历史与现实_无人机发展历程_现状及其所面临的挑战

自身的优越性能 , 可以在超低空 和超高空长时间盘旋 , 较之有人 机其活动空间和范围更为广阔 。 有鉴于此 , 研制和发展无人机成 为各国军方尤其是发达国家军方 的重要选择 。近年来 , 无人机的 研制和发展在许多国家受到极为 广泛的重视 , 为进一步促进和推 动无人机的研制和发展进程 , 本 文拟就世界各国无人机研制和发 展作一系统介绍和分析 , 以期在 无人机研制和发展方面提供可资 借鉴的思路 。
无人机
历史与现实 : 无人机发展历程 、现状及其所面临的挑战
孙仕祺 马 杰
摘 要 无人机的发展历史可以追溯到上一世纪 20年代 , 应技术进步和战争需求 , 无人机已逐渐发展为世
界各国尤其是发达国家武器装备中重要组成部分之一 , 无人化也已日益成为未来战争发展的方向之一 , 同时无人 机也正在向民用化发展 。进入 20世纪末 , 无人机发展进入了一个新时代并先后形成三次发展浪潮 。目前 , 世界 各主要国家尽管发展方向和发展程度各异 , 但无不积极研制开发无人机 , 在进一步发展军事用途的同时又扩展到 民用领域 , 一个无人机发展高潮正在到来 。但是 , 无人机的发展尚面临一系列技术和法律层面的问题 。
从目前情况来看 , 未来无人 机的发展将出现如下特点 : 一是 从低空 、短航时向高空 、长航时 发展 。美国国防部正在研究无人
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第三个浪潮是发展旅 /团级 战术无人机系统 。
20 世 纪 末 出 现 的 第 三 个 较 大的无人机发展浪潮是旅 /团级 固定翼和旋翼战术无人机系统 。 此类无人机与大型战术无人机相 比 , 体积小 、机动性好 、价格低 廉 、使用简便且容易与其他军事 设备配 套 。该 类 无 人 机 装 备 陆 军 、海军陆战队旅 /团级部队和 海军舰 队 , 可 执 行 多 种 军 事 任 务 , 用途极为广泛 , 非常适合大 量发展中国家的需要 , 预计采购 量将大大超过前两个高潮 。代表 性 机 型 有 : 美 国 的 影 子 200 ( Shadow ) 、火 力 侦 察 兵 ( Fire ScouBiblioteka Baidu) ; 奥 地 利 的 坎 姆 考 普 特 (Camcop ter)等 。
关键词 无人机 技术进步 战争需求 稳定性标准 法律障碍
2004 年 3 月 28 日 , 美国媒 体的一则消息引起国际航空界尤 其是军方的高度关注 , 当日凌晨 一架翼展 1. 5m、机长 3. 6m 的 X243A 试验型 飞行 器在 从 B 252 战略轰炸机上分离后 , 依靠火箭 助推到 30 500m 高空 , 以 M a = 7 的速度搏击长空 。消息一出 , 使 得本来就炙手可热的无人机问题 再次升温 。
无人 机 所 以 会 受 到 如 此 重 视 , 其原因是自身所拥有的独特 优势 , 现代科技的发展使得防空 武器的性能日益提升 , 这无疑大 大增加了有人机在空战中的风险 程度 , 而无人机则适应了现代战 争对减少乃至避免人员伤亡的要 求 。再则 , 从研制 、使用和维护 成本看 , 相当于有人机而言 , 无 人机的研制 、使用和维护成本要 低廉得多 。更何况 , 无人机因其
机的空中加油能力 。该能力将极 大拓展无人机的航程 , 这样美军 可以在无需前沿机场保障的情况 下保持战区内的军事存在 。二是 从支援作战功能向攻击作战功能 方向发展 。 2002 年美国第一架 X245A 无人作战飞机的验证飞行 之后 , 2004年该项目转入多架无 人作战飞机联合行动的试验 ; 三 是向隐形化方向发展 。
从战争发展规律看 , 战争对 武器装备的需求是永恒的 , 从飞 机问世以来 , 人们就千方百计开 拓它的对地攻击能力 , 其后又逐 渐发展其运输 、侦察等性能 , 最 初的无人机从严格的意义上看 , 只能称之为“自动飞行的炸弹 ”, 仅具有对地的攻击能力 , 而 20 世纪 60年代以后因应苏美争霸 和越南战争的需求 , 无人机开始 用于战场侦察和目标监视 , 1982 年以叙战争无人机又被赋予佯攻
