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军用无人机的未来发(fā)展趋势(shì)及其优劣势对比

 

一、军(jun1)用无人机未来发(fā)展趋(qū)势

1、隐身化

现阶段的无人机大多没(méi)有什么自卫能力,所以必须不断强化其(qí)隐(yǐn)身性能(néng),从而保证其(qí)战场生(shēng)存性。为应对现代(dài)地面(miàn)防空火力的威胁日益增强,许多(duō)先进的隐形技术(shù)被应用到无(wú)人机的研制上。一是采(cǎi)用复合材料、雷达吸波(bō)材(cái)料和低噪声发动机。二是采用限制红外光反射技术(shù),在机(jī)身(shēn)表面(miàn)涂上能够吸(xī)收(shōu)红外光的特制油漆并在发动机燃料中注入防红外辐(fú)射(shè)的化学(xué)制剂。三是减小(xiǎo)机身(shēn)表面缝隙,减少雷达反射面。四是(shì)采用充电表面涂层,使其具有变色的特性。因而从地面向上看(kàn),无(wú)人机具有与天(tiān)空一样的颜色;从空中俯瞰,无人机呈现(xiàn)出与大地(dì)一样的颜色(sè)。另外,在不影响作(zuò)战(zhàn)效能的情(qíng)形下,向微型化方向(xiàng)发展(zhǎn),也是提(tí)高无人机隐身性能的方法。

2、智能化

目(mù)前(qián) 无人机大多采(cǎi)用(yòng)操作(zuò)人员(yuán)遥控的方式 这样不仅对操作(zuò)手的控制技(jì)能要求较(jiào)高 还(hái)存(cún)在操作手无(wú)法准确掌握战场态(tài)势的问题。无人(rén)机智能化就(jiù)是(shì) “无人(rén)机(jī)作出决定的能(néng)力”这不仅使无(wú)人机能够按照指令或者预先(xiān)编制的程(chéng)序(xù)来完成预定的作战任务 对已知(zhī)的威胁目标做(zuò)出(chū)及时(shí)和(hé)自主的反应(yīng) 还能对随时出(chū)现的突发事件做出及时(shí)地反应。与有人(rén)作战飞机相(xiàng)比 无人(rén)作战飞机(jī)具有更高的机动(dòng)性和(hé)更灵活的(de)作战方式 但目前存在的最大技术难题是它对作(zuò)战态势(shì)的自动分(fèn)析处理和对飞(fēi)行姿(zī)态的准确(què)自动控制以及对敌我(wǒ)目标的(de)准确判(pàn)断。而要提(tí)高无(wú)人机的适用范围,则(zé)必(bì)须(xū)提高其自主性(xìng)。未来战(zhàn)场(chǎng),或将出现以无人战斗机、无人轰炸机(jī)、无(wú)人电子战飞机和(hé)无人预警机等构成的无人(rén)作战体(tǐ)系,从而颠覆人们(men)对现有空战模式的认识。

3、装备化

装备无人机是无人机的(de)一个重要(yào)的发展方向。由于无人机能预先靠前部(bù)署,可以(yǐ)在距离所防卫目标较远的距离上(shàng)摧毁来袭的(de)导弹(dàn),从(cóng)而能够有效(xiào)地克(kè)服“爱国者”或(huò)C-300等(děng)反导导弹反应时间长、拦截(jié)距离近(jìn)、拦截成(chéng)功后的残骸对防卫目标仍有损害的缺点。

4、远程化

高空长航(háng)时(shí)无人(rén)机以其(qí)高的生存(cún)力和高(gāo)效的侦察能力将使其应用不断得(dé)到扩大(dà)。美国先进材(cái)料、结构和(hé)航空(kōng)委员会认为 未来在 20 000 m 以上飞(fēi)行将不会受(shòu)到限制。高空长(zhǎng)航时无人(rén)机将会成为(wéi)大气层侦察网络的一(yī)个重(chóng)要组成部分 因此 各军事强国注重(chóng)提高无人(rén)机的航时 来提高(gāo)其(qí)遂行持续(xù)作战任(rèn)务(wù)的能力。随着无人机在战(zhàn)场上的广泛应用 反无人机等(děng)拦截(jié)系统应运而生 各国正加(jiā)强抗(kàng)击无人机的研究。而提高无人机的速度是降低反无人机等拦(lán)截武器拦截概率的主要途径之一。

二、无人机与(yǔ)有人机的优劣势对比

无人(rén)机(jī)的优势:

1、无人机(jī)可以减少与保障(zhàng)飞行员有关的结构重量,增加(jiā)有效载(zǎi)荷,成本(běn)低。

无(wú)人机对场地的(de)要(yào)求远低(dī)于(yú)有人机,后勤保(bǎo)障(zhàng)也(yě)十分容易,有利于在战实中大规模部署与使用。无人机减少了在保(bǎo)障飞行(háng)员(yuán)方面(miàn)的重(chóng)量投入,从而相对增加了有效载荷,提(tí)高了搭载效率。

