美国军用无人飞艇的发展与应用

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美军无人机发展现状及趋势探析

美军无人机发展现状及趋势探析

美军无人机发展现状及趋势探析2011-06-28海神纵观美军近几场现代化条件下的局部战争,我们不难发现,无人机在战场的投入量越来越大,担负的任务也从战场侦察和监视扩展到海域巡逻、反潜战、对舰(地)攻击、电子干扰、通信截听、目标精确定位、中继通信等领域,甚至扩展到战区空中导弹防御、心理战和网络中心战领域。

无人机已经成为美军作战不可或缺的重要武器平台,在信息化条件的现代战争中发挥着举足轻重的作用,可以预见其必将成为未来信息化战争——“无人化战争”的生力军。

一、美军无人机发展的动因(一)军事需求的牵引是无人机发展的源动力未来战争形态将是信息化战争,信息力可能会成为战斗力诸要素中的首要要素。

美国国防部始终以提高美军全球感知能力为其终极目标。

无人机具有受气候条件限制少、昼夜可用、能突入危险地区上空长时间的实施监视与侦察以获取情报信息(包括通信情报和电子情报的信息)并能实时传输目标图像的独特优势,成为能够满足这一需求的有效手段。

“零伤亡”目标一直是美军追求的最高境界,也是美军发展无人机的外部原因。

现代空袭反空袭斗争异常激烈,即使美军最先进的飞机也可能遭受袭击后坠毁,人员伤亡依然不可避免。

无人机恰好可以适应美军战场上“零伤亡”的要求,不用飞行员冒着生命危险作战,就是被击落也不会有人员伤亡,所以美军把无人机列为未来实现“零伤亡”目标的首选武器。

“网络中心战”和“非接触”作战理论是美军大力发展无人机武器装备的重要依据和理论支撑。

美军军事专家分析认为,“网络中心战”和“非接触作战”将成为未来战场的主要作战方式。

美军在不断的战争实践中摸索发现,无人机是实施网络中心战和非接触作战的一种能游刃有余于战场多个空间的重要作战平台和打击手段。

因为无人机本身所具有的探测与监视、指挥与通信、干扰与摧毁能力正好符合了美军网络中心战所需的要求,使得其成为美军实施作战的主要攻击手段之一。

(二)高新技术的进步是无人机发展的支撑点微电子、动力和隐身等高新技术的进步是军用无人机发展的重要推动力。

美海军无人机作战应用

美海军无人机作战应用

(5)MQ-8B侦察兵 MQ-8B是垂直起降战 术无人机,海军选作 专门支持海军战斗舰 (LCS)。装备不同 传感器和武器后能支 持扫雷、水面作战和 反潜等任务。
(6)A160T蜂鸟 A160T蜂鸟是下一代垂 直起降无人机。基于水 面平台,能执行多样任 务,具有更高的升限和 载荷能力,能为特种作 战和海军陆战队的地面 行动提供近距离空中支 援。
(7)扫描鹰 (ScanEagle) 扫描鹰是小型战术无人 机。装备光电红外传感 器,正在开发小型合成 孔径雷达负载。超视距 通信采用铱星数据链。
(8)RQ-11渡鸭 RQ-11是用手发射的小 型无人机,为营及以下 部队提供支援。既能在 视距范围从地面站进行 遥控,也能使用GPS 导航自动飞行。
(9)美洲狮(Puma) 美洲狮是用手发射的小 型无人机,具有适应海 洋和陆地环境的两种类 型。升限10000英尺、 负载能力2-4磅、续航 能力2小时。
其他型号
MQ-9收割者 复仇者 捕食者
二、美国海军无人机的典型作战使用
(1)RQ-4N无人机的中继通信和对战场的侦 察监视 高空、长航时无人机特别适于中继通信, 因为高空扩展了通信距离,长航时使通信链 路能够长时间保持。 作为海军的重要作战地域,开发了太平 洋责任区中继通信的作战概念模型,如图1所 示,包含两路空-空链路和一路空-卫链路。
(5)航母搭载的非隐身无人机的作战应用 当航母首先出击或者空军基地使用受限 时,适于使用这些无人机平台。可在航母上 操作的捕食者尚未装备。收割者、复仇者经 过机翼结构和着陆装置的改装可以满足航母 上的起降要求。
(3)海军垂直起降无人机(VTUAS)的作 战应用 火力侦察垂直起降无人机能从水面舰艇 上操作,为那些舰艇提供支援。 A160T蜂鸟是一种处于开发中的垂直起 降无人机。

现代飞艇发展现状及趋势

现代飞艇发展现状及趋势

现代飞艇发展现状及趋势目录一、演进历史二、优势特点三、发展现状四、发展趋势近期,中美“流浪气球”事件引发国内外舆论广泛关注,曾经沉寂一时的高空飞艇,因其独特的性能和军民两用性质,再次进入公众视野。

本文将从演进历史、优势特点、发展现状及未来趋势等四个方面对现代飞艇进行一番详细解读,以飨读者。

一、演进历史人类制造飞艇的历史可追溯到十八世纪,当时有人尝试通过操纵气球实现在空中飞行。

1852年法国人吉法尔试飞成功人类社会第一艘具有动力设备的实验氢气载人飞艇。

1900年,德国退役骑兵军官齐柏林设计和研制的飞艇成为全世界第一艘可实用的硬式军用飞艇。

一战爆发后不久,德国率先将飞艇投入战场,主要承担空中轰炸和侦察等任务。

据统计,在第一次世界大战中,德英法美等国家总共建造了460多艘飞艇。

一战期间,被德国视为终极武器的飞艇一共出动了208艘次,对英国实施了51次空袭,与其飞机对英国的空袭次数基本持平。

虽然飞艇的作战表现没有达到德国所希望的那样,最终也无法改变德国战败的命运,但却对英国构成了很大的威慑,有效牵制了英国防空兵力和战机的运用,并造成了英国较大的财产损失和人员伤亡。

一战后,由于飞机技术的迅速发展,飞机开始广泛地应用于各个领域,加之该阶段飞艇事故频发,特别是1937年发生的著名的“兴登堡空难”,使很多国家对飞艇的安全性忐忑不安,进而对其发展前景产生了极大怀疑,导致对其的研究和应用急速衰落。

到了二战时期,飞艇逐渐走向边缘化,其国防和军事应用主要限于防御侦察、海岸监视、军用物资运输等一些非作战行动,而且数量和程度都远不及一战时期,这也预示着飞艇的全盛或辉煌期已经逝去。

然而,经过了一段时期的沉寂,随着现代航空设计制造技术的发展,以及高分子纤维材料和高性能计算机的出现,飞艇一些原本无法克服的缺陷得以解决,因此也就使得飞艇重获新生成为了可能。

