
5军用无人机的前世今生.doc
33页2002 年 11 月 3 日夜,也门境内的马里布沙漠地区,一辆看似毫不起眼的卡车正拖着砂尘向前疾驰突然间,一道闪光以迅雷不及掩耳之势呼啸而至正中卡车!后者随即在爆炸声中化为碎片这并不是一起意外事件,卡车上乘坐的人也非同寻常,其中一人正是基地组织位于也门的一名高级领导人、恐怖大亨本.拉登的贴身保镖阿布. 哈里,情报显示此人与袭击美舰 “科尔”号以及法国油轮爆炸案事件有关,同时毙命的还有 5 名基地组织其他成员而这道从天而降的闪光则是来自一架美国中央情报局所属的 RQ-1A“捕食者”(Predator )无人机从数千英尺高空发射的一枚 “地狱火”空对地导弹!更令恐怖份子没有想到的是,这次攻击的遥控操纵者竟是位于数百英里外吉布提的一个秘密指挥部的作战人员,因此整个攻击行动来无影去无踪,根本无从防范RQ-1A“捕食者”(Predator)无人机无人机已经锁定这辆皮卡,随时可以发动攻击这就是号称“空中机器人”的现代军用无人飞行器(UAV )完成的一次典型的对地精确制导攻击战例事实上,无人机并不是近年来才出现的新兵器产物,早在 1917 年,采用无线电控制和惯性制导的一架无人驾驶飞机就曾进行过飞行试验。
有趣的是,第一架实用型的军用无人机并不是用来攻击敌方目标,相反却是作为防空部队的靶机使用的第二次世界大战的爆发为攻击型无人机提供了一显身手的战场,但当时的无人控制飞行器技术主要用在了导弹武器的定向和制导上到了战后的 20 世纪 50 年代,军用无人机开始承担起空中侦察的任务,这也成为现代军用无人机在此后近半个世纪里的主要战术使命军用无人机的首次大规模使用是在越南战场上,美军的无人机完成了多达数千架次的空中侦察任务,这对于有人驾驶侦察机而言几乎是无法做到的随着数字摄像、卫星导航以及计算机微处理器技术的发展,当今世界军用无人机技术有了显著提高,从航模一般大小的微型无人机,到翼展几乎与喷气式作战飞机同样大小的远程无人机,其种类和任务能力也有了很大变化近年来甚至有观点认为,在不久的将来,下一代军用无人机将彻底取代有人驾驶军用飞机!波音为美国海军研究的第六代战斗机 F/A-XX 概念,有人/无人机共用一种机体设计捕食者前传——军用无人机的早期岁月遥控无人驾驶飞机最早出现在第一次世界大战期间受有限的控制和导航手段影响,作为飞行员替代品的无人机飞行控制系统还很不成熟在最初的岁月里,军用无人机是和导弹技术的发展如影随行的。
但导弹与之还是存在根本的不同:无人机的设计思想从一开始就是要求其在完成任务后返航并进行回收,而导弹显然在命中(或错失)目标后就将爆炸埃尔默. 斯佩里在演示一个陀螺原理装置1909 年,美国发明家埃尔默.斯佩里(Elmer Sperry)发明了一种陀螺仪装置以控制飞行器的稳定性,这便是现代惯性导航系统的前身当时的美国海军对此颇感兴趣,希望在此基础上发展一种所谓的“空投鱼雷”,而这其实就是现代巡航导弹的雏形为了改善早期陀螺仪的有限性能,提高“空投鱼雷”的导航精度,美国西部电气公司成功开发了专用于无人机的无线电控制系统而惯性导航与无线电控制技术共同构成了遥控无人驾驶飞机在其后 80 多年里的核心技术1917 年 12 月,名为“寇蒂斯 -斯佩里”的“空投鱼雷 ”成功完成了首飞受这次成功试飞的鼓舞,美国陆军航空队也采纳了查尔斯. 凯特林(Charles Kettering)的方案,研制出了“自由鹰”式“空投鱼雷”无独有偶,远在大洋彼岸的英国也对无人机产生了浓厚兴趣,索普威思、德哈维兰以及皇家飞机工厂均开展了类似的研制项目,但遗憾的是都没能进入试飞阶段到了 1918 年,人们意识到采用现有的技术无法缔造出真正实用的无人机,热情因此也在逐步消退。
