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军用无人机的未(wèi)来发展趋势及(jí)其优劣势对比

 

一、军(jun1)用无人(rén)机未来发展趋势

1、隐身化(huà)

现阶段的(de)无人机大多没有什(shí)么自卫能力,所(suǒ)以(yǐ)必须不断强化其隐身性能,从而(ér)保证其战场生存性。为应对现代地面防空火力的威胁日益增强,许多(duō)先进的隐形(xíng)技术被(bèi)应(yīng)用到无人机的(de)研制(zhì)上。一是采用复合材料、雷达吸波材料和低噪声发动(dòng)机。二是采用限制红外(wài)光反射技术,在(zài)机(jī)身表面涂上能够吸收红外光的特制油(yóu)漆(qī)并在发动机燃料中注入(rù)防红外辐射的化学制剂。三是减小机身(shēn)表(biǎo)面缝隙,减少雷达反(fǎn)射(shè)面。四是采(cǎi)用充电表面涂(tú)层,使其具有(yǒu)变色的特性(xìng)。因(yīn)而从地面(miàn)向上看,无人机具(jù)有(yǒu)与天(tiān)空一样(yàng)的颜色;从空中俯瞰,无(wú)人(rén)机呈现(xiàn)出与大地(dì)一样的颜(yán)色(sè)。另外,在不影(yǐng)响作(zuò)战效能的(de)情形下,向微型化方向发(fā)展(zhǎn),也是提高无人(rén)机隐身性能的方法。

2、智能化

目前 无人机大(dà)多采(cǎi)用操作人员遥控的方式 这样不仅对操作手的控制技能要求较高 还存在操(cāo)作手无(wú)法准确掌握战场态势的问题。无人机智(zhì)能化(huà)就是 “无(wú)人机作出决(jué)定的能力”这不仅使(shǐ)无人(rén)机能够按照指令或(huò)者预先编制的程(chéng)序来(lái)完成预定的作战任务 对已知的威胁目标做出(chū)及时和自主的反应 还能对随时(shí)出现的突发事件做出及时地(dì)反应。与有人(rén)作战飞机相比(bǐ) 无人(rén)作(zuò)战飞机具有更高的(de)机动性和(hé)更(gèng)灵活的作(zuò)战方式 但目前存在的最大技术难题是它对(duì)作战态势的自动分析处理(lǐ)和对飞行姿态的准确自动(dòng)控制以及(jí)对敌我目标的准确判断。而要(yào)提高无人机的(de)适用范围,则必须提高其自主性。未来战场,或将出现以(yǐ)无人战斗机、无(wú)人轰炸机、无人(rén)电子战飞机和(hé)无人(rén)预警机等构成的无人作战(zhàn)体系(xì),从而颠覆人们对现(xiàn)有空(kōng)战(zhàn)模式的认识(shí)。

3、装备化(huà)

装备无人(rén)机是无(wú)人机的一个重要的发展方向。由(yóu)于无人机能(néng)预先靠前部署,可以在距离所防卫目标较远的距离上摧毁来(lái)袭的导弹,从而能够有效(xiào)地克(kè)服“爱国者(zhě)”或C-300等反导导弹反应时间长、拦截距离近、拦截成(chéng)功后的(de)残骸对防卫(wèi)目标仍有损害(hài)的(de)缺点。

4、远程化

高空长航时(shí)无人机(jī)以其高的生(shēng)存力和高效的侦察能力将使(shǐ)其应用不断得到扩(kuò)大。美国先进(jìn)材料、结构和(hé)航空委(wěi)员会认为 未来在(zài) 20 000 m 以(yǐ)上飞行将不会受到限制。高空(kōng)长航时无人机将会(huì)成为大气(qì)层侦察网络的一个(gè)重(chóng)要组(zǔ)成部分 因此 各(gè)军事强国(guó)注重提高无人机的航时 来提(tí)高其遂行持续(xù)作战任务的能力。随着无人机在战场上的广泛(fàn)应(yīng)用 反(fǎn)无人机(jī)等拦(lán)截系统应(yīng)运而生 各国正(zhèng)加强抗击无人机的研究。而提高无(wú)人机的速度是降(jiàng)低反无人机(jī)等拦(lán)截武器拦截概(gài)率的主要途径之一。

二、无人机(jī)与有人机的优劣势对(duì)比

无人机的优势:

1、无人(rén)机(jī)可(kě)以减(jiǎn)少与保(bǎo)障飞(fēi)行员有关的结构重量,增加有效(xiào)载(zǎi)荷,成本低(dī)。

无人机对场(chǎng)地的要(yào)求远低于有人机,后勤保(bǎo)障也十分容易,有(yǒu)利(lì)于在(zài)战实中大规模部署与使用。无人机(jī)减少了在保障飞行员(yuán)方面(miàn)的重量投入,从而相(xiàng)对增加(jiā)了(le)有(yǒu)效载荷,提高了(le)搭载效率。

