论文部分内容阅读
5月14日，美海军一架X-47B无人机从“布什”号航母上弹射起飞。17日，X-47B首次完成了海上触舰复飞。再早半个月，美空军的第四架X-51A“驭波者”进行测试，官方宣布它在约6分钟的测试过程中飞行了230多海里，即425公里左右。几乎也是在同一时间，网络上还在流传中国“利剑”隐身无人机的消息。
似乎一个无人机时代正在到来，但事实是无人机早被广泛运用。X-47B被关注是因为它是舰载的和隐形的，至于“驭波者”，其实是高超音速技术方面的验证机，严格地说，它还不能算无人机。
多快好省
最早把无人机运用到军事领域的是美国人，上世纪60年代，BQM-34“火蜂”系列无人机曾频频对中国进行侦察，被解放军击落了不少。美国开打所谓的“反恐战争”后，深陷海外战争泥淖的美国“压力山大”，奥巴马上台后就想出无人机“定点清除”的辙，发现恐怖分子行踪时，美军就不再出动载人的战机，也不会轻易派出地面部队，而是让无人机飞过去扔俩炸弹完事。这样做的好处非常明显：如果他们击毙本·拉登时用这种方法，就不会有一架“黑鹰”直升机意外坠毁了。当然，美国人不用无人机炸拉登是因为其他考虑，比如空降地面部队袭可以得到目标的尸体进行DNA检测，无人机轰炸就不行。
无人机的作战优势还远不止“定点清除”这一项。它能时刻以“平常心”去执行飞行员冒九死一生的风险或呕心沥血也难以完成的任务，比如在敌方防空火力密集及条件恶劣的空域内飞行；长时间滞空和超远距离巡航飞行；携带和投放核武器或生物化学武器；在受到放射性及生化污染的环境中飞行等。如果二战末期有适用的无人机，人们就有足够的理由相信当时不会使用B-29轰炸机。
除此之外，无人机在研制和生产上也要省得多。以战斗机为例，无人机不搭载飞行员，那么驾驶舱、座椅、仪表、手柄、手动开关以及舱内环境控制系统、生命保障系统、弹射救生系统等就可以省下来，这样它就比同类型的载人飞机在载荷上要减轻15%，在尺寸上减少40%，而这些都将反映在研究、试验经费，以及生产成本上。一般来说，大型远程军用无人机的研制生产费用大约是有人驾驶战术飞机的30%至80%；中型中程无人侦察机仅相当于有人驾驶侦察机的10%。
不光是成本上，性能上也有优势。没有飞行员后，无人机的空中停留时间会大大延长。首先是不需要考虑飞行员的耐力，再者不搭载飞行员省下来的空间可以使其载油系数更高。美国的“全球鹰”无人侦察机的留空时间可达42小时，还有的无人机甚至能连飞数天。而美国国防预先研究计划局的“秃鹫”计划，甚至要研究留空长达5年的无人机。
由于摆脱了驾驶舱和载人条件的禁锢，无人机在尺寸、结构等方面得以采用更自由的设计和更大胆的技术，为进一步优化气动布局和隐身效果提供了条件。例如，不管是常规第三代还是第四代战机，其最大过载（即飞行员承受的加速度）都不能超过9G，由此飞机的机动性、敏捷程度都难以进一步提高。而无人战机即使运用现有的先进技术，也能轻而易举地使最大过载达到15G。如果正在研发的某些新技术能得以应用的话，未来无人战机的最大过载有望超过25G。具有这种性能的无人机不但在起飞、降落、改装方面更加方便，就连摆脱地对空或空对空导弹的追击也不是难事。
无人不一定是无人机
既然无人机那么“好使”，它都用在什么地方上了呢？如果按照用途划分，简单点说就是军用和民用。军用的分为作战无人机和勤务保障无人机。前者包括不载人的战斗机、攻击机、轰炸机、反辐射攻击机等，后者主要有无人图像侦察机、电子侦察机、电子干扰飞机、气象观测飞机、气象战飞机、中继通信飞机、预警机、靶机、诱饵机、目标指示或目标照射无人机、火炮校射无人机等等。民用方面，无人机一样可以广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰，以及国土测绘、海洋应用、应急救援、森林防火等。
