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军用无人机的未来发展趋势及其优劣势对比(bǐ)

 

一、军用(yòng)无人(rén)机(jī)未来发展趋(qū)势

1、隐身化

现(xiàn)阶段的(de)无人机(jī)大多(duō)没有(yǒu)什么(me)自卫能力,所以必须不断强化其隐(yǐn)身性能,从(cóng)而(ér)保证其(qí)战场(chǎng)生存性。为应对现代地(dì)面防空火力(lì)的威胁日益增强,许多(duō)先进的隐形技术被应用(yòng)到无(wú)人机的研制上。一是采用复合材料、雷达吸波(bō)材料和低噪声发动机(jī)。二是采用(yòng)限制红(hóng)外光反射技术,在机身表面涂上能够(gòu)吸(xī)收(shōu)红外光(guāng)的特(tè)制(zhì)油(yóu)漆并在发动(dòng)机燃(rán)料中注入防红外辐射的化(huà)学制剂。三是减小机身表面(miàn)缝隙,减(jiǎn)少雷(léi)达反射面。四(sì)是采用充(chōng)电表(biǎo)面涂层,使其(qí)具有(yǒu)变色的特性(xìng)。因而从地面向(xiàng)上(shàng)看,无人(rén)机具有与天空(kōng)一样的颜色(sè);从空中(zhōng)俯瞰,无人机呈(chéng)现出与大地一样的颜色。另外(wài),在不影响作战效(xiào)能的情形下,向微型化(huà)方向发展,也是提高无人(rén)机(jī)隐身性能的方法。

2、智能化

目前 无人机大多采用操(cāo)作人员(yuán)遥控的(de)方(fāng)式 这样(yàng)不仅对操作手的控制技能要求较高 还(hái)存在(zài)操作(zuò)手无法准确掌握战场(chǎng)态(tài)势的问题。无(wú)人机(jī)智能化(huà)就是 “无人机作出决定的能力”这不仅(jǐn)使(shǐ)无人机能够按照指令或者预先编制的程序(xù)来(lái)完成预定(dìng)的作战任务 对已知的威胁(xié)目标做出及时和(hé)自主的反(fǎn)应 还能对随时出现的突发事件做出(chū)及时(shí)地反应。与有人(rén)作战飞(fēi)机相比 无人作战飞机具有更高的机(jī)动性和更灵活的作战(zhàn)方式 但(dàn)目前存在的最大技术难(nán)题(tí)是它对作战态势的自动分析(xī)处理(lǐ)和(hé)对飞行姿态(tài)的准确自动控制以及对敌我(wǒ)目标的准(zhǔn)确判断。而(ér)要提高(gāo)无人机的适用范围,则必(bì)须提(tí)高其自主性。未来战(zhàn)场,或将出现以无人战斗机、无人轰炸机(jī)、无(wú)人电子战飞机和(hé)无人预警机(jī)等(děng)构(gòu)成的无人作战体系,从而颠覆人们对现有空战模式的(de)认识。

3、装备化

装备无(wú)人机是无人机的一个重要的发展方向。由于无人机(jī)能预先靠前部署,可以(yǐ)在距离(lí)所防卫(wèi)目标较远的距离上摧毁来袭的导弹,从而能够有效地(dì)克(kè)服“爱国者”或C-300等反导导弹反(fǎn)应时间(jiān)长、拦截距离近、拦截(jié)成功后的残骸对防卫目标仍有损害的缺点。

4、远(yuǎn)程化

高空长航时无人机以其高的生存力和高效(xiào)的侦察(chá)能(néng)力(lì)将使其应用不断得到扩大。美国先(xiān)进材料(liào)、结(jié)构和航空委(wěi)员会认为 未来(lái)在 20 000 m 以上飞行将不会受到限制。高空长航时无人(rén)机将会成为大气层侦察网络的一个重要组成部分 因此 各军事强国注重(chóng)提高无人机的(de)航时 来提高其遂行持续作战任务的能力(lì)。随(suí)着无人机在战场上(shàng)的广(guǎng)泛(fàn)应用 反无人(rén)机等拦(lán)截系统应(yīng)运而(ér)生 各国正(zhèng)加(jiā)强(qiáng)抗击(jī)无人(rén)机的研究。而提高无人机(jī)的速度是降低反无人机(jī)等拦截武器拦截概率的主要途径之一。

二(èr)、无(wú)人机与有人机的优劣势对(duì)比

无(wú)人机的优势:

1、无人机可以减少与保障飞行(háng)员有关的结构重量,增(zēng)加(jiā)有效载荷,成本低。

无人机对(duì)场地的要求远低(dī)于有(yǒu)人(rén)机,后勤保(bǎo)障也(yě)十分容易,有利于在战实中大规模部署与使用。无人机减少了在保障飞行员方(fāng)面的重量投入,从而相对增(zēng)加了有效(xiào)载荷,提(tí)高了搭载效率。

