從空中“雛燕”到云上“鷂鷹”[上]

受訪人：魏鋼

空軍裝備部原部長

采訪人：俞敏

本刊副主編、記者

近年來，消費類無人機產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了井噴發(fā)展的趨勢。而在此之前，軍人無人機是無人機市場的絕對主力，在經(jīng)歷了近百年的發(fā)展后，已成為重要的作戰(zhàn)武器，甚至有人預測未來的空戰(zhàn)無人機將擔任主力。軍用無人機可以說來自于航模，兩者有著密不可分的關系。近日，本刊記者就軍用無人機與航模的相關問題采訪了《航空知識》和《航空模型》兩刊編委會副主任、空軍裝備部原部長魏鋼。現(xiàn)將采訪整理成文，以饗讀者。本文圖片全部由魏鋼部長提供，相當一部分從未在國內(nèi)刊物上公開發(fā)表過。

記：非常高興魏鋼部長能接受我的采訪。您在空軍工作了40多年，對空軍裝備、對無人機都非常了解，同時也是一位資深的航模愛好者。很多人都說軍用無人機脫胎于航空模型，請您給我們講講航空模型是何時開始應用于軍用無人機的？

魏：我也很高興能與大家交流航模與無人機的一些相關知識。

確實，無人機與航空模型有著割不斷的聯(lián)系，在回答“航模何時應用于軍用無人機”這個問題前，我們先來回顧一下人類探索航空技術的歷史。

人類對航空的探索由來已久，首先是不載人的飛行器試驗，包括不載人的氣球、不載人的微型飛機，之后才進行載人飛行器試驗。這些不載人的微型飛機，就是最早的航空模型、無人駕駛飛機。中國在清代末年和民國初年，稱飛機為“飛艇”，稱模型飛機為“飛艇雛形”。

使用蒸汽機動力的模型飛機出現(xiàn)在不載人飛機之前。蒸汽機與氣球的結合，讓飛艇成為了最初的載人可控飛行器。1843年，英國工程師漢森和斯特林費羅設計了“空中蒸汽車”，并獲得人類第一個重于空氣的航空器發(fā)明專利。1845年6月17日，1/7縮比的“空中蒸汽車”進行了飛行試驗，雖然未能升空，但已經(jīng)是地道的動力航空模型。1896年11月28日，美國蘭利博士研制的6號蒸汽機動力模型飛機成功飛行，之后還創(chuàng)造了留空時間90秒的記錄。航空史研究者認為，這是人類歷史上首次重于空氣的動力飛行器穩(wěn)定持續(xù)飛行。

使用內(nèi)燃機動力的模型飛機出現(xiàn)在載人飛機之后。緊隨蒸汽機后出現(xiàn)了以煤氣、汽油、柴油為燃料的內(nèi)燃發(fā)動機。1861年，德國工程師尼考羅斯·奧古斯特·奧托制成第一臺煤氣發(fā)動機。1877年，奧托制造的四沖程內(nèi)燃機獲得美國專利并投入批生產(chǎn)，成為能替代蒸汽機的實用動力機，之后10年內(nèi)生產(chǎn)達30 000余臺。1890年，德國熱機工程師狄塞爾提出內(nèi)燃機壓縮點火的概念，至今，柴油發(fā)動機和壓燃式航模發(fā)動機在英文及多種外文中都被稱為“狄塞爾發(fā)動機”。汽油發(fā)動機和狄塞爾發(fā)動機都曾被用于飛艇和飛機。1903年12月17日，美國萊特兄弟用1臺12馬力（約8.9千瓦）汽油發(fā)動機實現(xiàn)了人類首次動力飛機飛行。

在19世紀末20世紀初的早期飛行探索中，滑翔機和縮比飛機是重要實驗手段，有人嘗試在縮比飛機上安裝動力。這些早期的微型航空發(fā)動機，成為最早的航空模型發(fā)動機。其所裝用的縮比飛機，也成為最早的動力模型飛機。1909年，匈牙利有人按法國著名的布萊里奧飛機，制作了1/5縮比模型飛機，裝德國微型汽油發(fā)動機，但未見其飛行情況記錄。

