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【科技评论】无人机——现代战争的新宠

2014-07-10 专注于科技创新: 战略前沿技术

  在伊拉克战争中,美军投入一架“全球鹰”无人机,携带的高性能侦察载荷能在高空准确识别各种飞机、导弹和车辆的类型,甚至能清晰分辨出汽车轮胎的齿纹,仅执行了占总数3%的空中拍摄任务和5%的高空侦察架次,却发现了超过55%的敌方时敏目标。


  无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。它具有环境适应能力强、机动性能好、效费比高、用途广泛、无人员伤亡风险等多种优势,在现代战争中得到越来越广泛的应用,是世界各国争相发展的高新技术装备。随着大量新技术在无人机上的应用和智能化程度的提高,无人机将实现从地面、水面、车辆、舰船、潜艇、飞机、航天器等平台上起飞或回收,集侦察监视、情报传输、电子对抗和火力打击于一体,能够独立或与有人系统协同执行任务,成为主导现代战争进程、改变战争形态的重要装备。


  空中漂浮的幽灵


  2014年5月24日,一架来自美国关岛的“全球鹰”无人侦察机抵达日本三泽空军基地,试图监视正在举行的中俄海上联合演习。“全球鹰”无人机航程可达26000km,巡航高度20km,巡航速度480km/h,续航时间大于42h,该无人机携带多光谱成像侦察设备和合成孔径雷达(SAR),分辨率可达到0.1m,并将信息经卫星等数据链实时传输给指挥中心,可识别敌方伪装的武器装备,使战场态势近乎呈现透明状态。在伊拉克战争中,美军投入一架“全球鹰”无人机,携带的高性能侦察载荷能在高空准确识别各种飞机、导弹和车辆的类型,甚至能清晰分辨出汽车轮胎的齿纹,仅执行了占总数3%的空中拍摄任务和5%的高空侦察架次,却发现了超过55%的敌方时敏目标,帮助美军摧毁了伊军13个地空导弹连、50个地空导弹发射架、300套导弹发射箱、70辆地空导弹发射车和300辆坦克(占伊军坦克总数的38%)。


  除大型无人机外,中小型甚至微型无人机在战场中也发挥着巨大的作用。美国麻省理工学院研制的“黑寡妇”微型无人机,起飞重量60g,长度和翼展都不超过15 cm,具有难以被敌方探测的特点,可以在障碍物或建筑物之间穿梭飞行,实时获取局部战场信息,或附在某些物体上,进入办公室或会议室等敏感区域,搜集视听信息。未来进一步采用纳米仿生技术,无人机将演变为微型甚至极微型装置,可以模仿鸟类或昆虫的外形,栖息到房间内部侦察信息,就像空中漂浮的幽灵,形成无处不在、无孔不入、无所不能的空中侦察手段。


  悄无声息的杀手


  无人机除了执行传统的战场情报侦察监视任务外,还可挂载弹药,形成“发现即摧毁”的打击能力。美国的“捕食者”无人机除携带侦察设备外,还可挂载“海尔法”反坦克导弹和“毒刺”防空导弹等精确制导武器。“捕食者”无人机使用时可在美国本土基地的操作下,从海外基地起飞,快速飞抵预定区域并执行长时间侦察监视和目标搜索任务,发现目标后可以像幽灵一样悄无声息地跟踪,并将目标图像实时传送回指挥中心,一旦目标被确认,后方操作人员只需轻点鼠标,机载导弹就将攻击目标,这种作战方式在续航时间和战场“零伤亡”方面优于有人驾驶战斗机,而在作战实时性方面又优于巡航导弹,因此成为十几年来美国执行“斩首行动”和“定点清除”的首选。在阿富汗战争、伊拉克战争和近期的反恐作战中,“捕食者”无人机多次发现并投放精确制导武器摧毁目标,与有人驾驶战斗机配合执行作战任务,并曾与米格-25交战,成为世界上第一种进行空空格斗作战的无人机,一个文明的“天空之眼”悄然变身为邪恶的“空中杀手”。


