國外戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)系統(tǒng)與技術(shù)發(fā)展淺析

湯開杰 ?于亞南?王雄彬?劉鑫鑫?許長平

摘要：無人機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著越來越重要的作用。 本文介紹了目前國外現(xiàn)有的各種無人機(jī)系統(tǒng)的性能和特點，并指出了各型無人機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的優(yōu)勢。最后，分析討論了無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)技術(shù);戰(zhàn)術(shù);發(fā)展分析

引言

為了滿足未來戰(zhàn)爭的需求，所有軍事力量都在加快研發(fā)能夠控制未來戰(zhàn)場的先進(jìn)武器。無人機(jī)的優(yōu)勢，正好滿足了這種需求，所以無人機(jī)的發(fā)展對未來戰(zhàn)場至關(guān)重要。目前，無人機(jī)仍無法像隱身轟炸機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)那樣變成戰(zhàn)斗中的主要裝備，但是利用無人機(jī)提高進(jìn)攻能力已經(jīng)在逐步實現(xiàn)。對攻擊方式靈活性的要求使得戰(zhàn)爭方式已經(jīng)改變，因此關(guān)注國外無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對研究無人機(jī)對未來戰(zhàn)爭有深遠(yuǎn)影響。本文將對國外無人靶機(jī)、無人偵察機(jī)、無人電子對抗機(jī)、無人戰(zhàn)斗機(jī)、無人轟炸機(jī)等的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步分析介紹。

一、空中磨刀石——無人靶機(jī)

無人機(jī)最早的應(yīng)用領(lǐng)域為無人靶機(jī)，西方國家在半個世紀(jì)前就已將形成了低速、亞音速、超音速靶機(jī)的體系。低速靶機(jī)使用活塞式發(fā)動機(jī)，常用于防空部隊高炮和導(dǎo)彈的靶標(biāo)，代表產(chǎn)品為美國的MQM33/36。亞音速靶機(jī)使用小型渦噴發(fā)動機(jī)，常用于測試空空或地空導(dǎo)彈系統(tǒng)，代表產(chǎn)品為美國的BQM-74“石雞”。超音速靶機(jī)采用火箭作為動力，常用于模擬巡航導(dǎo)彈，代表產(chǎn)品為美國的GQM-163A“郊狼”。

目前無人靶機(jī)還在不斷的發(fā)展當(dāng)中，隨著F22和F35等四代戰(zhàn)機(jī)不斷在全球部署，能夠替代四代戰(zhàn)機(jī)作為的靶機(jī)的技術(shù)還在研究當(dāng)中，隱身技術(shù)、大機(jī)動技術(shù)、自衛(wèi)電子對抗技術(shù)如何在新一代靶機(jī)上實現(xiàn)是各國的研究重點。

二、天空之眼——無人偵察機(jī)

以色列從20世紀(jì)70年代開始到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了三代無人偵察機(jī)，即第一代“偵察兵”（小型無人偵察機(jī)），第二代“先鋒”（微型無人偵察機(jī)），第三代“搜索者”（戰(zhàn)術(shù)長航時無人察機(jī)）等。這些無人偵察機(jī)可以裝載不同的偵察平臺，可取得地面和海上的照相情報、電視情報、紅外成像情報或電子情報，所獲情報可實時傳回地面控制中心。

美國注重發(fā)展垂直起降的戰(zhàn)術(shù)無人偵察機(jī)，而把長航時無人機(jī)作為戰(zhàn)略無人機(jī)。先進(jìn)的信號處理技術(shù)和通信技術(shù)的使用提高了垂直起降無人機(jī)操縱的靈活性，可以根據(jù)程序飛到懸停點后改變姿態(tài)并飛向下一個目標(biāo)。垂直起降無人機(jī)可以從地面車輛，輪船，飛機(jī)，軌道車輛和衛(wèi)星等各種平臺上發(fā)射和回收，地面操作員可以通過計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)查看無人機(jī)的信息。無人機(jī)上也安裝了其他先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，例如精準(zhǔn)的導(dǎo)航定位設(shè)備，遠(yuǎn)距離雷達(dá)偵查設(shè)備和可見光成像鏡設(shè)備等。

