一、军用无(wú)人机未来发展趋势
1、隐(yǐn)身(shēn)化
现阶段(duàn)的(de)无人机(jī)大多没有(yǒu)什么自卫能力,所以必须不断强化其隐身性能,从而保证(zhèng)其战场生存性。为应对现代地面防空火力的威胁日益增强,许多先(xiān)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(liào)、雷达(dá)吸波材料和低噪声发动机。二是采用限制红外光反射(shè)技术,在机身表面涂上能够吸(xī)收(shōu)红外光的特制(zhì)油(yóu)漆并在发动机(jī)燃料中(zhōng)注入防(fáng)红外辐射的化学制剂(jì)。三是减小(xiǎo)机身表面缝隙,减少雷达反(fǎn)射(shè)面。四(sì)是采(cǎi)用(yòng)充电表面涂层(céng),使(shǐ)其具有(yǒu)变(biàn)色的特性。因而(ér)从(cóng)地面向上看,无人机具(jù)有(yǒu)与天空一样的颜色;从空中(zhōng)俯瞰,无人机(jī)呈现(xiàn)出与大地一样(yàng)的颜色。另外,在不影响作(zuò)战效能的情形下,向微型(xíng)化方向发(fā)展,也是提高(gāo)无人(rén)机(jī)隐身性能的方(fāng)法。
2、智能化
目前 , 无人机(jī)大多采用操作(zuò)人员遥控(kòng)的(de)方(fāng)式 , 这样不仅对操(cāo)作手的控制(zhì)技(jì)能要求较高 , 还存在操作手无法准确(què)掌握战场态势的问题。无(wú)人机智能化就是 “无人机作出决定的(de)能力”, 这不(bú)仅使无人机(jī)能够(gòu)按(àn)照指(zhǐ)令或者预先编制的程序来完成(chéng)预定的作战任(rèn)务 , 对已(yǐ)知的威胁目标做出及时(shí)和自(zì)主(zhǔ)的(de)反应 , 还能对(duì)随时出现的突发事件做(zuò)出及时地反应。与有人作战(zhàn)飞机相比 , 无(wú)人作战飞机具有更(gèng)高的机动性和更灵活的作战方式 , 但目前存在的最大技术难题是: 它对作战态势的自动分(fèn)析处理和对飞行姿态的准确自(zì)动控(kòng)制(zhì)以及对敌我目标的准(zhǔn)确判断。而要提高无人机(jī)的适用范围,则必须提(tí)高其自主(zhǔ)性。未来战(zhàn)场,或将出现以无人战(zhàn)斗(dòu)机、无人轰(hōng)炸机、无人(rén)电子战飞机和无人预警机等构成的无人作战体系,从而颠(diān)覆人们对现有空战模式的(de)认识。
3、装(zhuāng)备(bèi)化
装备无人机是无人(rén)机(jī)的一(yī)个重要(yào)的(de)发展(zhǎn)方向(xiàng)。由于无(wú)人(rén)机能预先(xiān)靠前部(bù)署,可以在距离(lí)所(suǒ)防卫目(mù)标较远的距离上摧毁来袭的导弹,从(cóng)而(ér)能够有效地克服“爱国(guó)者”或C-300等反导导弹反应时间长、拦(lán)截(jié)距离(lí)近、拦截成(chéng)功后的(de)残骸(hái)对防卫目标仍有损害的(de)缺点。
4、远程化(huà)