在早期航空模型探索中，取得突出成就的是英國汽車工程師戴維·斯坦格。1908年，他開始設計制造1臺工作容積7.4立方英寸的V型雙排4缸4行程汽油發(fā)動機，采用經(jīng)典的挺桿、進排氣門結構，風冷散熱。1910年，戴維·斯坦格用這臺發(fā)動機配裝1架翼展8英尺（約2.4米）、起飛重量21磅（約9.5千克）的超輕型雙翼飛機，成功飛行。這架飛機不能載人，又顯然比當時常見的模型飛機大得多，被稱為biplane——早期的雙翼飛機。而按現(xiàn)代標準衡量，它可稱為無人駕駛縮比自由飛模型飛機。這臺發(fā)動機也被認為是世界上最早用于航空模型的微型汽油發(fā)動機，戴維·斯坦格因此被譽為“航空模型先鋒”。

1914年4月19日，戴維·斯坦格的模型飛機使用1臺工作容積3.7立方英寸（60.63毫升）的V型2缸4行程汽油發(fā)動機，持續(xù)飛行51秒，創(chuàng)造了世界上第一個使用汽油發(fā)動機的模型飛機官方記錄，也是早期無人駕駛飛機領域最重要的成功探索。這項記錄保持了18年，直到1934年才被打破。戴維·斯坦格的這架模型飛機與當時的真飛機十分相像，可稱為像真縮比模型飛機。所用發(fā)動機是上一臺4缸發(fā)動機的簡化型，采用相同的汽缸和齒輪傳動挺桿、進排氣門結構，仍為風冷散熱。第一次世界大戰(zhàn)結束后，戴維·斯坦格還設計制造了1臺直列3缸4行程風冷汽油發(fā)動機。

記：是否可以這么說，上面這些在無人駕駛飛機領域取得的成功探索，還都只是模型飛機的范疇，并不是真正意義上的無人機？

魏：確實如此。無人機是一種由無線電遙控設備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器，它是隨著無線電技術的發(fā)展應運而生的。

20世紀初，無線電控制飛行器技術取得關鍵性突破。1909年，美國成功進行了無線電控制模型飛機的首次滑翔飛行。1915年，德國西門子公司研制了無線電控制滑翔炸彈。

1917年3月，英國皇家航空研究院研制出了世界上第一架無線電控制、有動力的無人機。該機在英國皇家飛行訓練學校進行了首次試飛，但起飛不久因發(fā)動機停車失速墜毀。當時英國皇家空軍也在研制無人機，經(jīng)過反復試驗確定制造一種用陀螺儀控制的無人機，后又采用了預編程序的無線電控制裝置和大功率發(fā)動機，飛行速度達到310千米/小時，命名為“拉瑞克斯”，共制造了12架。同樣在1917年，美國人發(fā)明了第一臺能夠自動保持飛機平衡的陀螺儀。美國海軍在“柯蒂斯”N-9型教練機上加裝了陀螺儀和無線電控制系統(tǒng)，使其成為首架可載炸彈的無線電控制無人飛行器，被稱為“斯佩里空中魚雷（Sperry Aerial Torpedo）”。同年，美國通用公司研制了“凱特靈小昆蟲（Kettering Bug）”無人機。法國于1918年研制成功1架無線電控制無人飛機。蘇聯(lián)于1927年研制成功了其第一架無線電控制的無人飛機。

無人機誕生后首先在英國用作靶機。1931年，英國開始將“費利女王”ⅢF無線電控制無人靶機付諸實用，用于軍艦火炮對空射擊。1933年，英國又將有人駕駛飛機改裝成無人靶機。1934-1943年間，生產(chǎn)了420架用德·哈維蘭公司DH·82B“燈蛾”飛機改裝的全木結構雙翼靶機“女王蜂”，一直服役到第二次世界大戰(zhàn)結束后。