首先,大功率发动机使飞艇比航空母舰和大型运输舰更快。

其次,艇内充的是氦气等惰性气体,自身发生事故的可能性很小。

美国军用无人飞艇的发展与应用

美国军用无人飞艇的发展与应用

美国军用无人飞艇的发展与应用美国终止"海象"(Walrus)大型混合飞艇项目,同时加大高空飞艇及其在监视与导弹防御等关键能力和技术上的投入,预计美国对于无人飞艇的开发有以下三个方面的趋势:1.美国非常重视战略性高空飞艇能力的研究,计划未来将其发展成为低轨道侦察卫星可行的替代手段;2. 2010年之前或在更长时期内美国暂缓对无人飞艇型号项目的大量投资,而等待有关技术取得进步并具备可行性之后再发展计划装备的产品。

3. 美国目前对高空飞艇面临的关键技术,如轻质健壮的新材料、高能量密度燃料、再生燃料电池、高效太阳能电池和高空推进系统等相关技术大力投资,一方面为装备效费比更高的高空无人飞艇奠定能力基础,另一方面以此创造性地大幅提升其他空中无人系统的效能。

一、无人飞艇的特性分析飞艇是依靠空气浮力升空、可操纵的一种飞行器。

按构造可分为软式飞艇、半硬式飞艇和硬式飞艇三大类。

软式飞艇的艇体是一个气囊,外形由气囊(包括充满氦气的主气囊和辅气囊)中的气体压力维持;硬式飞艇的艇体依靠其内部骨架支撑,外表覆盖着蒙皮,能保持良好的流线型;半硬式飞艇的艇体形状主要通过气囊中的气体压力维持,一部分也需骨架支撑,由龙骨和蒙皮共同承受整体弯矩和集中载荷。

此外还出现了一种重于空气的混合式飞艇,除了具有常规式飞艇的特点外,还具有飞机的特点。

混合式飞艇通过综合运用空气动力学、推力矢量和空气浮力来产生升力,可在空中和地面操作的任何阶段控制升力,包括在卸下有效载荷时不需要加载除周围空气之外的压舱物。

由于飞艇可携载不同类型的监视设备进行低成本、长航时飞行,从而具有广泛的军事和商业用途。

飞艇的机动性较差使其军事用途相对有限,虽然无人机在护航、跟踪、巡逻等机动行动中应用效果显著,但在监视建筑物等固定目标方面,无人飞艇不仅作为一种低成本超长留空平台成本相对较低,而且效果也要好许多。

美国已在伊拉克部署了几个装备有光电和红外摄像机的浮空器提供基本安全保障,还至少部署了一个能持续探测威胁的浮空器系统,该系统能监视整个城市并可对爆炸物和火箭炮的位置进行探测。

溪流笔谈▏水面无人船艇的分类、应用及其发展

溪流笔谈▏水面无人船艇的分类、应用及其发展

溪流笔谈▏水面无人船艇的分类、应用及其发展水面无人船艇(USV)是一种水面机器人,按照任务需求搭载各种不同的功能模块,自主或者半自主完成一系列任务的具有一定智能性,可高速航行于水面的小型水面船艇。

USV是一个复杂的系统,涉及到船舶设计、通信传输、环境感知、数据融合、运动控制、人机交互、人工智能等多个专业领域,研究内容包括导航与定位、控制与决策、感知与融合、能源与动力、船体与载荷、通信与数据等众多方面,以达到船舶的自主航行、智能避障、目标识别、多模通信等功能。

无人船艇通过搭载不同的载荷可以执行危险、艰苦、不适合有人船只工作的任务,也可以执行对航行精度要求较高的测量测绘任务,多无人船艇集群协同工作。

随着卫星定位与通讯技术、自主导航技术以及智能规划和控制技术的进步,未来可以更快速、机动、高效协同地完成更多作业任务。

法国多用途水面无人艇(Inspector125)水面无人船艇的发展历程全球无人船艇总体发展的脉络是起源于军用,而逐渐再转为民用,基本遵循了由小型、中型到大型无人船艇、直至无人舰艇的发展思路。

无人驾驶船最早见于20世纪五六十年代出现的靶艇或扫雷艇,但仅限于在有人平台的遥控范围内进行水面作业。

美国海军从上世纪90年代开始研究无人水面艇,以色列“保护者”型无人水面艇较早开始批量生产,并装备部队,新加坡海军是它第一个海外用户。

研发水面无人船艇的国家主要包括美国、中国、俄罗斯、以色列、日本以及欧洲主要国家,趋向于发展反舰、反潜、反水雷和电子战等能力于一体的多功能水面无人艇。

近年来,随着卫星定位与通讯技术、自主导航技术以及智能规划和控制技术的进步,装备智能化程度的提升,水面无人艇将逐步具备独立或协同遂行反潜、反舰等作战任务的能力,在海上作战中发挥重要作用。

美国海军2007年发布《海军无人水面艇主计划》,提出了重点发展3-11米级的X级、“港口”级、“通气管”级和“舰队”级四类艇型的发展规划,已批量化列装应用;在中型无人船艇发展上,探索发展了16米级“水虎鱼”无人船艇和40米级“海上猎人”号探潜无人船艇;在大型无人船艇或无人舰发展上,美海军2,000吨级的“守护者”号和“流浪者”号无人水面舰分别于2020年6月和2021年7月下水试航,拟于2022年交付美海军。

世界无人水面艇发展综述

世界无人水面艇发展综述

世界无人水面艇发展综述无人水面艇(USV,Unmanned Surface Vehicle),是指依靠遥控或自主方式在水面航行的无人化、智能化作战平台。

可通过飞机或大型舰艇携载,到达预定地点后施放,也可直接在基地近岸使用,实现保护己方、打击敌方的作用。

无人水面艇较无人潜航器和无人机的研究起步较晚,但发展迅速,目前已受到世界各海上强国的高度重视。

本文将追溯世界无人水面艇的发展历史,介绍世界各国USV的服役特点与研制情况,分析其关键技术,并展望未来发展趋势。

无人水面艇发展回顾无人水面艇的发展历史最早可以追溯到1898年,当时著名发明家尼古拉・特拉斯发明了名为“无线机器人”的遥控艇。

首次应用于实战则在二战时期,最初设计成鱼雷状用以清除碎浪带的水雷和障碍物。

诺曼底登陆战役期间,盟军为实现其战略欺骗和作战掩护的目的,曾设计出一种装载大量烟幕剂的无人水面艇,可按预先设定的航向机械地驶往欺骗海域,从而造成舰艇编队登陆的假象。

二战后期美国海军还曾通过在小型登陆艇上加装无线电控制的操舵装置和扫雷火箭弹,用于浅海雷区作业。

二战结束后,无人水面艇得到了进一步的发展,主要用于扫雷和战场损伤评估(BDA)等任务,如1946年的“十字路口行动”中,原子弹每次爆炸后,均使用无人水面艇收集辐射水域样品。

