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无人机战术功能发展演进历程

发布时间:2018-12-05 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    无人机战术功能发展演进历程作者: 文武   进入21世纪以�,无人机系统履历了爆炸性的增长,世界各国普遍将无人机视作未�装备的热点。那么,无人机是在怎么样的背景下起初研制应用的?其履历了怎么样的发展演进历程?让我们一起走过这段历史――
  
  1950年代前
  无人机发展的萌芽期
  无人机出现的时间并不短,第一次世界大战期间,各交战国曾试图开发今天被称为“无人机”的飞行器,但限于技能能力,那时更多的只限于构想。在两次世界大战期间,一些国家陆续开发出一些选取无线电遥控的无人靶机,但它们首先并未用于作战,仅供空军训练使用。此外,在二战期间,德国和美国也曾试图在这些靶机的基础上,开发具备作战功能的无人机,比如二战末期德国曾大量使用的V-1巡航导弹实质上便是一种无人机,但由于技能限制,这些产品并未在战争期间发挥明显的作用。
  二战结束后,由于核武器、导弹等新式武器的出现,以及电子、材料、发动机技能的迅猛发展,使得具备独特优势和本能的无人机重新成为各国争相发展的重点。因此,现代无人机于1950年代起初了一系列研讨和尝试,特别是美国和苏联那时在这一领域加入了大量精力和资源,更对现代无人机的发展产生了直接而深远的影响。
  
  第一次研发高峰伴随着
  战术核武器普及而到�
  最先对无人机感兴趣的是陆军。1950~1960年代以核武器为代表的陆基超视距大规模杀伤火力起初配备部队,这就需要一种能抵近指标区域并能实时侦察传输战场情报的侦察手段,而那时地面部队所拥有的常规侦察方式远不能满足这种需求。新型战术核武器够能发挥其效能的必要前提条件,便是要尽量在其射程的最远端对指标进行抨击,否则核武器的巨大杀伤就可能波及自身。美国首先曾大略地认为,只要其人员躲进装甲车辆中就能免受核武器杀伤,进而可在相对较近的距离内使用战术核武器,但经过多次核试验证明,核武器的杀伤效应并非惟有初期的冲击波和核辐射,最平安的办法仍是在尽可能距己方力量较远的地点使用核武器。因此,要有效并且不伤及自身地使用战术核武器,就必须找到一种能实时为它们指示指标的侦察手段。
  在北约构想的地面战术核交战场景中,利用高速有人驾驶的喷气式战机完成侦察任务基本不可行,因为这些高速战机在空中飞行时要发现、识别出地面相对低速的指标相当困难。因此,美国陆军遂将无人侦察机改装后用于为其地面部队提供侦察监视情报。选取无人机充当这一角色有很多优势:一是不用担心它的损耗及被己方核武器毁伤;二是它飞行速度慢、高度低、指标小,便于获取敌方地面部队的情报。从某种意义上说,可将此举视作美国陆军希望重新获得战场前沿战术侦察能力所做出的努力,而这种侦察能力更是空军那时无法提供的。
  1950年代初期,美国陆军起初为其驻欧地面部队配备了“原子安妮”核火炮、“诚实约翰(MGR-1)”战术核火箭系统,射程约为50km,后者更是一直在北约服役至1985年。随着这类远程抨击系统的陆续配备,为使用部队配备相应指标指示手段的事务也越�越急切。那时美陆军评估与“诚实约翰”核火箭系统搭配使用的实时侦察系统必须在火箭使用前抵达前线50km远以外的区域待机侦察,如此才能最大限度地发挥核火箭的射程远和杀伤力大的优势。“诚实约翰”核火箭系统于1951年起初试验,1953年1月起初部署到欧洲。首先,美陆军仍指望用常规炮兵校射飞机为“诚实约翰”指示指标,但考虑到体积较大的有人驾驶校射飞机在华约装甲集群严密的野战防空火力下极难生存,因此很快选取了无线电飞机公司(已并入洛克希德公司)的防空靶机作为侦察机,经过改装后,新侦察机被称为USD-1型无人侦察机(后正式取得军用编号MQM-57,绰号“猎鹰者”)。