美國大量應用了與航空模型相近的微型無人靶機：1935年， RP-1無人靶機面世；1939年，RP-4無人靶機研制成功。從1941年開始，美國陸軍和海軍為準備戰(zhàn)爭而大批采購無人靶機，二戰(zhàn)期間累計采購984架OQ-2A、9 403架OQ-3、3 548架OQ-13，大規(guī)模應用無人靶機的局面開始形成。OQ-2、OQ-3都屬典型的航模靶機，發(fā)展了多種后續(xù)型號。OQ-3與中國的改Ⅰ型靶機都采用雙缸發(fā)動機。第二次世界大戰(zhàn)結束后的1948年，美國開始大批生產(chǎn)OQ-19（MQM-33）靶機，一直裝備使用到20世紀70年代。在美國軍用無人機型號序列中，MQM-33之后的BQM-34，就是著名的“火蜂”無人駕駛高空偵察機，越南戰(zhàn)爭期間多次入侵中國領空偵察，被中國空軍和海軍航空兵先后擊落20架。中國將擊落的無人機成功修復并仿制，型號為無偵-5（長虹1號）。

從以上人類航空歷史可以看出，早期航空探索造就了最初的航空模型和無人駕駛飛機，且當時的遙控航空模型與無人駕駛飛機并無清晰界線。早期的無人機主要包括兩類：一類是用有人駕駛飛機改裝而成；一類是用遙控航模改裝或專門設計而成。

因此可以說，航空模型與軍用無人機為同根同源。

記：在中國，航空模型與軍用無人機的關系更加密切，可以說新中國的航?；顒訋缀跏菫閲蓝瑸檐娪脽o人機而生。請您談談在中國航空模型應用于軍用無人機的具體情況。

魏：在歐美國家航模和無人機起始發(fā)展的20世紀前幾十年，當時的中國工業(yè)底子薄弱，再加上戰(zhàn)事不斷，民不聊生，對航模和無人機的探索很少。

近代航空模型知識大約在1913年傳入我國。當年，上海商務印書館的《東方雜志》發(fā)表了梁宗鼎的文章《飛艇雛形制造法》，介紹了一架鴨式雙桿身橡筋動力模型飛機的制作和飛行方法，以及歐美航?；顒?。20世紀30年代，上海陸續(xù)出現(xiàn)了幾家航模器材商店，出售手擲模型飛機套材及橡筋動力模型飛機套材，大約在1938年開始出售美國模型汽油發(fā)動機及配套模型飛機套材，民間也開始舉辦航模比賽，這應該是我國航?；顒拥钠鹗肌?942年上海出現(xiàn)了第一個民間航模團體，到抗日戰(zhàn)爭勝利，民間航模團體已發(fā)展到多個。民國末年，航空模型活動的最高水平是裝美國的“OK-60”微型內(nèi)燃機的線操縱模型?！癘K-60”成為當時最時髦的航模器材，而無線電遙控模型尚未出現(xiàn)。

1949年新中國成立后，航空模型活動也從解放前的民間活動，逐漸演變成由政府領導支持的社會活動，得到廣泛普及，并在15年內(nèi)實現(xiàn)了從航空模型到微型軍用無人機的跨越。

新中國在航空模型和微型無人機領域的發(fā)展，可以劃分為3個階段。

第一階段，形成“國防體育”概念，航空模型運動受到國家高度重視。1950年11月，中國青年代表團訪問蘇聯(lián)，參觀考察了蘇聯(lián)中央航空俱樂部、支援陸?？哲娭驹竻f(xié)會總部及地方基層組織、俱樂部，并在回國后向中央?yún)R報考察情況并提出相關建議。時任中共中央政治局委員、書記處書記、中央人民政府副主席劉少奇寫信給解放軍總政治部主任肖華、空軍司令員劉亞樓，提出建立類似蘇聯(lián)的航空協(xié)會，訓練航空員、坦克手及其他軍事技術人員。劉亞樓等空軍領導一致認為，在全國廣大青少年中有計劃、有步驟地進行特種兵基本知識宣傳和教育，對于各特種兵建設將有極大好處。解放軍總政治部和團中央一致同意建立類似蘇聯(lián)支援陸?？哲娭驹竻f(xié)會的組織，暫定名中國人民支援國防志愿協(xié)會，提出首先在北京建立中央國防俱樂部并得到周恩來總理的批示，組織機構上暫時和中華全國體育總會合一。1952年6月24日，中華全國體育總會召開成立大會，同時宣布成立中央國防體育俱樂部。由此形成了具有獨創(chuàng)性的“國防體育”新名詞，國家將業(yè)余軍事教育歸入“國防體育”概念中。中央國防體育俱樂部籌備期間設技術教育組和航空模型組。正式成立后，一科主管航空項目（下設航空模型運動工作組），二科主管航海項目，三科主管陸上項目。1956年3月23日，國務院批準成立中國人民國防體育協(xié)會，中央軍委任命李達上將為國防體協(xié)主任。當年舉辦了第一屆全國航空模型競賽大會。1957年1月，國防體協(xié)由國家體委直接領導。1958年11月，國防體協(xié)并入國家體委。原國防體協(xié)航空運動部改稱國家體委航空運動司，下設飛行訓練、航空工程、航空模型科，在全國各地開展了廣泛多樣的航空模型普及活動和競賽活動。航空模型競技運動同步興起，開始參加國際比賽，多個外國航模隊來中國表演。1959年舉辦的第一屆全國運動會設有多個航空模型競賽項目。