到20世纪60年代,苏联研制了小型遥控式无人水面艇,用于向敌方舰艇发动自杀式的撞击爆炸性攻击。

这一时期,美国将一型V-8汽油机驱动的7米玻璃钢小艇改装为遥控扫雷艇,配备到胡志明市南部的第113水雷分队,用于越南境内的扫雷作业。

20世纪70~80年代,由于技术的限制,无人水面艇发展并未获得很大突破,主要应用于军事演习和火炮射击的海上靶标。

20世纪90年代,美国研制的遥控猎雷作战原型(RMOP)艇成功在波斯湾从“库欣”号驱逐舰进行了海上作业。

1997年1~2月的“SHAREM 119”演习中,RMOP进行了长达12天的猎雷行动。

随着信息技术、自动控制技术、导航技术及材料科学等方面的进步,无人水面艇技术也得到了新的发展,截止目前,已有十几个国家研制、部署了无人水面艇。

美国海军无人作战能力建设发展分析

美国海军无人作战能力建设发展分析

美国海军无人作战能力建设发展分析
陈楠楠;沈良;刘颜鹏
【期刊名称】《指挥信息系统与技术》
【年(卷),期】2024(15)1
【摘要】从作战理论、作战模式和作战装备建设等方面,对美海军无人作战能力建设发展进行了分析。

阐述了分布式作战和马赛克战的作战概念,介绍了有人-无人协同作战和无人集群作战方式,分析了无人水面艇、无人潜航器和无人机的典型型号,从而为他国海军的无人系统建设提供参考。

【总页数】6页(P45-50)
【作者】陈楠楠;沈良;刘颜鹏
【作者单位】海装上海局驻上海地区第八军事代表室;中国电子科技集团公司第二十八研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP24;E939
【相关文献】
1.美国海军发展网络中心作战能力的启示
2.美国海军无人系统作战特点及关键技术分析
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4.美国海军近海反潜战作战能力的发展方向
5.美国海军无人作战系统分析
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国外水下无人装备研究现状及发展趋势

国外水下无人装备研究现状及发展趋势

一、国外水下无人装备现状本文以水下无人航行器、水下预置装备、水下监听网等典型水下无人装备的研究现状及典型项目案例为牵引,综述国外水下无人装备的发展现状。

⒈水下无人航行器水下无人航行器(UUV)也称无人潜航器,美海军将UUV定义为无人、自带能源、自推进、自主控制(预编程或实时自适应使命控制)或最低程度监控、无缆(除数据光纤)的潜器;俄罗斯海洋科学技术研究所将UUV定义为能够在预定海域深度范围内,按照预编程轨迹航行并完成需要作业的装有仪器设备的潜器。

⑴UUV的发展现状UUV起源于20世纪50年代末,但由于技术条件限制,致使UUV发展缓慢,80年代以后,随着计算机性能的提升、水声通信技术的突破,UUV开始具备半自主控制能力。

21世纪以来,伴随着智能算法的应用、海洋资源的探索及军备竞争的需要,在军民科研领域掀起了UUV研究热潮,各种新概念、新方向被提出,UUV的自主控制水平得到进一步提高,其任务开始从反水雷向反潜、水下侦察、探测与识别等领域扩展。

美国是最早研究、研制UUV且技术最先进的国家,主要的UUV产品有蓝鳍金枪鱼机器人公司的Bluefin系列、WHOI的ABEAUV、Oceanserver公司的IverAUV等,军用UUV的典型型号有便携式的SAHRV、轻型的SMCM和重型的BPAUV等;欧洲国家在UUV的发展上仅此于美国,主要的UUV产品有挪威的REMUS系列(交付美海军)及HUGIN系列、法国的Alister系列、瑞典的SAAB 系列、英国的Autosub系列和Tailsman系列、德国的seaOtterMK系列。

另外,我国周边的俄罗斯和日本在UUV研究方面也具备较高的水平,例如俄罗斯海洋技术研究所的SKATAUV和MT-88AUV、日本海洋科学技术中心的深海型URASHIMAAUV等。

⑵UUV典型分类随着水下作业需求的增加,更多适应不同工作需求的水下无人航行器研制并应用,按照结构及工作模式,主要分为遥控水下航行器(ROV)和自主水下航行器(UUV)。

国内外无人水面艇USV发展现状调研及启示-战略研究

国内外无人水面艇USV发展现状调研及启示-战略研究

序号 1 2 3
4
时间 1898 年 20 世纪 60 年代 20 世纪 60 年代
20 世纪 70~80 年代
研究成果
国家
遥控无人艇(世界上第一艘水面无人艇)
美国
遥控扫雷艇
美国
小型遥控式无人水面艇
俄罗斯
由于技术的限制,无人水面艇发展并未获得很大突破,主要
应用于军事演习和火炮射击的海上靶标。
5
20 世纪 90 年代

美国、以色列发展的 USV 主要是服务于国家,而其他国家发展
的 USV 更多服务于民用领域,比如航运、航道测量、海洋环境保护
等,包括英国、法国、德国、意大利、瑞典、新加坡等国家也积极开
展无人水面艇的研制工作,见表 3。
表 3 其他国家的无人水面艇成果
型号
国 主要载荷

快速机 -
动扫雷
微波控制链、昼夜高分辨率照相机、声
国内外无人水面艇(USV)发展现状调研及启示
陈嵩辉 李应选 江良 科技委
摘要:近些年,无人平台(无人机、无人陆地车、无人潜航器和无人水面艇等)在军事领域 和民用领域都起到了越来越重要的作用。相比其它无人平台技术与应用的迅速发展,无人水 面艇起步较晚,不过其发展速度较快,尤其目前越来越受到全球海上强国的高度重视。我国 无人水面艇虽然起步较晚,但是发展较快。本报告是院科技委通过对无人水面艇的国内外发 展情况进行详实的跟踪记录,基于对无人水面艇的国内外研制和产品现状情况的调研,结合 当前国内外无人水面艇的市场需求情况,经过整理和分析研究,对无人水面艇的未来市场发 展前景进行了科学预测,从目前国内外市场的需求以及院长期发展角度,尤其针对我院从单 机产品向系统级产品拓展的战略目标,提出了发展建议,以供参考。