在使(shǐ)用维护(hù)方面,飞行员与飞(fēi)机的数量比例大约(yuē)为(wéi)1.3:1。而无人机这个比(bǐ)例相反,一(yī)个操作员可(kě)控(kòng)制(zhì)多架无人(rén)机,也没有训练(liàn)飞机空勤人员和保持其技术所(suǒ)需(xū)要的(de)昂(áng)贵训练费(fèi)用;对机体疲劳寿命(即(jí)允许使用年限或次数)要求低。

成(chéng)本低。在设计制造上(shàng)无需复杂的机(jī)体和种类(lèi)繁多的各种机载设备(bèi),只需(xū)一些必要的(de)传感器(qì)。作战成本也低于远距离发射巡航导弹或(huò)超(chāo)视距空空导弹的(de)费用,费(fèi)效比(bǐ)好。而且使用和维护费用低,操(cāo)纵人员培训相(xiàng)对简单。与常(cháng)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(yǐ)避免(miǎn)飞行员伤亡、被俘等情况(kuàng)。能够执行危险(xiǎn)系数更高的任务。

无人机的优点很多,但最重要的一点是可以节省(shěng)大(dà)量优秀的飞行员。要知道(dào)空军里面最大的财(cái)富(fù)并不是先进的飞机,而是优秀的飞行员,而飞行员的训(xùn)练都(dōu)是靠不断“喝油”锻(duàn)炼出来的,一旦(dàn)战争爆发,最无法承受的就是飞(fēi)行员的(de)损失(shī)。

无人机(jī)的另(lìng)一(yī)大(dà)优(yōu)点是(shì)能够(gòu)执(zhí)行危险系(xì)数更高(gāo)的任(rèn)务。它可以深(shēn)入到敌(dí)方军事要地上空实施侦察(chá)、干扰、引(yǐn)导、打(dǎ)击等。由(yóu)于离目标近(jìn),因此侦(zhēn)察、打(dǎ)击的精度高,具有一定(dìng)的作(zuò)战使用优势。

飞机实(shí)现无人驾(jià)驶后在理论上要比有人驾驶(shǐ)时更加有战斗力,因为电脑控制的战斗(dòu)机不受飞行员(yuán)的情绪和身体(tǐ)情况的影(yǐng)响,在战斗中即不会胆(dǎn)怯又不会(huì)受到刺激而失去清(qīng)醒的理智(zhì),电脑按照程序控制的战斗机在作(zuò)战过程中几(jǐ)乎(hū)不(bú)会出现(xiàn)操纵失误,越是复杂危险的飞(fēi)行(háng)环境无(wú)人战斗机的安全性(xìng)就越突出。

3、无人(rén)机(jī)一般设计灵(líng)活度较高,体(tǐ)积原(yuán)则上无下(xià)限,雷达反射(shè)面积可(kě)以比有人机(jī)小(xiǎo)得多。

现(xiàn)代战斗机机动性能的提(tí)高始终受到(dào)飞行员承(chéng)受能力的限制,9G的过载已经成为人体可承受载荷的极限,飞行员的(de)身体承(chéng)受能力(lì)已经明(míng)显(xiǎn)限制了飞机(jī)性能的提(tí)高。而无(wú)人机(jī)不需要考虑(lǜ)飞行员在机(jī)动过程中的(de)耐受能力,无(wú)人(rén)战斗机现有技术时(shí)的机动过载可以提高到20G的标准(zhǔn),并且无人战斗机在理(lǐ)论上已经可以靠机动动作摆(bǎi)脱现役空-空导弹,其格斗空战和突防性能将会远远超过有人驾(jià)驶的同类作战飞机。

无人机的设计自由度较大。在设计(jì)上无人机没有驾驶舱及相关的环控(kòng)救生设备,除降低了飞机的重量和成本外,还大(dà)大(dà)放宽了飞(fēi)机设计的一些限制,如飞(fēi)机发动机的位置(zhì)可以更(gèng)加合理。由于不(bú)考(kǎo)虑人的因(yīn)素,飞机的机动载荷因数可以更高,可以采用更(gèng)先进的气动布局(jú)、结构设计(jì)。

无人机广泛采用玻(bō)璃纤(xiān)维和其他透波(bō)材料,机体(tǐ)外形(xíng)尺寸小,发(fā)动机功率小(xiǎo),因此,雷(léi)达(dá)有效反射(shè)面积等各种信号特征(zhēng)较小,不易被(bèi)敌方发(fā)现。此外,无人机不受驾(jià)驶员生理条件的限制,因此(cǐ)具有较大(dà)的飞(fēi)行包线,使无(wú)人机(jī)在空战中具有更(gèng)大的生存力。由于不需要驾驶(shǐ)舱顶(dǐng)蓬(péng),无人机可以获得更好的空(kōng)气动力,从(cóng)而提高(gāo)其灵活度。利用无人战斗(dòu)机能够在地面上构建虚(xū)拟(nǐ)座舱,这(zhè)比(bǐ)飞机上安装任何装置都有效(xiào)。尤(yóu)其是对于执行制空(kōng)任(rèn)务而言,环(huán)境感(gǎn)知是很重要的。地(dì)面飞行员可以(yǐ)控制他们的无人战(zhàn)斗机,执行任务时更舒(shū)适,更灵活(huó),不会让相关人员疲劳。