在使(shǐ)用维护(hù)方面,飞(fēi)行(háng)员与飞机的数量比例大(dà)约为1.3:1。而无人机这个(gè)比例相反,一个操作员可(kě)控制多架(jià)无(wú)人(rén)机,也没有训练飞机空勤人员和(hé)保持其技(jì)术所需要的昂贵训练费用(yòng);对机体疲劳寿命(即允许(xǔ)使(shǐ)用(yòng)年限或次数)要求低。

成本低。在设计制造上无需复(fù)杂的机体和种类繁多的各种机载设备,只(zhī)需一些必要(yào)的传感器。作战成本也低于远距离发射(shè)巡(xún)航导弹(dàn)或超视(shì)距空空(kōng)导(dǎo)弹的费(fèi)用,费效比好。而且使用和维护费(fèi)用低(dī),操纵人员培(péi)训相(xiàng)对简单。与(yǔ)常(cháng)规飞(fēi)机相比,使(shǐ)用维护成本可节约达50%之多。

2、无(wú)人机(jī)可以避免飞(fēi)行(háng)员伤亡、被俘等情况。能够执行危(wēi)险系数更(gèng)高(gāo)的任务。

无(wú)人机(jī)的优点很多(duō),但最重要的一(yī)点(diǎn)是可以节省大量优秀(xiù)的飞行员。要知(zhī)道空军里(lǐ)面最大(dà)的财富并不是先(xiān)进(jìn)的飞机,而是优秀的(de)飞行(háng)员,而飞行员的训练都是靠不断“喝油”锻炼出(chū)来的,一旦战争(zhēng)爆发,最无法(fǎ)承受的就是(shì)飞行员(yuán)的损失。

无人机(jī)的另一大优点是能够执行危险系数(shù)更(gèng)高的任(rèn)务。它可以深入到(dào)敌方军事要地上空实施侦察、干扰(rǎo)、引导、打击等。由于离(lí)目标近,因此侦察、打(dǎ)击(jī)的精(jīng)度高,具(jù)有一定的作(zuò)战使用优势。

飞机实现无人驾(jià)驶(shǐ)后(hòu)在理论上要比有人驾驶时(shí)更加有战斗力(lì),因为电(diàn)脑控制的战(zhàn)斗机不受飞(fēi)行员的(de)情绪和身体情况的(de)影响,在战(zhàn)斗中即(jí)不(bú)会胆怯又不会(huì)受到刺激(jī)而失去清醒的理智,电(diàn)脑按照程序控制的战斗机在(zài)作战(zhàn)过程中几乎不会出现操纵失误,越是复(fù)杂危险的飞行环境(jìng)无(wú)人战斗机的安全性就越突出(chū)。

3、无人机一般设计灵活度较高,体积(jī)原则上(shàng)无下限(xiàn),雷达反(fǎn)射面积可以比有人机(jī)小得(dé)多。

现(xiàn)代(dài)战斗机(jī)机动(dòng)性能的提高始(shǐ)终受(shòu)到飞行员承受能(néng)力的限(xiàn)制,9G的过载已经(jīng)成(chéng)为人体可(kě)承受载荷的极限,飞行员的身体承受(shòu)能力已经明显限制(zhì)了飞机性能(néng)的提高。而(ér)无人(rén)机不需要考虑(lǜ)飞行员在(zài)机动过程中的(de)耐受能力,无(wú)人战斗机(jī)现有(yǒu)技(jì)术时的(de)机动过(guò)载(zǎi)可以提高到20G的(de)标准,并且无人(rén)战斗机在理论上已(yǐ)经可以(yǐ)靠机动动作摆(bǎi)脱现役空-空导弹,其格斗空战和(hé)突(tū)防性能将会远远超过有人驾驶的同类作战飞(fēi)机。

无人机的设计自由度较(jiào)大。在设计上(shàng)无人机没(méi)有驾驶舱及相(xiàng)关的环控(kòng)救生(shēng)设备,除(chú)降低了飞机的(de)重量和成本外,还大大放宽了飞机设计的一些限制,如飞(fēi)机发(fā)动机的位置可以更加合理(lǐ)。由于不考(kǎo)虑人的因素(sù),飞(fēi)机的机动载荷因数可以更高,可以采用(yòng)更先进的气动布局、结构设计。

无人机广泛采用(yòng)玻璃纤维和其他(tā)透波(bō)材料(liào),机体外形尺寸小,发动机功率小,因(yīn)此,雷达有效反(fǎn)射面积等各种信号特征较小,不易被敌(dí)方发现(xiàn)。此外(wài),无人机不受驾驶员(yuán)生理条件的限制,因此具(jù)有较(jiào)大(dà)的飞行包(bāo)线,使无人机在空战中具有更大的生存力(lì)。由于不需要驾驶舱(cāng)顶蓬,无(wú)人机可以获得更好的空气动力(lì),从(cóng)而提高其(qí)灵活度。利用无人战斗机能(néng)够在地(dì)面上构建(jiàn)虚拟座舱,这比(bǐ)飞机上(shàng)安装任(rèn)何装置都有效。尤(yóu)其是对于执(zhí)行制空任务而(ér)言,环境感知是很重要的。地面飞行员可以(yǐ)控(kòng)制他们的无(wú)人战(zhàn)斗(dòu)机,执行任务(wù)时更舒(shū)适(shì),更灵活(huó),不会让相关人员疲劳。

