微型無人(ren)機(MAV)是(shi)指尺寸只有手掌(zhang)大小(約15cm)的(de)飛行器。它將作為士兵(bing)可攜(xie)帶的(de)一(yi)種戰場偵察(cha)設備,其潛在(zai)的(de)作用包括(kuo)空(kong)中監視、生物戰劑探測(ce)、目(mu)標識別、通信(xin)中繼,它甚(shen)至能(neng)探測(ce)到大型建(jian)筑物和大型設施的(de)內部情(qing)況,因此,為士兵(bing)增添了“空(kong)中之眼”。
研制的(de)這些無(wu)人機系統大都(dou)由無(wu)人飛(fei)行器(qi)、地(di)面(mian)控(kong)(kong)制站和(he)發射器(qi)組成(cheng)。在地(di)面(mian)指(zhi)揮小組的(de)控(kong)(kong)制下來(lai)完成(cheng)作(zuo)(zuo)戰使(shi)(shi)命,主要定位在排"師級作(zuo)(zuo)戰部隊(dui)使(shi)(shi)用。
微(wei)型(xing)(xing)無人機(ji)(ji)是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)1992年提(ti)出(chu)來的(de)(de)(de)(de),在(zai)(zai)(zai)美國蘭(lan)德公(gong)司和(he)國防高級研究計劃局(DARPA)舉辦了(le)(le)一個(ge)關于未來軍事(shi)技術的(de)(de)(de)(de)研討(tao)會,資(zi)深科學家奧根斯(si)坦主持了(le)(le)有關微(wei)型(xing)(xing)無人機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)討(tao)論。會后,蘭(lan)德公(gong)司對(dui)微(wei)型(xing)(xing)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)原理進(jin)行了(le)(le)研究,認為(wei)帶有微(wei)小(xiao)傳(chuan)感器的(de)(de)(de)(de)極小(xiao)的(de)(de)(de)(de)偵察機(ji)(ji)是(shi)(shi)可(ke)(ke)以實(shi)(shi)現的(de)(de)(de)(de),可(ke)(ke)以說,蘭(lan)德公(gong)司是(shi)(shi)最早提(ti)出(chu)研制微(wei)型(xing)(xing)無人機(ji)(ji)主張的(de)(de)(de)(de)。鑒(jian)于微(wei)型(xing)(xing)傳(chuan)感器和(he)微(wei)機(ji)(ji)電(dian)系統正(zheng)在(zai)(zai)(zai)日趨成熟,專家們提(ti)出(chu)了(le)(le)3年內可(ke)(ke)以實(shi)(shi)現的(de)(de)(de)(de)微(wei)型(xing)(xing)無人機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)主要參數,它們是(shi)(shi):長6-20cm,質量(liang)10-100g,負載(zai)1-18g,在(zai)(zai)(zai)30-60 km/h的(de)(de)(de)(de)巡航(hang)速度下(xia),續航(hang)時(shi)間為(wei)20-60min,最大(da)航(hang)程為(wei)1-10km。
有(you)關專家認為(wei),MAV應該(gai)歸于納米飛(fei)(fei)(fei)行器(qi)(qi)一(yi)(yi)類,但(dan)納米飛(fei)(fei)(fei)行器(qi)(qi)一(yi)(yi)般是指尺寸在1μm-1nm之間(jian)或小于1nm的(de)(de)(de)飛(fei)(fei)(fei)行器(qi)(qi),一(yi)(yi)些(xie)專家也(ye)把10cm左右(you)的(de)(de)(de)飛(fei)(fei)(fei)行器(qi)(qi)籠統的(de)(de)(de)稱為(wei)納米飛(fei)(fei)(fei)行器(qi)(qi)。美國(guo)通過對MAV所需的(de)(de)(de)特殊空氣動力要求(qiu)及技術可行性研(yan)究后,一(yi)(yi)般把MAV的(de)(de)(de)有(you)關參數定義為(wei)長、寬(kuan)、高在15cm以(yi)下、質量在10g-500g、最佳使用高度(du)在45-60m范(fan)圍(wei)、最高150m、飛(fei)(fei)(fei)行速度(du)10-20m/s、最大航程(cheng)10km左右(you)、最大續(xu)航時間(jian)2h以(yi)上。有(you)人(ren)把翼展或機體(ti)直(zhi)徑不超過60cm的(de)(de)(de)無人(ren)機也(ye)歸為(wei)MAV之列。
20世紀90年代以來(lai),微(wei)型無(wu)人(ren)機引起了各國的關(guan)注。它的迅速發展和(he)大量使用,將(jiang)對未來(lai)信(xin)息化(hua)戰(zhan)(zhan)場(chang)的軍事行(xing)動產生重大影響。美國已將(jiang)無(wu)人(ren)飛行(xing)器(qi)列為五大空(kong)中威脅(xie)(xie)平(ping)臺中最(zui)具破壞力的空(kong)中威脅(xie)(xie)之一,而且無(wu)人(ren)飛行(xing)器(qi)將(jiang)對作戰(zhan)(zhan)全過程構成(cheng)威脅(xie)(xie),在(zai)未來(lai)的信(xin)息化(hua)戰(zhan)(zhan)場(chang)上(shang)發揮更(geng)重要(yao)的作用。
與(yu)有人(ren)機比較,無(wu)人(ren)機的(de)主要優點是采購費用(yong)(yong)低和(he)無(wu)飛行(xing)(xing)員傷(shang)亡(wang)危險,其特點是體積小、質量輕、機動(dong)性好、隱蔽(bi)性好、續航時(shi)間長,特別(bie)適于執行(xing)(xing)危險大的(de)任務,主要用(yong)(yong)作靶機和(he)偵察。在(zai)無(wu)人(ren)機中,微(wei)型無(wu)人(ren)機費用(yong)(yong)低、無(wu)傷(shang)亡(wang)、輕、小、靈活、機動(dong)更突出,特別(bie)適于小部隊(dui)行(xing)(xing)動(dong)和(he)巷戰(zhan)偵察。
要(yao)想(xiang)研(yan)制出如此小的(de)(de)無(wu)人機(ji)面臨著許多技術及工程(cheng)問題(ti)。最大的(de)(de)困難是動(dong)(dong)(dong)力(li)問題(ti)。在微型無(wu)人機(ji)的(de)(de)開發中,近期最大的(de)(de)困難是發動(dong)(dong)(dong)機(ji)系統及其(qi)相關的(de)(de)空(kong)氣動(dong)(dong)(dong)力(li)學問題(ti),而發動(dong)(dong)(dong)機(ji)又是關鍵,它必須在極小的(de)(de)體(ti)積內產(chan)生(sheng)足夠(gou)的(de)(de)能量,并把它轉(zhuan)變為推力(li),而又不(bu)增加(jia)過(guo)多的(de)(de)重量。
由(you)于尺寸小(xiao)速(su)度低(di),微(wei)型無人機(ji)的(de)工作環境(jing)更(geng)像是小(xiao)鳥及(ji)較大(da)昆蟲的(de)生(sheng)活環境(jing),而人們對于這種環境(jing)中(zhong)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)動(dong)力(li)學還知之甚少,其中(zhong)的(de)許(xu)多(duo)問題,都難(nan)以用普(pu)通空(kong)氣(qi)(qi)動(dong)力(li)學理論加以解(jie)(jie)釋(shi)(shi)。由(you)于微(wei)型無人機(ji)只(zhi)能低(di)速(su)飛(fei)行,層(ceng)流占主(zhu)導地位,它引(yin)起較大(da)的(de)力(li)及(ji)力(li)矩(ju),這可能要求用三維方法解(jie)(jie)釋(shi)(shi)它的(de)空(kong)氣(qi)(qi)動(dong)力(li)學。微(wei)型無人機(ji)的(de)機(ji)翼(yi)載(zai)荷很小(xiao),幾乎不存在慣性,很容易受到(dao)不穩定氣(qi)(qi)流、如城市(shi)樓(lou)群(qun)中(zhong)的(de)陣風以及(ji)風雨的(de)影響。
