美军无人机发展

美军无人机发展情况及对我军启示摘要：本文主要介绍美军无人机机型的发展情况和在不同阶段美军运用无人机的战术和战略思想的变化。最后通过美军无人机的发展作者对我军无人机未来发展提出了自己的想法。关键词：美军无人机发展战术思想未来方向我军启示引言：无人机，也称无人航天器或遥控驾驶航天器，是一种由无线电设备控制，或由于编程序操纵的非载人飞行器。在冷战结束后的几场局部战争中无人机的表现让人们看到了它具有众多有人驾驶飞机不具备的特点，可遂行各种作战和训练保障任务，具有广阔的军事应用前景。可以预见，在未来的战场上无人机的作用将越来越大，它也将成为世界各军事大国武器发展的重点。目前从事研究和生产无人机的有美国、饿罗斯、以色列、英国和南非等近30个国家，无人机型号已增加到200种以上，下面简要介绍一下无人机的特点和分类：各国重视发展军用无人机主要基于以下原因1、价格低廉，不惧伤亡2、隐蔽性好，生命力强3、起降简单，操作灵活等。无人机的种类繁多、用途广泛。军用无人机的主要用途有：靶机、侦察无人机、校准无人机、电子对抗无人机、战斗无人机等。1美军应用无人机的历史1.1美军曾利用的无人机机型作为当今世界头号军事强国，美国早在1917年就第一次运用N-9无人机并在越南战争期间开始大量使用，出动达3435架次；1986年美军成功使用以色列研制的“先锋”无人机（该机服役至2007年，之后被可垂直起降的无惹急“探火”取代）在1991的海湾战争中对伊拉克和科威特执行了533次任务；在2002年开始的反恐战争中，美军更是频频运用了包括“全球鹰”在内的多种型号的无人机；而今美军已装备“影子”-200、“猎人”、“指针”、“先锋”、“捕食者”、“全球鹰”、“龙眼”、“火力侦察兵”、“航空灯标”等无人机。1.2美军无人机初期作战思想。越南战中无人机只担负战场侦察的任务，进行战术、战役、战略侦察，监视战场，为部队的作战行动提供情报，任务单一而且只装备陆军；之后美军将无人机当作靶机，模拟有人驾驶飞机、导弹和各种飞行器的飞行状态，用于鉴定各种（航）防空武器的性能和训练飞行员、防空兵器操作员。2美军无人机发展现状凭借国家雄厚的经济实力和先进技术，美军无人机已经形成高、中、低空。远、中、近程，大、中、小型，战略、战役、战术侦察，信息传输、电子对抗、对地攻击等多种类型梯次搭配的体系。目前，美军发展的无人机型号较多。据2007年4月美国国防部表示，现在美军已拥有至少20多种不同的无人机，而各兵种和各机构还在计划开发更多不同种类的无人机。据2007年统计资料，美装备、在研的各种无人机达60多种。这些型别大体分为大型、小型和微型无人机。大型无人机包括几乎所有的各种战术无人机、中/高空长航时无人机、无人作战飞机、“未来作战系统I〜II级无人机、广域海上监视无人机、增程/多用途无人机等；小型无人机主要是近距/轻型无人机；微型无人机主要是翼展不到0.5米的无人机。按机体布局，又可分为：常规布局（即固定翼无人机）、旋翼直升布局，折叠翼布局、飞翼布局、涵道风扇布局，甚至飞艇，还有概念探索无人机。2.1美军现有的主战无人机机型简介：R/MQ-1捕食者装备军种：空军 制造商：通用原子航空系统公司 数量：已交付120余架、已计划采购77架背景：空军R/MQ-1“捕食者”无人机最初是1994年的先进概念技术演示（ACTD）项目之一，1997年转为空军项目。从1995年以来，该机已在伊拉克、波斯尼亚、科索沃和阿富汗执行了侦察任务。2001年，空军成功演示了该机使用“海尔法”反坦克导弹的能力，并因此将其编号由RQ-1改为MQ-1，表示它具有多功能用途。目前空军的三个捕食者中队正使用十二套系统。2004年10月，MQ-1机群达到了10万小时的总飞行时数记录，并于2005年3月被宣布形成初始作战能力。