军用无人机简史

2015-12-22作者:(法)鲁道夫·乔巴尔 著编辑:翁小鲁

很多人以为无人机诞生于美国总统小布什执政的第二次海湾战争期间。此后,美国军 方又利用无人机打击巴基斯坦和也门地区。实际上,自航空技术萌芽之日起,各国军方就 开始研发不需要飞行员驾驶的飞机。随着技术的发展,无人机逐渐演化成飞行炸弹、无人 机靶机、无人侦察机、无人机诱饵、步兵无人机……

第一批原型机

19世纪末,一些由胆大妄为的天才发明家创造和研发的航空技术很快吸引了军方的 注意。在第一次世界大战期间,军方就掌握了足够的航空技术,将飞机应用于空中侦察、 打击敌军等方面。早期的空战战场充满了视死如归的骑士精神,天空变成了众多王牌飞行 员的坟墓。各国部队自然而然萌生了制造不需要飞行员操作的飞机的想法。但是,要达 到这个目的必须拥有能够远程指挥、控制飞行的技术。1898年,塞尔维亚裔美国发明家 尼古拉•特斯拉(Nikola Tesla)在一艘被命名为“远程自动控制装置”(Teleautomaton) 的船上首次使用了无线远程控制系统。1909年,美国发明家埃尔默•安布罗斯•斯帕雷 (Elmer Ambrose Sperry)成功研发出惯性测量仪的雏形---------------------------- 用于稳定飞机的陀螺仪。万事倶备,自动飞行器首航的一切准备工作已经就绪。

研究无人机最初的目的是轰炸敌军。1918年10月,美国发射了首枚飞行炸弹,那是 一架翼展长4米、名为“凯特灵虫”(Kettering Bug)的小型双翼飞机,这种飞机被看成导 弹的“简易”始祖,但其飞行距离已有120公里,可承载85公斤炸药。

“凯特灵虫”真正的空中鱼雷

为了确定飞行距离,技师们事先预设好引擎转数,在飞行过程中,引擎达到预定转数 后旋即停止运行,机翼翻转,飞机直线下落坠毁。当时,一共生产了 45架“凯特灵虫”, 却从没有在实战中应用过,因为参谋部认为这种飞机给己方部队和盟友部队都造成了威 胁,其危险不亚于敌军轰炸。

另外,1918年9月,法国成功遥控老式轰炸机“瓦赞八代”(Voisin VIII)在封闭路线 内飞行100公里。

由于缺乏精确度,加之存在无线电干扰的危险,大约又等了二十年,飞行炸弹才真正 踏入实用阶段。在两次世界大战之间,主流思想主张把无人机做成靶机,用来训练炮兵、 防空部队或飞行员——遥控靶机飞行,请其他部队练习射击,的确比让靶机在自己身后追着跑要安全得多。而且,这也是一种回收利用第一次世界大战大量库存飞机的好办法。于 是,英国在20世纪30年代末把“虎蛾”(TigerMoth)双翼飞机改造成靶机,将其重新命名为“女王蜂”(Queenbee)。

英国“女王蜂”靶机

第二次世界大战期间

当年,无人机产业尽管不及航空业繁荣昌盛,但也开始名声鹊起。地处好莱坞附近的 “无线电飞机公司”(Radioplane)曾经是风头最劲的无人机靶机生产厂商。一位名叫诺尔 玛•简•多尔蒂的小姑娘,也就是后来大名鼎鼎的玛丽莲•梦露,在投身演艺事业之前曾 经在这家企业工作过一段时间。

1944年,肯尼迪家族的长子约瑟夫•肯尼迪参加了一项极度危险的任务:让装满炸 药的无线电遥控飞机坠落,轰炸位于法国北部的德军V3导弹基地。约瑟夫必须登上飞机, 操作飞机起飞,装好雷管后跳伞离开。一架护卫机通过无线电与电视保证无人机的远程导 航。不幸的是,约瑟夫尚未来得及跳伞之前,飞机在空中爆炸,在此期间究竟发生了什么,也成为不解之谜。

除了把无人机做成靶机之外,德军方面对无人机的发展方向却另有打算。在第二次世 界大战的参战各方中,德国是唯一能够工业化批量生产并在实战中应用“飞行炸弹”的国 家:首先出现的是翼展6米、长8米的V1飞弹,能够携带大约一吨炸药,可飞行200公 里,在飞行速度达到600公里/小时的时候,精确度约12公里。V1飞弹更主要的作用是 侵蚀盟军斗志,而非摧毁敌方设施。

后来,V1飞弹被各方面性能更加卓越的V2飞弹所取代。V2飞弹由火箭引擎推动, 射程320公里,飞行速度5000公里/小时。V2飞弹几乎无坚不摧,甚至可以飞入太空。

