無人偵察機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是什么？

【專家解說】：　　經(jīng)過近年大量無人機(jī)的研制和多次戰(zhàn)爭使用，對無人機(jī)的有缺點(diǎn)已經(jīng)可以得到一些量化的概念。 　　優(yōu)點(diǎn)主要有幾個方面。 　　其一，避免犧牲空勤人員，較易解決入侵其它國家失事或被擊落后由于飛行人員被俘引起的外交糾紛。 　　其二，無人機(jī)尺寸可以相對較小、隱身性好，因而難于被敵人發(fā)現(xiàn)和擊落。 　　其三，無人機(jī)設(shè)計時不受駕駛員生理?xiàng)l件限制，可以有很大的強(qiáng)度，例如20～24g(即機(jī)體可承受相當(dāng)本身重量20～24倍的力量)，可具有較大的機(jī)動性，在作戰(zhàn)中有更好的生存力；不需要人員生存保障系統(tǒng)(如氣密座艙)和應(yīng)急救生系統(tǒng)(如彈射座椅)等，可比同級別有人飛機(jī)減輕重量約30%～40%。 　　其四，制造成本與壽命周期費(fèi)用低。因成本與飛機(jī)重量基本上成比例。而且在使用維護(hù)方面，飛行員與飛機(jī)的數(shù)量比例大約為1.3:1。而無人機(jī)這個比例相反，一個操作員可控制多架無人機(jī)，也沒有訓(xùn)練飛機(jī)空勤人員和保持其技術(shù)所需要的昂貴訓(xùn)練費(fèi)用；對機(jī)體疲勞壽命(即允許使用年限或次數(shù))要求低，估計單價有可能比同級別有人飛機(jī)省70%。 　　其五，無人機(jī)也可以無維護(hù)式存儲。導(dǎo)彈與無人機(jī)之間的競爭主要在壽命周期費(fèi)用上。若使用可發(fā)射導(dǎo)彈的中型無人攻擊機(jī)，預(yù)計在壽命周期內(nèi)執(zhí)行15次任務(wù)，采用無維護(hù)式存儲，這樣與同樣作戰(zhàn)效能一次性使用的“戰(zhàn)斧”式巡航導(dǎo)彈相比(單價約140萬美元)，其效費(fèi)比要高得多。 　　其六，適應(yīng)任務(wù)范圍很廣。同一種無人機(jī)只要更改設(shè)備即可完成不同任務(wù)，例如光學(xué)偵察、電子對抗或通信聯(lián)絡(luò)等。 　　無人機(jī)的缺點(diǎn)主要有以下方面。 　　其一，生存力低。在與具有較強(qiáng)防空能力的敵人作戰(zhàn)時，無人機(jī)的損失會很大。例如1999年北約空襲南聯(lián)盟時，美國“捕食者”無人機(jī)和法國使用的CL-289無人機(jī)損失都很大，北約承認(rèn)損失21架，南聯(lián)盟宣稱擊落30架。其中有4架直接被防空火力擊落，其它型號多架被輕型防空火力擊毀。這些無人機(jī)飛行高度不高，在目標(biāo)上空的巡邏時間稍長，各種地面火力對它都有威脅。2003年美英聯(lián)軍攻打伊拉克共使用4架“全球鷹”，22架“捕食者”和若干架“不死鳥”等無人機(jī)，“捕食者”被擊落最少3架，其它小型的損失更大。而實(shí)際上戰(zhàn)爭開始后經(jīng)美空軍打擊壓制，南聯(lián)盟和伊拉克當(dāng)時的防空力量都很弱。 　　其二，無人機(jī)速度慢，抗風(fēng)和抗亂氣流能力差，飛行過程較容易受天氣影響。美軍在科索沃使用的情況表明，在多山地形使用，起伏的山巒引起亂流，急速下降氣流可能使之墜毀。同時，無人機(jī)結(jié)冰的飛行高度比過去預(yù)計的要低，在海拔3000～4500米的高度上，連續(xù)飛行10～15分鐘后就會使飛機(jī)受損?？扑魑肿鲬?zhàn)78天的任務(wù)期間，由于天氣影響，共有15架次“獵人”無人機(jī)提前返回、13架次延期執(zhí)行任務(wù)、44架次被取消，1架因天氣關(guān)系嚴(yán)重受損。 　　