RQ-2B先锋装备军种：海军陆战队制造商：先锋无人机公司数量：已交付175架/现役35架背景：从1986年以来，海军/海军陆战队的RQ-2B“先锋”就在海军、海军陆战队和陆军部队中服役，并部署在舰上和陆地上。该机最初装备作战舰艇，为火炮提供弹着点观测，后来又用于执行侦察和监视任务（主要装备两栖作战部队）。该机可用火箭发射器、压缩空气弹射器或从跑道起飞。可携带75磅载荷飞行长达5小时，通过着陆拦阻装置在跑道上降落。该机目前装备一套安装在方向支架上的光电/红外传感器，可通过C波段视线数据链实时中继模拟视频。RQ-4全球鹰装备军种：空军制造商：诺斯罗普•格鲁门公司数量：已交付12架/已计划采购58架（7架先进概念技术演示机+51架生产型飞机）背景：空军的RQ-4“全球鹰”是一种高空长航时无人机，每天可提供4万平方海里的广域侦察覆盖。该机携带一套光电/红外传感器和一部具有移动目标指示（MTI）能力的合成孔径雷达，可全天候执行侦察任务。传感器数据可通过X波段的视线通用数据链或Q波段超视线卫星通信链传送到其任务控制单元（MCE），而后者可向多达7个战区情报系统发送图像。空军正在试验包括“先进信号情报计划（ASIP）”在内的多种情报载荷在该机上的飞行试验，而随后“多平台雷达嵌入式计划（MP-RTIP）”也进行实验。空军在“全球鹰”机群形成后，通过一种螺旋式发展途径为他装备其他传感器和通信设备。装备有“通用图像处理器（CIP）”的战区地面站最终可以直接接收该机的图像。具有图像情报能力的“全球鹰”已于2006年前后形成初始作战能力。RQ-5A/RQ-5B猎人装备军种：陆军制造商：诺斯罗普•格鲁门公司数量：已交付62架/现役35架背景：RQ-5“猎人”最初是陆军/海军/海军陆战队联合发展的短程机系统，陆军打算用它来满足师级和军级层次的要求。该机装备了一套安装在方向支架上的光电/红外传感器，其图像可以通过C波段实现数据链实时向空中的另一架“猎人”转发。2004年，美军采购了18架该机型编号MQ-5。这18架可携带“蛭蛇打击（VIPERSTRIKE）”和BLU-108两种弹药。“猎人”无人机计划服役到2011年。RQ-7A/B影子-200装备军种：陆军制造商：AAI公司（无人驾驶飞机制造商公司）数量：已交付10余架/计划采购332架背景：陆军于1999年12月选择了RQ-7“影子”200来满足旅级部队的无人机需求，以支援地面机动指挥官。该机采用滑轨弹射起飞，借助拦阻装置回收。机上装有一套安装在方向支架上的光电红外传感器，企图向可通过C波段实现数据链实时转发。RQ-7B是改进型，首架于2004年8月交付。可安装高宽带的“战术通用数据链（TCDL）”，翼展增大16英寸，增加燃油容量后续航时间延长到7小时，装有一台飞控计算机。2002年9月，该机被批准进入批量生产并形成战斗力。目前的预算允许陆军为现役及预备役部队计划采购63套系统，每套系统包括4架无人机。“影子”200系统已部署到韩国，还部署到了伊拉克以支援“全球反恐战争（GTOW）”2.2美军现今无人机的战略/战术思想：伊拉克战争和阿富汗战争是无人机在世界战争舞台上第一次被如此多的人关注，也是第一次实现如此快速的发展。解读美军无人机发展现状与战术思想也应该主要从在这两个战场上出发。2.2.1战术攻击战术攻击无人机主要用于发现、识别和摧毁地面固定和移动目标，使用无人机打击战役或战略纵深高价值也必然成为其主要作战任务。在使用无人机突击高价值目标时，运用的主要方式:“蜂群战术”集中突击，即每次出动多批多架战术攻击无人机，采取密集编队频繁对目标轮番发射近距离导弹或炸弹实施攻击，使对方对空防御武器系统防不胜防，实现突击目的；“鱼贯战术”连续攻击，即出动多批次多架战术攻击无人机，采取小编队或单机，从最有利的方向小间隔依次进入，连续发射近距离导弹实施攻击，使目标遭到连续破坏，实现突击目的；“点穴偷袭”即采取单机出动，低空、超低空飞行，避开对方预警，接近目标后突然发射导弹攻击，实现作战目的；“自杀突击”，即在现装备旧型号有人驾驶飞机的基础上改装成无人机，以“自杀”性的方式突击目标，实现作战目的。