怎樣控制微型(xing)無(wu)人機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)飛行(xing)是另一(yi)個(ge)難點。首先要有一(yi)個(ge)飛行(xing)控制系統(tong)來穩(wen)(wen)定(ding)微型(xing)無(wu)人機(ji),至少增加其自然(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)性。這(zhe)樣在(zai)面臨湍流或突發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)陣風(feng)時可(ke)(ke)以保持其航線,并可(ke)(ke)執行(xing)操作(zuo)人員的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)動(dong)命令。若微型(xing)機(ji)需要對目標成像的(de)(de)(de)(de)(de)話(hua),還(huan)需要穩(wen)(wen)定(ding)瞄準線。為使微型(xing)無(wu)人機(ji)自主飛行(xing),要采用(yong)重(zhong)量(liang)(liang)輕、功率(lv)(lv)(lv)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)GPS接收機(ji),低(di)漂(piao)移量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)微型(xing)陀螺儀和加速(su)度計,也可(ke)(ke)以利用(yong)地理信息系統(tong)提供地形圖導航。GPS可(ke)(ke)以大(da)大(da)提高微型(xing)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)能力(li),但(dan)它在(zai)功率(lv)(lv)(lv)、天線尺(chi)寸、重(zhong)量(liang)(liang)及處理能力(li)等方(fang)面均(jun)存(cun)在(zai)不少問題,需要加以解決。而且,系統(tong)還(huan)要不受電磁波及無(wu)線電頻率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)擾,要求通(tong)信電子元(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)/功率(lv)(lv)(lv)效率(lv)(lv)(lv)極高。
一旦飛(fei)到空中(zhong),微(wei)(wei)(wei)(wei)型(xing)無人機(ji)(ji)需(xu)要保持它(ta)(ta)與(yu)操(cao)作人員(yuan)之(zhi)間的通(tong)(tong)(tong)信(xin)聯系。由于體積重量的限制,只(zhi)能采用微(wei)(wei)(wei)(wei)波通(tong)(tong)(tong)信(xin)方式。盡管(guan)微(wei)(wei)(wei)(wei)波可以(yi)傳播大量的數據,足夠(gou)進行(xing)電(dian)視(shi)(shi)實況轉(zhuan)播,但它(ta)(ta)卻無法穿(chuan)透墻壁,因而只(zhi)能在視(shi)(shi)距(ju)(ju)內(nei)使(shi)用它(ta)(ta),微(wei)(wei)(wei)(wei)型(xing)無人機(ji)(ji)的尺寸小(xiao)限制了無線電(dian)的頻率及通(tong)(tong)(tong)信(xin)距(ju)(ju)離。當微(wei)(wei)(wei)(wei)型(xing)機(ji)(ji)飛(fei)出視(shi)(shi)距(ju)(ju)或視(shi)(shi)線被(bei)擋住時,就需(xu)要一個空中(zhong)的通(tong)(tong)(tong)信(xin)中(zhong)繼站,中(zhong)繼站可以(yi)是(shi)另一架飛(fei)機(ji)(ji)或者衛星。
要(yao)想在戰場(chang)上實際應用(yong),微型(xing)無人(ren)機(ji)(ji)還需要(yao)攜帶各種偵察(cha)傳感器(qi),如電視攝像機(ji)(ji)、紅外、音響及(ji)生化(hua)探測(ce)器(qi)等。這些都必須是超輕重量的(de)微型(xing)傳感器(qi),因而部件小(xiao)型(xing)化(hua)是傳感器(qi)技術(shu)發展的(de)關鍵。
美國空(kong)軍(jun)(jun)(jun)(jun)已(yi)經(jing)成功研(yan)(yan)發(fa)了(le)(le)一種可精確打擊目(mu)標的(de)(de)(de)(de)微型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)。2008年美國空(kong)軍(jun)(jun)(jun)(jun)研(yan)(yan)究實(shi)驗(yan)室開始研(yan)(yan)發(fa)一種體型(xing)(xing)微小的(de)(de)(de)(de)武裝無(wu)人(ren)(ren)機(ji),準備(bei)配備(bei)給美國特種部隊,執(zhi)行對“具有較(jiao)高價值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)目(mu)標”的(de)(de)(de)(de)殺傷任(ren)務。軍(jun)(jun)(jun)(jun)方(fang)(fang)不(bu)會透露這項名為“阿(a)努比斯(si)(Anubis)”的(de)(de)(de)(de)計劃的(de)(de)(de)(de)具體執(zhi)行情況,但(dan)(dan)據軍(jun)(jun)(jun)(jun)方(fang)(fang)預算文件記錄,美國空(kong)軍(jun)(jun)(jun)(jun)工程師已(yi)經(jing)在“裝備(bei)新型(xing)(xing)導引/追蹤傳感器(qi)算法、能夠對較(jiao)高價值(zhi)(zhi)目(mu)標發(fa)起(qi)攻擊的(de)(de)(de)(de)微型(xing)(xing)飛行器(qi)(Mirco-Air Vehicle, MAV)”方(fang)(fang)面取得了(le)(le)成功。近幾年來,美國軍(jun)(jun)(jun)(jun)方(fang)(fang)越(yue)來越(yue)多地使用(yong)“捕食者”和(he)“收割(ge)者”這類無(wu)人(ren)(ren)機(ji),利用(yong)它們裝備(bei)的(de)(de)(de)(de)“地獄火”(Hellfire)導彈在阿(a)富汗和(he)巴基斯(si)坦(tan)對恐怖分(fen)子頭(tou)目(mu)發(fa)動(dong)定點(dian)攻擊。但(dan)(dan)這些體型(xing)(xing)相對較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)有三大缺點(dian):
美(mei)(mei)國空軍(jun)2008年度(du)預算(suan)(suan)計(ji)(ji)(ji)劃中(zhong),“阿努(nu)(nu)比(bi)斯(si)計(ji)(ji)(ji)劃”被(bei)描述(shu)為(wei)“一(yi)種(zhong)(zhong)小型無(wu)人機(ji),配備傳(chuan)感器(qi)、數(shu)據(ju)鏈,裝備可(ke)(ke)(ke)在(zai)復雜環境下對時(shi)間敏感、可(ke)(ke)(ke)迅速移動的(de)(de)目(mu)標發(fa)起攻(gong)擊的(de)(de)武器(qi)。”預算(suan)(suan)計(ji)(ji)(ji)劃中(zhong)還(huan)稱(cheng),美(mei)(mei)國空軍(jun)研究實(shi)驗室完成(cheng)開發(fa)后(hou),該(gai)機(ji)型將用(yong)于空軍(jun)特戰司令(ling)部。軍(jun)方(fang)對此沒(mei)有發(fa)表官方(fang)聲明(ming),對于媒體提(ti)(ti)出的(de)(de)詢問,空軍(jun)也沒(mei)有做出任何評(ping)論。但最新的(de)(de)空軍(jun)研究與(yu)發(fa)展預算(suan)(suan)中(zhong)簡短地(di)(di)提(ti)(ti)及了這(zhe)項計(ji)(ji)(ji)劃。最新文件稱(cheng)“阿努(nu)(nu)比(bi)斯(si)計(ji)(ji)(ji)劃”已經完成(cheng),共耗資(zi)175萬美(mei)(mei)元。“阿努(nu)(nu)比(bi)斯(si)計(ji)(ji)(ji)劃”的(de)(de)現狀(zhuang)不得(de)而(er)(er)知,有可(ke)(ke)(ke)能在(zai)研發(fa)結束后(hou)無(wu)疾(ji)而(er)(er)終,也有可(ke)(ke)(ke)能已經交到(dao)了空軍(jun)特戰司令(ling)部手中(zhong)。如(ru)果(guo)是第二種(zhong)(zhong)情(qing)況,那么它將解決“捕食者(zhe)加地(di)(di)獄火”組(zu)合帶來(lai)了兩大(da)問題:它能夠(gou)跟蹤(zong)并追捕最難(nan)捕捉的(de)(de)目(mu)標,在(zai)接近目(mu)標時(shi),它裝備的(de)(de)視(shi)頻傳(chuan)感器(qi)可(ke)(ke)(ke)以(yi)讓其明(ming)確(que)辨別目(mu)標,以(yi)便操作者(zhe)決定(ding)是否采取行動。在(zai)埃及神話中(zhong),阿努(nu)(nu)比(bi)斯(si)神負責稱(cheng)量(liang)死者(zhe)的(de)(de)心臟,決定(ding)他們是否能得(de)到(dao)永生(sheng)。而(er)(er)“阿努(nu)(nu)比(bi)斯(si)”無(wu)人機(ji)同(tong)樣要執行這(zhe)種(zhong)(zhong)精確(que)判(pan)斷的(de)(de)任務。此外與(yu)重達20磅的(de)(de)“捕食者(zhe)”相(xiang)比(bi),這(zhe)種(zhong)(zhong)只有不足一(yi)磅重的(de)(de)無(wu)人機(ji)帶來(lai)的(de)(de)附(fu)帶損傷無(wu)疑可(ke)(ke)(ke)以(yi)降到(dao)最低。