德军运输VI飞弹

v2飞弹

当时,德军已经能够利用自己的技术制造出其他型号的无人机。1943年9月,盟军 缴获的意大利装甲船“罗马号”(Roma)被一枚“鲁赫斯塔赫”SD 1000飞弹(Ruhrstahl) 以前所未有的精确度击中。这种飞弹发射以后,制导团队一直远程遥控飞弹直到击中 目标。盟军很多舰船同样难逃厄运,遭到更先进的导弹——“亨舍尔”HS 293飞弹 (Henschel)袭击。盟军方面也针锋相对,研发出成熟的应对策略,比如无线电干扰、摧毁 导航飞机等。

第二次世界大战结束、冷战启幕

德国自动飞行和远程遥控技术明显遥遥领先,因此,盟军各国攻入德国后争相寻找科 技装备与科研人员,用“逆向工程”的方式,从拆解开始,学习仿造德国装备,科研人员 则被邀请移居到各方战胜国。于是V1、V2飞弹之父——沃纳•冯•布劳恩受邀前往美国, 获得更多的预算,继续研究火箭技术。

和第一次世界大战结束后的情况类似,1945年,各国拥有大量库存飞机,应该让这 些飞机发挥作用。因此,美国决定把“赫尔卡特幽灵机”(Hellcat Phantom)改装成无人 机,用于在太平洋原子弹试验后提取空气样本。


冷战随后爆发,推动了无人机技术迅猛发展。想象一下,倘若战端开启,大规模坦克 部队在欧洲汹涌袭来,炮兵部队首先需要高效的侦查方式。这类任务对于由飞行员操纵的 普通飞机来说非常危险,所以,催生了战术无人机(也被称为“无人侦察机”)。无人机以 高速低空掠过战场上空,给常规目标或者核武器拍照。然后,无人机凭借降落伞着陆,军队立即回收,再洗印胶片。陆军最接近战场,他们可以不呼叫空军协助,转而使用无人 机,这一战术让处理信息的时间缩短,实现迅速反击。因此,法国在20世纪50年代根据 德军的V1飞弹研发出卡车运载的小型战术无人机CT-10、CT-20,然后是R20。

R20战术无人机


SDIT无人机

从战略角度看,军方希望无人机技术不要仅仅在臆想战场的上空漫步。铁幕两侧的阵 营尽管名义上处于和平状态,其实彼此迫切希望监视对方。美方使用U2侦察机在苏联境 内实施高空侦查。1960年5月,一架U2飞机被击落,苏联播出了一名安然无恙的机组人 员遭俘虏的镜头。这一事件让美国舆论一片哗然,美国加速研制能够深入敌后执行任务的 无人侦察机。

1962年的古巴导弹危机使美方监视敌人的需要更加紧迫,可当时的无人机技术并不 成熟。“瑞安”147 BQM-34®无人侦察机有另一个更为人所知的名字——“萤火虫”无人 侦察机,其翼展不到5米,可以由飞机投放,通过降落伞回收。1964年,“萤火虫”首 飞,侵犯中国领空。该无人侦察机在越南、中国等地执行任务,共飞行3400余次,其中 几架飞机被中国军方击落。

“萤火虫”冷战时期的无人侦察机

尽管美国在冷战时期使用的无人机技术获得了无可争议的巨大成功,但是,无人机在 防空炮火和战斗机面前仍显得脆弱无力,极易遭到攻击。鉴于无人机的缺陷和损失,加上 遥控导航技术并没有完全成熟,无人机在美军眼中渐渐失去了价值。美军从越南撤军之 后,无人机技术也被束之高阁。

反恐战争

1982年,以色列接下了无人机技术研发的火炬,获得举世瞩目的成就。在“加利利 和平行动”中,以色列在进攻贝鲁特时,使用无人侦察机与由飞行员驾驶的飞机协同行 动,同时,还使用小型无人机作为诱饵迷惑敌方的防御力量。很快,以色列取得制空权, 为其展开地面部队行动提供了很大便利。恐怖主义威胁对以色列来说如同芒刺在背,促使 其在无人机领域保持领先地位,与美国分庭抗礼,共同引领无人机技术的尖端科技,以色 列无人机出□量占该市场总量的70%,主要出□南非。

2001年9月11日,纽约世贸大厦遭到恐怖袭击。而后,以围捕阿富汗境内基地组织为共 同目标的反恐同盟在同一年诞生,并从2003年起在伊拉克继续与基地组织作战。在这场战斗 中,美军有一条不成文的规定:依靠情报工作的长期性与准确性,尽可能不让部队处于危险境 地,在远离美国本土的战争中实现“零阵亡”。因此,军队需要长期拥有可靠的侦查监视技术。