  “猎鹰者”无人机于1959年量产并配备美军,它也是美国陆军第一种大规模装备的无人侦察机。“猎鹰者”无人机一直服役到1966年,总产量约1445架。该无人机航程为161km、续航时间约30分钟,最大飞行速度为300km/h,其负载为1部昼间照相机(95张胶片)或1部红外照相机(10张胶片)。但由于胶片冲洗需花费额外的时间,所以这降低了无人机获取信息的时效性。那时,美国驻欧地面部队中,每个装备有“诚实约翰”核火箭的陆军师,都编配了1个航空监视和指标指示排,每排共编有12架“猎鹰者”无人机。这种早期实战化无人侦察机的飞行完全依赖无线电遥控,这限制了它们的有效操控距离,也无法在遮蔽物后对其进行操作,而且还需要雷达跟踪以确保它们时刻处于正常的飞行状态。
  1957年以后,美国陆军研发了一系列射程更远的战术导弹,因此,其对远程无人侦察机的需求也就愈发强烈,而且对其本能要求也大为提高,因为它们越深入敌方一侧纵深,就需要面对更多敌方复杂的战术防空系统(那时,防空导弹刚刚出现)。1960年代初,美国又陆续开发了超音速的USD-4“燕子(Swallow)”、USD-5“鱼鹰(Osprey)”等多种无人侦察机。但由于传统有人侦察机和新兴的卫星侦察方式逐步能满足陆军远程火力的侦察需求,这类无人机的发展也就逐步陷入低谷。
  相比美国,在1960年,北约也制定了战场无人机需求,各国相继开发了一系列无人机,比利时开发了“食雀鹰(Epervier)”,法国以其CT-20喷气式靶机为蓝本开发了相应的侦察型号,意大利则生产了“米拉齐(Mirach)”系列无人机。这些当年开发的无人机中,有些机型的衍生型或改进型至今仍在服役。
  
  越南战争时期无人机研发
  向高空高速方向发展
  1970年代,美国成功地在越南战争中大量使用无人机,主导这一阶段无人机发展的主要是美国空军。随着防空导弹技能的发展,高速有人驾驶飞机在执行任务时越�越脆弱,为降低飞行员被俘的机率,空军在加入越南战争后起初大量使用这类改装的无人侦察机。那时,这类无人机也表现出了未�可能排挤有人战机的趋势。
  考查1970~1980年代无人机发展的历史,必须提及在无人机发展史上占据重要地位的美国“火蜂(Firebee)”系列无人侦察机。“火蜂”的观念设计首先始于1948年,由泰勒•雷恩公司开发并制造,那时是作为具有更高本能的、可模拟那时最先进的亚音速喷气式战机的靶机而加入开发的。其原型机于1951年首飞,之后便被各军种广泛选取。那时,“火蜂”无人机并未引起空军的重视,空军仍只将其用于训练的靶机。
  1959年9月,空军部负责侦察的机构在筹备大规模利用U-2高空侦察机对苏联进行战略侦察前,曾考虑过这样的问题,即如果U-2侦察机在苏联上空被击落会发生什么情况。那时在研讨U-2侦察机的替代方案时,就有人提出利用无人机搭载侦察设备,取代有人战机执行这类高风险的战略侦察任务,也有人提及了“火蜂”无人侦察机,但仍未引起空军高层的重视。
  而那时空军对这类无人机侦察功能不感兴趣的另一个重要原因,便是空军将精力和资源加入到刚刚兴起的秘密侦察卫星上,而且他们也并不认同陆军的无人侦察机是可与U-2侦察机或卫星相提并论的侦察平台。但此时,泰勒•雷恩公司已起初着手实现其设计,公司于1960年1月成立了侦察无人机分部,负责改造和重新设计已有的“火蜂”无人机,使其具备侦察功能。