與常規飛(fei)(fei)(fei)行(xing)器相(xiang)比,人(ren)(ren)(ren)(ren)們(men)對微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)的(de)空氣動力(li)(li)學機(ji)(ji)理知(zhi)之(zhi)甚(shen)少,0.076m以下(xia)的(de)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)器的(de)空氣動力(li)(li)學特性對人(ren)(ren)(ren)(ren)們(men)來說還是(shi)個謎。美(mei)(mei)國(guo)(guo)是(shi)對微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)領域進(jin)行(xing)研(yan)究(jiu)的(de)最(zui)早(zao)的(de)國(guo)(guo)家,并已取得了重大成(cheng)果,其所研(yan)制的(de)MicroStar固定翼(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)已經在(zai)阿富汗戰爭(zheng)中(zhong)試用。美(mei)(mei)國(guo)(guo)加(jia)利福尼亞理工(gong)學院微(wei)(wei)(wei)機(ji)(ji)械(xie)加(jia)工(gong)實驗(yan)室在(zai)2000年研(yan)制了一個基(ji)于MEMS的(de)微(wei)(wei)(wei)電(dian)機(ji)(ji)驅動、電(dian)池供電(dian)、質(zhi)量僅(jin)約(yue)10g左右(you)的(de)撲翼(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji),由于微(wei)(wei)(wei)型(xing)電(dian)池動力(li)(li)有限,最(zui)多僅(jin)持(chi)續(xu)(xu)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)了18s。美(mei)(mei)國(guo)(guo)最(zui)新(xin)研(yan)制的(de)撲翼(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)已經能(neng)夠在(zai)微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)線電(dian)控制器的(de)遙(yao)控下(xia)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)約(yue)6min,這是(shi)公(gong)開(kai)報道的(de)、有技術(shu)細(xi)節(jie)的(de)、可(ke)以持(chi)續(xu)(xu)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)且(qie)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)時間最(zui)長的(de)撲翼(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)。美(mei)(mei)國(guo)(guo)通用原子航空系統公(gong)司(si)宣(xuan)布,曾經參加(jia)過作戰行(xing)動的(de)RQ-1“捕食者”無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)駕駛飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(UAV)最(zui)近在(zai)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)中(zhong)成(cheng)功地(di)發(fa)射(she)(she)了一架微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji),這是(shi)歷史上第1次飛(fei)(fei)(fei)行(xing)中(zhong)的(de)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)自攜(xie)帶并發(fa)射(she)(she)另一架微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)。
我國也對微(wei)(wei)(wei)型無人(ren)機(ji)展(zhan)開了系統的研究(jiu),航(hang)(hang)(hang)天科(ke)技集團公(gong)司北京空(kong)氣(qi)動(dong)力研究(jiu)所研制(zhi)的微(wei)(wei)(wei)型無人(ren)機(ji)已經進(jin)入(ru)了自主飛行樣機(ji)研制(zhi)試驗階段。它的動(dong)力裝置(zhi)為衛星活(huo)塞式發動(dong)機(ji),具(ju)有微(wei)(wei)(wei)型電(dian)視攝像(xiang)機(ji)、數據傳輸(shu)設(she)備、電(dian)子干(gan)擾裝置(zhi)及特種裝備等機(ji)載設(she)備,由微(wei)(wei)(wei)型陀螺、微(wei)(wei)(wei)處理芯片機(ji)、微(wei)(wei)(wei)型GPS、舵(duo)機(ji)對它進(jin)行制(zhi)導與控制(zhi)。它的翼展(zhan)為220-600mm;最(zui)(zui)大(da)起飛質量0.12-1.5kg;性能數據:最(zui)(zui)大(da)平飛速度>100km/h,巡航(hang)(hang)(hang)速度60-72km/h,巡航(hang)(hang)(hang)高(gao)度100-300m,最(zui)(zui)大(da)航(hang)(hang)(hang)程10-36km,最(zui)(zui)大(da)續航(hang)(hang)(hang)時(shi)間10-30min。
要(yao)想研(yan)制出如(ru)此(ci)小的(de)無(wu)(wu)人(ren)機(ji),有(you)許(xu)多(duo)極(ji)(ji)其重要(yao)的(de)工程問(wen)題需要(yao)解決,存在(zai)許(xu)多(duo)困難。發(fa)(fa)動(dong)機(ji)是關鍵問(wen)題,它必(bi)須在(zai)極(ji)(ji)小的(de)體積內(nei)產生足夠的(de)能(neng)(neng)量(liang),并(bing)把它轉換(huan)為(wei)推(tui)力(li)。微(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)機(ji)的(de)動(dong)力(li)可(ke)(ke)以(yi)有(you)好多(duo)種(zhong),如(ru)火箭、脈沖(chong)式噴氣發(fa)(fa)動(dong)機(ji)、轉子發(fa)(fa)動(dong)機(ji)及內(nei)燃(ran)機(ji)等,內(nei)燃(ran)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)具(ju)有(you)良好的(de)前景。微(wei)(wei)型(xing)(xing)內(nei)燃(ran)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)的(de)熱(re)效率(lv)可(ke)(ke)能(neng)(neng)只有(you)5%左(zuo)右,功率(lv)密度一般為(wei)1W/g,發(fa)(fa)動(dong)機(ji)使(shi)用高能(neng)(neng)燃(ran)料。尚(shang)未制成(cheng)真正可(ke)(ke)用的(de)內(nei)燃(ran)發(fa)(fa)動(dong)機(ji),而且還必(bi)須克服噪聲和可(ke)(ke)靠(kao)性問(wen)題。電(dian)動(dong)裝置也是很有(you)前途的(de)。微(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)機(ji)的(de)電(dian)動(dong)機(ji)可(ke)(ke)以(yi)利用電(dian)化學電(dian)池(chi)(chi)、燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)、微(wei)(wei)型(xing)(xing)渦輪發(fa)(fa)電(dian)機(ji)、熱(re)光電(dian)發(fa)(fa)電(dian)機(ji)、太陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)(chi)或電(dian)子束能(neng)(neng)量(liang)系統作為(wei)能(neng)(neng)源。前三者被認為(wei)是最(zui)適用的(de),但還沒有(you)被應用。