在使用维(wéi)护方面,飞行员与飞机的数量比(bǐ)例(lì)大约为1.3:1。而无人机(jī)这个比例相反,一个操作员可(kě)控(kòng)制多架无人机,也没(méi)有训练(liàn)飞(fēi)机空勤人(rén)员和保持其技术所需要(yào)的昂贵训练费用;对机体(tǐ)疲劳寿(shòu)命(mìng)(即允许使用(yòng)年(nián)限(xiàn)或次数)要求低。

成本低(dī)。在设(shè)计制造上无需复杂的机体(tǐ)和种类繁多的各(gè)种机(jī)载设备(bèi),只(zhī)需一些(xiē)必要的传感器。作战成本(běn)也低于(yú)远距离发(fā)射巡航导弹或超视距空空导弹的费(fèi)用,费效比好。而且(qiě)使用和维护(hù)费用低,操纵(zòng)人员培(péi)训相对简单。与常规飞机(jī)相比,使用维(wéi)护成本可节约(yuē)达50%之(zhī)多。

2、无(wú)人机(jī)可以避(bì)免飞(fēi)行员伤(shāng)亡、被俘等(děng)情况(kuàng)。能够执行危险系数更高的任(rèn)务。

无人机的优点很(hěn)多,但最重(chóng)要的一点是可(kě)以节省(shěng)大量优(yōu)秀的(de)飞行员。要知道空军里(lǐ)面最大的财(cái)富并不是(shì)先进的飞机,而(ér)是优(yōu)秀的飞行(háng)员,而飞行员的训练都(dōu)是(shì)靠不断“喝油(yóu)”锻炼(liàn)出来的,一旦战争爆发,最无法(fǎ)承受的就是飞行员的损失。

无(wú)人机的另(lìng)一大优点是能够执行危(wēi)险系数(shù)更高的(de)任务。它可(kě)以深入到敌方军事(shì)要地上空实施侦(zhēn)察(chá)、干(gàn)扰(rǎo)、引导、打(dǎ)击等。由于离目标近(jìn),因此侦察、打击的精(jīng)度高(gāo),具有一定(dìng)的作战使用优(yōu)势。

飞机实现无(wú)人驾驶后在(zài)理论上要比有人驾驶时更加(jiā)有战(zhàn)斗力,因(yīn)为电脑控(kòng)制的战斗机不受飞行员的情绪和身体情况的影(yǐng)响(xiǎng),在战斗中即不会胆(dǎn)怯又不会受到刺(cì)激而失(shī)去清醒的理智,电(diàn)脑(nǎo)按照程序控制的战斗机在作战(zhàn)过程(chéng)中几乎不会出现操纵失误,越是复(fù)杂危险(xiǎn)的飞行环境无人战斗机的安全性(xìng)就越突出。

3、无人机(jī)一般(bān)设计灵活(huó)度(dù)较高,体积原则上无(wú)下限,雷(léi)达反射面积可以比有人(rén)机小得多(duō)。

现代战斗机机(jī)动性能的提高始终受到飞行(háng)员承受能力的限(xiàn)制,9G的过(guò)载已经(jīng)成为人(rén)体(tǐ)可承受(shòu)载荷的极限,飞行员的身体(tǐ)承受能力已经明显限制了飞机性能的提高。而无(wú)人机不需(xū)要考虑飞行员在机动过程(chéng)中的耐受能(néng)力,无人战斗(dòu)机现有(yǒu)技术时的机动过载可(kě)以(yǐ)提高到20G的标准,并且无人战斗机在理论上已经可以靠机动(dòng)动作摆脱(tuō)现役(yì)空-空导弹,其格(gé)斗空战和突防性(xìng)能将会(huì)远远超过有人驾(jià)驶的同类(lèi)作战飞机。

无人机的设(shè)计自由度较大(dà)。在设计(jì)上无人机没(méi)有驾驶舱及相(xiàng)关的环控救(jiù)生设备,除降低了(le)飞机的重量和成本外,还大大放宽了(le)飞(fēi)机(jī)设计的一些限(xiàn)制,如飞机发(fā)动机的位置可以更加(jiā)合理。由于不考虑人的因素,飞机(jī)的机动载荷因数可以更高,可以(yǐ)采用更先进的(de)气动布局、结构设计。

无(wú)人机广泛采用玻璃纤(xiān)维和其(qí)他(tā)透波材料,机体外形尺寸小(xiǎo),发动机(jī)功率小,因此,雷达有(yǒu)效反(fǎn)射面积等各种信号特(tè)征较小,不易被敌方发(fā)现。此外(wài),无(wú)人机不(bú)受驾驶员生理条件的限制,因(yīn)此(cǐ)具有较大的飞行包线(xiàn),使无人(rén)机在空(kōng)战中具(jù)有更大的生(shēng)存力(lì)。由于不需要驾驶(shǐ)舱顶蓬,无人机可以获得更(gèng)好的空气动(dòng)力,从(cóng)而提高其灵活度。利用(yòng)无人(rén)战斗机(jī)能(néng)够在地面上构(gòu)建(jiàn)虚拟座舱(cāng),这比飞机上安装任何(hé)装置都有效。尤其是对于执行制空任务而言,环(huán)境感(gǎn)知是很重要的。地(dì)面飞行员可以控制他们的无人战斗机,执(zhí)行任务时(shí)更舒适,更灵活,不会让相关人员(yuán)疲劳。

