微型無(wu)人機(MAV)是(shi)指尺寸只有手(shou)掌大小(約15cm)的(de)(de)(de)飛行器。它將作為士(shi)(shi)兵可攜帶的(de)(de)(de)一種(zhong)戰場偵察設(she)備,其(qi)潛(qian)在的(de)(de)(de)作用包括(kuo)空中(zhong)監視(shi)、生物戰劑探測、目(mu)標識別、通信中(zhong)繼,它甚至能探測到大型建筑物和(he)大型設(she)施的(de)(de)(de)內部情況,因此,為士(shi)(shi)兵增添了“空中(zhong)之眼”。
研制的這些(xie)無(wu)人機系統大都由(you)無(wu)人飛行器、地(di)面控制站和(he)發射器組成。在(zai)地(di)面指揮小組的控制下(xia)來完(wan)成作(zuo)(zuo)戰使(shi)命(ming),主要定位在(zai)排"師級作(zuo)(zuo)戰部隊(dui)使(shi)用。
微型(xing)無人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)是在1992年提出(chu)來(lai)(lai)的(de),在美國(guo)(guo)蘭德公司和(he)國(guo)(guo)防高級研(yan)究計劃局(DARPA)舉(ju)辦了(le)一(yi)個關于未來(lai)(lai)軍事技術的(de)研(yan)討(tao)會,資深科學家奧根斯坦主(zhu)持了(le)有關微型(xing)無人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)討(tao)論。會后,蘭德公司對微型(xing)機(ji)(ji)(ji)的(de)原理進(jin)行(xing)了(le)研(yan)究,認為帶(dai)有微小傳感器的(de)極(ji)小的(de)偵察機(ji)(ji)(ji)是可以(yi)實現的(de),可以(yi)說(shuo),蘭德公司是最早提出(chu)研(yan)制微型(xing)無人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)主(zhu)張的(de)。鑒于微型(xing)傳感器和(he)微機(ji)(ji)(ji)電系(xi)統正在日(ri)趨成熟(shu),專家們提出(chu)了(le)3年內可以(yi)實現的(de)微型(xing)無人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)主(zhu)要參(can)數,它們是:長(chang)6-20cm,質量(liang)10-100g,負載1-18g,在30-60 km/h的(de)巡航(hang)速度(du)下,續(xu)航(hang)時間為20-60min,最大(da)航(hang)程(cheng)為1-10km。
有(you)(you)關(guan)專(zhuan)家(jia)(jia)認為(wei)(wei)(wei),MAV應該(gai)歸(gui)于納米飛行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)一類,但納米飛行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)一般(ban)是(shi)指尺寸在1μm-1nm之(zhi)間或小于1nm的飛行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi),一些專(zhuan)家(jia)(jia)也把10cm左右的飛行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)籠統的稱為(wei)(wei)(wei)納米飛行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)。美國通過(guo)對MAV所需(xu)的特殊空氣動力要求及技術(shu)可行(xing)(xing)(xing)性研(yan)究后,一般(ban)把MAV的有(you)(you)關(guan)參數定義為(wei)(wei)(wei)長、寬(kuan)、高在15cm以下、質量在10g-500g、最(zui)佳(jia)使(shi)用高度在45-60m范(fan)圍、最(zui)高150m、飛行(xing)(xing)(xing)速度10-20m/s、最(zui)大航程(cheng)10km左右、最(zui)大續航時(shi)間2h以上。有(you)(you)人把翼展或機體直(zhi)徑不超過(guo)60cm的無人機也歸(gui)為(wei)(wei)(wei)MAV之(zhi)列。
20世紀90年代以來,微型無人機引起了各國的(de)關注。它的(de)迅速(su)發展和大量使用(yong),將對未(wei)來信息(xi)化戰(zhan)(zhan)場的(de)軍事行(xing)動產生重(zhong)大影響。美國已將無人飛行(xing)器列為五大空(kong)中(zhong)威(wei)脅(xie)平臺中(zhong)最(zui)具破壞力的(de)空(kong)中(zhong)威(wei)脅(xie)之一(yi),而(er)且無人飛行(xing)器將對作戰(zhan)(zhan)全過程構(gou)成威(wei)脅(xie),在未(wei)來的(de)信息(xi)化戰(zhan)(zhan)場上發揮更(geng)重(zhong)要的(de)作用(yong)。