由于尺寸(cun)小速(su)度低,微(wei)型(xing)機(ji)(ji)(ji)要(yao)比普通飛(fei)機(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)較(jiao)低的(de)(de)(de)雷諾數下飛(fei)行。這(zhe)時(shi)空氣(qi)的(de)(de)(de)粘滯(zhi)力(li)很(hen)大,與大飛(fei)機(ji)(ji)(ji)相比,微(wei)型(xing)機(ji)(ji)(ji)按比例所受的(de)(de)(de)阻力(li)更大。研(yan)究(jiu)高效的(de)(de)(de)氣(qi)動外(wai)形(xing)成為研(yan)究(jiu)微(wei)型(xing)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)重要(yao)核(he)心內容(rong)。通常(chang)情況下,這(zhe)方面研(yan)究(jiu)還(huan)缺(que)乏(fa)有(you)效的(de)(de)(de)理論(lun)和實踐,“仿生”仍是最(zui)有(you)效的(de)(de)(de)捷徑方法(fa)。并且,微(wei)型(xing)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)螺旋槳的(de)(de)(de)效率有(you)限。在(zai)(zai)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)長(chang)15cm時(shi),螺旋槳還(huan)可(ke)以有(you)效地(di)工作,但7.6cm是它(ta)的(de)(de)(de)下限,在(zai)(zai)這(zhe)以下,就(jiu)需要(yao)采(cai)用撲翼技(ji)術,這(zhe)種技(ji)術還(huan)需要(yao)許(xu)多基礎研(yan)究(jiu)工作。
微(wei)(wei)型無(wu)人(ren)機(ji)(ji)必須實現垂(chui)直起(qi)降(jiang)、懸停(ting)和爬行等特殊飛(fei)(fei)行要求,單靠已有的(de)(de)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)和配置(zhi)(zhi)結構都難于實現這一(yi)目標,怎樣(yang)控制微(wei)(wei)型無(wu)人(ren)機(ji)(ji)飛(fei)(fei)行是(shi)一(yi)個難點,至少(shao)要有一(yi)個飛(fei)(fei)行控制系(xi)統來控制它,并(bing)可執行控制人(ren)員的(de)(de)機(ji)(ji)動(dong)命令。一(yi)旦飛(fei)(fei)到空中,微(wei)(wei)型無(wu)人(ren)機(ji)(ji)需要保持它與控制人(ren)員的(de)(de)通(tong)信聯系(xi),由于體(ti)積的(de)(de)限制,微(wei)(wei)型無(wu)人(ren)機(ji)(ji)只能(neng)采(cai)(cai)用微(wei)(wei)波(bo)通(tong)信方式,盡管微(wei)(wei)波(bo)可以傳播大量(liang)的(de)(de)數據,但它不能(neng)穿透墻(qiang)壁(bi),因而只能(neng)在視距(ju)內使用。當飛(fei)(fei)機(ji)(ji)飛(fei)(fei)出視線(xian)(xian)(xian)或視線(xian)(xian)(xian)以下時,可以利用全(quan)球定位系(xi)統(GPS)來確定它的(de)(de)位置(zhi)(zhi),但最小的(de)(de)GPS裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)功率至少(shao)需要0.5W,天線(xian)(xian)(xian)質量(liang)達20-40g,并(bing)且天線(xian)(xian)(xian)尺寸又大,因而無(wu)法(fa)采(cai)(cai)用,需要進一(yi)步的(de)(de)改進。
要想在戰場上實際(ji)應(ying)用,微型無(wu)人機還需要攜帶各種偵察傳(chuan)感器,如(ru)電視(shi)攝像機、紅外、音響及生(sheng)化(hua)探測器等。這些都必須是超輕質量的微型傳(chuan)感器,因而部件(jian)小型化(hua)是傳(chuan)感器技(ji)術發展的關鍵問(wen)題。
美國(guo)(guo)大(da)(da)力發(fa)展(zhan)微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)技術,并研(yan)(yan)(yan)制(zhi)(zhi)出(chu)各種微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)平臺,有固(gu)定翼(yi)(yi)、旋翼(yi)(yi)及撲翼(yi)(yi)式3種。微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)研(yan)(yan)(yan)制(zhi)(zhi)始(shi)于(yu)1990年(nian)(nian)(nian)代中期,第一(yi)個(ge)飛行(xing)(xing)樣機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)出(chu)現(xian)于(yu)1990年(nian)(nian)(nian)代末期。1996年(nian)(nian)(nian),美國(guo)(guo)國(guo)(guo)防高級研(yan)(yan)(yan)究(jiu)計劃(hua)局授予航境(jing)公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)一(yi)項研(yan)(yan)(yan)制(zhi)(zhi)合(he)同,進(jin)行(xing)(xing)制(zhi)(zhi)造(zao)微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)可行(xing)(xing)性研(yan)(yan)(yan)究(jiu)。該(gai)(gai)公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)制(zhi)(zhi)造(zao)出(chu)了(le)(le)“黑寡婦”固(gu)定翼(yi)(yi)微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。該(gai)(gai)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)為直徑152mm的(de)圓盤形,采(cai)用(yong)(yong)(yong)輕木結構,螺旋槳驅動。1997年(nian)(nian)(nian)底,使用(yong)(yong)(yong)鋰電池(chi)(chi)不帶載荷進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)16分鐘(zhong)的(de)飛行(xing)(xing)。另(ling)一(yi)架(jia)“黑寡婦”在(zai)(zai)1999年(nian)(nian)(nian)年(nian)(nian)(nian)中進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)重新設(she)計,最大(da)(da)起飛質(zhi)量(liang)60g,最大(da)(da)載荷量(liang)7g,翼(yi)(yi)展(zhan)15cm,續航時(shi)間22分鐘(zhong),航程2km。