4.腾云驾雾——空中机器人

军用侦察无人机
空中机器人又叫无人机,近年来在军用机器人家族中,无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。80多年来,世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的,无论从技术水平还是无人机的种类和数量来看,美国均居世界首位。

军用侦察无人机——“先锋”
纵观无人机发展的历史,可以说现代战争是推动无人机发展的动力。
越南战争期间美国空军损失惨重,为此美国空军较多地使用了无人机。如“水牛猎手”无人机在北越上空执行任务2500多次,超低空拍摄照片,损伤率仅4%;AQM—34Q型147“火蜂”无人机飞行500多次,进行电子窃听、电台干扰、抛撒金属箔条及为有人飞机开辟通道等。
在1982年的贝卡谷地之战中,以色列军队通过空中侦察发现叙利亚在贝卡谷地集中了大量部队。6月9日,以军出动美制E—2C“鹰眼”预警飞机对叙军进行监视,同时每天出动“侦察兵”及“猛犬”等无人机70多架次,对叙军的防空阵地、机场进行反复侦察,并将拍摄的图像传送给预警飞机和地面指挥部。这样,以军准确地查明了叙军雷达的位置,接着发射“狼”式反雷达导弹,摧毁了叙军不少的雷达、导弹及自行高炮,迫使叙军的雷达不敢开机,为以军有人飞机攻击目标创造了条件。
1991年爆发了海湾战争,在整个战争期间,“先锋”无人机是美军使用最多的无人机种,美军在海湾地区共部署了6个先锋无人机连,总共出动了522架次,飞行时间达1640小时。那时,不论白天还是黑夜,每天总有一架先锋无人机在海湾上空飞行。而在威斯康星号和密苏里号军舰上起飞的先锋无人机就有151架次,飞行了530多个小时,完成了目标搜索、战场警戒、海上拦截及海军炮火支援等任务。
这种无人机也成了美国陆军部队的开路先锋。它为陆军进行空中侦察,拍摄了大量的伊军坦克、指挥中心及导弹发射阵地的图像,并传送给直升机部队,接着美军就出动“阿帕奇”攻击型直升机对目标进行攻击,必要时还可呼唤炮兵部队进行火力支援。先锋机的生存能力很强,在几百架次的飞行中,仅有一架被击中,有4~5架由于电磁干扰而失事。
除美军外,英、法、加拿大也都出动了无人机。如法国的“幼鹿”师装备有一个“马尔特”无人机排。当法军深入伊境内作战时,首先派无人机侦察敌情,根据侦察到的情况,法军躲过了伊军的坦克及炮兵阵地。
1995年波黑战争中,因部队急需,“捕食者”无人机很快就被运往前线。在北约空袭塞族部队的补给线、弹药库、指挥中心时,“捕食者”发挥了重要的作用。它首先进行侦察,发现目标后引导有人飞机进行攻击,然后再进行战果评估。它还为联合国维和部队提供波黑境内主要公路上军车移动的情况,以判断各方是否遵守了和平协议。

军用机器人——“捕食者”
美军因而把“捕食者”称作“战场上的低空卫星”。其实卫星只能提供战场上的瞬间图像,而无人机可以在战场上空长时间盘旋逗留,因而能够提供战场的连续实时图像,无人机还比使用卫星便宜得多。
科索沃战争是世界局部战争中使用无人机数量最多、无人机发挥作用最大的战争。无人机尽管飞得较慢,飞行高度较低,但它体积小,雷达及红外特征较小,隐蔽性好,不易被击中,适于进行中低空侦察,可以看清卫星及有人侦察机看不清的目标。
在科索沃战争中,美国和其他国家总共出动了6种不同类型的无人机约200多架,它们有:美国空军的“捕食者”、陆军的“猎人”及海军的“先锋”;德国的CL—289;法国的“红隼”、“猎人”,以及英国的“不死鸟”等无人机。
无人机在科索沃战争中主要完成了以下一些任务:中低空侦察及战场监视、电子干扰、战果评估、目标定位、气象资料搜集、散发传单以及营救飞行员等。
科索沃战争不仅大大提高了无人机在战争中的地位,而且引起了各国政府对无人机的重视。美国参议院武装部队委员会要求,10年内军方应准备足够数量的无人系统,使低空攻击机中有三分之一是无人机;15年内,地面战车中应有三分之一是无人系统。这并不是要用无人系统代替飞行员及有人飞机,而是用它们补充有人飞机的能力,以便在高风险的任务中尽量少用飞行员。无人机的发展必将推动现代战争理论和无人战争体系的发展。
知识小百科
驰骋长空——中国无人机
我国在很早时候就开始重视和研制无人机了,这为未来国家安全保障打下了很好的基础。“战鹰”和“暗箭”就是我国无人机中的佼佼者。
“战鹰”是一款无人攻击机,主要执行压制/摧毁防空、纵深打击、高威胁区域战场侦察、时敏目标打击等任务。我国从1994年就开始启动“无人战鹰”的应用研究工作,并在2002年已经把无人战机送上了天空。
“暗剑”无人机采取的是双垂尾和鸭式前翼等技术,明显具有高速高机动性作战飞机的特征;它可以躲避雷达侦测,主要将用于未来对空作战。在未来战时,“暗剑”将通过预警机指挥,利用它的隐形和高速突入敌方空域,对敌方重点军事目标进行清除攻击。
“暗剑”研发成功,意味着我国的无人机已经跻身世界先进行列。
细小玲珑——微型无人机
微型无人机是20世纪90年代中期才出现的,采用了当今顶尖的高新技术。它的翼展和长度小于15厘米,也就是说,最大的大约只有飞行中的燕子那么大,小的就只有昆虫大小。
微型飞行器从原理、设计到制造不同于传统概念上的飞机,它是微机电系统技术集成的产物。
美国正大力开发微型无人机技术,并研制各种微型无人机平台,有固定翼、旋翼及扑翼式三种。