其三，不能對付意外事件。它大部分時間由計算機(jī)操縱，而計算機(jī)只“照章辦事”，遇到程序沒有考慮到的情況就不知所措。 所以無人機(jī)應(yīng)變能力不大。 　　但如果為克服這些缺點(diǎn)而將無人機(jī)研制成一種高速、抗損能力強(qiáng)的航空器，它上述的一些優(yōu)點(diǎn)就會喪失。這是所有軍用裝備研制中必須面對的平衡問題。 　　現(xiàn)狀和前瞻 　　無人機(jī)已普遍用于空軍、陸軍和海軍。三個軍種所需要的無人機(jī)不同，因?yàn)槿蝿?wù)要求和使用條件差別很大。不過也有一些無人機(jī)可以三軍通用。 　　空軍無人機(jī) 其主要任務(wù)是戰(zhàn)略偵察、電子干擾、通信中繼、戰(zhàn)區(qū)目標(biāo)搜索、攻擊后效果判斷和作為誘餌等。誘餌機(jī)主要用來冒充轟炸機(jī)欺騙對方防空系統(tǒng)或誘使對方雷達(dá)開機(jī)和地面防空武器開火以暴露目標(biāo)。今后無人機(jī)的任務(wù)將增加對地攻擊、空戰(zhàn)，甚至擬用來代替衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航或氣象探測。上述有些任務(wù)宜采用高空長航時無人機(jī)，而對地任務(wù)則飛行高度不應(yīng)太高，以3000～7000米較好。 　　美國空軍有大型的無人機(jī)如“全球鷹”(編號RQ-4)。起飛重量達(dá)11635千克，其中燃料約6600千克，與現(xiàn)代殲擊機(jī)差不多，但機(jī)翼細(xì)長(翼展35.4米，相當(dāng)于波音737-400客機(jī))以利高空飛行減少阻力。機(jī)上設(shè)備主要有對地搜索雷達(dá)、光電探測系統(tǒng)、紅外探測系統(tǒng)?？呻S時發(fā)現(xiàn)地面上的地地導(dǎo)彈陣地以及導(dǎo)彈發(fā)射時噴口發(fā)出的紅外線。平均每日可探測地面面積約103700平方千米，錄取數(shù)據(jù)實(shí)時向地面站傳輸，或通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到更遠(yuǎn)的地面站。它也可以與美國國防偵察衛(wèi)星、E-8飛機(jī)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。飛行高度約19000米，最大續(xù)航時間24小時。2006年投產(chǎn)的改進(jìn)型將換裝更細(xì)長的新機(jī)翼，用來代替U-2偵察機(jī)，續(xù)航時間35小時，并擬用于電子戰(zhàn)、地地導(dǎo)彈預(yù)警和虛擬衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)(GPS)。4架“全球鷹”轉(zhuǎn)發(fā)經(jīng)過放大的加密GPS信號，在戰(zhàn)場高空組成一個虛擬的GPS星座，可以覆蓋300平方千米的戰(zhàn)區(qū)，足以對抗敵方對GPS系統(tǒng)的干擾。 　　在試驗(yàn)的長航時無人機(jī)中還有利用太陽能的型號，如美國“太陽神”(Helios)型。這型無人機(jī)采用細(xì)長(展弦比31)機(jī)翼，翼展75米，沒有機(jī)身和尾翼，只在機(jī)翼下有5個較厚垂直翼面，里面可裝蓄電瓶、遙控設(shè)備等。有14個電動機(jī)帶動螺旋槳伸出機(jī)翼前緣拉著飛機(jī)前進(jìn)。翼面上全是太陽能電池板。機(jī)上蓄電瓶在有陽光時把多余能量存起來，留到太陽下山后使用。它可自行從機(jī)場起飛和著陸，但飛行速度很慢，表速是30千米/小時左右，最大飛行高度約21000米，此時真速為120千米/小時。計劃能在20000米高度飛行4天。