国内外无人艇发展现状及典型作战应用研究

国内外无人艇发展现状及典型作战应用研究

国内外无人艇发展现状及典型作战应用研究1. 本文概述本文主要研究国内外无人艇的发展现状及典型作战应用。

无人艇作为一种无人操控的船只,具有自主航行、任务执行和遥控等特点。

随着人工智能和海洋科技的不断发展,无人艇已成为海洋领域的研究热点。

本文将深入探讨无人艇在作战领域的应用优势和发展趋势,包括其在战场监控、情报收集、炮火支援等方面的应用。

同时,本文还将分析无人艇市场现状,包括技术创新、应用拓展以及国际合作等方面的发展趋势。

通过本文的研究,旨在为相关领域的研究人员和决策者提供参考,推动无人艇技术的发展和应用。

2. 国内外无人艇发展现状近年来,无人艇技术取得了显著进展,成为海洋领域研究的热点。

无人艇通常具有小型化、轻量化的特点,并具备自主航行、任务执行和遥控等能力。

随着人工智能和海洋科技的发展,无人艇的自主航行和任务执行能力不断提升。

国内外许多机构和公司已投入到无人艇的研究和开发中,并取得了重要成果。

例如,中国船舶科学研究中心研发的“天狼星”无人艇具有高自主航行和任务执行能力。

美国波音公司研制的“幽灵骑士”无人艇则配备了先进的传感器和导航设备,能在复杂环境中进行侦察和情报收集任务。

技术创新:无人艇将采用更先进的传感器、导航设备和人工智能技术,提高其自主性和任务执行能力。

应用拓展:无人艇的应用将从海上作战领域延伸到环保监测、海洋资源开发等领域。

合作发展:各国将加强在无人艇技术领域的合作,共同推动无人艇技术的发展和应用。

无人艇在海上作战中具有广泛的应用前景,包括战场监控、情报收集、炮火支援等任务。

其在提供实时情报、图像传输以及精确打击敌方目标等方面具有显著优势。

船型技术是水面无人艇快速性和稳定性的关键技术。

目前已有的船型包括半潜、常规滑行、半滑行、水翼等,其中常规滑行和半滑行是研究的重点。

这些船型各有特点,如常规滑行艇综合性能好但稳定性差,而半滑行艇则具有较低的阻力和较高的适航性。

无人艇的吊放与回收技术是实际使用中的重要环节。

无人水面艇研究现状与发展趋势

无人水面艇研究现状与发展趋势

无人水面艇研究现状与发展趋势无人水面艇(USV)是指依靠船载传感器,以自主或半自主方式在水面航行的智能化平台,可广泛应用于海洋运输、海洋环境调查、海洋资源探测、海洋考古、水上搜救、情报搜集、海事训练测试、侦察取证、警戒巡逻、火力打击、舰艇护航、反水雷和反潜等任务。

无人水面艇是网络化无人系统中的重要节点,将颠覆传统海战样式,催生全新海洋装备体系,对海洋资源开发和国家海洋权益维护具有重要的意义,受到世界各海上强国(如美国和欧洲等国)的高度重视。

截至2017年9月,当今世界在研和现役的无人水面艇共有约88种类型,其中在研的无人水面艇有25种。

美国发展无人水面艇主要以军事应用为主,而欧洲各国发展无人水面艇主要以民用运输船为主。

2007年,美国海军海上系统司令部(NAVSEA)制定了《海军USV 总体规划》,表明美国将在未来相当长的时间内持续无人水面艇的开发研究。

此后,美国军方开始统筹各军种无人系统的发展,并统一发布《无人系统路线图》,对无人水面艇的作战需求、关键技术领域以及与其他无人系统之间的互联互通性进行了总体规划。

2013年美国发布的最新版《无人系统路线图》对无人水面艇的技术发展重点和能力需求做了说明:近期(未来5年间)无人水面艇的能力需求是提高在本地受控区域执行特定任务的自主性并提高联网能力;中期(未来5~10年)将扩展行动范围并增加任务类型;远期(未来10~25年)则可在全球自主执行任务。

欧洲比较有代表性的有罗尔斯·罗伊斯股份公司,该公司在“2016无人驾驶船舶技术研讨会”上,推出了“高级无人驾驶船舶应用(AAWA)开发计划”,并发布了AAWA项目白皮书,阐述了该项目如何实现遥控与无人驾驶船舶的构想。

近年来,各国在军用和民用领域加大了科研力度,掀起一股无人水面艇的研究热潮。

然而,由于海洋环境恶劣(如强海浪涌等)和无人水面艇运动模型的特殊性(如模型高度非线性、强时滞性和时变性等),较于无人车和无人机等无人系统,无人水面艇的研究面临着一些特殊的附加挑战。

无人潜航器的概念、种类以及其应用解析

无人潜航器的概念、种类以及其应用解析

无人潜航器的概念、种类以及其应用解析无人潜航器概述无人潜航器即(UUV),也可称为无人潜器、无人水下航行器和无人水下运载器等。

UUV 利用自身的各种传感器和武器,执行远程通信中继、反潜警戒、水下侦察与监视、反水雷等一系列重要军事支援任务。

UUV作为一种海上力量倍增器,有着广泛而重要的军事用途,在未来海战中有不可替代的作用。

随着UUV及相关技术的发展,UUV已经被用于执行扫雷、侦察、情报搜集及海洋探测等任务,在未来海战中还可作为水下武器平台、后勤支持平台等装备使用。

UUV主要分为遥控式水下航行器(ROV)和自主式水下航行器(AUV)两类。

ROV后面拖带电缆或光缆,由人员控制进行工作。

AUV自带能源,采用自治控制方式,灵活方便,可广泛应用于侦察/监视、情报收集、跟踪、预警、通信中继、水下攻击等方面。

主要无人机潜航器型号进入21世纪以来,世界上已有10多个国家的1000余艘各种用途的UUV投入到军用或民用领域。

美国无人机潜航器美国军用UUV处于世界领先水平,美国于20世纪90年代就制定了发展UUV的科技计划,提出了近期水雷侦察系统(NMRS)和远期水雷侦察系统(LMRS)等研制计划,其中,NMRS于1998年就作为攻击型核潜艇的制式装备正式服役。

2000年,美国海军提出了2030年之前UUV的发展规划。

该规划明确了UUV在军事应用方面的7种使命(情报/监视/侦察(ISR)、反水雷措施(MCM)、气象学和海洋学、辅助通讯和导航、反潜战(ASW)、自治武器平台、后勤支援和补给)和4种作战能力(海上侦察能力、水下搜索和测量能力、辅助通讯/导航能力和潜艇跟踪及循迹功能),描绘了2030年之前UUV的发展蓝图。

2004年,美国海军又公布了新的UUV发展规划,提出了9种使命,包括情报/监视/侦察(ISR)、反水雷措施、反潜战、观察与识别、海洋学、通讯和导航网络节点(CN3)、载荷输送、情报战和时敏目标打击(TCS)。

美海军海上无人系统及数字化发展

美海军海上无人系统及数字化发展

美海军海上无人系统及数字化发展来源:全球航空资讯作者:远航根据美国海军未来舰队发展计划,未来30年,美国海军将大力发展海上无人系统,并重点瞄准这类系统发展数字基础设施。

但是,美海军海上无人系统在成本预算、战略目标、组织管理及原型开发方法等方面,目前还存在着一系列问题2022年4月,美国政府问责局(GAO)发布最新评估报告,对这些问题进行了评估。