显然 , 无人机的发展是沿着 技术进步和战争需求变化这样两 条路径行进的 。尽管早在第一次 世界大战以后 , 英国就出现了初 具形态的无人机 , 但是因为技术 原因直至 20世纪 70年代无人机 并未受到青睐 , 当时美国军方甚 至还终止了无人机研发计划 。然 而 , 始于 20世纪 70年代初的新 技术革命 , 却为无人机的发展注 入了新的活力 , 新技术革命下的 高科技及其产业化所创造的发展 进程是连锁累进式的 , 并由此带 来科学技术整体上的变化 。正是 在这样一个背景下 , 带来了 80 年代以后无人机研制的质的变 化 。或许可以说 , 没有以高科技 为核心的新技术革命 , 便没有今 天的无人机的发展 。
与此同时 , 美国人也在研制 无人机 , 美国的第一架无人机是 寇蒂斯公司按海军合同研制的 。 这架无人机于 1917 年 11 月 10 日在纽约长滩的试飞场试飞成 功 , 可以说是无人机程控飞行的 首次成功实践 。但由于这种无人 机只是“自动飞行的炸弹 ”, 从现 代无人机定义来看 , 无人机指的 是可回收 、能遥控操作和自主飞
第一次浪潮是发展师级战术 无人机系统 。
在海湾战争之后 , 性能各 异 、技术先进 、用途广泛的战术 无人机新机种不断涌现 , 全世界 共有 30多个国家装备了师级战 术无人机系统 , 在陆 、海 、空三 军组建了无人机队 。代表型有 : 以色列的侦察兵 ( Scout) 、先锋 ( Pioneer) 、搜 索 者 ( Searcher) ; 美国 的 猎 人 ( Hunter) 、先 驱 者 ( Outrider ) ; 法 国 的 玛 尔 特 (M art) ; 德国的布雷维尔 (B rev2 el) ; 加拿大的 CL 2289; 英 国的 不死鸟 ( Phoenix) ; 意大利 的米 拉奇 26 (M irach) ; 南非的探索者 ( Seeker) 、秃鹫 (Vulture) ; 俄罗 斯的熊蜂 2 ( Шмель)等等 。
本文 2004207207收到 , 作者分别系南京航空航天大学国际战略与安全研究中心硕士生及教授 。
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飞航导弹 2005年第 1期
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行的无人驾驶飞机 , 因而真正意 义上的第一架无人机应该是 20 世纪 30年代英国的蜂后无人机 。 德 ·哈维兰公司生产的这种蜂后 无人机是无线电遥控全尺寸靶 机 , 1934—1943年间共批量生产 了 420架 , 在英国海军和陆军服 役。
美国无人机还曾运用于朝鲜 战场和越南战场执行侦察任务 。 由于越南战争的结束 , 20 世纪 70年代美国国防部终止了无人 机的发展计划 。其它国家也尝试 在军事领域中应用无人机 , 但由 于当时科技水平比较低 , 无人机 的性能 、可靠性 、导航精度 、控 制能力还达不到实战需要 , 且在 战争中没有发挥明显作用 , 受军 方冷落 。
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和诱攻的功能 。发展到 20 世纪 90年代以后 , 立体战成为主要 战争样式 , 无人机又成为三维战 中无人化作战平台的主要武器装 备之一 , 无人机以其自身优势能 够适应高风险地区作战需要 , 因 而大幅度提高了部队的作战效 能。
2 世界各主要国家无人机发展 现状 2. 1 美国
