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军用无人机的未来发(fā)展趋势及其优劣(liè)势对比

 

一(yī)、军用无(wú)人机未来发展(zhǎn)趋(qū)势

1、隐身化

现阶段的无人机大多没有什么(me)自卫能(néng)力,所以必须不断强化其隐身性能,从而(ér)保证其战(zhàn)场生存性。为应对(duì)现代地(dì)面防空火力的威胁日益增强,许多先进的隐形(xíng)技术被应用到无人机的研制(zhì)上。一是采用复合材料、雷达吸波材料和低噪声发(fā)动机(jī)。二是(shì)采用限制红外光反(fǎn)射(shè)技术,在机身表面涂上能够吸收(shōu)红外光的特(tè)制(zhì)油漆并在发动机(jī)燃料(liào)中注入防红(hóng)外辐射的化学制剂。三是减小机身表面缝隙,减少雷达反(fǎn)射面。四(sì)是采(cǎi)用充电表(biǎo)面涂(tú)层,使其具有变色的特性。因而从地面(miàn)向上看,无人(rén)机具有与天(tiān)空一样的颜色;从空中俯(fǔ)瞰,无人(rén)机呈现(xiàn)出与(yǔ)大(dà)地一样的颜(yán)色。另外(wài),在不影(yǐng)响(xiǎng)作战效能的情形(xíng)下,向微(wēi)型化方(fāng)向发展,也是(shì)提(tí)高无人机隐身性能(néng)的(de)方法。

2、智(zhì)能化

目前 无人机大多(duō)采用操作(zuò)人员(yuán)遥控的方式 这样不仅对操作(zuò)手(shǒu)的控制技能要求较高 还存在操作手(shǒu)无法准确掌握(wò)战场态势的(de)问(wèn)题。无人机(jī)智能化就是 “无人机作出决定(dìng)的能力”这不仅使(shǐ)无(wú)人(rén)机能够按照指令或者预先编(biān)制的(de)程序来完成预定的作战任务 对已知的威胁(xié)目标做(zuò)出及时(shí)和自主的反应(yīng) 还能对随时出(chū)现的(de)突(tū)发(fā)事件做出(chū)及时地反应。与(yǔ)有(yǒu)人作战飞机相比(bǐ) 无人(rén)作战飞(fēi)机具有更高的机(jī)动性和更灵活的作(zuò)战方式 但目前存在的(de)最大技术难题(tí)是它对作战态势的自动分析处(chù)理和对飞行姿态的(de)准(zhǔn)确自动控制(zhì)以及对(duì)敌我目标的准(zhǔn)确判断。而要提高(gāo)无人(rén)机的(de)适(shì)用范围,则必须提高其自主性。未来(lái)战场,或将出现(xiàn)以无人(rén)战斗机(jī)、无人(rén)轰(hōng)炸机、无人电子(zǐ)战飞机和无人预(yù)警机等构成的无人作(zuò)战体系,从(cóng)而颠覆人们(men)对现有空战模式的认识(shí)。

3、装备化(huà)

装备无(wú)人机是无(wú)人机的一个重要的发展方向(xiàng)。由于无人机能预先(xiān)靠前部署,可以在距离所防卫目标(biāo)较远的距离上摧(cuī)毁来袭(xí)的导(dǎo)弹,从而能够有效地克服“爱国者”或C-300等(děng)反导导弹反应时间长、拦截距离近、拦截成功后的残骸对防卫目标仍有损害的(de)缺点。

4、远程化

高(gāo)空长航时无人机以其高的生存力和(hé)高(gāo)效的侦察能(néng)力将使其应用不断得到扩大。美国(guó)先进材料、结构和航空委员会认为 未来在 20 000 m 以上飞行将不(bú)会受到限制。高空(kōng)长航时无(wú)人机(jī)将会成(chéng)为(wéi)大气层侦(zhēn)察网络(luò)的一个重要组成部分 因此 各军(jun1)事强国注重提高无人机的航时 来提高其遂行持续作战任务的能力(lì)。随(suí)着(zhe)无(wú)人机(jī)在战场上(shàng)的广泛应用 反无人机等拦截系统应运而生 各国(guó)正加强抗击无(wú)人机的研(yán)究。而提(tí)高无人机的速(sù)度是降(jiàng)低反无人(rén)机等(děng)拦截武(wǔ)器拦截概(gài)率的主要途径之一。

二(èr)、无人机与有人机(jī)的优劣势对(duì)比

无人机(jī)的(de)优势(shì):

1、无人机可以(yǐ)减少与保(bǎo)障飞(fēi)行员有(yǒu)关的结构重量,增加有效(xiào)载荷,成本低。

无人机对场地的要求远低于有人(rén)机(jī),后勤(qín)保障也十分容易,有(yǒu)利于在战实中大规模部署与使(shǐ)用。无人机减少了在保障飞行员方面的重量投入,从而相对增加了(le)有效载荷,提高了搭载(zǎi)效率。