高空长航时无(wú)人机以其高的生存力(lì)和高效的侦(zhēn)察能力将使其应(yīng)用不断得到扩大。美国先进材料、结构和航空委员会认为 , 未来在 20 000 m 以上飞行将不会(huì)受到限制。高空长航时(shí)无人机将(jiāng)会成为大气层侦察网络的一个重要组成部分 , 因(yīn)此 , 各军事强国注重提高(gāo)无人机的(de)航(háng)时(shí) , 来(lái)提(tí)高其遂行持续作战任(rèn)务的能力(lì)。随着无人机在战(zhàn)场上的(de)广(guǎng)泛应用(yòng) , 反(fǎn)无人(rén)机(jī)等拦截系(xì)统应运(yùn)而生(shēng) , 各国正加(jiā)强抗击无人机的研究。而提高无人机的速(sù)度是降低(dī)反(fǎn)无人机等拦截武器(qì)拦截概率的主要(yào)途径之一。
二、无人机与有人机的优(yōu)劣势对比
无人机的(de)优势:
1、无人机可以(yǐ)减少与保障飞行员有关(guān)的结构重量,增加(jiā)有效(xiào)载(zǎi)荷,成(chéng)本低。
无人机对(duì)场(chǎng)地(dì)的要求远低于有人机,后勤保障(zhàng)也(yě)十分容易,有利于在(zài)战实中(zhōng)大规模部署与使用(yòng)。无人机减(jiǎn)少了在保障飞行员方面的重(chóng)量投入,从而相对增加了有效载荷,提高了搭(dā)载效率。
在使用维护(hù)方(fāng)面,飞行员与(yǔ)飞机的数量比(bǐ)例大(dà)约(yuē)为1.3:1。而无(wú)人机这(zhè)个比例相反,一个操作员可(kě)控制多架无人机,也没有训练飞机空(kōng)勤人(rén)员和保持(chí)其技术所需(xū)要的昂贵训练费用;对机体疲劳寿(shòu)命(mìng)(即允许使用(yòng)年限或次(cì)数)要求低。
成本低。在设计(jì)制造上无需复(fù)杂的机(jī)体和种类繁多的各种(zhǒng)机载设备,只需一些必要的传感(gǎn)器。作战成本也低于远距离发射巡航(háng)导弹(dàn)或超视距(jù)空空导弹(dàn)的费用,费效比(bǐ)好。而(ér)且使用和(hé)维护费用低,操(cāo)纵人员培训相对简(jiǎn)单。与常(cháng)规飞机(jī)相比,使用维(wéi)护成本(běn)可节(jiē)约达50%之多。
2、无人机可以避免飞行员伤(shāng)亡、被(bèi)俘等情况(kuàng)。能够(gòu)执行危(wēi)险系(xì)数更(gèng)高的任务。
无人(rén)机(jī)的优点很多(duō),但最重要的一点(diǎn)是可以节省(shěng)大量优秀的飞行员。要知道空军(jun1)里面最大的财富并不(bú)是先(xiān)进(jìn)的飞(fēi)机,而是优秀的(de)飞行员,而飞行员的训(xùn)练都是靠不断“喝油(yóu)”锻炼出来的,一旦战争爆发,最(zuì)无法承受的就(jiù)是飞行员的损失。
无人机的(de)另一大优点是能够执行危险系数更高的任务。它可以深入到(dào)敌方军(jun1)事要地上空实施侦察、干扰、引导(dǎo)、打击等。由于离目标近,因(yīn)此侦察、打击的精度高(gāo),具有一(yī)定的作(zuò)战使用优势。
飞机(jī)实现无(wú)人驾驶后(hòu)在理论上要(yào)比有(yǒu)人(rén)驾(jià)驶时更(gèng)加(jiā)有战斗(dòu)力,因为电脑控制的战斗机不受飞行员的情绪(xù)和身(shēn)体情况(kuàng)的影响,在战斗中(zhōng)即不会(huì)胆怯又(yòu)不会受到刺激(jī)而失(shī)去清醒的理(lǐ)智,电脑按照程序控制(zhì)的战斗(dòu)机在作战(zhàn)过程中几乎不会出现操纵失误,越(yuè)是复杂(zá)危险(xiǎn)的飞(fēi)行(háng)环(huán)境无人(rén)战斗机的安(ān)全性就越突出(chū)。