微型飞行器
Aero Vironment公司研制的“黑蜘蛛”固定翼微型无人机成圆盘形,它的翼展15厘米,重56.7克,航程3千米,飞行速度69千米/小时,室外续航时间20分钟。飞行试验表明,“黑蜘蛛”的隐蔽性很好,很难看见或听到它,它的电动机的声音比鸟叫声小得多,人们一般情况下不知道它在哪里。
桑德斯公司研制的微星无人机翼展为15厘米,重100克,最大负载15克,耗电15瓦,续航时间20~60分钟,航程5千米,巡航速度55.6千米/时,飞行高度15~91米。微星将携带昼夜摄像机及发射机。地面站是一个2.7千克重的笔记本电脑,以后将改成手持式的终端。微星既可重复使用,也可一次性使用。
Lutronix公司正在研制一种垂直起降旋翼式无人机,名叫Kollibri,它是在一个垂直圆柱顶端装上旋翼,摄像机装在底部,利用舵面控制俯仰、横滚及偏航,一个压电石英驱动器移动舵面。动力装置是一台电动机或者0.1马力的柴油发动机。无人机的直径10厘米,重316克,负载重量100克,微型柴油机重37克,燃料重132克,占整个无人机重量的一半以上。

蝙蝠扑翼式微型飞机

机器苍蝇
微型无人机在15厘米时螺旋桨还可产生需要的效率,但在7.62厘米以下就需要采用翅膀了。对于较小的微型机,扑翼可能是一种可行的办法,因为它可以利用不稳定气流的空气动力学,以及利用肌肉一样的驱动器代替电动机。
加利福尼亚工学院与一些公司正在研制一种微型蝙蝠扑翼式无人机。微型蝙蝠的翼展为15厘米,重10克,具有像蜻蜓一样驱动的翅膀,扑翼频率为20赫兹。该机可携带一台微型摄像机,上下行链路或音响传感器。在试飞中它无控制地飞行了18分钟,46米远,后因镍镉电池用完而坠地。
1998年初,加利福尼亚大学研制了一种扑翼式微型无人机,叫机器苍蝇。机器苍蝇与真苍蝇差不多,它的身体用像纸一样薄的不锈钢制成,翅膀用聚酯树脂做成。机器苍蝇由太阳能电池驱动,一个微型压电石英驱动器以每秒180次的频率扇动它的4只小翅膀。驱动器的质量大大小于一只绿头苍蝇的质量,但它比肌肉产生的能量密度大得多。
微型无人机在军事上有广泛的用途,它可进行侦察、生化战剂的探测、目标指示、通信中继、武器的发射,甚至可以对大型建筑物及军事设施的内部进行监视。它特别适合于在城市作战中使用,可以填补卫星和侦察机达不到的盲区。机上装备的摄像机、红外传感器或雷达可将目标信息传回,士兵通过手掌上的显示器,可以看见山后或建筑物中的敌人。如果装上电子鼻,它甚至可以根据气味跟踪敌方某个要人。
微型无人机发展的潜力很大。在战场上,微型无人机,特别是昆虫式无人机,不易引起敌人的注意。即使在和平时期,微型无人机也是探测核生化污染、搜寻灾难幸存者、监视犯罪团伙的得力工具。

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