在使用(yòng)维护方面,飞(fēi)行员与飞(fēi)机的数量比例大约为1.3:1。而无人机这个比例相反,一个操作员(yuán)可控(kòng)制多架无(wú)人机,也没有训练(liàn)飞机空勤人员和保持其技(jì)术所(suǒ)需(xū)要的昂贵训练费(fèi)用;对(duì)机体疲劳寿命(即允许使用(yòng)年限或(huò)次数)要求低(dī)。

成本低。在设计制造上无需复杂的机体和种类繁多的各(gè)种机载设备,只需一些必要的传(chuán)感器。作战成本也低于远距离发射巡航(háng)导弹或(huò)超视距空空导弹的费用,费效(xiào)比(bǐ)好。而且使(shǐ)用和维护(hù)费用低,操(cāo)纵人员培(péi)训相对简单。与常规飞机相比,使用维护成本可节约达50%之多。

2、无人机可以避免飞行员(yuán)伤亡、被俘等(děng)情况。能够执行危险系数(shù)更高的任务。

无人机的优点很多,但最重要的一(yī)点是可以节省大(dà)量优秀的飞行员。要知道空(kōng)军里面最大的财富并不是先进(jìn)的飞(fēi)机,而是优秀的飞行员,而(ér)飞行员的训练都(dōu)是靠(kào)不(bú)断“喝油”锻炼出来的,一旦战(zhàn)争爆发,最无(wú)法承受的就是飞(fēi)行员的损失。

无人机(jī)的另一大优(yōu)点是能够执行危险系数更高的(de)任务。它(tā)可以深入到敌方(fāng)军事要地上空实施侦察(chá)、干扰、引导、打击等。由(yóu)于离(lí)目标近(jìn),因此(cǐ)侦(zhēn)察、打击(jī)的精度高,具有一定的作战使用优势。

飞机实现(xiàn)无人驾(jià)驶后(hòu)在理(lǐ)论上要比有人驾驶时更加(jiā)有(yǒu)战斗(dòu)力,因为(wéi)电脑控制的(de)战(zhàn)斗机不受(shòu)飞(fēi)行员的情绪和身体情况的影响,在战(zhàn)斗中即不(bú)会胆(dǎn)怯又不会(huì)受到刺(cì)激而失去清醒的理(lǐ)智,电脑按(àn)照程序控制的战斗机在作战过程(chéng)中几乎不会出现(xiàn)操纵(zòng)失误,越是复杂危险(xiǎn)的飞行环境无(wú)人(rén)战斗机的安(ān)全性就越突出。

3、无人机一般(bān)设计(jì)灵活度较高,体积(jī)原则上无下(xià)限(xiàn),雷达反射(shè)面(miàn)积可以比有人机(jī)小得(dé)多。

现代(dài)战(zhàn)斗机机动性能的(de)提高(gāo)始(shǐ)终受(shòu)到飞行(háng)员承受能(néng)力的限制(zhì),9G的过(guò)载已经成为(wéi)人体可(kě)承受载荷的极限,飞行员的身体(tǐ)承受能力已(yǐ)经(jīng)明显限制了(le)飞机性能的提高。而无人机不需要考虑飞行员在机动过程中的(de)耐受能力,无人战斗机现有技(jì)术时的机动过载可(kě)以提(tí)高到20G的标准,并且无人战斗机在(zài)理论(lùn)上已经可以靠机(jī)动动(dòng)作摆脱(tuō)现役(yì)空-空导弹(dàn),其格斗空战和(hé)突防性能(néng)将会(huì)远远超过有人驾驶(shǐ)的同类作(zuò)战飞(fēi)机。

无人机(jī)的设计(jì)自由度较(jiào)大。在设计(jì)上无(wú)人机没(méi)有驾驶舱及相关的环控(kòng)救生设备,除降低(dī)了(le)飞机的重量(liàng)和成本外,还大大(dà)放(fàng)宽了飞(fēi)机设计(jì)的一些限制,如飞机发(fā)动机(jī)的位(wèi)置可(kě)以更加合理。由于(yú)不考虑人的(de)因素,飞机的机动载荷因数(shù)可以(yǐ)更高,可(kě)以采用更先进(jìn)的气动布局(jú)、结构设计。

无人机广泛采(cǎi)用玻璃纤维(wéi)和其(qí)他透波材料,机体外形尺寸小,发动(dòng)机功率小,因此,雷达(dá)有效反射面积(jī)等各种信号特征较小(xiǎo),不易被(bèi)敌方发现。此外,无人机不(bú)受驾驶员生理条件的限制,因此(cǐ)具有较大(dà)的(de)飞行包线,使(shǐ)无人(rén)机(jī)在空(kōng)战中具有(yǒu)更大(dà)的生存力。由于不需要驾驶舱顶(dǐng)蓬,无人机可以(yǐ)获得更好的(de)空气动力,从而提高其灵活度。利(lì)用无人战斗机(jī)能(néng)够在地(dì)面上构建虚拟座舱,这比飞(fēi)机上安(ān)装(zhuāng)任何(hé)装(zhuāng)置都有效。尤其是对于(yú)执行制(zhì)空任务而言(yán),环(huán)境感(gǎn)知是很重要的。地面飞行员可以控制他们的无人战斗机(jī),执行任务时更舒适,更灵活,不会让(ràng)相(xiàng)关(guān)人员疲劳。