一、海上无人系统主要项目(1)主要项目美国海军正在开发六类大型海上无人系统原型。

其中四类由海军采办组织即“海上无人系统办公室下无人和小型战斗系统项目办公室”(PEO USC)发起。

另外两类原型由国防部科技机构组织发起,包括DARPA、国防部长战略能力办公室和海军研究办公室。

目前,这两类原型开发工作也已移交给PEO USC。

海上猎人/海鹰(Sea Hunter/Seahawk)中排量无人水面舰艇发起机构:DARPA/海军研究办公室重要事件:•2018 年 6 月,带有侦察载荷的海军演习•2020 年 9 月,先进自主性和感知能力演习•2021 年 4 月,秘密有效载荷演习原型数量:已交付2艘,计划中0艘潜在任务:支持中型无人水面舰艇(MUSV)和大型无人水面舰艇(LUSV)开发霸王无人水面舰艇(Overlord Unmanned Surface Vessel)发起机构:国防部战略能力办公室/海上无人系统项目办公室重要事件:•2020年10月和2021年4月,对两种可用原型开展从墨西哥湾沿岸地区到西海岸的自主运输演习•2020年12月,电子战有效载荷海军演习原型数量:已交付2艘,另有2艘计划2023财年交付潜在任务:支持中型无人水面舰艇(MUSV)和大型无人水面舰艇(LUSV)开发大型无人水面舰艇(LUSV)发起机构:海上无人系统项目办公室重要事件:•2019 年 9 月,海军授出价值 4200 万美元的六项概念设计研究•根据2021财年预算,海军决定推迟采购原型数量:交付0艘,打算将开发计划变更为主要能力采购潜在任务:海上作战中型无人水面舰艇(MUSV)发起机构:海上无人系统项目办公室重要事件:•2019 年 7 月,海军授予 L3 Harris 公司价值 3500 万美元的制造合同,预计在 2023 财年第二季度交付原型数量:交付0艘,已定计划开发2艘,在拟合同7艘潜在任务:具有可互换有效载荷,任务多功能舰艇,可执行监视和电子战任务“乌鳢”大排量水下无人艇(LDUUV)发起机构:海上无人系统项目办公室重要事件:•2012年,作为采购计划启动,但在2017年才制定加速研发工作•政府主导的原型将于 2022 财年交付•2021年发布两艘生产原型征求建议书原型数量:1艘在建,2艘计划短期内开发潜在任务:具有可互换有效载荷,任务多功能舰艇,可执行监视和电子战任务“逆戟鲸”超大型无人水下航行器 (XLUUV)发起机构:海上无人系统项目办公室重要事件:•2017年3月,海军授予波音公司一份价值2.74亿美元的合同•因持续的生产问题,第一艘XLUUV的交付将延迟21个月至2022年9月完成原型数量:已交付0艘,5艘在建,在拟合同4艘,打算将开发计划变更为主要能力采购潜在任务:用于海底战争的模块化有效载荷(2)美国海军对海上无人系统的研究情况海上无人系统是美国海军舰队现代化方案的一个重要组成。

软式飞艇——发展回顾和展望

软式飞艇——发展回顾和展望

软式飞艇—发展回顾和展望一、轻于空气的航空器(LTA)和软式飞艇(BLIMP)航空器分为重于空气的航空器和轻于空气的航空器。

重于空气的航空器包括飞机、滑翔机、直升机、旋翼机和扑翼机。

轻于空气的航空器包括自由气球、系留气球和飞艇。

按照气囊结构不同飞艇又分为硬式飞艇(RIGID AIRSHIP)、半硬式飞艇和软式飞艇(NON-RIGID AIRSHIP或BLIMP)。

软式飞艇在欧洲特别是英国比较习惯使用NON-RIGID AIRSHIP这个词汇来称呼;在美国,则习惯使用BLIMP这个词汇。

轻于空气的飞行器的出现,早于重于空气的飞行器。

飞艇的出现早于飞机。

十世纪初中国发明的孔明灯,实质上就是早期的热气球。

1783年,法国蒙高尔费兄弟才制成热气球,携带几只小动物升空。

1783年10月15日罗其埃乘热气球升空26米,飞行了四、五分钟。

同年11月21日,罗其埃和达尔朗德乘热气球升空1000米,12分钟飞行了12公里。

1852年,法国亨利•吉法尔建成第一个软式飞艇,长44米,最大直径12米,动力装置为蒸汽机驱动一个三叶螺旋桨。

1865年,鲍尔•汉林建成第一个使用内燃机驱动螺旋桨的飞艇。

重于空气的航空器的升力来自空气流动产生的空气动力;轻于空气的航空器的升力来自空气对于气囊产生的静浮力。

气囊能够产生浮力的原因是气囊内浮力气体的密度和比重低于空气。

有两种方法得到低密度、低比重的气体。

第一种方法是物理方法,加热空气。

根据国际标准大气,海平面大气状况为:气压101325Pa,气温288°K,大气密度1.225 Kg / m3,空气平均克莫尔数为29克。

空气被加热,温度升高后密度下降,可以产生浮力。

海平面标准大气状态的干燥空气,温度提高到40℃时可以产生0.098 Kg / m3的浮力,温度为100℃的干燥空气可以产生0.279Kg / m3的浮力,温度为150℃的干燥空气可以产生0.391Kg / m3的浮力。

现代空中飞艇:由“老古董”,变成了科技新宠?

现代空中飞艇:由“老古董”,变成了科技新宠?

现代空中飞艇:由“老古董”,变成了科技新宠?作者:暂无来源:《军事文摘·科学少年》 2013年第9期文/飞流随着现代航天科技的发展,性能先进的飞机,在占领天空的同时,不断吸引着人们的眼球,人们似乎忘记了在飞机诞生之前,曾经称霸天空的飞艇。

最近,由美国出资5.17亿美元建造的新一代巨型无人飞艇,成功地完成试飞,并在测试中实现了所有预定的目标。

那么,现代军用飞艇和老式飞艇有什么不同?在高新技术不断涌现的今天,“老掉牙”的装备还有用武之地吗?2012年8月8日,一个足球场般大的胖家伙,从美国新泽西州莱克赫斯特基地升空,成功完成了首飞,它就是美国最新试飞的“长航时多情报”巨型无人飞艇。

这个大家伙长100米,可装载7吨重的货物,以每小时约48公里的速度飞行,可装备摄像机、雷达、电子窃听器、无线数据链,在约6700米的高空盘旋3个星期,为地面的情报分析员提供海量数据。

目前这样的监视任务,主要由无人机和卫星来完成,代价高昂,据介绍,这种飞艇每月的运行费在2.5万美元以下,每小时仅50美元,而一般无人机每小时的运行费用为5000美元,“全球鹰”无人侦察机,更是高达每小时2.5万美元。

阿富汗战场的宠儿—飞艇飞艇虽然是一种古老的飞行器,采用的是古老的科学原理,但是在现代条件下,它的潜力被重新认识,所以现在各个国家都在兴起飞艇热,比如俄罗斯等发达国家,有高技术不用,但是一定要把飞艇这种低技术装备武装起来。

飞艇适合在防空能力薄弱的区域执行任务,在伊拉克和阿富汗战场,美国就有9艘军用飞艇在执行侦察和监视任务。

因为像阿富汗、伊拉克这些地方并没有真正的防空武器可以对这种飞艇构成威胁,所以飞艇在有绝对制空权的情况下,或者是对方没有很强的防空能力的情况下,这种作用就变得很强大。