3、无(wú)人机一般设计(jì)灵(líng)活度(dù)较高(gāo),体积(jī)原则上(shàng)无下限,雷达(dá)反射面积(jī)可以比有(yǒu)人机小得多。
现代战斗机机动性能的提高始终受到飞行员(yuán)承受能力(lì)的限制,9G的(de)过载已经成为(wéi)人(rén)体可承受载荷的极限,飞行(háng)员的身体承受能力已经明显限制了(le)飞机性能的提(tí)高(gāo)。而(ér)无人机不需要考虑飞(fēi)行员在机动过程中(zhōng)的耐受能(néng)力(lì),无人(rén)战斗机现有技术时的机(jī)动过载(zǎi)可以提高(gāo)到20G的标准(zhǔn),并且(qiě)无人战斗机在理论上已经可以靠机(jī)动(dòng)动作摆脱现役(yì)空-空(kōng)导(dǎo)弹,其格斗空(kōng)战和突防(fáng)性能(néng)将(jiāng)会远(yuǎn)远(yuǎn)超(chāo)过有人(rén)驾驶的同类作战(zhàn)飞机。
无人机的设计(jì)自由度较大。在(zài)设(shè)计上无人机没有驾驶舱及相关的(de)环控救生设备,除降(jiàng)低了飞(fēi)机的(de)重量和成本外,还大大放宽了(le)飞机设(shè)计的一些限制,如飞(fēi)机发动机的位置可以更加合理。由于不考虑人的因素,飞机的机动载荷因数可以更高(gāo),可以采用更先(xiān)进的气动布(bù)局、结(jié)构设计。
无(wú)人机广泛(fàn)采用玻璃纤维和其他透波材料,机(jī)体外形(xíng)尺寸(cùn)小,发动(dòng)机功(gōng)率(lǜ)小,因(yīn)此,雷达有效反射面积等各种信号特征(zhēng)较小,不易被(bèi)敌方发现。此外(wài),无(wú)人机不受(shòu)驾驶员生(shēng)理条件的限制,因此具有较大的飞(fēi)行包线,使(shǐ)无人机(jī)在空战(zhàn)中具有更(gèng)大的生存力。由于不需要(yào)驾驶舱顶蓬,无人(rén)机可以获得更(gèng)好的(de)空气动力(lì),从而提高其灵活度。利用无人战斗机能(néng)够在地面上构(gòu)建虚拟座(zuò)舱,这比飞机上安装任何装置都有(yǒu)效(xiào)。尤其(qí)是对于执行制空(kōng)任务而言,环境感知是(shì)很重要的。地(dì)面飞行员可以控制他们(men)的无(wú)人战斗机(jī),执行任务时(shí)更舒(shū)适,更灵活,不会让相关人(rén)员疲(pí)劳。
4、无人机因体(tǐ)积上更为灵活,平台适应性更(gèng)强,特别是在(zài)海军平(píng)台的(de)使(shǐ)用上,作(zuò)战(zhàn)灵活性更(gèng)高(如手抛等(děng)形式)。
无(wú)人(rén)机在体积和重量上更为灵活,可由航母、驱护(hù)舰、潜艇等多(duō)种海上平台搭载。有报(bào)道称中国海(hǎi)军正在具备(bèi)这种(zhǒng)能力,据(jù)日本(běn)防卫省(shěng)称,本(běn)月8-9日,包(bāo)括导弹驱逐舰和(hé)护卫舰在内的11艘中国(guó)海军舰艇编队开往东南方向,进(jìn)行(háng)军(jun1)事训练。当时,正在进行(háng)警戒巡逻的日(rì)本海上自卫队(duì)飞机(jī)拍摄(shè)到了中(zhōng)国舰(jiàn)艇附近的(de)无人机照片。随后,无人机(jī)在甲板(bǎn)上着(zhe)陆(lù)。
无人机的劣势:
自立作(zuò)战能力不足,存在单点失效性