機(jī)上可裝載重量100千克耗電1千瓦的偵察設(shè)備。這套設(shè)備與低軌道衛(wèi)星上使用的相當(dāng)。衛(wèi)星運(yùn)行高度180千米，而這種無人機(jī)實(shí)際偵察飛行高度為18-20千米，因此后者的偵察效果(主要指分辨率等)將按比例提高10倍以上。但這型無人機(jī)太脆弱，初期試飛曾經(jīng)空中解體，有效載重也太小，還難以正式使用。 　　20世紀(jì)80年代開始使用小型活塞式偵察無人機(jī)。美國、以色列等國都在積極研制。因?yàn)轱w行高度不高，拍攝到的地面景物十分清楚，而且機(jī)體體積及飛行聲音很小，對方如沒有思想準(zhǔn)備，地面人員不易發(fā)現(xiàn)，所以偵察和監(jiān)視的效果很好。這類無人機(jī)最有名的是美國“捕食者”(編號RQ-1，也譯為“掠奪者”、“食肉獸“等)，速度只有200千米/小時，飛行高度不超過7000米。起飛重量約900千克，最長留空時間20小時左右。阿富汗戰(zhàn)爭以來，美軍每次作戰(zhàn)都使用?，F(xiàn)有多種改型，偵察和通信設(shè)備最新的是RQ-1L型，另一試驗(yàn)是用“捕食者”在翼下帶兩個更小型的無人偵察機(jī)用于惡劣環(huán)境監(jiān)視探測，并告之有關(guān)單位。 　　在攻擊型無人機(jī)方面，2003年3月22日美國“捕食者”無人機(jī)用“海爾法”反坦克導(dǎo)彈攻擊伊拉克的一個ZSU-23自行高炮陣地取得成功，也曾擊毀過巴格達(dá)市中心新聞部的衛(wèi)星天線。在這些成功戰(zhàn)例的鼓舞下，正在研制一種加長機(jī)身的“捕食者”對地攻擊型MQ-1L，掛“毒刺”型空空導(dǎo)彈。另一改型MQ-9也在進(jìn)行中。它可以掛載JDAM制導(dǎo)炸彈、“響尾蛇”空空導(dǎo)彈或“沉默眼”無人光學(xué)偵察滑翔機(jī)。此外，美空軍已試驗(yàn)用“全球鷹”無人機(jī)改為帶武器的無人攻擊機(jī)，可掛12枚“洛卡斯”(LOCAAS)小型巡航導(dǎo)彈或2枚JDAM炸彈?，F(xiàn)在無人攻擊機(jī)需要解決的是目標(biāo)識別和目標(biāo)自動分配問題，否則很可能發(fā)射的武器統(tǒng)統(tǒng)打一個目標(biāo)，而不少目標(biāo)卻無“彈/機(jī)”去打。 　　同時，美空軍對新型無人作戰(zhàn)飛機(jī)(UCAV)的研制也投入大量人力物力，如研制試驗(yàn)機(jī)X-45。第一架A型已于2002年5月22日首飛。該機(jī)能高效價廉遂行防空壓制和對地攻擊任務(wù)。 　　新的X-45C為任務(wù)增強(qiáng)型，隱身性更好，飛機(jī)尺寸和重量加大，翼展14.7米，換裝推力更大的F404-GE-102D型發(fā)動機(jī)，設(shè)計起飛重量16570千克，有效載重2040千克，作戰(zhàn)半徑2400千米。機(jī)身2個武器艙內(nèi)能掛JDAM和新的小直徑精密制導(dǎo)炸彈(SDB)。它能同時滿足空、海軍的要求。該機(jī)計劃2006年首飛，2008年試用，2010年服役。 　　UCAV在對地攻擊過程中，很大程度依賴高速數(shù)據(jù)鏈。目前，X-45系統(tǒng)還離不開地面控制站?？刂普臼强蓹C(jī)動的，隨時能轉(zhuǎn)移到適當(dāng)位置甚至可以靠近作戰(zhàn)前線。根據(jù)計劃，將由一座地面控制站同時操縱2～4架X-45，然后進(jìn)行分別作戰(zhàn)。事實(shí)上每架UCAV都能自主飛行，只有在接近目標(biāo)時才需要控制指揮。在起降階段，必要時操縱員可以目視遙控。而X-45C將增加自主作戰(zhàn)能力，并允許戰(zhàn)斗機(jī)、預(yù)警機(jī)和軍艦等平臺進(jìn)行控制。 　　