三、戰(zhàn)斗機(jī)的盾牌——無人電子對抗機(jī)

隨著信息戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的發(fā)展，制信息權(quán)顯得尤為重要，無人電子對抗機(jī)可以裝載電子對抗裝備遂行電子對抗作戰(zhàn)任務(wù)。70年代中東戰(zhàn)爭中，以色列火蜂誘餌無人機(jī)用于作戰(zhàn)。埃及和敘利亞的防空導(dǎo)彈陣地雷達(dá)開機(jī)，接著那些薩姆導(dǎo)彈紛紛中計。不但消耗了彈藥，還把自身位置暴露出來。90年代以后，隨著無人機(jī)的飛速發(fā)展，世界各國紛紛研制不同類型的有電子對抗功能的無人機(jī)。如美國的“獵犬”“蚋蚊”和“捕食者”無人駕駛偵察機(jī)，都可裝載電子對抗偵察設(shè)備，遂行電子對抗偵察任務(wù);“先鋒”“蒼鷹”等無人機(jī)可按不同的任務(wù)加裝各種電子干擾設(shè)備;誘餌無人機(jī)主要有美國的BQM-74“石雞”、以色列的“壯士”等。

那么，未來戰(zhàn)術(shù)電子對抗機(jī)將如何發(fā)展呢，作者認(rèn)為戰(zhàn)術(shù)無人電子對抗機(jī)應(yīng)用于隨隊偵察告警和支援干擾，將作為有人機(jī)的僚機(jī)，能先于戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)現(xiàn)敵方防空陣地，同時發(fā)出干擾信號壓制或干擾敵方雷達(dá)，實現(xiàn)敵方雷達(dá)搜索范圍減小或者火控雷達(dá)無法鎖定的目的。未來無人電子對抗機(jī)成為撕開雷達(dá)覆蓋網(wǎng)的尖刀，成為戰(zhàn)斗機(jī)迷惑活動雷達(dá)的利器。

四、空中作戰(zhàn)打擊的未來 ——戰(zhàn)斗無人機(jī)

1971年，美國空軍使用“火蜂”147型無人機(jī)攜帶2枚電視制導(dǎo)炸彈攻擊靶場目標(biāo)，演示驗證無人機(jī)攜帶武器攻擊目標(biāo)的可行性。20世紀(jì)90年代末，美國國防高級研究計劃局提出了用于壓制防空武器的無人駕駛作戰(zhàn)飛行器（UCAV）概念。2002年5月22日，首架X-45A無人駕駛攻擊機(jī)完成原型機(jī)首飛。這種飛機(jī)空重小于3600千克，能攜帶12枚低成本自主攻擊彈藥，8枚小型靈巧炸彈或2枚聯(lián)合直接攻擊彈藥，能在目標(biāo)上空巡弋10小時以上，由戰(zhàn)區(qū)外的監(jiān)視飛機(jī)上的操作員控制或通過衛(wèi)星通信由地面控制站的人員操控。X-45具有電子攻擊能力，可以穿越敵嚴(yán)密防守區(qū)域，采用精確制導(dǎo)彈藥摧毀敵防空導(dǎo)彈發(fā)射架及其雷達(dá)。

