河南省航空学会
什么是无人机?
  • 2017-08-10 08:50:30
  • 来源:
  • 责任编辑:王宇
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            无人机(unmanned aerial vehicle或drone)无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。它最早出现于20世纪20年代,当时是作为训练用的靶机使用的。是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。从字面上讲,这个术语可以描述从风筝,无线电遥控飞机,到V-1飞弹从发展来的巡航导弹,但是在军方的术语中仅限于可重复使用的比空气重的飞行器。
     
      无人机用途广泛,成本低,效费比好;无人员伤亡风险;生存能力强,机动性能好,使用方便,在现代战争中有极其重要的作用,在民用领域更有广阔的前景。 
     
      无人机的飞速发展和广泛运用是在海湾战争后。以美国为首的西方国家充分认识到无人机在战争中的作用,竞相把高新技术应用到无人机的研制与发展上:新翼型和轻型材料大大增加了无人机的续航时间;采用先进的信号处理与通信技术提高了无人机的图像传递速度和数字化传输速度;先进的自动驾驶仪使无人机不再需要陆基电视屏幕领航,而是按程序飞往盘旋点,改变高度和飞往下一个目标。新一代的无人机能从多种平台上发射和回收,例如从地面车辆、舰船、航空器、亚轨道飞行器和卫星进行发射和回收。地面操纵员可以通过计算机检验它的程序并根据需要改变无人机的航向。而其他一些更先进的技术装备、如高级窃听装置、穿透树叶的雷达、提供化学能力的微型分光计设备等,也将被安装到无人机上。 
     
      在越南战争,海湾战争乃至北约空袭南斯拉夫的过程中,无人机都被频繁地用于执行军事任务。无人机虽然不是战场上空执行空中任务的主力,但也成为不可缺少的重要组成部分。由于无人机是无人驾驶,因而可以把它送到危险的环境执行任务而无须担心人员伤亡,所以世界上各主要军事国家对无人机在军事上的用途十分青睐。 
     
      无人机分为侦察机和靶机。 
     
      侦察机用于完成战场侦察和监视、定位校射、毁伤评估、电子战等; 
     
      也可民用,如边境巡逻、核辐射探测、航空摄影、航空探矿、灾情监视、交通巡逻、治安监控等; 
     
      靶机可作为火炮、导弹的靶标。 
     
      历史 无人机最早的开发是在一战后,并在二战中无人靶机用于训练防空炮手。第二次世界大战之後将多於或者是退役的飞机改装成为特殊研究或者是靶机,成为近代无人机使用趋势的先河。随著电子技术的进步,无人机在担任侦查任务的角色上开始展露他的弹性与重要性。譬如在越战期间,美国曾经使用大量的无人机对高价值或者是防御严密的目标进行侦查的工作,如此一来可以减少人员的伤亡或是被俘虏的风险。 
     
      1982年以色列航空工业公司(IAI)首创以无人机担任其他角色的军事任务。在加利利和平行动(黎巴嫩战争)时期,侦察者无人机无人机系统曾经在以色列陆军和以色列空军的服役中担任重要战斗角色。 以色列国防军主要用无人机进行侦察兵,情报收集,跟踪和通讯。1991年的沙漠风暴作战当中,美军曾经发射专门设计欺骗雷达系统的小型无人机作为诱饵,这种诱饵也成为其他国家效彷的对象。 
     
      但在20世纪晚期之前, 他们不过是比全尺寸的遥控飞机小一些而已。美国军方在这类飞行器上的兴趣不断增长,因为他们提供了成本低廉,极富任务弹性的战斗机器,这些战斗机器可以被使用而不存在机组人员死亡的风险。最初的一代主要以侦察机为大宗,现在一些无人机已经装备了武器(例如RQ-1捕食者装备AGM-114地狱火空对地导弹)。由无人机担任更多角色的军事预想,最初是轰炸和对地攻击,以及现在的空对空战斗,飞行员最后一块领域。 装备有武器的无人机被称为无人战斗机飞机(UCAV)。 
     
      美国军队曾经购买和自制先锋无人机在对伊拉克的第二次和第三次 海湾战争中作为可靠的系统。 
     
      正在服役的无人机 
     
      中国型号: 
     
      长空一号无人机 
     
      长空二号无人机 
     
      无侦五无人机 
     
      无侦九无人机 
     
      ASN-206无人机 
     
      法国型号: 
     
      麻雀 
     
      德国型号: 
     
      CL-289 
     
      阿拉丁 
     
      月神2000 
     
      印度型号: 
     