隨后,航境(jing)公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)(le)“蝗(huang)蟲(chong)”固(gu)定翼(yi)(yi)微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),翼(yi)(yi)展(zhan)33cm,總(zong)質(zhi)量(liang)17g。2002年(nian)(nian)(nian)8月(yue),一(yi)架(jia)試(shi)驗型(xing)“蝗(huang)蟲(chong)”飛行(xing)(xing)時(shi)間超過了(le)(le)100分鐘(zhong)。此(ci)外該(gai)(gai)公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)還開(kai)發(fa)出(chu)了(le)(le)“大(da)(da)黃蜂”固(gu)定翼(yi)(yi)微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),動力系(xi)統(tong)采(cai)用(yong)(yong)(yong)氫燃料(liao)電池(chi)(chi),而不是(shi)大(da)(da)多數微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所(suo)采(cai)用(yong)(yong)(yong)的(de)鋰電池(chi)(chi)。“大(da)(da)黃蜂”質(zhi)量(liang)為170g,翼(yi)(yi)展(zhan)38cm。2005年(nian)(nian)(nian)1月(yue),美國(guo)(guo)霍(huo)(huo)尼韋(wei)爾公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)開(kai)始(shi)了(le)(le)涵道風扇小型(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)飛行(xing)(xing)試(shi)驗。該(gai)(gai)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)高56cm、寬35.5cm、質(zhi)量(liang)2.2kg,樣機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)還將交付美國(guo)(guo)陸(lu)軍進(jin)一(yi)步(bu)試(shi)驗。霍(huo)(huo)尼韋(wei)爾公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)在(zai)(zai)該(gai)(gai)項目的(de)主要合(he)作伙伴是(shi)常規無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)造(zao)商AAI公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si),該(gai)(gai)公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)將制(zhi)(zhi)造(zao)其機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)身(shen)。盡管動力系(xi)統(tong)采(cai)用(yong)(yong)(yong)汽(qi)油發(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),但霍(huo)(huo)尼韋(wei)爾公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)希望在(zai)(zai)2006年(nian)(nian)(nian)前研(yan)(yan)(yan)制(zhi)(zhi)出(chu)重質(zhi)燃料(liao)型(xing)發(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。美國(guo)(guo)軍事技術公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)的(de)“背包式無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)監視瞄準與增強偵(zhen)察”無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)系(xi)統(tong)已(yi)經出(chu)售給美國(guo)(guo)陸(lu)軍和英國(guo)(guo)國(guo)(guo)防部(bu)用(yong)(yong)(yong)于(yu)測試(shi)和評估。
(1)美國(guo)空軍完成精確打擊微型(xing)無人(ren)機研(yan)發(fa)
美(mei)國《連線》雜(za)志網站2008年1月(yue)5日報(bao)道,美(mei)國空軍(jun)(jun)(jun)已經成功(gong)研發了(le)一種可精確打擊目標的(de)(de)微型無人機。2008年,美(mei)國空軍(jun)(jun)(jun)研究實驗(yan)室開始研發一種體型微小的(de)(de)武裝(zhuang)無人機,準備配(pei)備給(gei)美(mei)國特種部隊,執行(xing)對“具有較高價值的(de)(de)目標”的(de)(de)殺傷任(ren)務。軍(jun)(jun)(jun)方(fang)不會透露這項名為(wei)“阿努比斯(Anubis)”的(de)(de)計劃的(de)(de)具體執行(xing)情況,但據(ju)軍(jun)(jun)(jun)方(fang)預算(suan)(suan)文(wen)件記(ji)錄(lu),美(mei)國空軍(jun)(jun)(jun)工程師已經在“裝(zhuang)備新型導(dao)引/追蹤傳感器算(suan)(suan)法、能(neng)夠對較高價值目標發起攻(gong)擊的(de)(de)微型飛(fei)行(xing)器(Mirco-Air Vehicle, MAV)”方(fang)面(mian)取(qu)得了(le)成功(gong)。
近幾年來,美國軍方越來越多地(di)使用“捕食者(zhe)”和“收割者(zhe)”這類無人機,利(li)用它們(men)裝備的(de)“地(di)獄(yu)火”(Hellfire)導彈在阿富汗和巴(ba)基斯坦對(dui)恐(kong)怖分子頭目發(fa)動定(ding)點(dian)攻(gong)擊(ji)。但這些體(ti)型相對(dui)較大的(de)無人機有三大缺點(dian):
首先,無法精確確定具體擊中的(de)(de)目標。在2002年(nian)那起(qi)著名的(de)(de)無人機誤殺事(shi)件(jian)中,中央情報局特工(gong)在阿(a)富汗帕克蒂亞省向一(yi)位平(ping)民發射了“地獄火”導彈。這位平(ping)民因為身(shen)材異乎尋常的(de)(de)高大,被(bei)無人機操縱者認(ren)定是身(shen)高6英尺5英寸(約合1.96米)的(de)(de)本·拉丹。然而實際上(shang),受害者只(zhi)是一(yi)位無辜的(de)(de)阿(a)富汗農民。
第二,“地獄(yu)火(huo)”導(dao)(dao)彈并不(bu)是(shi)執(zhi)行這(zhe)類任務(wu)的(de)最佳武器。這(zhe)種型(xing)號的(de)導(dao)(dao)彈最初是(shi)為反坦克(ke)任務(wu)設計的(de),因此靈敏度并不(bu)特別(bie)高,也不(bu)適(shi)合像汽車、摩托車這(zhe)樣可(ke)以在最后一(yi)秒鐘轉向、躲避(bi)襲(xi)擊(ji)的(de)目標。
第三,這類襲擊通常(chang)會在殺傷目標(biao)的同時波及(ji)其他人,因此常(chang)有(you)誤傷無辜的危險。
由于(yu)上述缺點的存在,“阿努比斯計劃”應運而生。美國特(te)種部隊已經開始廣泛使(shi)用“航境”(AeroVironment)公司開發的“黃蜂”(Wasp)無人機(ji)(ji),這是(shi)現役體(ti)型最小的無人機(ji)(ji),不(bu)足(zu)一(yi)英(ying)鎊(bang)重,持續航行能力在45分(fen)鐘左右,視距控(kong)制最大為(wei)3英(ying)里(li)。
相對于較大型(xing)的(de)飛行器,這些性能數據(ju)似乎很有限。但(dan)“黃蜂(feng)”的(de)特長在于近距離(li)偵察。它使用較為安靜的(de)電動(dong)發(fa)動(dong)機,因此可以(yi)不被發(fa)現(xian)的(de)情(qing)況下(xia)接(jie)近目標(biao)。
