雄心勃勃-美国陆军首次规划未来无人机系统

雄心勃勃

美国陆军首次规划未来无人机系统

文/温杰

今年8月，美国陆军在国际无人系统协会举办的2012年度会议(AUVSI

2012)上透露，尽管在阿富汗的作战行动已经接近尾声，但仍将按计划扩大无

人机系统(UAS)的装备使用范围，准备把小型无人机系统(SUAS)配备到多级

建制，使各个小建制部队的作战能力与敌军的排级或师级部队相当，从而获得

更好的态势感知优势，以便打败任何一个对手。

2010年4月15日，美国陆军首次公布了《美国陆军无人机系统路线图

(2010〜2035)》(以下简称《路线图》)，提出了现役飞行平台在未来

25年内将逐步转变为全无人驾驶飞行模式的设想。同一天，美国陆军副总参谋

彼得・卡莱利将军在美国陆军航空协会举办的年度会议上做了一次政策演讲，

公开表示美国陆军装备的UAS必须提供更强的作战能力，不仅可以观察战场上

的一举一动，而且能够左右战场的胜负。

卡莱利将军再三表示，《路线图》不是一项预算草案或者采购策略的文件，只

是提出了一个战略愿景。但是，美国陆军正在通过各种途径，不断扩大无人机

的机队规模，加速建设自己的高技术空中力量。美国陆军的这一举措不仅会削

弱美国空军在无人机领域的主导地位，同时也引起了世界各国的广泛关注。

描绘战略愿景

美国陆军在《路线图》中并未沿用美国空军的“遥控驾驶飞机”(RPA)这个术

语，而是广泛使用了“可选有人驾驶飞行器”(OPV)这个新术语。

《路线图》长达140页，为美国陆军的空中力量勾勒出一系列雄心勃勃的目

标，旨在帮助工业界理解美国陆军希望获得什么样的无人作战能力。相比之

下，美国空军在发展规划中预测：在未来30年1,有人驾驶作战飞机仍然是

主要的攻击平台。

《路线图》强调了有人驾驶飞机与无人机协同作战使用和采用通用控制系统的

重要性，旨在实现跨系统的通用控制，这主要由两个基本要素决定：开放式体

系结构和通用性。美国陆军认为，只有采用开放式体系结构，才能降低成本，

从而负担起多层次的情报、监视和侦察方案。美国陆军同时指出，工业部门之

间应该积极沟通，以便能够按照陆军发展战略来研制相关产品。

在这份文件中，美国陆军将

UAS发展战略分为3人时间段：近期(2010〜2015年)、中期(2016〜

2025年)和远期(2026〜2035年)。概括来讲，《路线图》在近期将重点

关注如何将现有各项技术快速综合到目前装备的UAS中，在中期将把优先发展

权转向将UAS完全融入到作战行动的各个方面，在远期则希望借助于技术进

步，通过减小尺寸、减轻重量和较低动力需求，噌加无人机的续航能力和有效

载荷能力。

在3个阶段中，作战概念方面的最大变化将出现在2016〜2025年的中期阶

段，预计AH-64D“阿帕奇”和OH-58D“基奥瓦”将发展成为一种0PV,同样的

变化也将出现在UH-60“黑鹰”和CH-47“支奴干”上。目前，西科斯基飞机公

司已经将一架UH-60M直升机改装成一架OPV型验证机，进行关键技术测试。

鸦”是一种手抛式小型无人机，可全天候执行低空侦察和监视任务，任务载荷

包括电耦合摄像机和夜间红外摄像机，作战半径在15千米以内。美国陆军士

兵通过使用RQT1B无人机，可以发现山后的敌方目标。

目前，美国陆军已拥有78套“影子”UAS,每套系统包括4架无人机。根据计