4、无人机因体积上更为灵活,平台(tái)适(shì)应性更(gèng)强,特别是(shì)在海(hǎi)军平台(tái)的使(shǐ)用(yòng)上,作战灵活(huó)性更高(如(rú)手抛(pāo)等形式)。

无人机在体积和重(chóng)量上(shàng)更为灵活,可(kě)由(yóu)航母、驱(qū)护舰、潜艇等多种海上平台搭(dā)载。有报道(dào)称(chēng)中国海(hǎi)军正在具备(bèi)这种能(néng)力,据日本防卫省称(chēng),本(běn)月8-9日,包括导弹(dàn)驱逐舰和(hé)护卫舰在(zài)内的11艘中国海军(jun1)舰艇编队开(kāi)往东南方(fāng)向,进(jìn)行(háng)军(jun1)事训(xùn)练。当(dāng)时(shí),正在进行警戒巡逻的(de)日本海上自(zì)卫队飞机拍摄到了中国(guó)舰艇附近的无人机照片。随后,无人机(jī)在甲板(bǎn)上着陆。

 无人机的劣势:

自(zì)立作战(zhàn)能力不足,存在单点失效性

首(shǒu)先,无(wú)人机自立作战能力不(bú)足,智(zhì)能(néng)化程度(dù)不足(zú)以达到(dào)人类的水平。无人机(jī)在大部(bù)分时(shí)间(jiān)由计算机操纵,而计算机只“照章办事(shì)”,遇到程序没有考虑到的情况(kuàng)就不知(zhī)所措。例(lì)如,无人机不能(néng)对付意外(wài)事(shì)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)单点失(shī)效性,生(shēng)存力低。在与具(jù)有较强防空能力的对手作战时(shí),无人(rén)机的(de)损(sǔn)失(shī)会(huì)很大。此外,在战争中(zhōng)一旦(dàn)敌军(jun1)摧(cuī)毁了(le)指挥中心,那么所有无人战(zhàn)斗机便会丧(sàng)失效用(yòng)。

第(dì)三,无人(rén)机战损率(lǜ)较高。1999年北(běi)约空袭(xí)南(nán)联盟时(shí),美国(guó)“捕食者”无人机和法国使用的(de)CL-289无人机(jī)损失都(dōu)很(hěn)大,北约承认(rèn)损失21架,南联盟宣(xuān)称击落30架。其中有4架直接被防空火力击(jī)落(luò),其(qí)它型号多架被轻(qīng)型防(fáng)空火力击毁。这些(xiē)无人(rén)机飞行高度不高(gāo),在目标(biāo)上空的巡逻时间(jiān)稍长,各种地面火力对它都有威胁(xié)。

2003年美英联军攻打伊拉克共使(shǐ)用4架(jià)“全球鹰”,22架“捕食者”和若干架“不(bú)死鸟”等无人(rén)机,“捕(bǔ)食者”被击落最少3架,其它小型的损失(shī)更大。而(ér)实(shí)际上战争开始后经美(měi)空(kōng)军打击压制,南联盟和伊(yī)拉克当时(shí)的防(fáng)空力量都很(hěn)弱。

航线一般比较固定,容(róng)易受到干扰(rǎo),存在通信延迟和信号安(ān)全问题

第四,无人机的(de)飞行速度和航线一般比(bǐ)较固定,很容易受(shòu)到(dào)干扰以(yǐ)及人员因素的影响。例如,无(wú)人机速度慢,抗风和抗乱气流能力差,飞行过程(chéng)较容易受天气影响(xiǎng)。美(měi)军在科索沃使用的情况表明,在多山地形使用,起(qǐ)伏(fú)的(de)山峦引起乱(luàn)流(liú),急速下降气流可能(néng)使之坠毁。同(tóng)时,无人机结冰的飞行高度比过(guò)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(fēi)机受损。

科索沃作战(zhàn)78天的(de)任务期间,由于天气影响,共有15架次(cì)“猎人”无人机提前返回、13架次(cì)延(yán)期执(zhí)行任务(wù)、44架次被(bèi)取消,1架因天气(qì)关系(xì)严重受损。

第(dì)五,无人战(zhàn)斗机还存在通信滞后(hòu)性。虽然无线电通信能够迅速传播,但在空战过程中反应时间也是(shì)至关重(chóng)要的,通过数据链(liàn)的人类地面指挥仍会存在信号延迟(chí)。

最(zuì)后,无人机一直存在(zài)两个(gè)重要缺陷,即通过数据链(liàn)的(de)人类地面指挥存在信号延迟和(hé)无(wú)法确保信号的安全。这两大问题一旦能够得到解决,无人机替代有人机将不再是幻(huàn)想。

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