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军用无人机的未来发展(zhǎn)趋(qū)势及其优劣(liè)势对比

 

一(yī)、军(jun1)用(yòng)无人(rén)机未来发展(zhǎn)趋势

1、隐身化(huà)

现阶段(duàn)的无人机大多没有什么自卫能(néng)力(lì),所以(yǐ)必须不(bú)断强化其隐(yǐn)身性能,从(cóng)而保证其战场(chǎng)生存性。为应对现(xiàn)代地(dì)面(miàn)防空火力的威胁日益增强,许多先进的隐形技(jì)术被应(yīng)用到无人机的研(yán)制上(shàng)。一是采用复合材料、雷(léi)达吸波材料和(hé)低噪声发动(dòng)机。二是采(cǎi)用限制(zhì)红外光反射技术,在机(jī)身表面涂上能(néng)够吸收红外光的特制油漆并在发动机燃料中注入防红外(wài)辐射的化学制剂。三是减小机身表面缝隙,减少雷达反射(shè)面。四(sì)是采用充电表面涂层,使其具有变色(sè)的(de)特性。因而从地面向上(shàng)看,无人机具有与(yǔ)天空一样的颜色;从空(kōng)中俯(fǔ)瞰,无人机呈现出与大地一样的(de)颜(yán)色。另外,在(zài)不影响作战效能的情(qíng)形下,向微型化方向发展,也是提高无人机隐身(shēn)性(xìng)能的方法。

2、智(zhì)能(néng)化

目(mù)前 无人机(jī)大多(duō)采用操作(zuò)人员(yuán)遥控(kòng)的方式(shì) 这样(yàng)不仅对操作手的(de)控制技能要(yào)求较高 还存在操(cāo)作手无法准确掌握(wò)战场态势(shì)的问题。无(wú)人机智能化就(jiù)是 “无人(rén)机(jī)作出决定(dìng)的能力”这不仅使(shǐ)无人机能够(gòu)按照指令或者预先编制的程(chéng)序来完成(chéng)预定的作战任务 对已知的威胁目标做出及(jí)时和自主的反应 还能对随时出(chū)现的突发事件(jiàn)做出及时(shí)地反应。与有人作战飞机相比 无人(rén)作战(zhàn)飞(fēi)机具有(yǒu)更高的机动性和(hé)更灵活的作战方式 但(dàn)目前存在的最大(dà)技术难题是(shì)它对作战态(tài)势的自(zì)动分析(xī)处理和对飞行姿态的准确自(zì)动(dòng)控制以及对敌我目(mù)标的准确判断(duàn)。而要提高无人机的适用范围,则必须提高其(qí)自主性。未来战场,或(huò)将出现以无人战斗机、无人(rén)轰(hōng)炸机、无人电子战飞机和无人(rén)预警机等构成的无人作(zuò)战体系,从而颠覆人们(men)对(duì)现有空战模式的(de)认识。

3、装备(bèi)化

装备无人机是(shì)无人(rén)机的一个重(chóng)要的发展方向。由于(yú)无(wú)人机能(néng)预先靠前(qián)部(bù)署,可以在距离所防(fáng)卫目标较远的距离(lí)上摧毁来袭的导弹,从而能够有效地克服“爱国者(zhě)”或C-300等反导(dǎo)导弹反应(yīng)时间长、拦截距离近、拦(lán)截成功后的残骸对防卫目标仍有损害的缺点。

4、远(yuǎn)程化

高(gāo)空长航时无人(rén)机以(yǐ)其高的生存力和高效的侦察(chá)能力(lì)将(jiāng)使(shǐ)其应用不断得到扩大。美国先进材料、结构和航空委员会(huì)认(rèn)为 未来在 20 000 m 以上(shàng)飞行将不会受到限制。高空长航时无(wú)人机(jī)将会成为大气层(céng)侦察网络的一个重要组成部分 因此 各军事强(qiáng)国注重提(tí)高(gāo)无人机(jī)的航时(shí) 来提高其遂行持续作(zuò)战任(rèn)务的能力。随着无人机在战场上的广泛应用 反无人(rén)机等拦截系(xì)统(tǒng)应运而生 各国正加强抗(kàng)击无(wú)人(rén)机的研究(jiū)。而提(tí)高无人机的速度(dù)是降低反无(wú)人机等(děng)拦截(jié)武器拦截概率的主要途径之一。

二、无人(rén)机与(yǔ)有人机的优劣势对比

无人机的优势(shì):

1、无人(rén)机可(kě)以减少与保障飞(fēi)行员有(yǒu)关的结构重(chóng)量,增加有效载荷,成本低。

无(wú)人机对场地的(de)要求远低于有(yǒu)人机,后勤保障也十分容易,有(yǒu)利于在战实中(zhōng)大规模部署与使用。无人机减(jiǎn)少了在保(bǎo)障飞(fēi)行员方面的(de)重量投入,从而相对增加了有(yǒu)效载荷,提高了(le)搭(dā)载效率。