划，美国陆军在未来几年内会将其装备规模扩大一倍，达到148套或更多，具

体数字尚未确定。

美国陆军正在通过采用电子燃油喷射发动机、改进航空电子设备、自主起飞和

降落来升级现役的RQ-7B无人机，还计划增大翼展，使续航时间延长3小时，

同时增加有效载荷。其他新特点包括加装激光指示器，用于引导武器投放，并

为所有的通信链路加密。

RQ-7C型是一种经过改进的更大型号的无人机，，,生能也更加先进，将在不久获

得批准。预计，RQ-7C无人机有可能取代美国陆军曾经考虑采购的“火力侦察

兵”无人直升机，从而简化后勤保障需求。

此前，美国陆军在伊拉克部署了4架MQTC无人机，2010年7月又将另外4

架MQ-1C无人机运输到阿富汗，后一批次将配备专门改进的“海尔法”导弹。

这种“海尔法”导弹是专门为无人机设计和研制的第一种机载武器，可以离轴

攻击目标。

五角大楼已批准了美国陆军采购两个中队所需的“灰鹰”，每个中队将配备12

架无人机、5个地面控制站、卫星通信系统和传感器。除了当前的这些采购

外，在未来5年内，美国陆军每年将购买24架“灰鹰”。

随着五角大楼逐步调整预算，用于加强战区情报、监视与侦察(ISR)能力，

“灰鹰”UAS有望获得更多资金。美国陆军UAS计划副主管蒂姆•奥因斯汞

示，从2012年财政年度开始，美国陆军预计将加快推进“灰鹰”计划，在每

年采购3套该系统。每套系统包括12架无人驾驶空中飞行器和5个地面控制

站。这样，美国陆军在2014财政年度之前可以完成当前的MQTC采购计划。

寻求新型平台

《路线图》还展示了美国陆军计划采购一种新的小型UAS,用于配备营级部

队。这种无人机在《路线图》中被描述为类似航空环境公司“美洲狮”

(Puma)和霍尼韦尔的“狼蛛鹰”(TarantulaHawk,也缩写为T-Hawk),从

而填补当前“渡鸦”无人机的不足。按照计划，美国陆军将在2012年培养

2000多名UAS操作员和维护人员，而在未来10年间，这一数字将以800%的

速度增加。与此同时，美国陆军正在制订循序渐进的方案，以研制和启用新型

的垂直起降(VTOL)无人驾驶飞行器。2010年5月11日，奥因斯表示，

VTOL无人机计划可能包括3个阶段，最初将把直点放在执行ISR任务上。

首先，美国陆军计划列装集成了ARGUSTS传感器的A160T“蜂鸟”

(Hummingbird)无人直升机。ARGUSIS为“自二式全方位对地实时监视成像

系统”的缩写，是一种用于探测和跟踪小型活动目标的广域监视传感器。

其次，美国陆军希望就一整套的VTOL快速反应能力进行招标，可能有两人承

包商团队提出各自不同的解决方案参与竞标。美国陆军通过竞标可以进一步了

解目前的技术状况，这样就能知道可以买得起什么样的装备。

最后，美国陆军可能会筛选出一个平台，并据此进行首批VTOL无人机的生

产。美国陆军正在物色一种在高温条件下能飞到1828米高度、可持续飞行

12〜24小时的VTOL系统，但不一定需要旋转翼飞行平台。该系统最初将

把重点放在提供ISR能力上，不过美国陆军希望VTOL无人机最终还能够提供

货物运载能力。VTOL无人机平台被认为是充当运载货物以及搭载广域侦察传感

器、合成孔径雷达的理想飞行器，因为它们能够在保持相对平稳的情况下缓慢

盘旋或飞行。

另一方面，美国陆军在2010年开始测试和评估“弹簧小折刀”