與(yu)有(you)人機(ji)比(bi)較,無人機(ji)的(de)主要(yao)(yao)優點(dian)是采購費用低和無飛(fei)行(xing)(xing)員(yuan)傷亡(wang)危險,其(qi)特點(dian)是體積小(xiao)、質量輕(qing)、機(ji)動性好、隱蔽性好、續航時間長,特別適(shi)(shi)于(yu)執(zhi)行(xing)(xing)危險大的(de)任務,主要(yao)(yao)用作靶(ba)機(ji)和偵察。在(zai)無人機(ji)中,微型無人機(ji)費用低、無傷亡(wang)、輕(qing)、小(xiao)、靈活(huo)、機(ji)動更突出,特別適(shi)(shi)于(yu)小(xiao)部隊行(xing)(xing)動和巷戰偵察。
要(yao)想研制(zhi)出如(ru)此小的(de)(de)無人機面臨(lin)著許多(duo)技術(shu)及工(gong)程問(wen)題。最(zui)大的(de)(de)困(kun)難(nan)是動(dong)力(li)問(wen)題。在(zai)微(wei)型(xing)無人機的(de)(de)開發中,近期最(zui)大的(de)(de)困(kun)難(nan)是發動(dong)機系統及其相關的(de)(de)空氣動(dong)力(li)學(xue)問(wen)題,而發動(dong)機又是關鍵(jian),它(ta)必須在(zai)極小的(de)(de)體積(ji)內產生足夠的(de)(de)能量,并(bing)把它(ta)轉變為推力(li),而又不增加過多(duo)的(de)(de)重量。
由(you)(you)于(yu)尺寸小(xiao)(xiao)速(su)度低,微型無(wu)人機的(de)(de)(de)(de)工作環(huan)(huan)境(jing)更像是小(xiao)(xiao)鳥及(ji)較大(da)昆蟲的(de)(de)(de)(de)生活環(huan)(huan)境(jing),而人們對于(yu)這種環(huan)(huan)境(jing)中的(de)(de)(de)(de)空氣(qi)動力學還知之甚少,其中的(de)(de)(de)(de)許(xu)多問題,都難以(yi)用普通空氣(qi)動力學理論加以(yi)解釋。由(you)(you)于(yu)微型無(wu)人機只能低速(su)飛行,層流占主導地(di)位(wei),它引起較大(da)的(de)(de)(de)(de)力及(ji)力矩,這可(ke)能要求用三(san)維方(fang)法解釋它的(de)(de)(de)(de)空氣(qi)動力學。微型無(wu)人機的(de)(de)(de)(de)機翼載荷很小(xiao)(xiao),幾乎不存(cun)在(zai)慣(guan)性(xing),很容(rong)易受到不穩定氣(qi)流、如(ru)城(cheng)市樓群中的(de)(de)(de)(de)陣風以(yi)及(ji)風雨的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。
怎樣控制微(wei)(wei)型無人(ren)機(ji)(ji)的(de)飛行(xing)(xing)是另一(yi)個(ge)難點。首先要(yao)有一(yi)個(ge)飛行(xing)(xing)控制系統來(lai)穩定微(wei)(wei)型無人(ren)機(ji)(ji),至少增加(jia)其自(zi)然(ran)的(de)穩定性。這樣在面臨湍流或突發的(de)陣風時可以(yi)保持其航(hang)線,并可執行(xing)(xing)操作人(ren)員的(de)機(ji)(ji)動命令。若(ruo)微(wei)(wei)型機(ji)(ji)需要(yao)對目(mu)標成像的(de)話,還需要(yao)穩定瞄準線。為使微(wei)(wei)型無人(ren)機(ji)(ji)自(zi)主(zhu)飛行(xing)(xing),要(yao)采用(yong)重(zhong)量(liang)輕(qing)、功(gong)率低的(de)GPS接收機(ji)(ji),低漂(piao)移量(liang)的(de)微(wei)(wei)型陀螺(luo)儀和(he)加(jia)速度計,也(ye)可以(yi)利用(yong)地(di)(di)理信息系統提供地(di)(di)形圖導(dao)航(hang)。GPS可以(yi)大(da)大(da)提高微(wei)(wei)型機(ji)(ji)的(de)能(neng)力(li),但它在功(gong)率、天線尺寸、重(zhong)量(liang)及處理能(neng)力(li)等方面均(jun)存(cun)在不少問題,需要(yao)加(jia)以(yi)解決。而且,系統還要(yao)不受(shou)電磁波及無線電頻率的(de)干擾(rao),要(yao)求(qiu)通(tong)信電子元件的(de)質量(liang)/功(gong)率效(xiao)率極(ji)高。