4、无人机因(yīn)体积上更为灵活,平台适应性更强,特别是在海军平台的使用上(shàng),作战(zhàn)灵活性更高(如手(shǒu)抛等形(xíng)式)。

无人机在体(tǐ)积和重量上更(gèng)为灵活,可由(yóu)航母(mǔ)、驱护舰、潜艇等(děng)多种海上平台搭载。有(yǒu)报道称中国海(hǎi)军正(zhèng)在具备(bèi)这种能力,据日(rì)本防卫省称(chēng),本(běn)月8-9日,包括导弹驱逐舰和(hé)护卫舰在内的11艘中国海军舰艇编队开(kāi)往东南方(fāng)向,进行军事训练。当时,正在进行警戒巡逻的(de)日(rì)本海上自卫(wèi)队飞(fēi)机(jī)拍摄到(dào)了中国舰(jiàn)艇附近的无人机照片。随后,无人机在甲板上着陆。

 无人机的(de)劣势:

自立作战能力不足,存在单点(diǎn)失效性

首先(xiān),无人机(jī)自立作战能力不足,智能化程度不足以(yǐ)达到人类的水平。无(wú)人机在(zài)大部分时(shí)间(jiān)由计算机操纵,而计算机只“照章办事”,遇(yù)到程序(xù)没有考虑到的情(qíng)况就不知所措。例如,无人机不能对付意(yì)外事件(jiàn),实际战斗中经(jīng)常出现误击等问题。

其次,无人机存在(zài)单点失效性,生存(cún)力低(dī)。在与具有较强防空能力的对手作战(zhàn)时,无(wú)人机的损失会很大。此外,在战争中(zhōng)一旦敌军(jun1)摧毁了(le)指挥(huī)中(zhōng)心,那(nà)么所有无人战(zhàn)斗(dòu)机便会丧失效用(yòng)。

第三,无(wú)人机战损(sǔn)率较高。1999年(nián)北约空(kōng)袭南联盟时,美国“捕食者”无人机和法国使用的(de)CL-289无(wú)人机(jī)损(sǔn)失都很大,北约承(chéng)认损(sǔn)失21架,南联盟宣称(chēng)击(jī)落30架(jià)。其中有4架直接被防(fáng)空火力击落,其它型号(hào)多架被轻型(xíng)防空火力击毁。这些(xiē)无人机(jī)飞行高(gāo)度不高,在目(mù)标(biāo)上空的巡逻(luó)时间稍长,各种地面火力对它都有威胁。

2003年美(měi)英联军攻(gōng)打伊拉克共使用4架“全球鹰(yīng)”,22架“捕食者”和若干(gàn)架“不死鸟”等无人机(jī),“捕食者”被(bèi)击落最少3架,其它(tā)小型的损失更大(dà)。而实际上战争开始后经美(měi)空军打击压制,南联盟和伊拉克当时的防空(kōng)力量(liàng)都很弱。

航线一(yī)般比(bǐ)较固定,容易受到干(gàn)扰,存在通信延迟和信号安全问题

第(dì)四,无(wú)人机(jī)的飞行速度和航(háng)线一般比(bǐ)较固(gù)定,很容易受(shòu)到干扰以及(jí)人员因(yīn)素的影响。例如,无人机(jī)速度(dù)慢,抗风和抗乱气流能力差,飞行过(guò)程较容易(yì)受天气(qì)影响。美军在科索沃使用的(de)情况表明(míng),在(zài)多(duō)山地形使用,起伏的山(shān)峦引起(qǐ)乱流,急速(sù)下降气流(liú)可能使之坠毁。同时,无人机结冰的飞行高度比过去预计的要低,在海拔30004500米的高度上(shàng),连续飞行(háng)1015分钟后就会使(shǐ)飞机受(shòu)损。

科索沃作(zuò)战(zhàn)78天的任务期间,由于天气影响,共有15架次“猎人”无人机提前返回、13架次(cì)延期(qī)执行任务(wù)、44架次被取消,1架因(yīn)天气关(guān)系严重(chóng)受损。

第五,无人(rén)战斗(dòu)机还(hái)存在通信滞后性。虽然无线电通信能够迅(xùn)速传播,但在(zài)空(kōng)战过程中反应时间也(yě)是至(zhì)关重要的,通过数据链的人类地面(miàn)指挥仍(réng)会存在信号延迟。

最后(hòu),无人机一(yī)直(zhí)存(cún)在两个重(chóng)要(yào)缺陷,即通(tōng)过数(shù)据链的人类地面指挥存在(zài)信号延(yán)迟和无法确保信号的安全。这两大(dà)问(wèn)题一(yī)旦能够得到(dào)解决,无人(rén)机替代有人机将不再是幻想。

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