(Switchblade)无人机，希望购买并部署此类飞行器。然而，紧张的预算和这

种一次性飞行器的价格成为制约采购的主要因素。依据订购的数量，每套“弹

簧小折刀”价格仍超过1万美元。如果它受到部队的欢迎，就必须满足更多的

需求，这可能会让不断削减的军队预算显得更加紧张。

“弹簧小折刀”重1000克，是一种装备炸药的一次性无人机。它由自己的运

输存储管中发射，机翼弹出，由电池供电的推进器开始旋转，随后摄像机开始

将影像传送给控制者。“弹簧小折刀”可以通过军用直升机上使用的70毫米火

箭筒发射，其飞行速度最高可达1000米/分，可以在空中停留20〜40分

钟，取决于它是否装备了炸药。

装备炸药的“弹簧小折刀”可以飞抵目标并引爆，爆炸效果与一枚手榴弹相

当，因此地面部队可以利用它攻击藏身于目视不到的地点的敌人。从严格意义

上讲，“弹簧小折刀”是一种制导导弹，但其作为侦察工具的用途促使研制人

员将其称为无人机。

提出中期计划

根据《路线图》提出的中期计划，美国陆军到2026年将可以应用一系列非常

先进的技术，包括密集编队、辅助认知软件和完全满足适航要求的感知与规避

技术。凭借这些先进技术，飞行员将能够从有人驾驶飞机的座舱中控制多架无

人机。

从2010年开始，经过升级的“阿帕奇”武装直升机已经能够从座舱内操纵无

人机。届时，飞行员将从地面人员手中接过无人机的控制权，在它们完成预定

作战任务后，再将控制权交还绐地面人员。对此，“阿帕奇”直升机发展项目

的经理有一个形象的比喻：这就像是在观看一场足球赛时，借助于一部摄像机

与借助于多部摄像机，现场画面会存在明显的差异。这一技术显著改善了飞行

员和地面人员的态势感知，而在过去，飞行员必须依赖于语音和数据链来获得

信息。

目前，0H-58D侦察直升机通常与一架“影子”无人机协同飞行，飞行员借助于

“影子”无人机可以获得更全面的态势感知，从而更好地了解地面上所发生的

各种情况。一旦飞行员们可以从座舱内控制无人机，就可以从多个方向观察目

标，从而能够更加清晰地观察到山脉或建筑物的另一侧所出现的各种情况。

这一战术显著增强了有人驾驶飞机与无人机编队的作战效能，二者可以充分发

挥各自的优势，从而更加有效地执行各项任务。因此，美国陆军航空兵已经停

止了有关“有人/无人编队”的争论，开始着手脸证各种战术。

美国陆军UAS办公室一分关注垂直起降和货物补绐等技术的发展，同时也非常

关切弹药和通信设备的减重问题。

美国陆军航空部正在全面分析和探讨重建陆军航空作战部队的一些细节，计划

在今后3〜5年内制定出空中机队的发展方向，逐步将UAS集成到现有机队

的编制中。具体而言，美国陆军正在考虑组建一个全任务作战航空旅，实现无

人机与有人驾驶作战平台的混合编队。

与此同时，美国陆军在陆军航空协会举办的年度论坛上首次透露，正在着手将

有人驾驶飞机和无人驾驶飞机混编于同一单位，接受统一指挥，旨在构建一个

完整的情报、监视和侦察部队，及时地收集和分发战场重要信息。

美国陆军希望能够升级现役直升机，执行无人机的任务，而不是购买昂贵的新

型平台。美国陆军表示，购买大量无人机的想法是不切实际的，借助于OPV技

术，一部分有人驾驶飞机可以被改装为OPV模式。

目前，AII-64D.CH-47F和UH-60M直升机都已经具备了无人驾驶飞行所必需的

大多数电子设备，而西科斯基公司正在采用电传噪纵技术对UH-60M直升机进

行升级，以便根据任务的不同而采用2名、1名或者无人驾驶来操纵飞机，预

计，“黑鹰”直升机的0PV技术有望在2015年或更早实现。

《路线图》为将现役机队改装为无人驾驶平台提供了额外的资金。美国陆军的

设想是在驾驶舱内设计3个开关：0是用于无人驾驶和自主飞行状态，1是用

于一名飞行员驾驶状态，2是用于两名飞行员驾驶飞行。另外，驾驶舱内还应

设计一个开关，用于控制一架无人机。这样，无人机可以跟随在有人驾驶直升

机后面，执行空中护航任务。预计，到2035年后，经过改装的“支努干”运

输直升机也可实现无人驾驶。

制订远期规划

从长远来看，《路线图》在2026〜2035年间三要关注于无人航空的“系统

生存、自主性、通用性和互操作性”。按照《路爱图》的设想，像医疗救护等

很大程度上依赖于飞行员的任务，将在远期规划的最后几年逐步过渡到无人驾

驶方式。此外，美国陆军计划在这一时期将超微型无人机引入到作战分队，并

且还计划装备一种RQ-X无人机，同时“武装空口侦察兵”（AAS）直升机乜将

进入服役，用于替代OH-58D直升机。

高层官员还强调，当前面临的一个严峻