“无人机”还是“无人飞行器”？还得注意区分。科技含量高的无人飞行器也不一定就是无人机。今年五月初曾有不少媒体把完成高超音速飞行的美国X-51A“驭波者”称为无人机。其实波音公司的文件就明确指出，X-51A的用途主要是在飞行中验证高能吸气式烃基燃料冲压推进系统，在4至6倍于音速的范围内验证高温材料、机体与发动机一体化技术和其他关键技术。所以，它只是一个验证技术的飞行器。当然，它有望像X-35试验飞行器那样演化成F-35型第五代战机那样，发展为无人机。同样，它也可以加上战斗部及导航、控制系统成为一种导弹。
X-51A之所以受到关注，还是因为它的飞行速度超过音速5倍多。而X-47B受关注则与其隐身有关。据美国的一些分析人士披露，由于没有载人要求，X-47B采用了很多全新设计，它“对所有波段雷达波的隐身性能都极高”，或许还没有达到“全频谱”隐身，但应该不是一般载人隐形飞机可以比拟的。此外，X-47B的载弹量也超出一些著名的前辈无人机，它的空机重量只有6吨多，最大起飞重量却超过20吨，两个内置弹舱可分别容纳一枚“联合制导炸弹”，两弹总重约1800公斤。而著名的MQ-1“捕食者”一般只挂载两枚分别重约45公斤的“地狱火”导弹，另一种成名已久的“狩猎者”无人机的最大载弹量也才1500公斤左右。此外，X-47B的尺寸直逼美海军现役的“超级大黄蜂”战机，加上前者800公里的作战半径，的确值得对手警惕。
在最近关于六代机概念的热议中，人们也可以发现，无人化是一个重要方向。具体到技术上，除了武器激光化外，仍然是高速和隐身。而X-47B显然更能代表现有无人机提升作战能力特别是轰炸能力的样本。
真的没人怎么办
无人机的种种好处，吸引各国投入了极大热情。美国、俄罗斯、日本以及欧洲各发达国家自然不用说，沙特、伊朗、土耳其、印度等国也都在跟进。中国自然也会搞。
打个简单的比方，武侠片里的以气驭剑，要比哈里波特骑扫把考虑得少些，至少不用考虑人在天上的感受。那把无人之剑只要飞得远、打得准就好。而这两个要素也差不多就是无人机发展的方向。
日本对六代机的“T7”技术要求中，有一条就是要发明轻量化的大功率发动机。发动机是飞机的心脏，在无人机的未来发展上（不管是不是六代机），这一点同样重要。所谓轻量化的大功能发动机实际上指的就是大推重比的动力装置。自从喷气式飞机诞生以来，设计部门一直在努力提高航空发动机的推重比和可靠性，并千方百计降低其耗油率。早期喷气发动机的推重比只有2或3，到现在四代机所配的发动机已高达10左右。目前，国外准备研发的一些新技术则有可能使发动机的推重比猛增至20。无人机如果装上这样的发动机，其包括速度在内的性能提高可想而知。
发动机保证无人机的“远”，而保证无人机“准”的就是控制系统。现在的无人机，不管是无线电遥控，还是依靠机载系统和设备按程序进行控制，或者是二者兼有，都离不开人的控制。遥控方式受电磁干扰的较大，远距离飞行的无人机不可能单纯用遥控控制。而单纯的程控也有问题，预先设定的程序不能作出随机判断，因此一旦出现超出程序应对范围的危险，无人机就会“不撞南墙不回头”。所以，战略、战役型无人机一般都安装有体积较大的卫星通信天线，可以通过外层空间的卫星与万里之遥的控制中心实施远程通信和数据交换。但卫星通信就保险吗？所以，提高无人机的智能化是一个重要方向，而现代计算机技术的发展，似乎把无人机做成一个智能机器人也不算痴人说梦。但新的问题又出现了：如果完全自主的智能无人机诞生了，那么它的“道德”问题肯定令人担忧。比如一架这样的无人战斗机去执行战斗任务时误炸了民用设施，谁该上军事法庭接受审判？