      航空发展局尼桑特 (遥控飞行器) 
     
      印度斯坦航空工业公司拉克什亚 
     
      搜索者MkII(和以色列合作) 
     
      印度斯坦航空工业公司苍鹭(和以色列合作) 
     
      以色列型号: 
     
      以色列航空工业公司先锋(和美国合作) 
     
      猎人RQ-5无人机(和美国合作) 
     
      以色列航空工业公司哈比 
     
      以色列航空工业公司苍鹭 
     
      以色列航空工业公司别动队 
     
      以色列航空工业公司侦察兵 
     
      以色列航空工业公司搜索者 
     
      以色列航空工业公司陨石 - 发射筒发射的微无人机系统 
     
      约旦型号: 
     
      约旦隼 
     
      I-wing 
     
      约旦箭 
     
      静眼 
     
      巴基斯坦型号: 
     
      航向 
     
      南非型号: 
     
      肯特容公司搜索者 
     
      高级技术和工程公司秃鹫 
     
      丹尼尔公司短尾鹰 
     
      英国型号: 
     
      墨卡托 
     
      不死鸟 
     
      守望者 
     
      美国型号: 
     
      RQ-1捕食者/RQ-1水手 
     
      RQ-2先锋 (与以色列航空工业公司合作) 
     
      RQ-3暗星 
     
      RQ-4 RQ-4全球鹰/欧洲之鹰 
     
      RQ-5猎人 (与以色列航空工业公司合作) 
     
      RQ-6前驱 
     
      RQ-7影子 
     
      RQ-11A大乌鸦 
     
      GNAT-750 
     
      扫描鹰 
     
      龙眼 
     
      BQM-74E石鸡 
     
      美国国家航空航天局曾经赞助研究以太阳能为动力的无人机被称为太阳神,2001年,太阳神达到约30公里高。 在2003年6月26日太阳神无人机在太平洋上空分解并爆炸。 
     
      对于非军用无人机的商业兴趣,导致一些初创企业致力于设计和销售自主飞行器。 
     
      新一代无人机的发展方向:
     
      从低空,短航时向高空,长航时发展 
     
      老式的无人机滞空时间短,飞行高度低,侦察监视面积小,不能连续获取信息,甚至会造成情报“盲区”,不适应现代战争的需要。为此,美国陆军研制了“蒂尔”II超高空,长航时无人机。
     
      向隐形无人机方向发展 
     
      为了对付日益增强的地面防空火力的威胁,许多先进的隐形技术被应用到无人机的研制上。一是采用复合材料、雷达吸波材料和低噪声发动机。如美军“蒂尔”II无人机除了主梁外,几乎全部采用了石墨合成材料,并且对发动机出气口和卫星通信天线作了特殊设计,飞行高度在300米以上时,人耻听不见;在900米以上时,肉眼看不见。二是采用限制红外光反射技术,在机身表面涂上能够吸收红外光的特制油漆并在发动机燃料中注入防红外辐射的化学制剂。三是减小机身表面缝隙,减少雷达反射面。四是采用充电表面涂层还具有变色的特性:从地面向上看,无人机具有与天空一样的颜色;从空中往下看,无人机呈现与大地一样的颜色。
     
      从实时战术侦察向空中预警方向发展 
     
      美军认为,21世纪的空中侦察系统主要由无人机组成。美军计划用预警无人机取代E-3和E-8有人驾驶预警机,使唤其成为21世纪航空侦察的主力。
     
      向空中格斗方向发展 
     
      攻击无人机是无人机的一个重要发展方向。由于无人机能预先靠前部署,可以在距离所防卫目标较远的距离上摧毁来袭的导弹,从而能够有效地克服“爱国者”或C-300等反导导弹反应时间长、拦截距离近、拦截成功后的残骸对防卫目标仍有损害的缺点。如德国的“达尔”攻击型无人机,能够有效地对付多种地空导弹,为己方攻击机开辟空中通道。以色列的“哈比”反辐射无人机,具有自动搜索、全天候攻击和同时攻击多个目标的能力。 
     
      美国研制和发展无人机的主要国家之一。美军认为无人机适合冷战后的“地区防务战略”和监视地区冲突的需要。为了提高战场实时侦察能力,美军研制和装备了以下无人机。
     
      “先锋”无人机 
     
      已经在波黑、海地、索马里以及海湾参加过作战。动力为19千瓦,作战半径约为185公里,留这5小时,45公斤的负载包括红外或电子光学图像设备。“先锋”无人机常与E-8C探测到潜在的高等级目标,然后“先锋”无人机进入目标区实施侦察。
     