法國也在用縮比無人機(jī)研究如何依靠“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)控制無人機(jī)作戰(zhàn)以及無人機(jī)之間的協(xié)調(diào)與指揮問題?？諔?zhàn)型無人機(jī)要求自身智能程度很高，否則無論如何是打不過有人駕駛飛機(jī)的。以目前智能計算機(jī)的研究水平來看，十年八年內(nèi)難以使空戰(zhàn)無人機(jī)達(dá)到自主空戰(zhàn)能力，但研究工作還是不斷的。技術(shù)難點(diǎn)主要是在目標(biāo)自動識別和空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)應(yīng)對方面，估計初期只能在有人飛機(jī)指揮引導(dǎo)之下進(jìn)行空戰(zhàn)。 　　至于無人作戰(zhàn)飛機(jī)與飛機(jī)聯(lián)合飛行并適應(yīng)如起降、等待、防撞等交通管制問題，已做過驗(yàn)證飛行并取得成功。 　　陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)無人機(jī) 陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)用的無人機(jī)主要是進(jìn)行戰(zhàn)場偵察、搜索目標(biāo)和協(xié)助炮兵作戰(zhàn)等等，對于空軍用的小型無人機(jī)，只要解決了原地起飛和回收問題也可使用。但陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)主要是發(fā)展微型無人機(jī)。 　　美國國防遠(yuǎn)景研究計劃局認(rèn)為15厘米長度是微型無人機(jī)的最佳尺寸，并決定據(jù)此來推動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。這種無人機(jī)是要為陸軍排一級分隊(duì)提供戰(zhàn)場環(huán)境探測能力o它應(yīng)能在樹梢下、郊區(qū)峽谷或是建筑物間飛行。在空中停留30～60分鐘，能以40～80千米/小時的速度巡航，飛至3～10千米遠(yuǎn)，可以用手投放發(fā)射出去并根據(jù)遙控指令或預(yù)定程序返回。這種無人機(jī)還要求能用類似于“掌上電腦”大小的地面工作站控制。由于尺寸小、重量輕，微型無人機(jī)在噪聲、雷達(dá)反射截面和可視度方面具有先天的隱身性能。它也可放在窗臺上用于觀察房間里或街道上正在發(fā)生的事件。該系統(tǒng)必須只依靠簡單的后勤保障就能工作，在戰(zhàn)場環(huán)境下易于維修，且價格便宣。 　　這類無人機(jī)不一定采取常規(guī)飛機(jī)的機(jī)翼加平尾布局，因?yàn)樗俣嚷?、尺寸小，所以空氣的粘性作用相對于大尺寸飛行器嚴(yán)重(即所謂雷諾數(shù)效應(yīng)，雷諾數(shù)越大，粘性作用相對越弱，摩擦阻力系數(shù)越小，所以雷諾數(shù)相對來說大一些較好)，微型無人機(jī)阻力系數(shù)大，升力系數(shù)小，機(jī)翼很易因氣流分離而失速。機(jī)翼升力與全機(jī)阻力比例(稱升阻比)只有大飛機(jī)的三分之一左右。尤其是不宜用細(xì)長機(jī)翼以免翼弦長度更小(雷諾數(shù)更小)?，F(xiàn)在正在試驗(yàn)用旋翼或撲翼的方式產(chǎn)生升力。但不管用什么構(gòu)形，由于速度低，微型無人機(jī)抗風(fēng)能力差的問題仍難以解決。 　　美國在研的微型無人機(jī)有多種，翼展12～15厘米，有的用電動機(jī)帶動螺旋槳作動力，有的安裝微渦噴發(fā)動機(jī)，起飛重量50～90克。歐洲不少國家，如法國也在發(fā)展微型無人機(jī)。