在使用(yòng)维护方(fāng)面,飞行(háng)员与(yǔ)飞机的数量比例大(dà)约为1.3:1。而无(wú)人机这(zhè)个(gè)比例相反,一个操作(zuò)员可控(kòng)制多架无人机,也(yě)没有训(xùn)练(liàn)飞(fēi)机空勤人员和保持其技术(shù)所需要的昂贵训(xùn)练费用;对机体(tǐ)疲劳寿命(即允许(xǔ)使用年限或次数)要求低。

成本低(dī)。在(zài)设计制造(zào)上无需复(fù)杂的机体和种(zhǒng)类繁多的(de)各种机载设(shè)备,只需一些必要的传(chuán)感器。作战成本也(yě)低于远距离发射巡航导弹或超视距空空导弹的费用,费效(xiào)比好。而(ér)且使用和(hé)维护费用低,操纵人员培训相对简单。与常规飞机相比,使用维护成本可节约达50%之多(duō)。

2、无人机可以避免(miǎn)飞行员伤亡、被俘等情况。能够(gòu)执行危(wēi)险系数更高的任务。

无人机的(de)优点很多(duō),但最重(chóng)要(yào)的一点(diǎn)是(shì)可以(yǐ)节省大量优秀的飞行员(yuán)。要知道空军里面(miàn)最大(dà)的(de)财富并不是先进(jìn)的飞机,而(ér)是优(yōu)秀的飞行员,而飞行员的训(xùn)练都是靠不断“喝油”锻炼(liàn)出来的(de),一旦(dàn)战争爆发,最无法承受的就是飞行(háng)员的损(sǔn)失。

无人机的另一大优点是能(néng)够执行危险系数(shù)更高的任务(wù)。它可以(yǐ)深入到敌方军(jun1)事要(yào)地上空(kōng)实施侦察、干扰、引导、打击等。由于离目标近,因此侦察、打击的(de)精度(dù)高,具有一定的作战使用优势。

飞机实现无人(rén)驾驶后(hòu)在理论上要比有人驾驶时更加有战斗力,因为(wéi)电脑控制的战斗(dòu)机不受飞行员的情绪和身体(tǐ)情况的影响,在(zài)战斗中即(jí)不会(huì)胆怯又不会受到刺(cì)激而失(shī)去清醒的理(lǐ)智(zhì),电脑按照(zhào)程序控(kòng)制的战斗机在作战(zhàn)过程中几(jǐ)乎不会出现操纵失误,越是(shì)复杂危险(xiǎn)的飞(fēi)行环境无人(rén)战斗(dòu)机的安全性就越突出。

3、无人(rén)机一般设计灵活度(dù)较高,体积原则(zé)上无(wú)下限,雷(léi)达反射面(miàn)积可以比有人(rén)机小得多。

现代(dài)战斗机机动性能的提(tí)高始(shǐ)终(zhōng)受(shòu)到飞行员承受能力的限制,9G的过载已经成(chéng)为人体可承受载荷的极限,飞行员的身体承(chéng)受能力(lì)已经明显(xiǎn)限制了飞机性能的提(tí)高。而(ér)无人机不需要考(kǎo)虑(lǜ)飞行员在机动(dòng)过程中的耐受能力,无人战斗(dòu)机(jī)现有技术时(shí)的机动(dòng)过载可以(yǐ)提高到20G的标准,并且无人战斗机在理论上已经可以靠(kào)机动动作(zuò)摆脱现役空-空导弹,其格斗空战和突(tū)防性能将(jiāng)会(huì)远(yuǎn)远超(chāo)过有人驾驶(shǐ)的同类作战飞机。

无人机的设计自由(yóu)度较大。在设(shè)计上无人机没(méi)有驾驶舱及相关的环(huán)控救生设备,除(chú)降低了飞机的重量和(hé)成本外,还大大(dà)放宽了飞机设计的一些限制,如飞(fēi)机发动机的位(wèi)置可以(yǐ)更加合理。由于不(bú)考虑人(rén)的因素,飞机的机动载荷因数(shù)可(kě)以更高,可以采用更先(xiān)进的气动布局、结构设计。

无人机广泛采用玻璃(lí)纤维和(hé)其他透波材料(liào),机体(tǐ)外形尺寸小,发动机功率小,因此(cǐ),雷达有(yǒu)效反射面(miàn)积等各种信(xìn)号特征较(jiào)小,不易被敌方发现。此(cǐ)外,无人机不受驾驶员(yuán)生理条件(jiàn)的限制,因此具有较大的飞行(háng)包(bāo)线,使(shǐ)无(wú)人(rén)机在空战中具有更大的生存(cún)力。由(yóu)于(yú)不需要(yào)驾驶舱顶(dǐng)蓬,无(wú)人机可(kě)以获得更好的空气动(dòng)力,从而(ér)提高(gāo)其灵活(huó)度。利用无人战斗机能(néng)够在地面上构建虚拟座舱,这比飞机(jī)上安装任何装置都有效。尤其是对于执行制(zhì)空任务而言,环境感(gǎn)知是很重(chóng)要的。地面飞(fēi)行员可以(yǐ)控制他们(men)的无(wú)人战斗机,执(zhí)行任务时(shí)更(gèng)舒适,更(gèng)灵(líng)活,不会让相关人员疲劳。