当时只有美国海军和英国皇家海军深信遥控无人驾驶飞机的军事潜力,至少认为在防空作战领域作为靶机进行作战训练是非常可行的,这一设计思想一直延续了近半个世纪斯佩里的“空投鱼雷”1917 年查尔斯 .凯特林制造的“空投鱼雷”两次世界大战之间,军用无人机技术主要朝导弹和无人靶机这两个方向发展1918 年,法国的第一架无线电遥控飞机试飞成功;英国皇家航空研究院于 1922 年对其研制的 RAE 1921 型无人靶机进行了试飞,这是一种将空气动力学、轻型发动机和无线电技术有效结合起来的无人机,可在近 2 千米的高度上以 160 公里的时速飞行;1933 年,采用无线电控制技术的“仙后”靶机成功首飞由于“仙后” 靶机在 1932 年的皇家海军舰队防空试验中表现出色,英国人又于 1934 年至 1943 年间采购了 420 套在“虎蛾” 双翼教练机基础上改装成的 DH 82B 型“ 蜂后”靶机英国皇家航空研究院在 RAE 1921 型的基础上于 1927 年研制的“喉咙”遥控靶机正在遥控 DH 82B“蜂后”靶机的英军士兵1920 年,美国陆军展开了一个名为“ 信使”的研究项目,这个项目的设想很简单,就是利用一种相对较廉价的飞行器代替传令兵来传达总部下达的命令。
这次美军再次找到了斯佩里,希望他能设计一种名为“信使空投鱼雷” (MAT)的可以在各个作战指挥部间遥控飞行的无人飞行器在研制过程中,斯佩里逐步改进了飞机的无线电控制和惯性导航系统,在航空导航技术的发展历程中发挥了重要作用然而,由于 MAT 的概念在当时还不成熟,美军于 1926 年宣布取消了该项目有趣的是,美国人将无人机用于靶机的想法却是来自于一个玩具模型制造商人20 世纪 30 年代,雷吉纳德 .丹尼(Reginald Denny)在他的无线电飞机公司里制造出了一架遥控飞行模型,并将其命名为 RP-1 并推荐给军方,遗憾的是当时美国军方对这种“小玩意” 毫无兴趣然而很快的,密布的战云改变了军方人士的想法——从 1939 年到二战结束期间,美军一口气采购了 15,000 多架这种遥控飞机,型号也由 RP-4 型发展到 RP-18 型1946 年,经过再次改进的 RP-19/OQ-19 型无人机研制成功,并在 1946 至 1984 见间一共生产了 48,000 多架1952 年,无线电飞机公司被诺斯罗普公司兼并,后者也因此成为当今世界最成功的军用无人机研制厂商雷吉纳德.丹尼和他的 RP-1 靶机RP-19/OQ-19 型无人机拥有悠久航空史的德国也不甘人后。
阿果斯发动机工厂的弗里茨.古斯洛(Fritz Gosslau )博士研制了一种名为 FZG-43 的靶机用于德国空军地面高炮部队的防空作战训练到了 1939 年 10 月,阿果斯又提出了一个具有革命意义的大型军用无线电遥控无人轰炸机——“深火”(德语名:Fernfeuer),这种飞机可以携带一吨重的炸弹,而且还有有人驾驶的轰炸机型号在向目标投掷完炸弹后,“深火”无人机将返回基地从这一点上看,“深火”已经极大的有别于美国人斯佩里的“空投鱼雷” 概念,从而成为现代意义上的“无人战斗飞行器”尽管后来德国空军对此不够重视,但在此基础上完成的一系列研究成果却催生了后来的 FZG-76——这就是后来震惊世界的 V-1 导弹!FZG-43 靶机FZG-76 V-1 导弹无人攻击机的诞生美国人从上世纪 30 年代末开始就开始了对大型无线电控制靶机的持续研究,并于 1941 年 3 月在新泽西州成立了 VJ-5 靶机中队用于对海军部队的防空炮手进行训练后来有人提出了用无人机来攻击敌战斗机的想法,这就是美国海军的“蛇发女妖” 防空导弹项目同时,美国海军还启动了飞行控制和导航技术的改进计划(包括美国无线电公司的电视摄像头和海军研究试验室的雷达制导系统),使得对无人机的控制比无线电指令更精确。