目前，世界上真正的無人戰(zhàn)斗機(jī)還是空白。未來無人戰(zhàn)斗機(jī)將會像有人機(jī)那樣，具備空中的格斗能力，不僅僅是用導(dǎo)彈在視距外展開攻擊，更重要的是能在電子對抗環(huán)境下進(jìn)行視距內(nèi)空中格斗，這對無人機(jī)的智能化提出了很高要求。無人戰(zhàn)機(jī)可配備雷達(dá)、紅外搜索和跟蹤系統(tǒng)及自衛(wèi)傳感器，類似于有人戰(zhàn)斗飛機(jī)。其中許多研究是為了減小各種傳感器的尺寸，重量和成本，并將這些傳感器集成到飛機(jī)中，這為無人機(jī)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)和規(guī)避攻擊提供了基礎(chǔ)，進(jìn)而增強(qiáng)了電子對抗能力。無人作戰(zhàn)怎么實現(xiàn)呢？作者認(rèn)為現(xiàn)階段提高彈頭的準(zhǔn)確性和智能化水平是開發(fā)無人機(jī)的關(guān)鍵，小型智能炸彈（SSB）、小型導(dǎo)彈和升級版的低成本自動攻擊系統(tǒng)（LOCAAS）是目前飛機(jī)的首選武器。在不久的未來，無人機(jī)格斗作戰(zhàn)中，大功率微波束和激光類的能量束武器將是最有效的武器。

五、未來空的空中刺客——無人轟炸機(jī)

如今，軍用紅外探測器得到了非常廣泛的應(yīng)用，幾乎所有地面發(fā)射的地對空導(dǎo)彈都采用紅外方法。無人機(jī)有兩種主要的紅外源，一種是機(jī)體，另一種是發(fā)動機(jī)。輻射光譜中的紅外強(qiáng)度和最大波長是要考慮的兩個重要因素，兩者都主要與輻射源的溫度有關(guān)。根據(jù)韋恩定律，黑體輻射譜中，產(chǎn)生最大輻射量的波長和黑體的溫度乘積為一常數(shù)，λmax= 0.29/T （cm） （其中T是實際溫度）。因此，降低紅外光源的溫度是紅外隱身的關(guān)鍵。

對于亞音速中小型噴氣無人機(jī)，它們的機(jī)體溫度非常低，通常僅比環(huán)境空氣溫度高一到二十度，其紅外輻射特性可以忽略不計，因此飛機(jī)后方的發(fā)動機(jī)是輻射的主要部分。2009年7月23日，《美國每日航空航天》報道說，美國空軍對亞太地區(qū)隱形飛機(jī)的需求不僅限于有人戰(zhàn)斗機(jī)，還需要有能力的無人機(jī)。這說明太平洋空軍迫切需要隱身監(jiān)視無人機(jī)，無人機(jī)的偵察能力如果能夠更加滿足攻擊平臺的需求，這將非常有利于提升戰(zhàn)斗力。

X-47B隱身無人轟炸機(jī)由美國諾斯羅普·格魯門公司開發(fā)，X-47B是無需人工修正、完全由飛控計算機(jī)操縱的噴氣式無人轟炸機(jī)，并且能夠從“喬治·布什號”航母上起飛并自主著落，設(shè)計時速可以達(dá)到800公里，最大飛行高度可達(dá)12000米。X-47B無人駕駛飛機(jī)具備有完全自主控制能力的空戰(zhàn)系統(tǒng)，可以為美軍執(zhí)行全天候作戰(zhàn)任務(wù)提供作戰(zhàn)支持。X-47B無人機(jī)具備良好的隱身性能和戰(zhàn)場生存能力，能夠攜帶各種傳感設(shè)備和內(nèi)部武器裝備（兩枚精確制導(dǎo)導(dǎo)彈），可以滿足聯(lián)合作戰(zhàn)及長時跨區(qū)域作戰(zhàn)的須求，能夠與一架K—707型加油機(jī)配合，進(jìn)行空中加油，來提高戰(zhàn)場覆蓋能力和進(jìn)行遠(yuǎn)程飛行。由于蝙蝠型無尾翼的設(shè)計，其隱身性能可應(yīng)對大部分波段的雷達(dá)和紅外探測器的探測，這樣的特性使得隱身突防成為可能。

目前國外的各型無人機(jī)系統(tǒng)之間還是處于相對獨立的狀態(tài)，信息的互聯(lián)互通還處于起步階段，各系統(tǒng)間情報的融合、目標(biāo)信息的共享、大范圍態(tài)勢的融合效率依然低下，如何能夠?qū)⒏鱾€無人機(jī)系統(tǒng)的信息實時共享將是未來發(fā)展的必然趨勢。