其实,各国看重价廉物美的飞艇,并非一时兴起,在近几次局部战争中,高技术装备虽然光彩夺目,但也暴露了不少问题。

尤其是在阿富汗战场上,面对复杂的地形和复杂的作战对象,美国先进的卫星侦察系统和无人机侦察平台,显得力不从心,悍马怕马车,精确炸弹制服不了路边炸弹,因此这种既能长时间对控制区域实施监控,又能为一线作战部队提供准确情报的空中平台,无疑符合战场的现实需要。

国外AUV研发现状综述

国外AUV研发现状综述

国外A U V研发现状综述 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-国外AUV研发现状资料(一):以下资料来自:(1)美国根据1994年美国海军制定的水下无人航行器(UUV)发展计划,包括AUV和ROV(遥控航行器)两个方面的研究涉及五个领域:运载器、能源、传感器、导航与控制、通信。

其它方面的研究包括:1)AUV和ROV探测网反潜的研究,利用探测网进行水下三维探测,通过就地采样或层析获得的环境信息有利于提高反潜探测,同时还可以利用多个小型分散平台与有人平台一起构成反潜作战探测网;2)作为武器平台,携带近程攻防武器对敌方潜艇进行秘密攻击;3)布设水下通信网络;4)进行海洋探测。

美国海军主要研制UUV的单位包括:美国海军水下作战中心(NUWC)、美国海军研究局(ONR)、美国海军海洋系统中心(NAVOCEANO)、美国海军空间和海战(SPAWAR)系统中心、美国国防高级研究计划局(DARPA)和查尔斯·斯塔克·德雷珀实验室(CSDL)、美国海军研究生院(NPS)等。

此外,麻省理工学院、Woods Hole海洋研究所、通用动力公司和雷声公司、洛克希德导弹和宇航公司、佩里技术公司等,下面分别就各单位的AUV研发情况进行介绍。

美国海军空间和海战(SPAWAR)系统中心:该中心主要从事AUV的指挥和控制系统、光纤和水声通信系统、非金属材料和运载器总体的研制。

该中心拥有三个UUV试验运载器:先进的无人搜索系统(AUSS)、自游者II (Free Swimmer II-SFII)和飞行插塞(Flying Plug)。

AUSS是一个用于深海搜索的鱼雷形AUV,全长5200mm,直径800mm,重量1230kg,以最大速度6kn航行航力为10小时,采用20kWh银锌电池,推进装置为2个垂直推进器和2个纵向推进器。

AUSS带有水声通信设备,可在水深6000m的水下向水面传送侧视声纳数据或CCD电视信号,AUSS是自主式的,它对目标的搜索时间只需常规拖曳式搜索系统的1/10。

“天空舰队”的归来——美国研制中的几种军用飞艇

“天空舰队”的归来——美国研制中的几种军用飞艇

“天空舰队”的归来——美国研制中的几种军用飞艇自从1911 年飞艇首次运用于军事行动后,战场上空开始出现越来越多的军用飞艇。

第一次世界大战中,号称“天空战舰”的飞艇迎来了其发展史上的一段黄金时期。

在此期间,德国、英国、法国、美国等国家总共建造了460 多艘飞艇,一支支“天空舰队”在战火的硝烟中渐渐壮大。

正当飞艇欲大展宏图的时候,1937 年 5 月 6 日的德国“兴登堡”飞艇的坠毁彻底终结了人类航空史上的飞艇时代,飞机开始全面占据人类航空舞台。

上个世纪七十年代,全球性的石油危机频繁发生,对于飞艇的需求重新浮上水面。

与此同时,科学技术的急速发展也从客观上促使了飞艇的再度“出山”。

美国军方长期以来重视军用飞艇的发展,经过多年的技术积累与实践,美国军用飞艇的研制计划已经走在了世界的最前列。

根据美国军方最近曝光的几种军用飞艇研制项目,我们发现新一代“天空舰队”的归来似乎已经指日可待了……空中大力士美国高精尖武器发展方面的领头羊——国防高级研究计划局(DARPA)于 2004 年 4 月 26 日在阿灵顿召集美国各大军事工业企业代表举行会议,专门讨论该局经过数年前期论证的“海象”(Walrus)重型飞艇计划实施的可行性。

会上,DARPA 向各位代表发布了“海象”计划征询书草案,提出了一些“海象”重型飞艇发展过程中亟待解决的技术难题,它们包括如何便捷的进行飞艇装载和卸载操作、如何使飞艇表面的飞行阻力降至最低、如何在强风环境下保证飞艇的安全操控等。

此次会议同时也是一个针对各大军事制造厂商的通气会,传递出了一个重要的信息,美国可能会在不久的将来建立起一支庞大的运输飞艇大队。

按照计划,DARPA 将在今年的第 3 个季度发出“海象”重型飞艇正式方案设计征询书。

“海象”重型飞艇实际上是一种软式飞艇与飞机的“混合”式飞行器,主要由充满氦气的流线型艇体、推进系统、稳定操纵舵面和飞行吊舱等部分组成,具备运送一个完整的作战单位(包括人员和装备)从驻防区到战区的能力。

海军的无人系统与自主作战

海军的无人系统与自主作战

海军的无人系统与自主作战随着科技的不断发展,无人系统在各个领域都得到了广泛应用。

而海军作为国家海洋安全的重要组成部分,也逐渐引入了无人系统,并且不断提升其自主作战的能力。

本文将探讨海军的无人系统与自主作战的相关内容。

一、无人系统在海军中的应用现代海军中的无人系统主要包括无人航空器(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)、无人水面舰艇(Unmanned Surface Vessel, USV)以及无人潜艇(Unmanned Underwater Vehicle, UUV)等。