      “捕食者”无人机 
     
      前额突出的“捕食者”中空续航无人机在未来相当一段时间内仍是美军远程无人机,主要用于前线部队,为陆军旅和陆战队特遣部队提供电子光学和红外情报。1997年1月31日,美空军驻内利斯空军基地第11侦察机中队装备了首批“捕食者”无人机。它长约8米,翼展约14米,最大升限7600米,作战半径926公里,最长续航时间为40小时,全重204公斤。机上载有综合孔径雷达、电子光学和红外传感器,能从简易机场或舰船甲板上起飞,不需要降落伞或拦阻索。这种飞机在波黑参加过作战,飞行记录为2620任务小时,证明了其作战的价值和能力。“捕食者”能识破地面伪装的装备和伪装行动,适干监视大面积重要场地和侦察任何敌对行动。无人机通过卫星系统向联合空中作战中心或联合情报中心传输实时侦察情况。美国空军准备购买50架“捕食者”无人机。
     
      “环球鹰”无人机 
     
      又名“蒂尔”II,将成为21世纪初美军远程无人机的中坚,是一种适用于在低等至中等威胁环境下执行侦察任务的远程长航时无人机。无人机重3.5吨,机长14米,翼展35米,留空时间42小时,最大不加油航程为2.25万公里,能在2万米飞行高度昼夜侦察。“环球鹰”无人机将装备综合孔径雷达、红外和电子光学传感器。搜索方式时的分辨能力为0.9米,定点分辨侦察能力为0.3米。“环球鹰”无人机每秒能发回50兆位数据,它可以近实时向地面站发送视频图像,也能将综合孔径雷达数据直接发往前线地面部队。“环球鹰”无人机用于执行远程和长时间的任务。包括连续在大面积地区侦察机动导弹发射架。无人机能通过卫星与地面站进行联络,使唤远离前线的怀念部也能指挥作战,无人机侦察期间能过行规避机动并能利用雷达干扰机实施干扰和进行电子欺骗。
     
      “暗星”无人机 
     
      又名“蒂尔”III,是一种适用于大威胁环境下侦察用的高空续航隐形无人机。目前计划少量生产,仅用于在重点防御地区上空飞行。隐形“暗星”无人机不具备“环球鹰”无人机的性能和负载,但具有突破最好防空系统的能力和最佳生存能力。“暗星”无人机的机体较薄,机翼又长又窄,作战半径为926公里,续航时间8小时,最大升限1.4万米,使用FJ44型涡轮风扇发动机。“暗星”无人机每秒钟的通信能力限制在1.5兆位,飞行中主要传送固定框架图像。“暗星”无人机的特点是:隐形、生存能力强,活动范围和续航时间都比“环球鹰”更大更长。两者的主要区别在于“环球鹰”主要任务是担负低威胁度或中等威胁度地区上空的执行高度胁度区域上空的侦察任务,而“暗星”主要用来执行高威胁区域上空的侦察任务。
     
      袖珍无人机 
     
      美国防部高级研究计划局正在研制一种机长和翼展都不足15厘米的微型无人机。它续航时间为1小时,航程16公里。它既可飞入建筑物内进行侦察,又可作为视听监视哨附着在建筑物或装备上。美国防部准备将这种飞机用于执行特殊情况下的监视任务。
     
      无人战斗机 
     
      航速将是音速的12倍,它既可以从大型有人驾驶飞机上发射,也可由飞行员在地面进行摇控去执行各种作战任务。1996年3月,美国国家航空航天局研制出两架试验机:X-36试验型无尾无人战斗机。该机长5.7米,重88公斤,其大小相当于普通战斗机的28%。该机使用的分列式副翼和转向推力系统比常规战斗机更具有灵活性。水平垂直的机尾既减轻了重量和拉力,也缩小了雷达反射截面。无人驾驶战斗机将执行的理想任务是压制敌防空、遮断、战斗损失评估、战区导弹防御以及超高空攻击,特别适合在政治敏感区执行任务。高级机动无人驾驶战斗机能用激光摧毁目标。
     
      无人隐形攻击机 
     
      这种飞机的速度为5倍音速。可使用微型高精确制导炸弹,能在几分钟之内摧毁各种移动目标。美空军计划在未来10-30年内,用无人战斗机和无人隐形攻击机取代现有飞机来执行危险性较大的作战任务。

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