一(yi)旦飛到(dao)空中(zhong)(zhong),微型無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)需(xu)要保(bao)持它(ta)與操作人員之間的(de)(de)通信聯系(xi)。由于體積重量的(de)(de)限制(zhi),只(zhi)能(neng)采(cai)用微波通信方式。盡管微波可以傳播(bo)大量的(de)(de)數據,足夠(gou)進行(xing)電視(shi)實況轉播(bo),但它(ta)卻(que)無(wu)(wu)法穿透(tou)墻壁,因而只(zhi)能(neng)在視(shi)距(ju)(ju)內使用它(ta),微型無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)尺寸小限制(zhi)了無(wu)(wu)線電的(de)(de)頻率及通信距(ju)(ju)離。當微型機(ji)(ji)(ji)飛出視(shi)距(ju)(ju)或視(shi)線被擋住時,就需(xu)要一(yi)個(ge)空中(zhong)(zhong)的(de)(de)通信中(zhong)(zhong)繼站,中(zhong)(zhong)繼站可以是另一(yi)架飛機(ji)(ji)(ji)或者衛(wei)星。
要想在(zai)戰場上實際應用,微(wei)(wei)型無(wu)人機(ji)還需(xu)要攜帶各種(zhong)偵(zhen)察傳感(gan)器(qi),如(ru)電視攝(she)像機(ji)、紅外、音(yin)響及生(sheng)化探(tan)測器(qi)等。這些都必須是(shi)超輕重量的微(wei)(wei)型傳感(gan)器(qi),因(yin)而部件小型化是(shi)傳感(gan)器(qi)技術發(fa)展的關(guan)鍵(jian)。
美(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)國空軍(jun)已經(jing)(jing)成功(gong)研發(fa)了一(yi)種(zhong)可精確打擊(ji)目標(biao)的(de)(de)(de)微(wei)型(xing)無人機。2008年(nian)美(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)國空軍(jun)研究實驗(yan)室開始研發(fa)一(yi)種(zhong)體(ti)型(xing)微(wei)小的(de)(de)(de)武裝(zhuang)無人機,準備配備給美(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)國特(te)種(zhong)部隊(dui),執行對“具(ju)有(you)較(jiao)(jiao)高(gao)價(jia)值的(de)(de)(de)目標(biao)”的(de)(de)(de)殺(sha)傷任務。軍(jun)方(fang)不(bu)會透露這(zhe)項名(ming)為“阿努比斯(si)(Anubis)”的(de)(de)(de)計劃的(de)(de)(de)具(ju)體(ti)執行情況,但(dan)據(ju)軍(jun)方(fang)預算文件記錄(lu),美(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)國空軍(jun)工程師已經(jing)(jing)在“裝(zhuang)備新型(xing)導引/追蹤傳感器(qi)算法、能夠對較(jiao)(jiao)高(gao)價(jia)值目標(biao)發(fa)起(qi)攻(gong)擊(ji)的(de)(de)(de)微(wei)型(xing)飛行器(qi)(Mirco-Air Vehicle, MAV)”方(fang)面取得了成功(gong)。近幾年(nian)來,美(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)國軍(jun)方(fang)越(yue)來越(yue)多地(di)使用“捕(bu)食(shi)者(zhe)”和(he)“收割者(zhe)”這(zhe)類無人機,利用它們裝(zhuang)備的(de)(de)(de)“地(di)獄火”(Hellfire)導彈在阿富汗(han)和(he)巴基斯(si)坦(tan)對恐怖分子頭目發(fa)動定點攻(gong)擊(ji)。但(dan)這(zhe)些體(ti)型(xing)相對較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)無人機有(you)三大(da)缺點:
美(mei)(mei)國空(kong)軍(jun)(jun)2008年度預(yu)算計(ji)(ji)劃(hua)中(zhong)(zhong),“阿努比(bi)斯計(ji)(ji)劃(hua)”被(bei)描述為“一種小型無(wu)人(ren)機(ji),配備(bei)傳(chuan)感器、數據鏈,裝備(bei)可(ke)(ke)在復雜(za)環境下對時(shi)間敏感、可(ke)(ke)迅速(su)移動的(de)(de)目(mu)標發起(qi)攻擊(ji)的(de)(de)武器。”預(yu)算計(ji)(ji)劃(hua)中(zhong)(zhong)還稱(cheng),美(mei)(mei)國空(kong)軍(jun)(jun)研(yan)究實驗室完(wan)成開發后(hou)(hou),該(gai)機(ji)型將(jiang)用于空(kong)軍(jun)(jun)特戰司(si)(si)令(ling)部。軍(jun)(jun)方對此(ci)沒有(you)(you)發表官(guan)方聲(sheng)明,對于媒體提出的(de)(de)詢問,空(kong)軍(jun)(jun)也(ye)沒有(you)(you)做出任(ren)何評論(lun)。但最(zui)(zui)新(xin)的(de)(de)空(kong)軍(jun)(jun)研(yan)究與(yu)發展預(yu)算中(zhong)(zhong)簡短(duan)地(di)提及(ji)了(le)這(zhe)(zhe)項計(ji)(ji)劃(hua)。最(zui)(zui)新(xin)文件稱(cheng)“阿努比(bi)斯計(ji)(ji)劃(hua)”已經完(wan)成,共耗資175萬美(mei)(mei)元。“阿努比(bi)斯計(ji)(ji)劃(hua)”的(de)(de)現狀不得而知,有(you)(you)可(ke)(ke)能在研(yan)發結(jie)束(shu)后(hou)(hou)無(wu)疾而終,也(ye)有(you)(you)可(ke)(ke)能已經交到了(le)空(kong)軍(jun)(jun)特戰司(si)(si)令(ling)部手中(zhong)(zhong)。如果是(shi)第(di)二(er)種情況,那(nei)么它(ta)將(jiang)解決(jue)“捕食者(zhe)(zhe)加地(di)獄火”組(zu)合帶來了(le)兩大(da)問題(ti):它(ta)能夠跟(gen)蹤(zong)并追捕最(zui)(zui)難捕捉的(de)(de)目(mu)標,在接(jie)近目(mu)標時(shi),它(ta)裝備(bei)的(de)(de)視頻(pin)傳(chuan)感器可(ke)(ke)以讓其明確辨別目(mu)標,以便(bian)操作者(zhe)(zhe)決(jue)定(ding)是(shi)否采取行動。在埃及(ji)神話中(zhong)(zhong),阿努比(bi)斯神負(fu)責(ze)稱(cheng)量死者(zhe)(zhe)的(de)(de)心臟,決(jue)定(ding)他們是(shi)否能得到永生。而“阿努比(bi)斯”無(wu)人(ren)機(ji)同樣要執行這(zhe)(zhe)種精(jing)確判(pan)斷的(de)(de)任(ren)務。此(ci)外與(yu)重達20磅的(de)(de)“捕食者(zhe)(zhe)”相(xiang)比(bi),這(zhe)(zhe)種只有(you)(you)不足一磅重的(de)(de)無(wu)人(ren)機(ji)帶來的(de)(de)附帶損(sun)傷無(wu)疑(yi)可(ke)(ke)以降到最(zui)(zui)低。
與(yu)常規(gui)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)相比(bi),人(ren)(ren)(ren)(ren)們對(dui)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)氣動力(li)學(xue)機(ji)理知之甚少(shao),0.076m以下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)氣動力(li)學(xue)特性(xing)對(dui)人(ren)(ren)(ren)(ren)們來(lai)說還(huan)是(shi)個謎。美國(guo)(guo)是(shi)對(dui)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)領域進行(xing)(xing)(xing)研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)早的(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia),并已(yi)取得了重大成果,其所研(yan)(yan)制的(de)(de)(de)(de)(de)MicroStar固(gu)定(ding)翼微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)已(yi)經(jing)在阿富汗戰爭中試(shi)用。美國(guo)(guo)加利福尼亞理工(gong)學(xue)院微(wei)(wei)(wei)機(ji)械加工(gong)實驗室在2000年研(yan)(yan)制了一(yi)個基于MEMS的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)電(dian)機(ji)驅動、電(dian)池(chi)供電(dian)、質量僅約10g左右的(de)(de)(de)(de)(de)撲翼微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji),由于微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)電(dian)池(chi)動力(li)有限(xian),最(zui)多僅持續(xu)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)了18s。