无人机现状初探

无人驾驶的飞机简称无人机,无人机的问世给航空技术增加了几分神秘的色彩。我们可以认为,无人机是飞机高新技术的先导实验机,又是飞机高新技术的开拓应用机。

在飞机上安装陀螺仪就实现了飞机不必有人驾驶的自动飞行;无线电遥控技术应用机,使航空航天技术取得了实质性的发展;程序控制的成果用在飞机上,第一次出现了无人轰炸机。在各个领域都有现代无人机的身影。

1 技术先进 优点突出

1.1 小巧灵活

现代小型无人机犹如一个大的航空模型。任务载重能力最大能够达到几百公斤,最小的也有十几公斤。飞行高度最高可达30000m,最低可达30m(沿地面飞行)或15m(沿水面飞行)。多数无人机可重复使用几十次直至上百次。

1.2 成本低廉

由于机上没有驾驶员,省去了有人机上的许多昂贵系统,如空调、座椅弹射、抗荷服、各种仪表和显示设备,以至整个驾驶舱。由于不受人的生理条件限制,无人机的安全结构设计也需要比有人机小的多,一般采用1.5即可,为此可采用廉价、轻巧的结构材料和积木式组装,所以大批量生产的无人机成本比有人机成本低得多,一般可达1至2个数量级。

1.3 易于“隐形”

与有人机相比,无人机的机身小,若适当设计机体形状,尽可能采用非金属结构材料,如玻璃纤维、碳纤维、聚芳酰胺等符合材料,可使无人机反射雷达电波的能力大大减弱,而且不易被敌方雷达发现。无人机的发动机推力小、热辐射特征弱,不容易被敌方的红外制导武器跟踪,发动机加装消音器,噪声也非常小,一架现代小型无人机若在3000m的高度飞行,一般是很难被“看到”或“听到”,因此,无人机的空中生存能力较强。

2 实战检验 功勋卓著

2.1 越南战场 初露锋芒

在越南战争期间,美军出动了无人侦察机3435架次进行侦查,当中安全返回的有2873架次,收到的效果明显。

2.2 中东战争、身手不凡

以色列扎起贝卡谷地交战是在1982年6月9日,而在交战中使用无人机拉开了空袭的序幕。首先要诱骗叙军“萨姆-6”地空导弹的制导雷达开机,利用侦察兵和猛犬来进行诱敌的,这样就获得了敌军的雷达工作参数,并确定其准确位置大开杀戒,然后在使用精确制导炸弹、集速炸弹以及常规炸弹来进行轰炸,时间只用了短短6min,叙军的萨姆19个导弹阵地就不存在了。

2.3 海湾战争、大放异彩

在海湾战争中很多国家的部队成功的完成了战场侦察、电子对抗、火炮校射以及通信中继等各项战斗任务。大约在1000m的阵地上无人机进行着昼夜的侦查任务,进而提供了很多有效的情报和首次提供实时影像,就这样的引导着部队摧毁了伊军的1个炮兵旅和机步连、7个导弹库以及120多火炮;运用空袭作为诱饵以组合式和反辐射式干扰来攻击伊军的指挥系统和防空作战系统。

3 种类繁多 用途广泛

目前有美国、英国、俄罗斯、以色列和南非等将近30多个国家对无人机进行研究和生产,同时无人机以增加到了200多种以上的型号,预计到了21世纪中期无人机将有2.3万多架,这将是对无人机进行研制的热潮和将其发展推向新的阶段。而无人机的种类很多,其用途比较广泛。对于军用无人机的用途也是很广泛的,其主要有以下几方面。

靶机:模拟飞机、导弹和其他各种飞行器的飞行状态,主要用于鉴定各种航(防)空兵器性能和训练战斗机飞行员、防空兵器操作员。

侦查无人机:进行战略、战役和战术侦察、监视战场,为部队的作战行动提供情报。

诱饵无人机:诱使敌雷达等电子设备开机,获取有关信息;模拟显示假目标,引诱敌防空兵器射击,吸引敌火力,掩护己方机群突防。

电子对抗无人机:对敌方飞机、指挥通讯系统、地面雷达和各种电子设备实施侦察和干扰。

攻击无人机:攻击、拦截地面和空中目标,攻击无人机携带有小型和大威力的精确制导武器、激光武器或反辐射导弹,对敌雷达,通讯指挥设备、坦克等重要目标实施攻击以及拦截处于助推段的战术导弹。

战术无人机:美军认为战术无人机是下一代战斗机的发展方向。正在大力研制的战术无人机计划在2020年至2025年投入作战使用,战术无人机的速度将达到12Ma～15Ma,既可用于对地攻击,又可用于空战,还可用于反战术导弹。

其他用途的飞机:无人机可用于目标监视、激光照射、远程数据传递的空中中继站、反潜、炮火校正和远方高空大气的测量以及对化学、细菌污染和核辐射的侦察等。

4 脱胎换骨 世人瞩目

随着无人机被高技术的广泛应用后,无人机有着更为脱胎换骨的变化。

4.1 机体小型、微型化

无人机机体正朝着小型和微型化方面发展,而这是要全面的提高其机动性和战场生存的能力。而美国研制出了一种可在特殊条件下进行侦查和附在某种物体上收集视听信息的一架长度和翼展不超15cm的微型无人机。

4.2 机身隐性化

一是采用复合材料、雷达吸波材料和低噪声发动机。美军“捕食者”无人机的机身除了主梁以外,全部采用了石墨合成材料,并对发动机进出气口和卫星通信天线做了特殊设计,其雷达信号特征只有0.1m2,对雷达、红外和声传感器都有很强的隐身能力。

二是采用限制红外反射技术。在无人机表面上涂上能吸收红外光的特质漆和在发动机燃料中注入了防红外辐射的化学制剂,雷达和目标侦察均难以发现采用这种技术的无人机。

三是减少表面缝隙。无人机的副翼、襟翼等各种传动面经过新工艺而制成综合面,进而减少缝隙,缩小雷达发射面。

四是采用充电表面涂层。其功能有抗雷达、抗目视侦察这两种。无人机蒙皮由24V电源进行充电后,其表面将会产生一层可吸收雷达波的保护层。

4.3 传感器综合

无人机为增强全天侦查的能力,将在机体上安装红外传感器/光电传感器和合成孔径雷达组成的综合传感器。美军“捕食者”无人机安装有:(1)观察仪和变焦彩色摄影机。(2)激光测距机。(3)第三代红外传感器,能在可见光和中红外两个频段上城乡的柯达CCD摄像机。(4)合成孔径连锁。使用综合传感器后,既可单独选择图像信号,也可综合使用各种传感器的情报。

5 结语

军事观察家预测,在未来的30年甚至更短的时间内,无人机将有可能取代大部分有人驾驶的飞机而成为新的空中战场霸主。对此,我们应该给予足够的重视。目前世界上的一些发达国家,对无人机研发的投入非常多,无人机技术也日渐成熟。考虑到无人机在未来空中战场上的重大作用,我们应该加大发展无人机技术的力度,争取赶超世界无人机技术发展的水平,在未来的空中武器技术研发中占据一席之地。