4、无人(rén)机因体(tǐ)积(jī)上(shàng)更为灵活,平台适应性更(gèng)强,特(tè)别是(shì)在海军平台(tái)的使用上,作战灵(líng)活性更高(如手抛等形式)。

无人(rén)机在(zài)体(tǐ)积(jī)和重(chóng)量上更(gèng)为(wéi)灵(líng)活,可由航(háng)母、驱(qū)护舰、潜(qián)艇(tǐng)等多种海上(shàng)平台搭载。有(yǒu)报道称中国海军(jun1)正在具备(bèi)这种能(néng)力,据(jù)日本防卫省称,本月8-9日,包括导(dǎo)弹驱逐舰(jiàn)和护卫舰(jiàn)在内的11艘中国海(hǎi)军舰艇(tǐng)编队开往东南方向,进(jìn)行军事训练。当时(shí),正在进行警戒巡(xún)逻(luó)的日本海上自卫(wèi)队(duì)飞机拍摄到了(le)中(zhōng)国舰艇附近(jìn)的(de)无人机照片。随后(hòu),无人(rén)机在甲板上着陆。

 无人(rén)机的劣势:

自立作(zuò)战能(néng)力不足,存在单点失效性

首先,无人机自立(lì)作战能力不足,智能化程度(dù)不足以达到人类的水平。无人机在大部分(fèn)时(shí)间由计(jì)算(suàn)机操纵,而计算机只“照章(zhāng)办事”,遇到程序没有考虑(lǜ)到(dào)的(de)情况(kuàng)就不知(zhī)所措。例如,无人(rén)机不能对付意外事件,实际战斗中(zhōng)经常出现误击等问题。

其次,无人机存在单点失效性,生(shēng)存力低。在与具有较强防(fáng)空能力的对手作(zuò)战时,无人机的损失会很大。此外,在(zài)战争(zhēng)中一旦敌军摧毁了指挥中心,那么所有无人战斗机便会丧(sàng)失效(xiào)用(yòng)。

第三(sān),无人(rén)机(jī)战(zhàn)损率较(jiào)高。1999年北约空(kōng)袭(xí)南联盟时,美国(guó)“捕食者”无人机和法国(guó)使用的CL-289无(wú)人机损失都很大(dà),北约承认损失21架,南联(lián)盟宣称击落(luò)30架。其中有4架直接被防(fáng)空火(huǒ)力击落,其它型号多架被(bèi)轻(qīng)型防(fáng)空火(huǒ)力击毁。这些无(wú)人(rén)机飞(fēi)行高度(dù)不高,在(zài)目标上空的巡(xún)逻(luó)时间稍长,各种地面火(huǒ)力(lì)对它都有(yǒu)威胁。

2003年美英联军攻打伊拉克共使用4架(jià)“全球鹰(yīng)”,22架“捕食者(zhě)”和若(ruò)干架“不死鸟”等无人机,“捕食者”被击(jī)落最少3架,其它(tā)小型的损失更大。而(ér)实(shí)际(jì)上(shàng)战争开始(shǐ)后经美空军打(dǎ)击压制(zhì),南联盟和伊拉(lā)克(kè)当时的防(fáng)空力量都很弱。

航线一般比较(jiào)固定,容易受到干扰,存在(zài)通信延(yán)迟和信号安(ān)全问题

第四,无(wú)人机的飞行速度和航(háng)线一般比较固定,很容易受到干扰以(yǐ)及人员(yuán)因(yīn)素的影响。例如,无人机速度慢,抗(kàng)风和抗乱气流能力差,飞行过程较容易受(shòu)天气影响。美军(jun1)在科(kē)索沃使用(yòng)的情(qíng)况表明,在多山地形使用,起伏的(de)山(shān)峦引起(qǐ)乱流,急速下降气流可(kě)能使之坠(zhuì)毁。同时(shí),无(wú)人机结冰的飞行高(gāo)度比过去预计的要低,在海拔(bá)30004500米的高度上,连续飞(fēi)行1015分钟后就会使飞机受损。

科索沃作战78天的任(rèn)务期间,由(yóu)于天气影(yǐng)响,共有15架次(cì)“猎人”无(wú)人机提前返(fǎn)回、13架次(cì)延期(qī)执行任(rèn)务、44架次被取消,1架因天(tiān)气关系严重受损。

第五,无人(rén)战斗机还存在通信(xìn)滞后性。虽然无线电通信能够迅(xùn)速传播,但在空战过程中反应时间(jiān)也是至关重要的,通过数(shù)据链的人类地面指(zhǐ)挥仍(réng)会存(cún)在(zài)信号(hào)延(yán)迟。

最后,无人机一直存在两个重(chóng)要缺陷,即通过数据链(liàn)的(de)人类地面指挥存(cún)在信号延迟和无法确保信(xìn)号的安全。这两(liǎng)大问题一旦能(néng)够得(dé)到解决,无人(rén)机替代(dài)有人机将(jiāng)不再(zài)是幻想。

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