美國(guó)如何發(fā)展小型無人機(jī)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，無人機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮的作用日益重要。在亞美尼亞和阿塞拜疆的作戰(zhàn)中，阿塞拜疆利用無人機(jī)技術(shù)先后重創(chuàng)亞美尼亞多個(gè)地面目標(biāo)，揭示了無人機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)上扮演的重要角色。為了進(jìn)一步發(fā)展無人機(jī)，美國(guó)陸軍近日提出《小型無人機(jī)戰(zhàn)略》�！缎⌒蜔o人機(jī)戰(zhàn)略》指出在2035年之前，美國(guó)陸軍將對(duì)目前的資源進(jìn)行調(diào)整，以增大美國(guó)小型無人機(jī)在戰(zhàn)術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。

將仿生技術(shù)運(yùn)用到小型無人機(jī)

仿生無人機(jī)，指模仿借鑒自然生物的飛行方式和控制體系及運(yùn)用微系統(tǒng)控制學(xué)等技術(shù)手段研制的人造飛行器。主要是通過仿生優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)外形及內(nèi)在結(jié)構(gòu)以提高飛行性能，進(jìn)而增強(qiáng)無人機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性，這些要素是未來無人機(jī)研發(fā)的重要方向。

在俄羅斯“軍隊(duì)-2019”防務(wù)論壇上，俄羅斯軍隊(duì)展示了一架外形酷似“雪鸮”的新型軍用仿生偵察無人機(jī)。德國(guó)費(fèi)斯托公司研發(fā)生產(chǎn)的“仿生蝴蝶”無人機(jī)也是一款仿生無人機(jī)，擁有蝴蝶一樣輕盈的外形，并且能夠展現(xiàn)成群結(jié)隊(duì)的蝴蝶一起飛舞的效果，進(jìn)而迷惑敵人進(jìn)行作戰(zhàn)。隨著部分國(guó)家深入研發(fā)小型仿生無人機(jī)、投入大量資金時(shí)，美國(guó)也加快對(duì)小型無人機(jī)的改進(jìn)和升級(jí)。

美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校航空機(jī)器人與控制實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了一款號(hào)稱是“世界最先進(jìn)的撲翼/蝙蝠無人機(jī)”，該無人機(jī)的部分零件通過3D打印而成，總重92克，飛行起來酷似一只蝙蝠，能夠完成數(shù)據(jù)的搜集和傳輸，使得端外人員依托其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。除此之外，美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了一款3D打印撲翼無人機(jī)Robo-Raven。其采用了市場(chǎng)上就可以購(gòu)買到的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，續(xù)航時(shí)間10到15分鐘。這款無人機(jī)可以搭配單兵作戰(zhàn)使用，有效對(duì)目標(biāo)區(qū)域?qū)嵤﹤刹�。美�?guó)將仿生技術(shù)運(yùn)用到小型無人機(jī)上，提升了其無人機(jī)在偵察時(shí)的隱蔽性，將會(huì)在一定程度上提高美軍的作戰(zhàn)效率。

國(guó)外相關(guān)專家表示，如果仿生無人機(jī)被投入未來戰(zhàn)場(chǎng)配合執(zhí)行跟蹤定位、精確打擊等任務(wù)，面對(duì)它們與一般昆蟲外形和飛行狀態(tài)幾乎一致的特點(diǎn)，當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)上的通用雷達(dá)或其他偵察手段很難作出準(zhǔn)確判斷，它們將會(huì)對(duì)敵防空進(jìn)行有效打擊。

仿生技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用空間，這種技術(shù)的運(yùn)用，將會(huì)使小型無人機(jī)的隱蔽性優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大，更有利于小型無人機(jī)順利完成偵察、打擊等作戰(zhàn)任務(wù)。仿生技術(shù)帶來的性能提升，使小型無人機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)上能夠勝任更加重要的角色。

小型無人機(jī)戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)顯著

美國(guó)空軍目前面臨著預(yù)算緊縮和人力資源減少的問題，小型無人機(jī)擁有價(jià)格低廉等特點(diǎn)，可以替代傳統(tǒng)中等飛行高度的飛行器，并且具有很長(zhǎng)的生命周期。另外，與MQ-1或MQ-9等大型無人機(jī)相比，小型無人機(jī)在成本造價(jià)、空中打擊和偵察搜索方面優(yōu)勢(shì)明顯。

成本造價(jià)方面。美空軍無人機(jī)主管說，隨著新型傳感器和有效載荷的集成，作為美國(guó)空軍全球一體化情報(bào)偵察監(jiān)視能力發(fā)展的基礎(chǔ)的無人機(jī)系統(tǒng)，其成本持續(xù)上漲，超出可持續(xù)性的限度。而小型無人機(jī)將會(huì)以更低的作戰(zhàn)成本為戰(zhàn)士們提供一種新的方法。另外，未來的無人機(jī)蜂群戰(zhàn)術(shù)將幫助美國(guó)空軍節(jié)省大量資金，而不用擔(dān)心類似“收割者”無人機(jī)或B-2轟炸機(jī)等大型、高成本飛行器被敵擊落，這使美空軍在作戰(zhàn)方面擁有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