  与原机型相比,新机型的机鼻部位被加大(具有类似鲨鱼嘴的特征),以容纳更多的侦察负载;飞行器的主翼也被加大,这样提高了升限(20500m),而且机体也被加长加宽,用以携带更多燃料和负载;此外,新机型在设计时考虑到可能执行的敏感侦察任务,特别对机身的雷达信号反射特征进行了重新设计,削减了雷达反射截面和红外特征(利用网格覆盖了发动机进气口、非电介质吸波涂料涂装、发动机喷管也进行了覆盖处理),同时还改进了飞行抑制系统。首先估计可将其航程由1220km提升到2210~2600km,使其飞越较大内陆纵深遂行任务成为可能。泰勒•雷恩公司评估认为,如果进一步优化机体结构,增加燃料储量,并改装新的无人机,其航程还可进一步增加到4600km,这样便足以由巴伦支海起飞横穿苏联的欧洲版图抵达土耳其,或是由印度起飞穿越中国大陆抵达韩国或日本。泰勒•雷恩公司为使“火蜂”无人机的新增航程优势发挥出�,还专门重新设计了更精确的机载惯性导航设备,使其能较正确地按预定航线飞经指定地点上空,以执行侦察任务。
  泰勒•雷恩公司在完成新“火蜂”无人机的方案设计及原型机制造后,曾竭力向空军推销这一新机型,但直到1960年代U-2侦察机被击落,空军对无人侦察机仍全无兴趣,公司也因缺乏进一步资金加入,而暂停了该项目。但U-2侦察机的被击落却给空军当头棒喝,他们原先认为万无一失的方法不再奏效,所以寻找新的更可靠的侦察手段就成为当务之急。1960年之后,空军起初正视利用无人机替代有人侦察机实施战略侦察的方案。真相上,此前U-2侦察机在苏联领空被击落后,空军仍未彻底放弃对U-2侦察机的信心,但在1962年10月当又一架U-2侦察机在古巴导弹危机期间飞越古巴进行战略侦察时被SA-2导弹击落后,空军的无人侦察机项目起初加速,“火蜂”系列无人机最终能加入使用也正受益于此。
  随着美国在1960年代中期起初逐步涉足越南南北方冲突,大批美国无人机起初加入到越南战争中,泰勒•雷恩公司开发了本能各异、尺寸大小不等的“火蜂”系列无人机。根据美国空军档案显示,“火蜂”系列无人机是现代战争中第一种大规模使用的无人作战系统。从1964年8月~1975年4月,参战各军种的共1016架“火蜂”无人机共完成了3435次出击(针对中国、北越以及朝鲜);共丧失544架无人机(其中1/3的丧失是由于机械故障)。战争期间,1架“火蜂”无人机实际上平均可执行7.3次任务,其中完成出击次数最多的一架无人机甚至顺利地执行了68次任务。
  整体说�,这一时期的无人机,是朝着高速、高升限、高本能的方向发展,其作战使用指标主要是替代传统有人战机,实施深入敌国纵深的战略侦察任务,但随着越南战争后军事需求的削减,空间战略侦察方式的日趋成熟,以及守旧的军种文化等原因,美国空军对无人机的热情也迅速减退了。比如,越战后,美国空军公开称对于任何削减飞行员在未�战争中作用的飞行器开发项目都不感兴趣,甚至拒绝参议院要求其保留一定数量无人机的要求。真相上,战争结束后,空军很快就停产了“火蜂”这类无人系统,并重开了U-2/TR-1这类传统有人侦察机生产线。现代无人机的发展在美国亦再次陷入低谷,直到1980年代以色列对无人系统的创新性应用成功后,美国才起初重新重视无人机的发展。
  
  1980年代以色列
  对无人机发展的探索
  与美国竭力追求无人系统的高升限、高速度等本能不同,以色列在无人机开发和使用领域走出了一条独特的发展道路。
  “火蜂”系列无人机在越南战争中的大规模应用也引发了以色列对这种新型侦察手段的兴趣,1965年,以色列军方就向美国提出了采购“火蜂”无人机的申请,但那时美国决定不出口此型无人机。1970年夏,中东地区战云密布,以色列空军在数架F-4战机遭萨姆导弹击落后,其对无人侦察机的热情也被重新点燃。在向美国重复求援后,美国遂赞成向以色列输入无人机技能,并如约向以方提供了包括“火蜂”在内的多种无人机。1973年“赎罪日”战争期间,以方利用这些无人机执行过多次任务,在使用上也不但限于侦察用途,比如以方将局部无人机改装成电子诱饵靶机,用以消耗阿拉伯国家新进口的苏制防空导弹,这为战争后期以空军的绝地反击埋下了伏笔。