美国通用原子公司将MALE (Medium Altitude Long Endurance,意为“中海拔、长时 程”)无人机系统安装在“掠食者”无人机身上。这种无人机与当时已生产的所有无人机都 截然不同,专门为了长时间飞行和执行侦查任务而设计,可以在数千公里之外远程导航,能 满足美军所有需要。“掠食者”翼展16米,机翼很长,类似滑翔机机翼,由螺旋桨引擎推 进。机身背部有卫星通信天线。尾翼呈V字形,比传统的尾翼矮,更容易安置。这种无人机 可以在7000米海拔高度连续飞行40小时,一些型号可以飞行12 000公里。MALE无人机 系统从1995年开始接受测试,在阿富汗战场上成为联军情报机构的主要工具。

MALE掠食者

在此之前,类似侦查工作都是由卫星承担的。无人机可以直接飞到想要侦查的地点,显 得更加灵活,而卫星则必须按照固定轨道运行,只能等到在轨道上经过目标地点时才可以工 作。而且,无人机飞行高度较低,拍摄的照片更加清晰。不过,卫星并不是无人机的竞争对 手,恰恰相反,卫星可以通过地理定位以及20世纪90年代研发成功的全球卫星定位系统 (GPS)为无人机导航。卫星还可以为控制无人机飞行和现场传送图像提供中转服务。

“掠食者”无人机还被创造性地赋予了新身份——攻击性无人机。此前,无人机的作 用仅仅是发现目标,然后会被敌军飞机或者高射炮击毁。“掠食者”无人机配备武器,彻 底扭转了这种劣势。它可以在任务的后半程自动填弹,并探测攻击造成的损失范围,其处 理数据的时间大大缩短,而精确度则大大增强。“掠食者”无人机于2001年在伊拉克发射 了第一枚导弹,之后在也门发动了第二次袭击。

不过MALE无人机系统存在一个重大缺陷:速度慢,最高速度仅为200公里/小时。 如果目标距离远,无人机的航程需要花费很长时间,也就是说,可以用在观测目标的时间 就会相应变短。而HALE (High Altitude Long Term Endurance,意为“高海拔、长时程”) 无人机系统则有效弥补了这一缺陷。相应的飞机配备喷气式引擎,速度是MALE无人机系 统飞机的三倍。比如诺斯普诺•格鲁门公司的RQ-4“全球之鹰”无人机的最高飞行高度 可达18 000米,其体积如同航班客机(翼展40米),续航能力约40小时。

HALE全球之鹰


无人机这种新型工具的成功主要依赖于军方的肯定。在法国和美国,陆军与空军对无 人机操作人员应接受的训练内容要求并不相同。操作空军无人机的人员必须接受过飞行员培训,而陆军对操作无人机人员并没有这样的要求。在美国,空军与陆军配备有各自的 “掠食者”无人机,空军愿意手动操作,而陆军更信任自动驾驶。结果是,手动操控的无 人机出现的事故更多。在伊拉克,曾共有超过700架各式各样的无人机服役,美国军方不 得不对空中交通管制问题加以考虑。

在法国,比起无人机,空军更加偏爱飞行员驾驶的飞机,比如“阵风”战斗机和 A400M运输机。法国军方没有研发自己的MALE无人机,而是与以色列合作,把以色列 “苍鹭”无人机法国化,改造成“雪鸮”无人机。自2010年起,已经有四架“雪鸮”无人 机在阿富汗、利比亚、马里服役,后来被MQ9“死神”无人机取代。

MALE雪鸮

开启迷你时代

自21世纪初,微型化技术让研制放入背包里的便携式无人机成为可能。如果敌人布 下陷阱、准备伏击,装备这种无人机的步兵可以不必身犯险地就能够看到山丘或者建筑物 背后的情况。无人机变成了一种带着翅膀的望远镜。美国天空环境公司研发了 RQ-11“渡 鸦”迷你无人机,固定机翼翼展1.3米,质量不足2公斤。该无人机配备摄像机和视频接 收器,活动范围10公里。步兵手持投出这种无人机,起飞后可以通过视频接收器在屏幕 上看到图像。在降落时,无人机尾翼转向,无人机随重力落下,撞击地面时,机翼与机身分离 成几个部分,而分离的部分很容易重新组装,便于下次飞行。这些特点为RQ-11“渡鸦”迷 你无人机赢得巨大成功,行销20多个国家,销量达到20000架。

艾伦侦察机 迷你无人机

加拿大艾伦研发公司生产出不到2公斤重的四旋翼无人机——“艾伦侦察机”用于 在城市环境中收集信息。机上配载了稳定的陀螺仪摄像机,持续飞行时间约25分钟。这 种无人机启动时间很短,而且这种无人机坚固耐用、易于操作。

RQ-11“渡鸦”迷你无人机



内容来源:书问

作者[法]鲁道夫·乔巴尔 著;吴博 译
出版人民邮电出版社
定价59元
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