首先(xiān),无人机自立(lì)作(zuò)战能力不足(zú),智能(néng)化程度不足以达到人类的(de)水平。无人机在大部分(fèn)时(shí)间由(yóu)计算机(jī)操纵,而计(jì)算机只“照章办事”,遇到程序(xù)没有考虑到(dào)的情(qíng)况就不知(zhī)所措(cuò)。例如,无人机不(bú)能对付意(yì)外(wài)事件,实际战斗中经常出现误击等问(wèn)题。
其(qí)次,无人(rén)机(jī)存(cún)在单(dān)点失效性,生存力低。在与具有较强防空能力的对手作(zuò)战时,无(wú)人机(jī)的损失会很大。此外,在战争中一旦敌军摧毁了指挥中心,那么所有无人战斗机便(biàn)会(huì)丧失效用。
第(dì)三,无人(rén)机(jī)战(zhàn)损(sǔn)率较(jiào)高(gāo)。1999年北约空(kōng)袭南联盟时,美国“捕食(shí)者”无(wú)人机(jī)和法(fǎ)国使用(yòng)的CL-289无人机损(sǔn)失都很(hěn)大,北约承认损失21架(jià),南(nán)联盟宣称击落30架。其中有4架直(zhí)接被(bèi)防(fáng)空火力击落,其它型(xíng)号(hào)多架被(bèi)轻型防空(kōng)火(huǒ)力(lì)击毁(huǐ)。这些(xiē)无人机飞(fēi)行高度(dù)不高,在目标上空的巡逻时间稍长,各种地面火力对(duì)它都有威(wēi)胁(xié)。
2003年美英联军攻打伊拉克(kè)共使用(yòng)4架“全球鹰”,22架“捕食者”和(hé)若干架“不(bú)死鸟(niǎo)”等无人机,“捕食者”被击落最少(shǎo)3架,其它(tā)小型(xíng)的损失(shī)更(gèng)大。而(ér)实际上战(zhàn)争开始(shǐ)后经(jīng)美空军打击压制(zhì),南联盟和伊拉(lā)克(kè)当时(shí)的防空力量都很弱。
航线一般比较固(gù)定,容易受到干(gàn)扰,存(cún)在通信延迟和信号安全问题(tí)
第四,无人机的飞行速度和航线一般比较固定(dìng),很容易受到干扰以及人员因素的(de)影响(xiǎng)。例如,无人机速(sù)度(dù)慢,抗风和(hé)抗乱气(qì)流能(néng)力(lì)差,飞行过程较容易受天(tiān)气影响。美军(jun1)在科索沃使用的情况(kuàng)表明,在多山地形使用,起伏的山峦引起乱流,急速下降(jiàng)气流可能使(shǐ)之坠毁。同时,无(wú)人机结冰的飞行高度比过去预计的要低,在海拔3000~4500米的高度上,连续飞行(háng)10~15分钟后就(jiù)会使飞(fēi)机受(shòu)损。
科索沃作(zuò)战78天的任务期(qī)间,由于(yú)天气影响,共有15架次“猎(liè)人”无人机(jī)提前返(fǎn)回、13架次(cì)延期执行任务(wù)、44架次被(bèi)取消,1架因(yīn)天气关(guān)系严重受损。
第五,无人战斗(dòu)机还存在(zài)通信(xìn)滞后性。虽然无(wú)线电通信能够(gòu)迅速传播(bō),但在(zài)空(kōng)战(zhàn)过程中反应时间也是(shì)至关重要的(de),通(tōng)过数据链的人类地面(miàn)指挥仍会存在信号延迟(chí)。
最后,无人机一直存在两个重要缺陷,即通(tōng)过数(shù)据链的人类地面指挥存在信号延迟和无法(fǎ)确保信(xìn)号的安全。这两(liǎng)大问题一旦能够得到解决,无人机替代(dài)有人机将(jiāng)不(bú)再是幻想。

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