2.2.2进行联合火力评估战场上，特别是在敌方占领区内，使用精确制导武器实施远距离突袭，需要准确、随时的各种火力突击效果信息，准确地进行联合火力打击效果的评估这样可迅速掌握打击程度，调整打击火力，实现作战指标。而依靠无人机进行作战效果评估已成为美军重要手段。从美军装备使用各种无人机的战术性能不难看出，绝大多数无人机具有战场作战效能评估能力。运用无人机进行联合火力评估的主要方式包括：以单机实施突击中随时进行打击效果评估；以单机或双机在实施突击后进行打击效果综合评估；以单机或双机在实施新一轮突击前对上一次火力打击效果进行综合评估。以上几种方式中无人机都可以随时将各种评估的结果传送给指挥员，以便采取措施，调整火力打击计划，实现突击目的。2.2.3作为瞄准平台为战斗机服务高空侦察无人机利用它的合成孔径雷达提示安装在方向支架上光电/红外传感器对准隐蔽的导弹发射架或其他目标，其目标位置被叠加并与来自电子监视系统的数据参照。然后，数据通过卫星数据链路传到地面，传递给美军战斗机，由战斗机执行打击任务。美军已成功在“全球鹰”与F/A-18C“大黄蜂”战斗机之间和“全球鹰”与AC-130攻击机之间应用了这个战术。这样可以提高战斗机的打击距离，节省战斗机完成打击任务的时间，有效集中优势火力对地重要目标实施毁灭性打击。2.2.4夺取“制夜权”随着微光、红外等夜视器材的发展，黑暗已经不是军队最好的“掩护者”，美军无人机装备的雷达、红外扫描设备一旦升空就要掌握了部分“制夜权”，加之无人机长时间续航保证了战区上空始终在美军的监视中，一旦有突发敌情可以立即做出反应，掌握主动权。2.2.5边境巡逻无人机不但可以运用于进攻中，同样可以胜任防御任务。随着美军海外基地在美国的全球干预政策下地位扶摇直上，它们和美国本土也成为了美国敌对势力的重点袭击目标。为了保证美军的后防线的稳固，美军应用无人机在美军基地周边区域和美国国土边境进行巡逻。以RQ-1“捕食者”为主力机型的无人侦察机在带有照相机、传感器、通信设备或导弹的情况下飞行几百英里对潜在目标进行观察、跟踪。无人机上的间谍相机令美军指挥官得以随时观察潜在目标的动作，并做出相应决定。2.2.6担负搜索与救援任务美军目前正在执行无人机机载前进空中计划，计划分为两阶段实施，第一阶段是为RQ-1“捕食者”无人机安装“快速接近2”询问器，以便它参加搜索与救援任务。“快速接近2”可通过电台向救生电台发出询问，并将信息转发给其它参加救援行动的单位。第二阶段是为无人机装备一套更复杂的设备，使其除进行作战搜索与救援外，还能支援空中封锁以及提供近距空中支援。3.美军无人机的未来走向美军在世界军事变革过程中始终走在前列，在这种军事变革需求的有力牵引下，加之技术进步的强劲推动和注重经济可承受性的要求，直接导致了美军重新审视和调整军事战略和武器发展战略，由过去追求兵力、兵器优势转变为追求军事技术能力优势，以期用武器装备和军事技术能力的优势取代战场上的兵力、兵器数量的优势。而无人化作战系统的快速发展恰恰合适应了这种军事变革的需求。所以，美军充分认识到无人机在战争中使用的重要性，竞相把高新技术应用到无人机的研制与发展上，使无人机的研制取得了突破性的进展。预计，2020年前后，机载监视与侦察任务将主要由侦察卫星和长航时无人机共同完成，无人作战飞机将有可能部分取代有人战斗攻击机和轰炸机，承担大部分防空压制和一些空中打击任务；微型无人机有可能“随意”飞进飞出军事指挥中心、作战指挥室或机密办公室，窃听、窥视、破坏重要军事信息与装备，影响军事行动。总之，无人作战将部分取代有人作战，直至无人作战成为主要作战样式。