4、无(wú)人机因体积上更为灵活,平台适应性更强,特别(bié)是(shì)在海军平台的使用(yòng)上,作(zuò)战灵活性更高(如手抛等形式)。

无(wú)人机在体(tǐ)积和重量(liàng)上更为(wéi)灵活,可由航母、驱护(hù)舰、潜(qián)艇等多种海上(shàng)平(píng)台搭载。有(yǒu)报道称中国海(hǎi)军正在(zài)具(jù)备这(zhè)种能力,据日本防卫省称,本月8-9日,包括导弹驱逐(zhú)舰和护卫舰在内(nèi)的(de)11艘(sōu)中国海军舰(jiàn)艇(tǐng)编(biān)队开往东南方向,进行(háng)军事训练。当时(shí),正在进行警戒巡逻(luó)的日本海(hǎi)上自卫队飞机拍摄到了中国舰艇附近的无人机(jī)照片。随(suí)后,无人机在甲板上着陆。

 无人机的劣(liè)势:

自(zì)立作战(zhàn)能力不足,存在单点失(shī)效性

首先,无人机自(zì)立(lì)作战(zhàn)能力不足(zú),智能化程度不足以达到人类的水平(píng)。无人机在大部分时(shí)间由计算机操纵,而计算机只“照章办事”,遇到程(chéng)序没有考虑到(dào)的情况(kuàng)就不(bú)知(zhī)所措(cuò)。例(lì)如(rú),无人(rén)机不能对付意外事件,实际战(zhàn)斗(dòu)中经常出现误击等问题。

其(qí)次,无人(rén)机存在单(dān)点失效性,生存力低。在(zài)与具有较强防空能力的对手作战时,无人(rén)机(jī)的损失会很大。此外,在战争中一(yī)旦敌军摧毁(huǐ)了(le)指挥(huī)中心,那么所有无人战斗机便会(huì)丧失效用(yòng)。

第三,无人机战(zhàn)损率较(jiào)高。1999年北约空袭南(nán)联盟时,美国“捕食者”无(wú)人机和法国使(shǐ)用的CL-289无人机损(sǔn)失都(dōu)很(hěn)大,北约承认损失21架(jià),南联盟宣(xuān)称击(jī)落30架。其中(zhōng)有4架直接(jiē)被防空火力击落,其(qí)它型(xíng)号多架(jià)被轻型防空火(huǒ)力击毁。这些无人机(jī)飞行高度不高,在目标(biāo)上空的巡逻时间稍长,各种地(dì)面火(huǒ)力对它(tā)都有(yǒu)威胁。

2003年美英(yīng)联(lián)军攻打伊(yī)拉克(kè)共使用4架“全球鹰”,22架“捕食者”和(hé)若干架“不(bú)死鸟”等无(wú)人机,“捕食(shí)者(zhě)”被击(jī)落(luò)最少3架(jià),其它小(xiǎo)型的损失更大。而(ér)实际上(shàng)战(zhàn)争开始后经美空军(jun1)打(dǎ)击压制,南联(lián)盟和伊拉克(kè)当时的防空力量都很弱(ruò)。

航线(xiàn)一般比较固定,容易受到干扰,存在通信延(yán)迟和信号(hào)安全问题(tí)

第四,无人机的飞行速度(dù)和航线一般比较(jiào)固定,很容易受到干扰以及人员因素的影响(xiǎng)。例如,无人机(jī)速度慢,抗(kàng)风和抗乱气流能力(lì)差,飞行过程(chéng)较容易受天气影响(xiǎng)。美军(jun1)在科(kē)索沃使(shǐ)用的情况表明,在多山地形使用,起(qǐ)伏的山峦引起乱流,急速(sù)下降气流可(kě)能使之(zhī)坠毁。同时,无(wú)人(rén)机结冰的飞(fēi)行高度比过去(qù)预计(jì)的要低,在海(hǎi)拔30004500米的高度(dù)上,连续飞行1015分钟后(hòu)就会使飞机受(shòu)损。

科索沃作战78天的任务期间,由于天气影响,共有15架次“猎(liè)人”无人机提前返(fǎn)回、13架次延期执(zhí)行任务、44架次被取消(xiāo),1架(jià)因天(tiān)气关系严重受损。

第五,无人(rén)战斗机还存在(zài)通信滞后性。虽然无线电通(tōng)信能够迅速传播(bō),但在空(kōng)战(zhàn)过程中反(fǎn)应(yīng)时间也是至关重要的,通过数据链的人(rén)类地面指挥仍会(huì)存在信号延迟。

最后,无人机(jī)一直存在两个重要(yào)缺陷,即通过数据链的人类地面指挥存在信号延迟和无法确保信号的安全。这两大问题一旦能够(gòu)得到解(jiě)决,无(wú)人(rén)机替代(dài)有人机将不再是幻想。

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