美國(guo)(guo)最(zui)新研(yan)(yan)制的(de)(de)(de)(de)(de)撲翼微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)已(yi)經(jing)能夠在微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)線電(dian)控制器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)遙控下(xia)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)約6min,這(zhe)是(shi)公開(kai)報(bao)道的(de)(de)(de)(de)(de)、有技術細節(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)、可(ke)以持續(xu)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)且飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)時間最(zui)長的(de)(de)(de)(de)(de)撲翼微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)。美國(guo)(guo)通用原子航空(kong)系統公司宣布,曾經(jing)參加過作戰行(xing)(xing)(xing)動的(de)(de)(de)(de)(de)RQ-1“捕食者”無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)駕駛飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(UAV)最(zui)近在飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)中成功(gong)地(di)發射了一(yi)架微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji),這(zhe)是(shi)歷史上第1次飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)中的(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)自(zi)攜帶并發射另一(yi)架微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)。
我(wo)國也對微(wei)(wei)型(xing)無人(ren)機展(zhan)開了系統(tong)的研究(jiu),航(hang)天科技(ji)集團公司北京空氣動(dong)力研究(jiu)所(suo)研制的微(wei)(wei)型(xing)無人(ren)機已(yi)經(jing)進入了自主飛行樣(yang)機研制試驗階段。它的動(dong)力裝(zhuang)置為衛星活塞式(shi)發動(dong)機,具有(you)微(wei)(wei)型(xing)電視(shi)攝像機、數據傳輸設(she)備(bei)、電子干擾裝(zhuang)置及特種裝(zhuang)備(bei)等(deng)機載(zai)設(she)備(bei),由微(wei)(wei)型(xing)陀螺、微(wei)(wei)處理芯片(pian)機、微(wei)(wei)型(xing)GPS、舵機對它進行制導與控制。它的翼展(zhan)為220-600mm;最大(da)起飛質(zhi)量0.12-1.5kg;性能數據:最大(da)平飛速(su)(su)度>100km/h,巡(xun)航(hang)速(su)(su)度60-72km/h,巡(xun)航(hang)高度100-300m,最大(da)航(hang)程(cheng)10-36km,最大(da)續航(hang)時間10-30min。
要想研制出如此小的(de)無人機(ji)(ji)(ji),有(you)許(xu)多極其重要的(de)工程問(wen)(wen)題(ti)需要解決,存(cun)在許(xu)多困難(nan)。發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)是(shi)關鍵問(wen)(wen)題(ti),它必須在極小的(de)體積內(nei)產生足夠的(de)能(neng)量,并把它轉(zhuan)換為(wei)(wei)(wei)推(tui)力。微型無人機(ji)(ji)(ji)的(de)動(dong)(dong)力可(ke)以有(you)好(hao)多種,如火箭、脈沖式(shi)噴(pen)氣發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)、轉(zhuan)子(zi)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)及內(nei)燃機(ji)(ji)(ji)等,內(nei)燃發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)具有(you)良好(hao)的(de)前(qian)景。