3.1美军未来无人机展望美军已建立了一个无人机“远景工作队”，该组织将审定如何最佳地继续发展和提高无人机在实施任务中的能力，如直接攻击力；压制敌军防空火力能力；指挥、控制、情报、监视和侦察能力。根据计划，美军将推动无人机技术革命，出现以下几种无人机：3.1.1特种无人机“大黄蜂”无人机：其特点是体积小，重量轻，甚至可随身携带；控制站可通过视距链路对十多公里外的无人机进行控制；用于执行特殊的监视任务。该机机长23厘米，机翼结构是氢燃料电池动力系统，流经机翼上面的空气向燃料提供氧，氧气与储存的氢混合产生水。该机正在进行以燃料电池为动力的，续航时间达数小时的飞行试验；“黄金眼”无人机：“黄金眼”无人机是专门为秘密侦察、监视和目标截获任务而设计的，装备有电光/红外传感器有效载荷。据称，该机高度15米、翼展大约2.7米。在垂直起飞后它使用推力矢量前倾并水平飞行。该无人机设计目标是秘密侦察、监视和目标截获任务，设计装备电光/红外传感器有效载荷。目前，该机完成了机上测动压的无人机动静压系统检查和校准，正在完善无人机飞行控制律。在首飞之后最后一个里程碑是该无人机自动驾驶仪系统的转台试验和系留试验。在系留试验中无人机发动机将产生大约70%的起飞所需推力。3.1.2战斗无人机空战“捕食者”无人机：它能够跟踪、监视地方有价值目标的的活动，在不被发现的情况下从空中发射“海尔法”空对地导弹，没有警告就进行袭击。现在，美国通用电子公司想使用比“毒刺”空空导弹更有威力的武器，把该公司的无人机推进到空对空领域。伊拉克战争中，“捕食者”经常是混合悬挂1枚“海尔法”空地导弹和2枚“毒刺”空空导弹在伊拉克上空巡逻；X-45和X-47无人战斗机：当前美军正在研制开发的有X-45与X-47A无人战斗机。波音公司研制的X-45无人战斗机的验证机已成功地完成了首飞，其飞行速度超过360公里/小时，飞行高度2280米，武器系统采用内挂设计，机身中线两侧各有一个武器舱，能够根据作战需要携带JDAM和小型精密制导炸弹等武器。未来战争中，类似于有人驾驶战斗机的无人机将会越来越多的承担空中格斗的任务。3.1.3“火力侦察兵”无人机“火力侦察兵”无人机是一个当前处于“工程制造与发展”阶段的垂直起降战术无人机。该机机检2.9英尺，最大升限20000英尺，作战半径150海里。5架该机型和4个地面控制站目前在进行发展阶段的试验。实验内容包括自主飞行实验内容包括自主飞行、战术通用数据链操作、多任务载荷性能以及地面控制站操作等。3.1.4核动力“全球鹰”无人机核动力“全球鹰”是美国防部最近开始启动核动力飞机的研究开发工作的一个项目，其滞空时间由以往的几十小时提高到数月。新型核动力无人机除执行侦察任务外，还可装备空地导弹，用于对地攻击。采用的核动力与传统的裂变反应堆有所不同，它是由铪-178提供能量。用做试验平台的无人机是“全球鹰”。此外，美国与德国达成了一项协议，将研制出德国版“全球鹰”一“欧洲鹰”无人机。3.1.5长航行“影子”无人机“影子”-200无人机的制造厂商正在计划在将来生产无人机的时候，将无人机的载荷空间扩大到原来的三倍，并将无人机的航程增加75千米。该机将安装经过优化的机翼，使之成为目前空间的三倍，可以承载诺斯罗普•格鲁曼公司的战术无人机雷达。同时还将无人机的翼展加长0.45米，达到3.88米。增加的空间可以用于存储更多的燃料，这样可以增加2.5小时的滞空时间。经过改造后，航程将达到200千米，滞空时间为4小时，200磅的有效载荷能力。3.1.6隐形“猎鸟”无人机美国波音公司经过秘密研制10年之后，推出它的惊世之作隐形无人机“猎鸟”。它将具有极低的雷达反射截面、全新的隐形外观、优秀的隐形特性，达到了白天隐形的目标。“猎鸟”目前是一种低空演示机，外观设计具有良好的空气动力特征，能以最短的时间和最低的成本起飞。最快速度达260节，最大高度达6100米。其发动机性能优异。另外，其与众不同之处在于设计了一套全手动的操纵系统。