第二階段，突出無線電操縱航空模型活動，遙控模型填補空白并開始普及。1959年5 - 6月，匈牙利航模隊來華表演，其精彩的無線電操縱模型特技飛行以及傳授的技術和經(jīng)驗，對中國航模運動產(chǎn)生了積極影響，董必武、鄧小平、陳毅、賀龍、彭真等黨和國家領導人也親自觀看了他們的表演。1959年12月，北京良鄉(xiāng)機場舉辦了第一屆全國無線電操縱模型飛機冠軍賽，參賽無線電操縱設備全部是運動員自己制作的電子管設備。1960年元旦，國家體委在北京舉辦了3場無線電操縱模型飛機表演，賀龍元帥、葉劍英元帥等中央領導觀看表演，并仔細察看了模型構造。1960年3月，再次舉辦全國無線電操縱模型飛機冠軍賽，增加空中攝影等“自選花樣”項目。這些活動標志著中國開始了利用遙控模型飛機為生產(chǎn)和國防服務的探索。國家體委航空運動司也認為利用遙控模型飛機為國防和生產(chǎn)服務已摸到一點門道，應繼續(xù)鉆研、解決技術重點，根據(jù)條件，重點研究：原子輻射偵察、空中攝影、噴灑農(nóng)藥和遙控地面機械等項目。航空運動司還確定，1961年航空模型年度工作的中心任務是開展無線電操縱航空模型活動。1961年9月，北京良鄉(xiāng)再次舉辦以應用項目為主的全國無線電操縱航空模型競賽。27個參賽隊分別參加了空中攝影、靶機、遙測反應（防化、防原子）競賽，聘請長沙有色金屬設計院、中央氣象局、高炮指揮部等部門代表參加裁判和鑒定工作，吸引了民主德國駐華使館以及高校、部隊等有關單位觀摩。參加空中攝影比賽的14個隊中，大部分模型飛機能按航線飛到指定目標上空拍照，4個隊達到了“相片清晰、傾斜度小、目標準確”等要求；參加靶機比賽的6個隊都飛得很好；參加遙測反應比賽的5個隊，都飛出了水平；另外還進行了人工催雨比賽。中國的無線電操縱航空模型活動在剛剛開展兩年3個月之后，就將服務生產(chǎn)和國防作為關注重點。