但在硝煙彌漫能見度很低的戰(zhàn)場環(huán)境下，或街道巷戰(zhàn)陣陣?yán)滹L(fēng)中，它到底能起多大作用還需進(jìn)一步驗(yàn)證。目前似尚未有國家裝備使用。 　　美陸軍最新使用的小型戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)稱“影子200”(編號RQ-7)，翼展4米，有效載荷27千克，動力裝置是活塞式發(fā)動機(jī)。每套這種戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)（TU-AV）系統(tǒng)包括4架無人機(jī)、J2個地面控制站、2個地面數(shù)據(jù)終端、1個液壓起飛發(fā)射器、1個自動著陸系統(tǒng)和1個無人機(jī)運(yùn)輸設(shè)備。2003年4月16日，一架這種無人機(jī)在韓國上空靠近朝鮮邊境墜毀，可見這種無人機(jī)系統(tǒng)已部署在韓國。 　　美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)使用的小型無人機(jī)稱“銀狐”，翼展2米，重9千克，用航?；钊桨l(fā)動機(jī)，續(xù)航時間5小時。機(jī)上設(shè)備很先進(jìn)，有GPS自主導(dǎo)航儀，黑白、彩色和紅外三種攝像機(jī)，可實(shí)時向一線部隊(duì)的小型控制站傳送情報。 　　海軍無人機(jī) 海軍對無人機(jī)的要求除了戰(zhàn)略偵察外與空軍相似，但在艦艇上使用條件更嚴(yán)酷。海面風(fēng)速平均比陸地大，起降的難度更高。所以海軍無人機(jī)要求能垂直起降，而且速度不能太慢，否則風(fēng)大時無法飛到預(yù)定空域或返回本艦。風(fēng)速如果大于無人機(jī)速度，頂風(fēng)時無人機(jī)相對地/海面是后退的，而正側(cè)風(fēng)時則可能被風(fēng)吹翻墜毀。所以微型無人機(jī)難以使用，無人駕駛直升機(jī)則很受青睞，如美海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)使用的RQ-8A。 　　海軍用的無人機(jī)要能進(jìn)行反艦、反潛作戰(zhàn)或完成中近距離的“指揮、控制、通信、計算機(jī)、情報、監(jiān)視和偵察”(C4ISR)任務(wù)。至于戰(zhàn)區(qū)和更大范圍的情報可以靠信息網(wǎng)絡(luò)提供。 　　美海軍也在研制作戰(zhàn)無人機(jī)(U-CAV-N)，如試驗(yàn)機(jī)X-46。它們基本上從空軍的X-45派生出來，大小也差不多。美國國防部已準(zhǔn)備將兩個項(xiàng)目合并為一個辦公室統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)。海軍型的難點(diǎn)為：艦上要垂直彈射起飛并能在有限空間(如艦上直升機(jī)平臺)著陸。當(dāng)然如果只是在航母上使用，那問題就簡單得多。 　　潛艇上使用的多用途無人機(jī)也正在作概念性探討。洛·馬公司擬發(fā)展一種可從潛水狀態(tài)“俄亥俄”級發(fā)射的無人機(jī)。發(fā)射裝置是用潛艇上的24個直徑2.24米發(fā)射筒，使用火箭助推。美海軍已將4艘該級潛艇改成常規(guī)武器潛艇(SS-GN)。這種無人機(jī)長5.4米，具有折疊機(jī)翼和非常良好的隱身能力，作戰(zhàn)半徑為1100千米，可攜帶450千克有效載荷，其中包括小直徑炸彈和“洛卡斯”微小型巡航導(dǎo)彈。它在任務(wù)結(jié)束時濺落到水下，由潛在水中的潛艇回收。除用于情報、監(jiān)視和偵察外，還可用于攻擊艦艇和目標(biāo)破壞評估等任務(wù)。