（作者为世界军事科普作家）
似乎一个无人机时代正在到来，但事实是无人机早被广泛运用。X-47B被关注是因为它是舰载的和隐形的，至于“驭波者”，其实是高超音速技术方面的验证机，严格地说，它还不能算无人机。
多快好省
最早把无人机运用到军事领域的是美国人，上世纪60年代，BQM-34“火蜂”系列无人机曾频频对中国进行侦察，被解放军击落了不少。美国开打所谓的“反恐战争”后，深陷海外战争泥淖的美国“压力山大”，奥巴马上台后就想出无人机“定点清除”的辙，发现恐怖分子行踪时，美军就不再出动载人的战机，也不会轻易派出地面部队，而是让无人机飞过去扔俩炸弹完事。这样做的好处非常明显：如果他们击毙本·拉登时用这种方法，就不会有一架“黑鹰”直升机意外坠毁了。当然，美国人不用无人机炸拉登是因为其他考虑，比如空降地面部队袭可以得到目标的尸体进行DNA检测，无人机轰炸就不行。
无人机的作战优势还远不止“定点清除”这一项。它能时刻以“平常心”去执行飞行员冒九死一生的风险或呕心沥血也难以完成的任务，比如在敌方防空火力密集及条件恶劣的空域内飞行；长时间滞空和超远距离巡航飞行；携带和投放核武器或生物化学武器；在受到放射性及生化污染的环境中飞行等。如果二战末期有适用的无人机，人们就有足够的理由相信当时不会使用B-29轰炸机。
除此之外，无人机在研制和生产上也要省得多。以战斗机为例，无人机不搭载飞行员，那么驾驶舱、座椅、仪表、手柄、手动开关以及舱内环境控制系统、生命保障系统、弹射救生系统等就可以省下来，这样它就比同类型的载人飞机在载荷上要减轻15%，在尺寸上减少40%，而这些都将反映在研究、试验经费，以及生产成本上。一般来说，大型远程军用无人机的研制生产费用大约是有人驾驶战术飞机的30%至80%；中型中程无人侦察机仅相当于有人驾驶侦察机的10%。
不光是成本上，性能上也有优势。没有飞行员后，无人机的空中停留时间会大大延长。首先是不需要考虑飞行员的耐力，再者不搭载飞行员省下来的空间可以使其载油系数更高。美国的“全球鹰”无人侦察机的留空时间可达42小时，还有的无人机甚至能连飞数天。而美国国防预先研究计划局的“秃鹫”计划，甚至要研究留空长达5年的无人机。
由于摆脱了驾驶舱和载人条件的禁锢，无人机在尺寸、结构等方面得以采用更自由的设计和更大胆的技术，为进一步优化气动布局和隐身效果提供了条件。例如，不管是常规第三代还是第四代战机，其最大过载（即飞行员承受的加速度）都不能超过9G，由此飞机的机动性、敏捷程度都难以进一步提高。而无人战机即使运用现有的先进技术，也能轻而易举地使最大过载达到15G。如果正在研发的某些新技术能得以应用的话，未来无人战机的最大过载有望超过25G。具有这种性能的无人机不但在起飞、降落、改装方面更加方便，就连摆脱地对空或空对空导弹的追击也不是难事。
无人不一定是无人机
既然无人机那么“好使”，它都用在什么地方上了呢？如果按照用途划分，简单点说就是军用和民用。军用的分为作战无人机和勤务保障无人机。前者包括不载人的战斗机、攻击机、轰炸机、反辐射攻击机等，后者主要有无人图像侦察机、电子侦察机、电子干扰飞机、气象观测飞机、气象战飞机、中继通信飞机、预警机、靶机、诱饵机、目标指示或目标照射无人机、火炮校射无人机等等。民用方面，无人机一样可以广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰，以及国土测绘、海洋应用、应急救援、森林防火等。