这些无人系统能够在没有人员直接操控的情况下执行各种任务,如情报收集、海上巡逻、目标打击等。

1. 无人航空器无人航空器是海军应用最为广泛的一类无人系统。

它们通常配备有先进的监视设备和传感器,可以收集大量的情报信息并实时传输。

同时,无人航空器还可以执行侦察任务,监视敌方舰艇、航空器和陆地目标的动态情况,为海军指挥决策提供重要依据。

2. 无人水面舰艇无人水面舰艇具有较高的航行稳定性和适应性,可以在恶劣的海况下执行任务。

它们可以与有人舰艇配合,实现固定区域的巡逻和防御,也可以单独执行特定任务,如海上测绘、水下搜索等。

此外,无人水面舰艇还可以配备武器系统,实施目标打击。

3. 无人潜艇无人潜艇主要用于水下侦察、目标搜索和水雷敷设等任务。

它们可以潜入深海执行任务,而无需曝露人员于危险环境中。

无人潜艇通常携带有高精度的声呐和摄像设备,能够探测到潜在目标的位置和动态信息,并将结果传输给指挥中心。

二、自主作战的核心技术实现无人系统的自主作战需要借助一系列核心技术的支持。

以下列举了几个关键技术:1. 人工智能与机器学习人工智能和机器学习技术的应用使得无人系统具有了智能化的能力。

通过大量的数据分析和学习,无人系统可以自主判断和决策,适应复杂多变的海上环境。

同时,人工智能还可以提高系统的自主感知和自主规划能力,增强其在自主作战中的效果。

无人机技术的发展及在军事领域的应用

无人机技术的发展及在军事领域的应用

无人机技术的发展及在军事领域的应用近年来,无人机逐渐走进人们的视野。

它以其灵活、高效、低成本等特点在许多领域发挥着重要作用。

其中,军事领域是无人机的主要应用领域之一。

从最初的侦察到现在的攻击,无人机技术不断发展,已成为军事领域的重要一环。

无人机技术的发展史无人机的历史可以追溯到第一次世界大战时期。

当时人们刚刚开始将无线电技术与飞行器结合,发明了“无线电飞行器”,用于跟踪敌机的动态。

随着电子技术和燃料技术的发展,无人机的飞行时间和工作能力得到了大幅提升。

在冷战期间,美国先后研制出了一系列无人机,如战略侦察机U-2、高空长航时无人机AQM-34等。

到了21世纪,随着科技的不断发展,无人机开始成为军事技术的主流之一。

美国多年间在投资无人机研发上投入了巨资,逐渐形成了自己的优势。

据报道,军方已在美国空军等部队中广泛使用各类无人机近两千架。

无人机技术的应用无人机技术在军事领域的应用非常广泛,包括空中侦察、空中打击、信号侦查和战场情报分析等。

其中,侦察是无人机最重要的应用之一。

例如,美国的MQ-1 Predator/A、MQ-9 Reaper等多款无人机在侦查、侦察、打击方面的表现十分出色,拥有较高的作战效果。

此外,无人机还可以用来执行一些较为危险的任务。

例如,在执行高空或海上救援任务时,无人机可以代替人完成作业。

这种方式不仅可以提高安全性,而且可以减少任务完成成本,提高作战效率。

无人机的缺点无人机在执行任务时虽然有很多优点,但也存在一些缺点。

其中,最主要的缺点就是安全性问题。

由于无人机核心控制系统对于环境干扰敏感,因此会对任务执行产生一定的影响。

同时,无人机还有可能被黑客攻击,导致任务失败或泄密等问题。

因此,为了保障无人机的安全性和可靠性,必须加强对其核心控制系统的保护和加密。

此外,无人机的控制模式对于技术水平的要求也比较高。

中低空无人机的控制任务一般由军事人员或特别训练的人员完成,学习和掌握无人机的操作也需要一定的时间和经验。

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美国军用无人飞艇的发展与应用美国终止"海象"(Walrus)大型混合飞艇项目,同时加大高空飞艇及其在监视与导弹防御等关键能力和技术上的投入,预计美国对于无人飞艇的开发有以下三个方面的趋势:1.美国非常重视战略性高空飞艇能力的研究,计划未来将其发展成为低轨道侦察卫星可行的替代手段;2. 2010年之前或在更长时期内美国暂缓对无人飞艇型号项目的大量投资,而等待有关技术取得进步并具备可行性之后再发展计划装备的产品。

3. 美国目前对高空飞艇面临的关键技术,如轻质健壮的新材料、高能量密度燃料、再生燃料电池、高效太阳能电池和高空推进系统等相关技术大力投资,一方面为装备效费比更高的高空无人飞艇奠定能力基础,另一方面以此创造性地大幅提升其他空中无人系统的效能。

一、无人飞艇的特性分析飞艇是依靠空气浮力升空、可操纵的一种飞行器。

按构造可分为软式飞艇、半硬式飞艇和硬式飞艇三大类。

软式飞艇的艇体是一个气囊,外形由气囊(包括充满氦气的主气囊和辅气囊)中的气体压力维持;硬式飞艇的艇体依靠其内部骨架支撑,外表覆盖着蒙皮,能保持良好的流线型;半硬式飞艇的艇体形状主要通过气囊中的气体压力维持,一部分也需骨架支撑,由龙骨和蒙皮共同承受整体弯矩和集中载荷。

此外还出现了一种重于空气的混合式飞艇,除了具有常规式飞艇的特点外,还具有飞机的特点。

混合式飞艇通过综合运用空气动力学、推力矢量和空气浮力来产生升力,可在空中和地面操作的任何阶段控制升力,包括在卸下有效载荷时不需要加载除周围空气之外的压舱物。

由于飞艇可携载不同类型的监视设备进行低成本、长航时飞行,从而具有广泛的军事和商业用途。

飞艇的机动性较差使其军事用途相对有限,虽然无人机在护航、跟踪、巡逻等机动行动中应用效果显著,但在监视建筑物等固定目标方面,无人飞艇不仅作为一种低成本超长留空平台成本相对较低,而且效果也要好许多。

美国已在伊拉克部署了几个装备有光电和红外摄像机的浮空器提供基本安全保障,还至少部署了一个能持续探测威胁的浮空器系统,该系统能监视整个城市并可对爆炸物和火箭炮的位置进行探测。

这些浮空器系统包括美国陆军专门执行监视任务的"快速初始部署浮空器"(RAID),以更好地保护美军部署在伊拉克的地面部队及贵重资产。

美国国土安全部(DHS)基于无人飞艇的经济性与有效性将其作为保卫美国本土的一支重要力量,如洛克希德·马丁公司研制的系留飞艇雷达系统(TARS)部署在美国南部边境一带执行监视任务,非常有效地协助抓捕美国与墨西哥边境的毒犯。

同时国土安全部的空中和海上行动办公室(AMO)还表示TARS是唯一一种能提供所辖区域内海面上空100~500英尺(30~152米)低空飞行的可疑飞机信息的固定雷达系统,是满足军方无缝隙侦察(覆盖整个地域)需求的理想平台。

随着美军航空航天技术的发展,美军自2003年以来掀起一股近太空研究的热潮。

美国空军通过两次对伊战争以及阿富汗战争发现当前的侦察、监视和通信平台面临地空导弹的威胁越来越大。

航天侦察平台在瞬息万变的战场环境下明显反应迟缓,同时航天侦察还存在侦察精度和幅宽的矛盾。

如在伊拉克战争中美军共使用6颗侦察卫星,两次卫星侦察的时间间隔为几小时,这完全不能满足美军对实时情报的需求。

低空运行的浮空器很容易被恶劣的天气摧毁或被敌人的地面炮火击落,这样大大限制了无人飞艇的使用范围。

美空军认为在高度范围6.5~32.5万英尺(19.8~100千米)的"近太空",即大致处于目前战斗机的静升限和空间轨道飞行器最低高度之间,无人飞艇是这一空间内长时间执行任务很有前景的一种选择,其高度处于绝大多数防空导弹杀伤区之外,且在执行情报搜集和通信中继任务时可成本有效地实现广域覆盖。

此外,美军还认为将无人飞艇送入近太空高度比发射卫星要快和便宜,能在危机发生时迅速地发射,并使其保持在目标地域上空,而低轨道卫星每天只能在某一时间段内处于目标地域上空。