美(mei)國(guo)空軍(jun)(jun)2008年度預算(suan)計(ji)劃中,“阿努比斯計(ji)劃”被描述(shu)為“一種小型(xing)無人機(ji)(ji),配備傳感器、數據鏈(lian),裝備可在復(fu)雜(za)環(huan)境(jing)下對(dui)時間(jian)敏感、可迅速移動的目標發起攻擊(ji)的武器。”預算(suan)計(ji)劃中還稱,美(mei)國(guo)空軍(jun)(jun)研究實驗(yan)室完成開發后,該(gai)機(ji)(ji)型(xing)將用(yong)于空軍(jun)(jun)特戰(zhan)司令部。
軍方對(dui)(dui)此沒(mei)有發表官方聲明,對(dui)(dui)于(yu)媒體提出(chu)的詢問(wen),空(kong)軍也沒(mei)有做(zuo)出(chu)任何(he)評論。但最新的空(kong)軍研究與發展預算中簡(jian)短地提及(ji)了這項計劃(hua)。最新文件稱“阿努比斯計劃(hua)”已經(jing)完成,共(gong)耗資175萬(wan)美元(yuan)。
“阿努(nu)比(bi)(bi)斯(si)計劃”的(de)(de)(de)現狀不得(de)而(er)知,有(you)可能(neng)在研發結(jie)束后(hou)無(wu)疾而(er)終,也(ye)有(you)可能(neng)已經交(jiao)到(dao)了空軍特戰(zhan)司令部手中。如果是第二種情況,那么它(ta)將解決(jue)“捕(bu)食者(zhe)(zhe)加地(di)獄火”組合帶來(lai)了兩大問題:它(ta)能(neng)夠(gou)跟蹤并追捕(bu)最難(nan)捕(bu)捉的(de)(de)(de)目(mu)標,在接近目(mu)標時(shi),它(ta)裝備的(de)(de)(de)視(shi)頻傳感器可以讓其明(ming)確(que)辨別目(mu)標,以便(bian)操(cao)作者(zhe)(zhe)決(jue)定(ding)是否(fou)采取行動。在埃及神(shen)話中,阿努(nu)比(bi)(bi)斯(si)神(shen)負責(ze)稱量死者(zhe)(zhe)的(de)(de)(de)心臟,決(jue)定(ding)他(ta)們是否(fou)能(neng)得(de)到(dao)永生。而(er)“阿努(nu)比(bi)(bi)斯(si)”無(wu)人機同(tong)樣要(yao)執行這種精(jing)確(que)判斷(duan)的(de)(de)(de)任務。
此外,與重達20磅的(de)“捕食者”相比,這種只有不足(zu)一磅重的(de)無(wu)(wu)人機帶來的(de)附帶損傷無(wu)(wu)疑可以降到最(zui)低。
(2)洛馬(ma)公(gong)司的超微型無人(ren)機
美國(guo)防部所屬專門(men)負責美軍新(xin)(xin)概念(nian)武器研發的美國(guo)國(guo)防高級研究(jiu)計劃局與洛馬公(gong)司簽訂了一(yi)項1700萬(wan)美元的合同(tong),由(you)洛馬公(gong)司負責設(she)計出一(yi)種新(xin)(xin)型超級微(wei)型無人(ren)機(ji),這(zhe)種無人(ren)機(ji)將能夠在敵(di)方毫無知(zhi)覺的情況下飛進室內執行偵察任務,這(zhe)就是(shi)世界上最小的無人(ren)機(ji),能有多(duo)小?僅(jin)有楓樹籽那樣大小。
這種(zhong)(zhong)新(xin)型無人機(ji)(ji)(ji)僅(jin)2.5cm長,最大起飛(fei)質(zhi)量只有10g。根據(ju)美(mei)軍(jun)劃分,這種(zhong)(zhong)無人機(ji)(ji)(ji)的(de)形狀和大小僅(jin)和一(yi)枚楓樹籽相當(dang),可謂是一(yi)種(zhong)(zhong)名副其(qi)實(shi)的(de)超級微型無人機(ji)(ji)(ji)。洛(luo)馬公司將設(she)計出這種(zhong)(zhong)無人機(ji)(ji)(ji)的(de)總體框架(jia),并研制出無人機(ji)(ji)(ji)的(de)發動機(ji)(ji)(ji)、機(ji)(ji)(ji)體和飛(fei)行控制系統。
這(zhe)種史(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)前(qian)例的(de)(de)超級(ji)微(wei)型無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji),體形雖小,但將(jiang)會是“五臟俱全”。除了所(suo)有的(de)(de)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)都裝(zhuang)備有的(de)(de)動力系(xi)統外,這(zhe)種無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)還將(jiang)配備遙感勘(kan)測儀、導航系(xi)統、成(cheng)像傳(chuan)(chuan)感器(qi)和數據傳(chuan)(chuan)輸(shu)系(xi)統等。美軍規劃,這(zhe)種無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)在研(yan)制成(cheng)功(gong)后,將(jiang)首先用于(yu)反恐戰場上(shang)。無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)操(cao)作(zuo)員(yuan)最遠(yuan)可(ke)(ke)以(yi)在距離所(suo)要偵察地區(qu)(qu)約800m外的(de)(de)地方放飛,無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)的(de)(de)機(ji)身下安裝(zhuang)有攝像頭,可(ke)(ke)通過數據鏈(lian)將(jiang)前(qian)進路線狀況實時傳(chuan)(chuan)輸(shu)給(gei)操(cao)作(zuo)員(yuan),便于(yu)操(cao)作(zuo)員(yuan)的(de)(de)飛行操(cao)縱。在飛進室(shi)內或到達指定區(qu)(qu)域(yu)后,操(cao)作(zuo)員(yuan)遙控啟動無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)上(shang)的(de)(de)偵察裝(zhuang)備,開(kai)始執(zhi)行偵察任務。這(zhe)種超級(ji)微(wei)型無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)的(de)(de)最大作(zuo)戰特點是機(ji)動靈活、隱蔽(bi)性(xing)好,機(ji)身上(shang)所(suo)攜帶的(de)(de)成(cheng)像傳(chuan)(chuan)感器(qi)可(ke)(ke)使其晝(zhou)夜執(zhi)行偵察和監視任務。此外,超級(ji)微(wei)型無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)由于(yu)體積小,還可(ke)(ke)偵察一些大型偵察兵器(qi)無(wu)(wu)(wu)(wu)法進入的(de)(de)區(qu)(qu)域(yu)。
以(yi)(yi)色列(lie)(lie)(lie)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)司的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“蚊(wen)1”式(shi)(shi)(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研制(zhi)始于(yu)2001年(nian),2003年(nian)1月1日(ri)首次飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)。該機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)翼展(zhan)30cm,質(zhi)(zhi)量(liang)250g,續航時(shi)(shi)間(jian)(jian)40分鐘。“蚊(wen)1.5”式(shi)(shi)(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)質(zhi)(zhi)量(liang)為(wei)(wei)首架(jia)樣機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩倍,翼展(zhan)34cm。“蚊(wen)1.5”式(shi)(shi)(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)于(yu)2004年(nian)試飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)成(cheng)功。