1941 年同年美国海军还开展了“无人攻击机”计划,这种无人机即可以用于制导导弹来攻击敌空中目标,也可以作为无人战斗飞行器使用对敌地面目标进行投弹轰炸1942 年 3 月,美国海军开始批量采购 TDN-1 型无人攻击机航母上的 TDN-1 型无人攻击机,也可有人驾驶由于单价较高,美国海军后来提出发展一种结构更简单成本更低的机型,这就是后来的 TDR-1 型无人机据统计,美国海军共组建了 18 支 TDR-1 中队,其中包括 162 架 TBF“复仇者”控制机和 1,000 架 TDR-1 无人攻击机,不过此后这支部队的规模有所削减1944 年 3 月,2 支特别空中特谴中队(SATFOR)被派往太平洋战场进行实战检验9 月,TDR-1 无人机作为制导导弹首次用于在布干维尔地区攻击日军地堡和火炮阵地的战斗中10 月 19 日,该机又首次作为无人战斗飞行器向布干维尔以南巴拉列群岛地区的日军目标发动了攻击硝烟散尽后,美国人发现没有 1 架 TDR-1 能顺利返回基地,而且攻击效果也不明显TDR-1 无人机TBF“复仇者 ”控制机和 TDR-1 的大小对比回顾二战中无人机的使用,在早期的制导导弹与不同型号的无人靶机与无人战斗飞行器之间的联系是非常密切的。
有几个国家还分别研制了无线电控制的遥控轰炸机用于攻击高价值目标,如美国的“阿芙罗狄忒”(Aphrodite)计划、纳粹德国的“槲寄生” (Mistel)以及意大利的无线电制导无人攻击机(Assalto Radioguidato)值得一提的是,二战期间还首次出现了采用惯性、电视、无线电指令制导技术的精确制导导弹,如纳粹德国的“弗里茨-X”制导炸弹、Hs-293 反舰导弹以及美国海军研制的“蝙蝠” 反舰导弹挂载 Hs-293 反舰导弹的 Do 217K冷战铁幕后的无人空中侦察机在整个上世纪 50 年代里,军用无人机几乎都被当做靶机用于训练,而其核心的控制技术的发展则全用在了导弹上50 年代中期,美国陆军发现将无人靶机装上照相机用于战场侦察这个想法比较可行,首个付诸实践的是在 RP-71 型靶机基础上改进而来的无线电控制 AN/USD-1 战场无人监视机这是世界上第一种实用型无人侦察机,该机可携带一部可拍摄 95 张照片的 KA-20A 型昼间照相机或一部只可拍摄 10 张照片的 KA-39A 型红外夜间照相机AN/USD-1 无人机采用火箭助推方式起飞,作战人员通过无线电指令控制飞行,作战过程可由雷达跟踪,持续飞行时间可达 30 分钟,返航后通过降落伞回收。
AN/USD-1 无人机共制造完成 1,445 架,1959 年至 1966 年间服役,该机可部署在美国陆军排一级单位,每个师通常部署 12 架英军也曾装备过这种无人机用于战场观测AN/USD-1 战场无人监视机在 AN/USD-1 之后,各国又相继研制了数个无人侦察/ 监视机方案,但多数无疾而终要说其中原因,除了技术难题和开发成本过高外,其中最主要的影响因素就是无人机获取到的情报信息处理过程太过复杂和耗时无人侦察机在回收后,首先要拆下照相机并处理拍摄到的胶卷,这对于大型的固定式的战略目标(如工厂、基地等)比较有效,但对于野战军事目标(如敌坦克集结地、战术导弹发射车辆等)而言,就在信息处理过程中可能就会发生移动和变化也许电视图象可以做到实时战场监控,但在无人机发展的初级阶段,电视侦察系统还并不成熟可靠诺斯罗普 B-67“石弩”(Crossbow)无人机冷战期间,美国空军方面也开展过无人侦察机项目,包括因为成本高昂而从未服役的诺斯罗普 B-67“十字弩”(Crossbow)无人机上世纪 50 年代初,美国空军曾经设想将无人机作为诱饵投放到前苏联领空中,用于引开前来拦截美国战略轰炸机编队的前苏联截击机和防空导弹。
美国空军相继研制了采用火箭动力的 GM-71“公鸭 ”无人机和地面发射的 SM-73“公牛鹅”无人机,而首架真正装备服役的无人诱饵机却是 1961 年研制成功的麦. 道公司 GAM-72“鹌鹑”这是一种喷气式小型无人机,可由 B-52 轰炸机携带和投放该机一共生产了 600 架,一直服役至 1972 年由于前苏联雷达技术的长足进步,这种诱饵形式。