微型內(nei)燃發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)熱效率可(ke)能(neng)只有(you)5%左右,功(gong)率密度一般為(wei)(wei)(wei)1W/g,發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)使用高(gao)能(neng)燃料。尚未(wei)制成真(zhen)正可(ke)用的(de)內(nei)燃發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji),而(er)且還必須克(ke)服噪聲和可(ke)靠性問(wen)(wen)題(ti)。電(dian)(dian)動(dong)(dong)裝置也是(shi)很(hen)有(you)前(qian)途的(de)。微型無人機(ji)(ji)(ji)的(de)電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)可(ke)以利用電(dian)(dian)化學電(dian)(dian)池、燃料電(dian)(dian)池、微型渦(wo)輪發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)、熱光電(dian)(dian)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)、太陽能(neng)電(dian)(dian)池或電(dian)(dian)子(zi)束能(neng)量系(xi)統作為(wei)(wei)(wei)能(neng)源(yuan)。前(qian)三(san)者(zhe)被認(ren)為(wei)(wei)(wei)是(shi)最(zui)適用的(de),但還沒有(you)被應(ying)用。
由于尺寸小速度低(di),微(wei)型機要(yao)(yao)(yao)比(bi)普通飛機在(zai)較低(di)的雷(lei)諾數下飛行。這(zhe)時空(kong)氣(qi)的粘滯力很(hen)大(da),與大(da)飛機相比(bi),微(wei)型機按比(bi)例所受的阻力更大(da)。研(yan)究(jiu)高效的氣(qi)動外(wai)形(xing)成為研(yan)究(jiu)微(wei)型無人機的重(zhong)要(yao)(yao)(yao)核(he)心內容。通常情況下,這(zhe)方(fang)面研(yan)究(jiu)還(huan)缺(que)乏有(you)效的理論(lun)和(he)實踐,“仿生(sheng)”仍是最有(you)效的捷徑(jing)方(fang)法。并(bing)且,微(wei)型無人機螺(luo)(luo)旋槳(jiang)的效率有(you)限(xian)。在(zai)飛機長15cm時,螺(luo)(luo)旋槳(jiang)還(huan)可以(yi)有(you)效地工(gong)作,但7.6cm是它的下限(xian),在(zai)這(zhe)以(yi)下,就需要(yao)(yao)(yao)采用撲翼技(ji)術,這(zhe)種(zhong)技(ji)術還(huan)需要(yao)(yao)(yao)許多(duo)基礎研(yan)究(jiu)工(gong)作。
微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)必須(xu)實(shi)(shi)現垂直起降、懸停和爬行等特殊飛(fei)行要(yao)求,單靠已有的(de)(de)(de)(de)發動機(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)和配置(zhi)結(jie)構都難(nan)(nan)于實(shi)(shi)現這(zhe)一目標,怎(zen)樣控制(zhi)(zhi)微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)飛(fei)行是一個(ge)難(nan)(nan)點,至(zhi)(zhi)少要(yao)有一個(ge)飛(fei)行控制(zhi)(zhi)系統來(lai)控制(zhi)(zhi)它(ta),并(bing)可執行控制(zhi)(zhi)人(ren)(ren)員(yuan)的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)動命令。一旦(dan)飛(fei)到空中,微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)需(xu)要(yao)保持它(ta)與控制(zhi)(zhi)人(ren)(ren)員(yuan)的(de)(de)(de)(de)通信(xin)聯(lian)系,由于體積(ji)的(de)(de)(de)(de)限制(zhi)(zhi),微(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)只能采(cai)用(yong)微(wei)(wei)波通信(xin)方式,盡(jin)管微(wei)(wei)波可以傳播大量的(de)(de)(de)(de)數據,但它(ta)不能穿透墻壁,因而只能在視距內(nei)使用(yong)。