二者主(zhu)要區別在于(yu)“蚊(wen)1.5”式(shi)(shi)(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)以(yi)(yi)自主(zhu)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing),能(neng)(neng)(neng)按(an)全球定位系(xi)統(tong)(tong)指(zhi)示的(de)(de)(de)(de)(de)(de)航路點飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing),而“蚊(wen)1”式(shi)(shi)(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)不具(ju)備這(zhe)(zhe)種能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li),因為(wei)(wei)其(qi)體積太小,不能(neng)(neng)(neng)集(ji)成(cheng)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)控制(zhi)系(xi)統(tong)(tong)和(he)全球定位系(xi)統(tong)(tong)。“蚊(wen)1”式(shi)(shi)(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)只能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)線電操縱,但配備飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)計算機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)提(ti)供(gong)航路點后具(ju)有自主(zhu)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)。自主(zhu)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)是微型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵,沒有這(zhe)(zhe)種能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)其(qi)工(gong)作能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)就受限制(zhi)。為(wei)(wei)了(le)獲得飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)控制(zhi)、穩(wen)(wen)定性(xing)和(he)航路點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)有參(can)數,以(yi)(yi)色列(lie)(lie)(lie)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)司對“蚊(wen)1.5”式(shi)(shi)(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行(xing)(xing)了(le)大約100小時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)。“蚊(wen)1.5”式(shi)(shi)(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定性(xing)、質(zhi)(zhi)量(liang)與其(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)之間(jian)(jian)也(ye)(ye)同樣存在折衷(zhong)選擇的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題,比如進行(xing)(xing)載(zai)荷與電池(chi)質(zhi)(zhi)量(liang)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)折衷(zhong)選擇,使用(yong)(yong)10~20g的(de)(de)(de)(de)(de)(de)攝像(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)以(yi)(yi)提(ti)供(gong)一個小時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)續航時(shi)(shi)間(jian)(jian)。低(di)速飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)控性(xing)和(he)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)動(dong)性(xing)也(ye)(ye)是一個急待(dai)解(jie)決的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。由(you)于(yu)這(zhe)(zhe)種飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度限制(zhi),它不能(neng)(neng)(neng)用(yong)(yong)于(yu)所(suo)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軍事行(xing)(xing)動(dong),僅適于(yu)與其(qi)速度和(he)攝像(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)要求相適應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作戰(zhan)環(huan)境。以(yi)(yi)色列(lie)(lie)(lie)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)司致力(li)(li)(li)于(yu)微型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)推進裝(zhuang)置、電池(chi)以(yi)(yi)及(ji)技術模型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu),旨在提(ti)高“蚊(wen)”式(shi)(shi)(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。近(jin)期內還要利用(yong)(yong)現行(xing)(xing)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空氣動(dong)力(li)(li)(li)特性(xing)解(jie)決低(di)速度條件下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)動(dong)性(xing)能(neng)(neng)(neng)問題。以(yi)(yi)色列(lie)(lie)(lie)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)司的(de)(de)(de)(de)(de)(de)I-See無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)質(zhi)(zhi)量(liang)不到1kg,翼展(zhan)為(wei)(wei)2.9m,能(neng)(neng)(neng)攜載(zai)光電傳感(gan)器(電視)或者紅(hong)外(wai)傳感(gan)器,具(ju)備自動(dong)起飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)和(he)自動(dong)傳輸(shu)數據能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)。
小型化直升(sheng)機已經出現(xian),其中包(bao)括日(ri)本(ben)精工愛普生公司研制的“微型飛行機器人”樣機,是(shi)世界最小的無人駕(jia)駛直升(sheng)機,質(zhi)量只有(you)9g,高度(du)僅為2.8cm。