它可作为X-36无尾翼无人机的补充，也可与其并列使用。3.2美军未来无人机的作战理念无人机是美国发展最快的军事技术之一。从2000年起，美国国防部每两年制定一次《无人机路线图》，对无人机发展的总情况进行分析、研究和总结，提出无人机发展的总体要求，指出应该优先发展的项目和需要攻克的关键技术。美军正在实现无人机飞行器25年科研和实验设计计划，并在近年来的武装冲突中大量实验使用，取得了显著的效果。美国空军于前不久公布了《2009〜2047年前无人机飞行路线图》（或无人机飞行计划）。新版《无人机飞行路线图》旨在对未来无人机系统发展提出设想和提供指导，不断增强空军无人机系统的自动化、模块化、可持续发展，以期打造一支更精干、更具适应性、可定制的无人机部队，实现21世纪空中力量效能的最大化。新版《无人机飞行路线图》反映了以下几点内容：3.2.1四个发展构想一是构想在什么情况下无人机系统可以替代传统有人系统任务。二是构想利用不断增加的自动化、模块化和可持续性的系统来保持美空军使用无人机系统的能力，并且通过无人机系统全套性能，打造更加精干、更加具有适应性、可定制的、可伸缩的部队，以实现联合部队的作战能力的最大化。三是构想美空军与其他军种、盟友、学术界和工业界合作开发、利用无人机系统所提供的持续能力、弹性、自主和效率等功能。四是构想美空军从无人机系统获得最多的东西用来增强联合作战能力，同时促进军种间的依赖与支援，以最明智、最高效地使用经费。3.2.2十种假设一是有人与无人系统的综合增加了在所有程度军事行动中联合作战的能力；二是无人机系统在人员生理限制难以执行的任务中显示了很突出的作用；三是具有清晰、有效的人机接口的自动化是增加效能的关键，同时可减少成本和风险；四是需要具有载荷、网络和处理分析分发等多种能力的“系统”和更少的特殊平台；五是需要适应性、可持续性和减少成本、标准接口的模块化系统；六是灵活、充足、可交互操作和健壮的指挥和控制（C2）会产生无人机系统监控能力；七是必须对三军无人机方案实施同步；八是产业界可以及时为系统发展提供所需技术；九是2047年的战斗行动的程度、范围和致命性需要一种无人超级系统来减少任务和部队的风险，提供感知 行动执行线路；十是在预算限制内飞行路线图所规划的标准是可实现的3.2.3六项措施新版《无人机路线图》要求，为确保空军人员和专家一开始就纳入无人机系统决策范围之内，在人员系统整合方面将采取6项措施，以期整合到无人机系统需求、技术发展、系统设计和发展、制造、测试、评估、行动、维持和处置之中。一是纳入前端分析（功能区域分析、功能需求分析和功能方案分析）；二是在分析方案过程中进行处理；三是替代分析计划和执行中的关键考虑；四是用于发展和支持源头筛选标准和衡量合同确定的发展成就；五是主动开展领域交换以有利于整个系统性能；六是在整个系统寿命周期（特别是具备测量与试验条件的测试与评估中）进行评估。3.2.4五个步骤新版《无人机路线图》规定了发展过程的5个主要步骤第一步：按照核威慑、空中优势、太空优势、电脑优势、特殊行动、指挥控制、全球综合情报侦察监视、全球精确打击、快速全球机动、人员搜寻、灵活战斗支援和建立伙伴关系等功能来设定可以使用无人机系统的任务领域。第二步：按照应用能力评估和风险评估的结果，对照无人机发展计划中定义的系统能力领域，确定近期、远期在实施操作方面的差距和不足。第三步：对实施能力和不足之处的严重程度进行加权排序，划分发展无人机系统可行能力领域的优先次序。第四步：形成包含各种会影响无人机功能、管理和使用的因素清单，对照该清单发展能力组合。第五步：确定当前行动计划。3.2.5重点目标新版《无人机路线图》规划了人员培训、整合和几种无人机系统发展建设的具体目标：2010年3季度前，采用可互操作的仿真、标准、开放构架的无人C2（指挥和通信）部分进行验证以增强交互服务、