  以军方发现,用更低成本制成的低本能无人机,也能发挥出高本能的“火蜂”所起的作用。根据中东战场的实际情况,以选择了另一条开发之路,即不再追求航程、升限、速度等本能目标,而是注重提升无人机的侦察效能,提升无人作战系统与地面部队的配合程度。战争结束后,以空军要求以色列飞机公司和塔迪兰公司开发一种小型的战术侦察无人机,用于替代有人侦察机,为地面部队提供实时战场情报。与“火蜂”这类高本能、用于获取战略情报的大型无人机相比,以色列显然更注重将小型无人机视作战场实时情报的�源,这一运用思维上的差距使以军在运用无人机方面取得了更显著的效果,具体到无人机的开发上,其开发的很多无人机在本能上并不出众,但它们搭载着更为实用的战术传感器,配备了实时数据链,可直接为地面部队所用。以军在1982年黎巴嫩战争中所广泛使用的“侦察兵(Scout)”和“驯犬(Mastiff)”无人机,便是在这一应用思维教导下开发的产物。
  1982年黎巴嫩战争期间,以军将各类战术无人机创造性地应用在危险的战场前沿,使其能够直接抑制使用无人侦察机完成战场指标侦察、指示支援等战术任务。这一新战术取得了很好的效果,以军地面和低空无人机部队以极小的代价取得了重大战果,从而激发了很多国家对无人机的热情,这其中就包括美国。
  在1983年贝鲁特爆炸案(那时恐怖分子驾驶的自杀式卡车撞进美国驻贝鲁特的陆战队兵营后引爆,导致重大人员伤亡)后,美国海军陆战队司令P.X.凯利将军专程访问以色列,期间以方向凯利将军展示了无人机实时拍摄的他与以军方领导人会面所在建筑物的外景图像,凯利大为震惊,他也希望其部队具备这种能力。很快,陆战队就采购了以制“先锋(Pioneer)”无人机,之后又购买了该机型的生产许可权,并称为RQ-2“先锋”无人机,该机型一直服役至1991年的海湾战争。
  在第一次海湾战争期间,美国像以军那样为其地面部队直接配备大量无人机。战争中,美军地面部队共部署了43架“先锋”无人机,完成任务出击330次(飞行时数超过1000余小时),在联军地面部队著名的“左钩拳”侧翼突击中,陆军的“先锋”无人机亦全程跟随锋线部队见证了整个作战行动,凭借着敏锐的战场侦察监视能力,使部队更为有效地发现、摧毁伊军指标,有力支持了整个战役行动。海军的“先锋”无人系统则主要用于为波斯湾美军战列舰上的16英寸巨炮提供观察和校射支持。海军陆战队则主要利用“先锋”无人机替代老式的RF-4战术侦察机,为前线部队直接提供实时战场态势情报。
  进入21世纪,无人机的发展、应用则继续沿着这一思绪发展,虽然现役无人机的速度、升限与以往相比并未有显著提升,但借助卫星链路、战场宽带,它们与地面部队联合的紧密程度更甚以往。比如伊、阿战场上大出风头的“掠食者”、“收割者”等无人机的作战模式,与当年以色列早期应用的“侦察兵”和“驯犬”无人机并无性子上的区别。而就在现有无人机扩展、完善以往作战模式的同时,其新突破也在酝酿之中,新一代更具智能的、更为实战化的无人机,如美国海军的X-47B,欧洲的“神经元”、“泰塔尼斯”等机型,也都处于部署前最终完善的阶段。对高本能无人空中作战系统的追逐,不但意味着人们又起初重新审视用无人机总体替代有人飞机的可能性,更意味着具有更先进本能的无人机再次起初突破现有运用战术和功能的探索。

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