歐洲(zhou)航空(kong)航天防務多尼爾公(gong)司(si)(si)生產的(de)Do-MAV無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)質量(liang)約(yue)510g,翼展42cm,續(xu)航時(shi)間超過(guo)30分(fen)鐘,法國(guo)和英國(guo)已(yi)對該機(ji)(ji)(ji)(ji)進行演示(shi)論證。英國(guo)航空(kong)航天系統公(gong)司(si)(si)對“微(wei)星(xing)”微(wei)型無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)進行了進一步的(de)研制。“微(wei)星(xing)”微(wei)型無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)三角翼平臺,續(xu)航時(shi)間超過(guo)20分(fen)鐘。德國(guo)的(de)EMT公(gong)司(si)(si)已(yi)研制出(chu)2種微(wei)型無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji),即(ji)“扇(shan)風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)”垂直起降旋翼無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)和“天皇”固定翼手(shou)持發(fa)射無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)。“扇(shan)風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)”無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)執行任務半徑超過(guo)500m,續(xu)航時(shi)間超過(guo)15分(fen)鐘,起飛質量(liang)約(yue)750g。“天皇”無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)具(ju)有類似的(de)特性,但起飛質量(liang)約(yue)為(wei)500g。
據美國媒體(ti)報(bao)道(dao),中國剛剛公布(bu)了(le)其(qi)CH-901管射(she)巡飛彈(dan)(dan)的詳細信(xin)息,一(yi)款便攜式殺手(shou)無人機,士(shi)兵(bing)可以隨(sui)身攜帶,然(ran)后(hou)現場發射(she),追蹤并攻擊對手(shou)。中國人在(zai)這領域并非是第(di)一(yi)家,美國于2011年推出了(le)“彈(dan)(dan)簧刀”無人機并在(zai)阿富汗使(shi)用(yong)了(le)它。但是,這是中國軍隊的一(yi)大舉措。
中(zhong)國(guo)軍隊(dui)飛(fei)行(xing)五花(hua)八門的(de)無人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji),從小型手推系統的(de)巨型“神鷹”,雙機(ji)(ji)(ji)身飛(fei)機(ji)(ji)(ji)旨在(zai)遠程探測隱形飛(fei)機(ji)(ji)(ji)。有(you)些(xie)是西方模式仿制品(pin):在(zai)20世紀60年代,中(zhong)國(guo)在(zai)其領土上空擊落(luo)美國(guo)“火蜂”無人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)之后,中(zhong)國(guo)仿制它們,于1972年建造了“長(chang)虹”1無人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji),此外,中(zhong)國(guo)的(de)無人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)商(shang)業有(you)許多(duo)民間企業。最著(zhu)名(ming)的(de)是大疆,其在(zai)消費無人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)市(shi)場(chang)占有(you)70%的(de)份額(e)。
雖然CH-901在(zai)亞洲防務(wu)展展示過(guo),但是(shi)它是(shi)中國第一款(kuan)戰(zhan)術攻擊無人(ren)(ren)機。它有兩種配置(zhi),搭載不是(shi)爆彈頭就是(shi)額外的攝像(xiang)機和回收降落(luo)傘。顯(xian)然,這(zhe)是(shi)仿制以色列像(xiang)“英雄”-30神風(feng)微型無人(ren)(ren)機。這(zhe)款(kuan)CH-901的起(qi)飛重量為20磅,相比之(zhi)下(xia),美國的“彈簧(huang)刀”無人(ren)(ren)機到6磅。
大小(xiao)規模的原(yuan)因是有效(xiao)載荷,它可以超過(guo)6磅。雖(sui)然“彈(dan)(dan)簧(huang)刀”不足(zu)一磅彈(dan)(dan)頭(tou)是針(zhen)對打擊人(ren)員和(he)輕(qing)(qing)型(xing)車輛,但是CH-901將(jiang)能夠(gou)清除更廣泛的各種目標。在(zai)這方面,它類(lei)似于波(bo)蘭“戰(zhan)(zhan)友”巡飛彈(dan)(dan),其采用碎片裝(zhuang)藥(yao)或形(xing)裝(zhuang)藥(yao)彈(dan)(dan)頭(tou)武(wu)裝(zhuang),能夠(gou)穿(chuan)透(tou)4英寸裝(zhuang)甲,摧毀坦克(ke)和(he)輕(qing)(qing)型(xing)裝(zhuang)甲車。不過(guo),中國的無(wu)人(ren)機幾乎是“戰(zhan)(zhan)友”無(wu)人(ren)機的兩(liang)倍大小(xiao)。一枚6磅重的彈(dan)(dan)頭(tou)可能無(wu)法穿(chuan)透(tou)像M1“艾布(bu)拉姆斯”主戰(zhan)(zhan)坦克(ke)的前裝(zhuang)甲,但在(zai)攻(gong)擊中,它可以從上方突破(po)頂(ding)部(bu)薄(bo)裝(zhuang)甲。像M2“布(bu)雷德利(li)”輕(qing)(qing)型(xing)車輛便是易如反掌。
標(biao)準的(de)CH-901的(de)配(pei)置是一組(zu)3架無人機,1根發射(she)管和1臺控制器(qi),具有(you)100英鎊(bang)的(de)總重量。中國(guo)稱(cheng)之(zhi)(zhi)為(wei)“單兵(bing)攜帶”(大概是負載可(ke)在(zai)兩個或更多的(de)士兵(bing)之(zhi)(zhi)間(jian)拆(chai)分(fen)),或者可(ke)以安裝(zhuang)在(zai)像一輛越野(ye)車的(de)輕(qing)型汽車。據制造商,無人機巡航速度每小(xiao)時(shi)為(wei)40至75英里,偵察配(pei)置的(de)續(xu)航力(li)為(wei)2小(xiao)時(shi),作為(wei)攻(gong)擊無人機續(xu)航力(li)為(wei)1小(xiao)時(shi),其航程約(yue)10英里。偵察版本的(de)估計壽命為(wei)20次任務。
這(zhe)款CH-901是(shi)(shi)由中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)保(bao)利(li)集團(tuan)防務(wu)公(gong)(gong)司負(fu)責(ze)銷售,其(qi)(qi)聲稱是(shi)(shi)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)頂級3家防務(wu)公(gong)(gong)司之一。2013年(nian)2月,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)保(bao)利(li)技(ji)術公(gong)(gong)司(保(bao)利(li)防務(wu)公(gong)(gong)司的(de)一部分(fen)),因違反制(zhi)(zhi)裁“伊(yi)朗,朝鮮和敘(xu)利(li)亞(ya)不擴散(san)法(fa),而受到(dao)美國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)務(wu)院的(de)制(zhi)(zhi)裁”。但是(shi)(shi)該公(gong)(gong)司否(fou)認發(fa)生(sheng)任何違約行為。這(zhe)架CH的(de)標記表明無(wu)人(ren)機(ji)是(shi)(shi)由中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)航(hang)天科技(ji)集團(tuan)打造,其(qi)(qi)負(fu)責(ze)軍用無(wu)人(ren)機(ji)生(sheng)產(chan)2000年(nian)從CH-1到(dao)近(jin)期的(de)CH-803。