高等級(jí)目標(biāo),然后“先鋒”無人機(jī)進(jìn)入目標(biāo)區(qū)實(shí)施偵察。
“捕食者”無人機(jī) 前額突出的“捕食者”中空續(xù)航無人機(jī)在未來相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)仍是美軍遠(yuǎn)程無人機(jī),主要用于前線部隊(duì),為陸軍旅和陸戰(zhàn)隊(duì)特遣部隊(duì)提供電子光學(xué)和紅外情報(bào)。1997年1月31日,美空軍駐內(nèi)利斯空軍基地第11偵察機(jī)中隊(duì)裝備了首批“捕食者”無人機(jī)。它長(zhǎng)約8米,翼展約14米,最大升限7600米,作戰(zhàn)半徑926公里,最長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間40小時(shí),全重204公斤。機(jī)上載有綜合孔徑雷達(dá)、電子光學(xué)和紅外傳感器,能從簡(jiǎn)易機(jī)場(chǎng)或艦船甲板上起飛,不需要降落傘或攔阻索。這種飛機(jī)在波黑參加過作戰(zhàn),飛行記錄為2620任務(wù)小時(shí),證明了其作戰(zhàn)的價(jià)值和能力?!安妒痴摺蹦茏R(shí)破地面?zhèn)窝b的裝備和偽裝行動(dòng),適于監(jiān)視大面積重要場(chǎng)地和偵察任務(wù)敵對(duì)行動(dòng)。無人機(jī)通過衛(wèi)星系統(tǒng)向聯(lián)合空中作戰(zhàn)中心或聯(lián)合情報(bào)中心傳輸實(shí)時(shí)偵察情況。美國(guó)空軍準(zhǔn)備購(gòu)買50架“捕食者”無人機(jī)。
“環(huán)球鷹”無人機(jī)又名“蒂爾”II,將成為21世紀(jì)初美軍遠(yuǎn)程無人機(jī)的中堅(jiān),是一種適用于在低等至中等威脅環(huán)境下執(zhí)行偵察任務(wù)的遠(yuǎn)程長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)。無人機(jī)重3.5噸,機(jī)長(zhǎng)14米,翼展35米,留空時(shí)間42小時(shí),最大不加油航程為2.25萬公里,能在2萬米飛行高度晝夜偵察?!碍h(huán)球鷹”無人機(jī)將裝備綜合孔徑雷達(dá)、紅外和電子光學(xué)傳感器。搜索方式時(shí)的分辨能力為0.9米,定點(diǎn)分辨?zhèn)刹炷芰?.3米?!碍h(huán)球鷹”無人機(jī)每秒能發(fā)回50兆位數(shù)據(jù),它可以近實(shí)時(shí)向地面站發(fā)送視頻圖像,也能將綜合孔徑雷達(dá)數(shù)據(jù)直接發(fā)往前線地面部隊(duì)。“環(huán)球鷹”無人機(jī)用于執(zhí)行遠(yuǎn)程和長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)。包括連續(xù)在大面積地區(qū)偵察機(jī)動(dòng)導(dǎo)彈發(fā)射架。無人機(jī)能通過衛(wèi)星與地面站進(jìn)行聯(lián)絡(luò),使遠(yuǎn)離前線的司令部也能指揮作戰(zhàn)。無人機(jī)偵察期間能進(jìn)行規(guī)避機(jī)動(dòng)并能利用雷達(dá)干擾機(jī)實(shí)施干擾和進(jìn)行電子欺騙。
“暗星”無人機(jī) 又名“蒂爾”III,是一種適用于大威脅環(huán)境下偵察用的高空續(xù)航隱形無人機(jī)。目前計(jì)劃少量生產(chǎn),僅用于在重點(diǎn)防御地區(qū)上空飛行。隱形“暗星”無人機(jī)不具備“環(huán)球鷹”無人機(jī)的性能和負(fù)載,但具有突破最好防空系統(tǒng)的能力和最佳生存能力?!鞍敌恰睙o人機(jī)的機(jī)體較薄,機(jī)翼又長(zhǎng)又窄,作戰(zhàn)半徑為926公里,續(xù)航時(shí)間8小時(shí),最大升限1.4萬米,使用FJ44型渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)?!鞍敌恰睙o人機(jī)每秒鐘的通信能力限制在1.5兆位,飛行中主要傳送固定框架圖像?!鞍敌恰睙o人機(jī)的特點(diǎn)是:隱形、生存能力強(qiáng),活動(dòng)范圍和續(xù)航時(shí)間都比“環(huán)球鷹”更大更長(zhǎng)。兩者的主要區(qū)別在于“環(huán)球鷹”主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)低威脅度或中等威脅度地區(qū)上空的偵察任務(wù),而“暗星”主要用來執(zhí)行高威脅度區(qū)域上空的偵察任務(wù)。
袖珍無人機(jī) 美國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局正在研制一種機(jī)長(zhǎng)和翼展都不足15厘米的微型無人機(jī)。它續(xù)航時(shí)間為1小時(shí),航程16公里。它既可飛入建筑物內(nèi)進(jìn)行偵察,又可作為視聽監(jiān)視哨附著在建筑物或裝備上。美國(guó)防部準(zhǔn)備將這種飛機(jī)用于執(zhí)行特殊情況下的監(jiān)視任務(wù)。
無人戰(zhàn)斗機(jī)航速將是音速的12倍,它既可以從大型有人駕駛飛機(jī)上發(fā)射,也可由飛行員在地面進(jìn)行遙控去執(zhí)行各種作戰(zhàn)任務(wù)。1996年3月,美國(guó)國(guó)家航空航天局研制出兩架試驗(yàn)機(jī):X-36試驗(yàn)型無尾無人戰(zhàn)斗機(jī)。該機(jī)長(zhǎng)5.7米,重85公斤,其大小相當(dāng)于普通戰(zhàn)斗機(jī)的23%該機(jī)使用的分列式副翼和轉(zhuǎn)向推力系統(tǒng)比常規(guī)戰(zhàn)斗機(jī)更具有靈活性。水平垂直的機(jī)尾既減輕了重量和拉力,也縮小了雷達(dá)反射截面。無人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)將執(zhí)行的理想任務(wù)是壓制敵防空、遮斷、戰(zhàn)斗損失評(píng)估、戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈防御以及超高空攻擊,特別適合在政治敏感區(qū)執(zhí)行任務(wù)。高級(jí)機(jī)動(dòng)無人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)能用激光摧毀目標(biāo)。
無人隱形攻擊機(jī)這種飛機(jī)的速度為5倍音速??墒褂梦⑿透呔_制導(dǎo)炸彈,能在幾分鐘之內(nèi)摧毀各種移動(dòng)目標(biāo)。美空軍計(jì)劃在未來10-30年內(nèi),用無人戰(zhàn)斗機(jī)和無人隱形攻擊機(jī)取代現(xiàn)有飛機(jī)來執(zhí)行危險(xiǎn)性較大的作戰(zhàn)任務(wù)。