空中打擊方面。美國(guó)空軍雜志報(bào)道，美國(guó)中央司令部警告說：“駐中東美軍目前仍然難以防御來自小型民用無人機(jī)造成的武裝襲擾。美國(guó)國(guó)防部需要加倍努力以克服這種持續(xù)性威脅。” 美國(guó)中央司令部司令肯尼思·麥肯齊表示，這種無人機(jī)具有易組裝、體型較小等特點(diǎn)，一般導(dǎo)彈難以對(duì)這類小型無人機(jī)進(jìn)行打擊。如果采取常規(guī)打擊，那么就需要花費(fèi)高昂的成本。

偵察搜索方面。美國(guó)陸軍認(rèn)為，小型無人機(jī)在未來戰(zhàn)場(chǎng)上大有可為，小隊(duì)士兵可用它來搜尋藏匿在林地中的狙擊手，標(biāo)記安全的前進(jìn)路線，為部隊(duì)尋找必要的掩護(hù)以及對(duì)敵軍重要目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定。小隊(duì)指揮官也可以用它來搜尋掉隊(duì)的小隊(duì)成員，反之走丟的士兵也可以通過放飛無人機(jī)來通報(bào)他的確切位置。

綜合以上種種小型無人機(jī)在未來戰(zhàn)場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)以及近期阿塞拜疆和亞美尼亞之間的戰(zhàn)爭(zhēng)中無人機(jī)展現(xiàn)出來的強(qiáng)大潛力，小型無人機(jī)在美軍未來無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)中將得到越來越多的重視。

分階段推進(jìn)小型無人機(jī)研發(fā)

美國(guó)軍隊(duì)從戰(zhàn)爭(zhēng)中獲得經(jīng)驗(yàn)，著眼世界小型無人機(jī)技術(shù)態(tài)勢(shì)，計(jì)劃發(fā)展實(shí)用型小型無人機(jī)。該戰(zhàn)略將小型無人機(jī)研究工作分為近期、中期和長(zhǎng)期三個(gè)階段。

2016年，美國(guó)空軍在國(guó)防部會(huì)議中心正式發(fā)布美國(guó)空軍未來 20 年小型無人機(jī)系統(tǒng)（SUAS）路線圖——《2016-2036 年小型無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展計(jì)劃》，期望構(gòu)建橫跨航空、太空、網(wǎng)空三大作戰(zhàn)領(lǐng)域的小型無人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng)。美國(guó)空軍主管情報(bào)偵察監(jiān)視工作的副參謀長(zhǎng)羅伯特·奧托中將表示，小型無人機(jī)系統(tǒng)將會(huì)成為空軍情報(bào)偵察監(jiān)視的基礎(chǔ)。 美國(guó)軍隊(duì)將繼續(xù)努力為小型無人機(jī)提供資金、采購(gòu)和場(chǎng)地，并優(yōu)先開發(fā)小型無人機(jī)特性，確保在中、遠(yuǎn)期將最有能力的系統(tǒng)部署給作戰(zhàn)人員。

從2024到2028年，美國(guó)軍隊(duì)將專注于改進(jìn)已部署的小型無人機(jī)。提高其在特殊環(huán)境下的作戰(zhàn)能力。在偏僻惡劣的環(huán)境下，特別是在區(qū)域拒止與反介入等環(huán)境，提升其應(yīng)對(duì)和航行能力。美國(guó)軍隊(duì)將開發(fā)新技術(shù)，使得小型無人機(jī)能夠長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航，應(yīng)對(duì)多種作戰(zhàn)任務(wù)。減少小型無人機(jī) “高起”、搜集、分析和傳遞情報(bào)閉環(huán)的時(shí)間，提升軍方?jīng)Q策效率。在各個(gè)任務(wù)集合的跨領(lǐng)域整合，擴(kuò)大或彌補(bǔ)需求缺口。

從2029到2035年，將全面開發(fā)和整合新興技術(shù)，使小型無人機(jī)編隊(duì)現(xiàn)代化，無縫促進(jìn)跨域機(jī)動(dòng)，以支持功能齊全的多域作戰(zhàn)部隊(duì)。多域作戰(zhàn)的形式主要體現(xiàn)在作戰(zhàn)領(lǐng)域的多維空間拓展、作戰(zhàn)要素的高度融合、指揮體制向高效扁平延伸及技術(shù)裝備的整合創(chuàng)新發(fā)展。小型無人機(jī)與其他軍種平臺(tái)的一體化將會(huì)使跨域作戰(zhàn)的設(shè)想更具可行性。

美軍當(dāng)前在無人機(jī)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到小型化和技術(shù)化的方向上，這也間接說明了無人機(jī)小型化和技術(shù)化的重要戰(zhàn)略意義。（何天玉 周文斌 高辰 龐超偉）