4、无人机因体积上更为灵活,平(píng)台适应性更强,特(tè)别是在海军平台的使用(yòng)上,作战灵活性(xìng)更高(如手抛等形式)。

无人机在(zài)体积和(hé)重量上更(gèng)为(wéi)灵(líng)活,可(kě)由航母、驱护舰、潜艇(tǐng)等(děng)多种海(hǎi)上平台搭载。有报道称中国海军正(zhèng)在具(jù)备这种(zhǒng)能力,据日本(běn)防卫省称(chēng),本月8-9日,包括导弹驱逐舰和护(hù)卫舰在内的11艘(sōu)中国海军舰艇编队开往东南(nán)方向,进行(háng)军(jun1)事训练。当时,正在进(jìn)行(háng)警(jǐng)戒巡逻的日本海上自卫队飞机拍(pāi)摄到(dào)了中国舰艇附近的无人机照片。随后,无人机在(zài)甲板上着陆(lù)。

 无人机的(de)劣势(shì):

自立作战能力不足,存在单点失效性

首(shǒu)先,无人机自立作战能力不足,智能化程度不足以达到人类的水平。无人机在大部分时(shí)间由计算机操纵,而计算(suàn)机只(zhī)“照章办(bàn)事”,遇(yù)到程序没有(yǒu)考虑到的情况就不知所措。例如,无人机不(bú)能对(duì)付意外事件,实际战(zhàn)斗中经常出现误击等问题(tí)。

其次,无人机存在(zài)单点(diǎn)失效性(xìng),生存力低。在与具有(yǒu)较强防空能力的(de)对手作(zuò)战(zhàn)时,无人机的损失会很(hěn)大。此外,在战争(zhēng)中一旦敌军摧毁了指挥中心(xīn),那(nà)么(me)所有无人(rén)战(zhàn)斗机(jī)便会(huì)丧失(shī)效用。

第(dì)三(sān),无(wú)人机战损率较高。1999年(nián)北约空袭南联盟(méng)时,美(měi)国“捕食者(zhě)”无人机和法国(guó)使(shǐ)用的CL-289无人机(jī)损失都(dōu)很大(dà),北约承认损(sǔn)失21架,南联盟(méng)宣称击落30架。其(qí)中有4架直接被(bèi)防空火力(lì)击(jī)落,其(qí)它型号多架被(bèi)轻型防(fáng)空火力击毁。这(zhè)些无人机飞行高度(dù)不高,在目标上空的(de)巡(xún)逻时间稍长(zhǎng),各种地面火力对它都有(yǒu)威胁。

2003年美英联军攻打伊拉克共(gòng)使用4架“全球鹰(yīng)”,22架“捕食者”和若干架(jià)“不死鸟”等(děng)无人机,“捕食者”被(bèi)击落最少3架,其(qí)它小型的(de)损失更(gèng)大。而实际(jì)上战争开始后经美空军(jun1)打(dǎ)击压制,南联(lián)盟和伊拉(lā)克当时的防空力(lì)量都很弱。

航线一般(bān)比较(jiào)固定,容易受到干扰(rǎo),存在通(tōng)信(xìn)延迟和信号安全问题

第四,无人机(jī)的飞行速度和航线(xiàn)一般比较(jiào)固定,很容易受到干扰以(yǐ)及人员(yuán)因素的影响。例如,无人机速度慢,抗风和(hé)抗乱气(qì)流(liú)能力差,飞行过程较容易受天气影(yǐng)响。美军在科索沃使用(yòng)的情况表明,在多(duō)山地形使用,起伏的(de)山峦(luán)引起乱(luàn)流(liú),急速下降气流(liú)可能使之(zhī)坠毁。同时,无人机结冰的飞行高度比(bǐ)过去预计的要低,在海拔(bá)30004500米(mǐ)的(de)高(gāo)度上,连续(xù)飞行(háng)1015分钟后就会使飞机受损。

科索沃作战78天(tiān)的任务(wù)期间,由于天气影响(xiǎng),共有(yǒu)15架次“猎人”无(wú)人机提前返(fǎn)回、13架(jià)次延(yán)期执行任务、44架次被取消,1架因天气关系严重(chóng)受(shòu)损。

第五,无人战斗机还(hái)存在通(tōng)信(xìn)滞后性。虽然无(wú)线电通信能(néng)够迅速传播,但在空战过程中反应时间也是至关重要的,通过数据链的(de)人类地(dì)面(miàn)指(zhǐ)挥仍会存(cún)在信号延迟。

最(zuì)后,无人机一直存在两个重要缺陷,即通(tōng)过数据链的人(rén)类(lèi)地面(miàn)指挥存(cún)在信号延(yán)迟和无法确保(bǎo)信号的(de)安全。这两大问题一(yī)旦能够得到解决,无人机(jī)替代有人机(jī)将不再是(shì)幻想。

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