20世纪 90 年代以来 , 美国 以航空航天和信息技术为代表的 高新技术迅猛发展 , 为无人机研 发提供了坚实的技术支持 。美军 无人机研发渐入佳境 , 并逐步形 成无人机研制 5原则 , 即 : 1)以 作战理论和作战需求为牵引 , 从 “有什么无人机打什么仗 ”向“打 什么仗就生产什么无人机 ”阶段 前进 ; 2 ) 以实战使用战场检验 为标准 , 从“试验检验定型 ”向 “实战检验改进定型 ”阶段前进 ; 3) 以“先进概念技术验证 ”为先 导 , 重视技术预研 , 从“仓促立 项技术研制 ”向“技术预研成熟 立项 ”阶段前进 ; 4) 以节约成本 提高性能为根本 , 从“单纯追求 技术性能 ”向“技战性能与成本 兼顾 ”阶段前进 ; 5) 以国防部高 级研究 计 划 局 为 核 心 , 统 一 领 导 , 加强管理 , 提高项目研制效 率效能 。在这 5原则指导下 , 美 军 21世纪初无人机研制高潮迭 起。
飞航导弹 2005年第 1期
无人机以突出的战绩使各国 高层军事首脑对它刮目相看 , 对 无人机作为军队战斗力倍增器的 作用与地位及其潜在的军事价值 取得了共识 , 从而为无人机迅速 发展提供了强大动力 。进入 90 年代冷战结束后各国军费削减 、 军队裁员 , 迫使军方努力寻找既 能完成特定任务 , 又花费较少的 途径 , 这无疑对无人机的发展提 供了机遇 ; 从军事使用角度看 , 无人侦察机是侦察卫星和有人侦 察机的重要补充 , 它与侦察卫星 相比 , 具有成本低 、侦察地域控 制灵活 、地面目标分辨率高的特 点 ; 与有人侦察机相比 , 具有可 昼夜持续侦察的能力 ; 再加上 20 世纪电子技术和航空航天技术的 飞速发展 , 为无人机在技术上提 供了可能 。以上因素促使无人机 进入一个新的时代并在 20 世纪 末形成了三次发展浪潮 。
然而 , 随着控制科学和人工 智能的发展 , 高技术为无人机注 入新生 , 无人机在实战中不断展 示其自身价值 。从最初 60 年代 在越南战争中作为改装的遥控目 标诱饵 , 到 1982 年 6 月以色列 在贝卡谷地开创了无人机与有人 机密切协同作战的先例 , 使无人 机大出风头 。另外 , 90 年代的 海湾战争和科索沃战争中 , 无人 机卓有成效地执行了多种军事任 务 , 包括 : 照相 侦察 、撒 传单 、 信号情报搜集 、布撒雷达干扰箔 条 、防空火力诱饵 、防空阵地位 置标识 、直升机航路侦察 , 为武 器系统 提 供 目 标 定 位 、目 标 指 示 、目标动态监视和目标毁伤评 估的实时报告 。至今 , 无人机已 先后经历了无人靶机 、预编程序 控制无人侦察机 、指令遥控无人 侦察机和复合控制的多用途无人 机的发展过程 。
第二个浪潮是发展中高空长
航时无人机系统 。 1993 年 美 国 启 动 了 蒂 尔
( Tier)无人机发展计划 , 自从美 国的捕食者 ( Predator)中空长航 时无人机在波黑和科索沃战场试 用获得成功之后 , 开始形成了第 二个发展浪潮 。此次浪潮的规模 虽比第 一 个 浪 潮 小 得 多 , 仅 有 美 、以 、法少数国家投资发展 , 但因长航时无人机所独具的全天 候 、大纵深侦察监视能力很有吸 引力 , 有许多国家对此系统表示 了极大兴趣 。代表机型有 : 美国 的 捕 食 者 ( Predator) 、全 球 鹰 ( Global Hawk ) 、 暗 星 ( Dark Star) ; 以色列 的苍 鹭 ( Heron ) 、 赫尔 姆斯 ( Hermes) ; 法 国 的 鹰 ( Eagle ) 、萨 若 海 尔 ( Sarohale ) 等。
1 无人机发展的缘起与近期发 展的三次浪潮
武器的先进性能是随着技术 发展而 提 升 的 , 无 人 机 也 不 例 外 。1914年以后不久 , 英国皇家 空军利用无线电技术手段 , 装备 一架小型飞机 , 装上炸药后将其
引导到目标区 , 用以攻击德军空 中和地面目标 。该产品被命名为 A ·T即“空中靶标 ”。不久 , 世 界上第一种一次使用的轻型航空 发动机问世 , 取代了笨重的转子 发动机 。索普威斯公司于 1916 年采用此发动机很快研制出一架 方形机身 、带四轮起落架的双翼 无人机 。不幸的是 , 该机以及其 后英国研制的各种无人机均因技 术尚未成熟而试航失败 。