  美国国防部国防预先研究计划局、美国空军、海军共同参与研发的X-47B无人机于2013年成功进行了航母起降试验。该飞机是一种集压制敌防空火力、实施电子战攻击、执行侦察搜索和救援任务于一体的无人机,外形上采用隐身性最好的无尾式飞翼布局,结构上广泛使用复合材料、雷达吸波材料及红外隐身技术等,雷达散射截面积低至0.01m量级,具有宽带、全向的低可观测性,可规避敌方防空系统警戒雷达和火控雷达探测,这使得X-47B无人机能悄无声息地飞临战场,携带重量超过1吨的精确制导武器对敌纵深战略目标进行毁灭性打击,成为美国未来“空海一体战”的开路先锋。


  此外,美国正在研究“联合无人空战系统”,以期在高威胁环境下执行空中格斗、压制敌防空力量和电子攻击等任务。同时,还开展了具备电磁脉冲攻击和信息网络攻击等能力的新型无人机研究,通过释放电磁脉冲武器对敌方信息网络设备进行硬摧毁,或侵入敌方信息网络,干扰敌方指挥,打乱敌方部署,迟滞敌方行动,从而达到“不战而屈人之兵”的效果。


  高新技术的结晶


  以美国为代表的西方国家,在无人机领域,开展了大量高新技术研究工作,才使无人机在战争中表现出卓越的性能。采用轻型材料和新翼型大幅增加了无人机的续航时间;采用先进的信号处理与通信技术提高了无人机的图像处理能力和信息传输速度;采用先进的隐身技术使得无人机难以被敌雷达探测;采用先进的光电与雷达成像技术,使无人机能穿透树叶和伪装,在20km高空分辨30cm的物体。例如,英国的“雷电之神”无人机装有隐形装置,几乎不会被地面雷达发现,自动人工智能系统和识别系统使它能够对敌方进行监视和侦察,可以在卫星监控下达到地球任何一个角落。


  美国洛克希德·马丁公司下属的“臭鼬工厂”近期披露了一种SR-72高超声速无人机,使用涡轮组合循环发动机(TBCC),在起飞阶段使用涡轮模态,随着飞行马赫数的提高,发动机将依次过渡到亚声速燃烧冲压模态和超声速燃烧冲压模态,直至把飞机由静止加速到马赫数6,该无人机可以在30公里高度的临近空间飞行,执行情报、监视、侦察、打击任务,因其飞行高度高,地面防空装备难以实施拦截。


  由此可见,大量前沿技术的新突破在无人机领域均得到了广泛的应用,支撑了无人机性能的不断提升,成为无人机在现代战争中发挥制胜作用的关键。


  未来战场的生力军


  美国安全中心官网2014年5月21日报道,美国著名智库新美国安全中心在《战场机器人I:作战范围持续能力与危情处置》报告中针对美国四大军种提出了大力发展无人机的建议。空军应研发多飞行器控制技术,允许单兵同时控制多个飞行器以提高操作效率和战斗力;开展高空长航时飞行器编队研究,以便在卫星广泛失效时组建可伸缩的空中导航通信层;研发低成本无人机执行高危任务,如破坏和压制敌军防空圈等。海军在进行无人舰载空中监视与打击飞机(UCLASS)项目的同时,应投资研发隐身纵深攻击型号。陆军应为MQ1C“灰鹰”无人机制定复合远程操作概念,即操控人员可在本土远程操控“灰鹰”,降低成本并增加作战能力。海军陆战队应开展中高空长航时无人机的研制,例如“捕食者”和“死神”等,可以从两栖攻击舰起飞,为海军陆战队提供监视与近程空中支援。


  美国联邦政府资讯网预计,未来5年,国防部将把年度无人机采购预算增加近一倍,使之达到155亿美元。无人机研制与采购预算将在未来5年保持强劲增长。彭博社预计,2019财年155亿美元无人机支出中的与88亿美元(占57%)将用于为军队购买无人机。空军40亿美元的采购经费大部分将用来购买83架MQ-9“死神”无人机和升级现有无人机群。海军计划将38亿美元无人机采购预算中的近32亿美元用来购买16架MQ-4C“人鱼海神”海上侦察机。


  可以预计在不远的将来,无人机将发展成为一个崭新的大家族,既有执行抵近侦察和特种渗透任务的纳米微型无人机,也有执行歼击、对地攻击、电子干扰等任务的中型无人机,还有执行战略轰炸、快速全球打击任务的大型无人机。这些无人机的智能化程度和作战能力都将大幅度提高,在地面人员的预先部署和远程指挥下,无人机将成为维护国家安全、改变交战规则的主战装备。


(来源:国科环宇)

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