第三階段，遙控航空模型直接為國防和生產(chǎn)服務，靶機和軍用微型無人機實用化。通過1961年9月在北京良鄉(xiāng)舉辦的全國無線電操縱航空模型競賽，驗證了無線電操縱航空模型直接應用于生產(chǎn)和國防的技術可行性。西北工業(yè)大學研制的遙控模型飛機被解放軍炮兵司令部選中作為航空模型靶機。該校以此為原型，研制成功01型（靶I型、B-1型）靶機，1962年設計定型，在南京玉河機器廠（1101廠）投入批生產(chǎn)裝備部隊，成為解放軍陸?？哲姼吲诓筷犝窖b備的第一型靶機，也是裝備數(shù)量最多、使用時間最長的靶機。1964年全軍“大比武”期間，沈陽軍區(qū)、北京軍區(qū)、濟南軍區(qū)部隊在北京匯報表演時，成功使用Ⅰ型靶機進行了實彈拖靶射擊。毛澤東、劉少奇、周恩來、朱德等領導人現(xiàn)場觀看表演，并親自檢查了靶機拖帶的拖靶。Ⅰ型靶機成為中國無線電操縱航空模型為國防服務的最早成功范例，也是我國航空模型轉型成為軍用無人機的第一例，還出口到阿爾巴尼亞、朝鮮、巴基斯坦等國。1963年，國防體協(xié)布置實施遙控特技航空模型全套器材工廠化生產(chǎn)計劃。中國人民航空運動俱樂部航空模型研究室研制了下單翼特技型遙控模型飛機、帶抽氣泵航模發(fā)動機、YKM-1型雙路并發(fā)10通道全半導體超外差式簧片聲頻諧振遙控設備。“65型”遙控模型飛機套材由沈陽滑翔機廠批生產(chǎn)，YKM-1型遙控設備由太原無線電一廠批生產(chǎn)，“湘江-10”型航模靶機發(fā)動機由湘江機器廠（331廠）批生產(chǎn)。遙控航模器材投入批生產(chǎn)并下?lián)芨魇∈?，為中國遙控航模活動的普及和提高奠定了堅實物質(zhì)基礎。有些65型遙控航模改作遙控航模靶機使用。1965年12月- 1966年3月，中國人民航空運動俱樂部航空模型研究室與西北工業(yè)大學、北京航空學院及六省市運動員，聯(lián)合進行了遙控模型飛機低空接力爆破與空中霰彈爆炸打擊敵傘兵的模擬訓練，賀龍、葉劍英、徐向前3位元帥和陸?？杖娛组L觀看了表演，并給予好評。標志著中國遙控航模繼實現(xiàn)向軍用無人靶機的轉型后，又開始向微型無人攻擊機的轉型，這一轉型緊隨英國、美國之后，在世界上也屬領先。1966年5月“文化大革命”開始，仍有一些省市航空模型運動隊配合高炮部隊、民兵進行航模靶機拖靶射擊訓練，為高炮部隊舉辦靶機訓練班。西北工業(yè)大學航模隊轉向從事遙控靶機研制，按總參謀部、炮兵司令部下達的研制任務，1968年在I型靶機基礎上試制了改I型遙控航模靶機，1969年由南京玉河機器廠投入批生產(chǎn)裝備部隊，并多批援助越南用于高射炮兵射擊訓練及空中攝影偵察。為滿足大口徑高炮部隊訓練需求，西北工業(yè)大學于1968年開始研制BJ7104型（靶Ⅱ型）靶機，1971年在南京玉河機器廠投入批生產(chǎn)，持續(xù)生產(chǎn)到1987年。改I型靶機和Ⅱ型靶機累計產(chǎn)量超過1萬架，目前仍在為國防和軍隊建設服務。

新中國從提出國防體育概念，開展無線電操縱航空模型活動，到實現(xiàn)遙控航空模型向軍用微型無人機的轉型升級，僅用了15年，不僅迅速在全軍普及了微型航模靶機，而且在世界上較早裝備使用了微型無人照相偵察機，最早進行了微型無人攻擊機試驗。

在名稱的變化上，我們也可以略窺航模與無人機的關系。在中國，開始時稱“無線電操縱模型飛機”（Radio Control Model Airplane），后來改稱“遙控航?！薄ⅰ斑b控航模靶機”；而在國際上，有稱“自動控制與遙控飛行器”（RPV， Remotely Piloted Vehicles），更常見稱“無人飛行器”（UAV ，Unmanned Air Vehicle或Unmanned Aerial Vehicle）。中國航空學會設有無人機分會，其英文名稱是Chinese Society for Unmanned Air Vehicle，縮寫CSUAV。

回顧歷史可以看出，中國無人機早期起步階段的發(fā)展方式與美國、英國相似。一方面發(fā)展大中型無人機，裝備使用拉-17、米格-15М噴氣靶機，自行研制靶-6、北京-4號高空高速靶機（北京航空學院），嘗試用安-2、伊爾-28改無人機；另一方面以遙控航空模型為基礎，大量裝備低成本微型遙控靶機。其中，微型航模靶機裝備數(shù)量超過萬架，僅遜于美國，居世界第二。（未完待續(xù)）