“无人机”还是“无人飞行器”？还得注意区分。科技含量高的无人飞行器也不一定就是无人机。今年五月初曾有不少媒体把完成高超音速飞行的美国X-51A“驭波者”称为无人机。其实波音公司的文件就明确指出，X-51A的用途主要是在飞行中验证高能吸气式烃基燃料冲压推进系统，在4至6倍于音速的范围内验证高温材料、机体与发动机一体化技术和其他关键技术。所以，它只是一个验证技术的飞行器。当然，它有望像X-35试验飞行器那样演化成F-35型第五代战机那样，发展为无人机。同样，它也可以加上战斗部及导航、控制系统成为一种导弹。
X-51A之所以受到关注，还是因为它的飞行速度超过音速5倍多。而X-47B受关注则与其隐身有关。据美国的一些分析人士披露，由于没有载人要求，X-47B采用了很多全新设计，它“对所有波段雷达波的隐身性能都极高”，或许还没有达到“全频谱”隐身，但应该不是一般载人隐形飞机可以比拟的。此外，X-47B的载弹量也超出一些著名的前辈无人机，它的空机重量只有6吨多，最大起飞重量却超过20吨，两个内置弹舱可分别容纳一枚“联合制导炸弹”，两弹总重约1800公斤。而著名的MQ-1“捕食者”一般只挂载两枚分别重约45公斤的“地狱火”导弹，另一种成名已久的“狩猎者”无人机的最大载弹量也才1500公斤左右。此外，X-47B的尺寸直逼美海军现役的“超级大黄蜂”战机，加上前者800公里的作战半径，的确值得对手警惕。
在最近关于六代机概念的热议中，人们也可以发现，无人化是一个重要方向。具体到技术上，除了武器激光化外，仍然是高速和隐身。而X-47B显然更能代表现有无人机提升作战能力特别是轰炸能力的样本。
真的没人怎么办
无人机的种种好处，吸引各国投入了极大热情。美国、俄罗斯、日本以及欧洲各发达国家自然不用说，沙特、伊朗、土耳其、印度等国也都在跟进。中国自然也会搞。
打个简单的比方，武侠片里的以气驭剑，要比哈里波特骑扫把考虑得少些，至少不用考虑人在天上的感受。那把无人之剑只要飞得远、打得准就好。而这两个要素也差不多就是无人机发展的方向。
日本对六代机的“T7”技术要求中，有一条就是要发明轻量化的大功率发动机。发动机是飞机的心脏，在无人机的未来发展上（不管是不是六代机），这一点同样重要。所谓轻量化的大功能发动机实际上指的就是大推重比的动力装置。自从喷气式飞机诞生以来，设计部门一直在努力提高航空发动机的推重比和可靠性，并千方百计降低其耗油率。早期喷气发动机的推重比只有2或3，到现在四代机所配的发动机已高达10左右。目前，国外准备研发的一些新技术则有可能使发动机的推重比猛增至20。无人机如果装上这样的发动机，其包括速度在内的性能提高可想而知。
发动机保证无人机的“远”，而保证无人机“准”的就是控制系统。现在的无人机，不管是无线电遥控，还是依靠机载系统和设备按程序进行控制，或者是二者兼有，都离不开人的控制。遥控方式受电磁干扰的较大，远距离飞行的无人机不可能单纯用遥控控制。而单纯的程控也有问题，预先设定的程序不能作出随机判断，因此一旦出现超出程序应对范围的危险，无人机就会“不撞南墙不回头”。所以，战略、战役型无人机一般都安装有体积较大的卫星通信天线，可以通过外层空间的卫星与万里之遥的控制中心实施远程通信和数据交换。但卫星通信就保险吗？所以，提高无人机的智能化是一个重要方向，而现代计算机技术的发展，似乎把无人机做成一个智能机器人也不算痴人说梦。但新的问题又出现了：如果完全自主的智能无人机诞生了，那么它的“道德”问题肯定令人担忧。比如一架这样的无人战斗机去执行战斗任务时误炸了民用设施，谁该上军事法庭接受审判？
（作者为世界军事科普作家）