据美军改善实时战场信息支援的一份研究报告称,近五十颗小型侦察卫星组成的监控集群与一架"近太空"无人飞艇取得的作战效果相差无几。

此外"近太空"无人飞艇还在导弹防御和补充卫星通信等方面存在巨大应用潜力。

美国国防部已决定集中研制一种能用于美国本土保护和导弹防御的大型自主无人飞艇,这种飞艇将持续数月甚至一年以上执行通信中继、监视、气象监控等任务。

二、美国无人飞艇的应用美军在近年来的高技术局部战争中充分利用遍布海陆空天的战场感知系统克敌致胜。

无人飞艇由于其特有的优势能补充现有战场装备的空白,成为飞机和卫星无法替代的一类飞行器。

尤其在一体化通信网络的支持下无人飞艇与其他作战平台联结在一起,能最大程度地发挥武器系统的实时信息化能力,并显著提高体系的抗摧毁能力和抗干扰能力。

首先高空无人飞艇能利用持久定点留空和平流层区域的优势承担电子对抗和干扰任务,或携带高分辨率的光电/红外成像、多光谱成像、雷达成像等监视侦察设备进行全天候不间断的实时监控。

战时无人飞艇可为精确打击武器提供目标指引,战后进行打击效果的评估。

其次无人飞艇作为通信平台与其他天基、空基或地基中继系统相比均有显著优势,如与卫星相比,"近太空"无人飞艇效费比高、机动性好、易于更新和维护。

美国2005年2月举行了施里弗3空间战模拟演习,演习的重点是演练在未来的战争中如何进行空间系统的防护,当美国空间系统的组织、程序和技术等薄弱环节遭到攻击从而卫星失灵或其地面控制站受损后,使用快速反应的"近太空"无人飞艇补充缺失的功能。

还有无人飞艇在导弹防御和防空方面的应用潜力受到美国军方的高度重视。

隐身巡航导弹和飞机的出现为地面雷达预警增加了新的难度,它们通过采用低RCS 外形技术、吸波材料技术等措施躲避地面雷达的追踪,但其隐身巡航导弹或飞机的低可探测性主要作用于前方、下方的防空雷达。

在空中设置多种防空传感器,隐形飞行器的散射能量就会在多种传感器上体现出来,为拦截提供一定的时间。

天基传感器由于离地面太远,地表又经常被云层覆盖,不能有效地探测到低空或超低空飞行器的特征信号。

飞机机载雷达虽能有效地探测到巡航导弹目标,但由于不能长时间工作,探测位置不固定,不能对巡航导弹进行持续有效的预警。

无人飞艇一般由轻型复合材料制成,具有良好的红外和雷达隐身能力,既可用于战区内重点目标的前沿防空,又可执行空中巡逻、通信联络等任务,可见采用无人飞艇已成为未来导弹防御和空防的一个重要发展趋势。

三、美国无人飞艇技术进展美国主要的无人飞艇技术发展计划有美国导弹防御局(MDA)领导的"高空飞艇"(HAA)项目、国防预先研究计划局(DARPA)的"综合传感器即是结构"(ISIS)--传感器飞艇计划和陆军的"联合防御对陆攻击巡航导弹空中组网传感器"(JLENS)的浮空器系统。

"高空飞艇"项目主要发展无人飞艇的平台技术包括先进的能源和推进系统技术;"传感器飞艇"计划主要发展大功率低能耗的新概念雷达传感器系统;JLENS项目则主要开发用于无人飞艇导弹防御的网络通信技术。

整体而言,美国正大力发展以下四项无人飞艇关键技术:有源电子扫描阵列雷达及其超低能发射/接收(TR)模块、低空气密度下先进飞艇艇身材料、持久使用的电源和推进系统、导弹防御信息技术。

由美国导弹防御局(MDA)领导的"高空飞艇"(HAA)项目从2002年10月就开始实施,计划提供一种持久、广域海上监视的最佳平台。

据估计HAA飞艇的使用成本仅为每使用小时、每磅(0.454千克)2美元,比无人机系统的使用成本便宜一半,仅是太空基系统(例如卫星)的四分之一。

目前MDA领导的"高空飞艇"计划主要发展无人飞艇在高空持久运行的平台技术、新概念能源和推进系统技术。

由于在高空或高高空飞行的高空飞艇周围气体非常稀薄,飞艇需要更大的体积维持升力,如何减轻高空飞艇(HAA)外表的重量,包括飞艇蒙皮、电源系统及推进装置的重量受到特别关注,此外还需能抵御同温层恶劣使用环境条件下的高强度、轻质复合材料蒙布,并要研究其飞行区域稀薄气体的流场状态以研制出适应低密度和低雷诺数流场有效的螺旋桨推进器。

美国导弹防务局(MDA)早在几年前就授予分布能量系统公司(Distributed Energy Systems Corp)为"高空飞艇"计划开发轻质再生燃料电池技术,目标是验证一种提供数千瓦能量的闭环氢氧再生燃料电池,该再生式燃料电池按电化学原理产生增压氢气和氧气,无需机械压缩设备。

对于采用非晶硅和多晶体铜铟镓硒(CIGS)轻质高效的薄膜式太阳能电池技术一直受到美国空军研究实验室(AFRL)的关注,这种薄膜式太阳能电池是在一块柔性底层上涂敷光-电能量转换材料,然后利用激光束将材料划分为独立的电池。

与当前最新的晶体硅多结刚性支撑太阳能电池阵相比新型薄膜式太阳能电池在效费比和产品体积方面都更有优势。

MDA已选择洛克希德·马丁公司进行高空飞艇轻质太阳能电池的先进概念技术演示验证(ACTD),此后洛克希德·马丁公司评估了由密歇根州奥本山的联合太阳能奥佛电子公司(United Solar Ovonic)、位于科罗拉多州利特尔顿的ITN能量系统公司、位于加利福尼亚州查兹沃斯的国际太阳能电力技术公司(ISET)等数家公司研制的太阳能电池。

"高空飞艇"项目的主承包商洛克希德·马丁公司正对全新式电源系统进行初步设计和分析、研制和验证试验,该电源系统可能是太阳能电池加上高峰电力消耗时的燃油补充,并至少使飞艇的雷达、航电系统和通信系统运转超过1年。

在高空或超高空进行监视任务的无人飞艇需要开发一种能使超大型、轻重量的雷达天线集成到飞艇平台的技术,这面临诸多技术挑战如研制超轻型天线、天线校准技术、电源系统、位置保持方法以及支持超大型天线的飞艇。

因为用于监视和通信中继的高空飞艇(HAA)通常无法容纳所需尺寸的天线,也不能用一般的技术把这样的天线构件作为外挂载荷,这样飞艇壳体要开一个大孔,并且还需在结构上加强,增加额外的结构重量。

2006年中期美国马萨诸塞州的Radant技术公司已在AFRL和美国国防预先研究计划局(DARPA)的参与下开发完成了一种采用微机电(MEM)技术的相控阵扫描天线(ESA),其具有很大的功率·孔径积,同时重量很轻,满足装载在飞艇上的要求。

随后于2006年9月Cyber防务公司的子公司--Techsphere 系统公司完成对SA-60球形飞艇上印刷天线的测试,这种天线是由聚合物的介质和喷涂的高导电率的金属物组合而成。

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