當(dang)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)飛(fei)出視線(xian)或(huo)視線(xian)以下(xia)時,可以利用(yong)全球(qiu)定位系統(GPS)來(lai)確定它(ta)的(de)(de)(de)(de)位置(zhi),但最小(xiao)的(de)(de)(de)(de)GPS裝置(zhi)的(de)(de)(de)(de)功率至(zhi)(zhi)少需(xu)要(yao)0.5W,天(tian)線(xian)質(zhi)量達20-40g,并(bing)且天(tian)線(xian)尺(chi)寸又大,因而無(wu)(wu)法采(cai)用(yong),需(xu)要(yao)進(jin)一步(bu)的(de)(de)(de)(de)改進(jin)。
要想在戰場上實際應用,微型無人(ren)機還需(xu)要攜帶各種偵察傳感(gan)器,如電視攝(she)像機、紅外、音響及生化探測器等(deng)。這些都必(bi)須(xu)是超輕質量的微型傳感(gan)器,因而部件小型化是傳感(gan)器技術(shu)發展的關(guan)鍵問題。
美國大(da)力(li)(li)發展(zhan)微型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)技(ji)術,并(bing)研(yan)制(zhi)(zhi)出(chu)(chu)各種微型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)平臺,有固(gu)(gu)(gu)定(ding)翼(yi)、旋翼(yi)及撲翼(yi)式(shi)3種。微型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)研(yan)制(zhi)(zhi)始(shi)于1990年(nian)(nian)代(dai)中期,第一(yi)(yi)個飛(fei)行(xing)(xing)(xing)樣(yang)(yang)機(ji)(ji)(ji)(ji)出(chu)(chu)現于1990年(nian)(nian)代(dai)末期。1996年(nian)(nian),美國國防高級研(yan)究計劃(hua)局(ju)授(shou)予航(hang)(hang)境公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)一(yi)(yi)項研(yan)制(zhi)(zhi)合(he)同,進(jin)行(xing)(xing)(xing)制(zhi)(zhi)造微型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)可行(xing)(xing)(xing)性研(yan)究。該(gai)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)制(zhi)(zhi)造出(chu)(chu)了(le)“黑寡(gua)婦(fu)”固(gu)(gu)(gu)定(ding)翼(yi)微型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)。該(gai)機(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)直徑152mm的(de)圓盤形(xing),采用輕木結構,螺旋槳驅(qu)動。1997年(nian)(nian)底(di),使用鋰電池(chi)不帶載荷(he)進(jin)行(xing)(xing)(xing)了(le)16分(fen)(fen)(fen)鐘的(de)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)。另(ling)一(yi)(yi)架“黑寡(gua)婦(fu)”在(zai)1999年(nian)(nian)年(nian)(nian)中進(jin)行(xing)(xing)(xing)了(le)重新(xin)設計,最大(da)起飛(fei)質量(liang)60g,最大(da)載荷(he)量(liang)7g,翼(yi)展(zhan)15cm,續(xu)航(hang)(hang)時(shi)間22分(fen)(fen)(fen)鐘,航(hang)(hang)程2km。隨(sui)后(hou),航(hang)(hang)境公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)開發出(chu)(chu)了(le)“蝗蟲”固(gu)(gu)(gu)定(ding)翼(yi)微型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji),翼(yi)展(zhan)33cm,總(zong)質量(liang)17g。2002年(nian)(nian)8月,一(yi)(yi)架試(shi)驗型(xing)(xing)“蝗蟲”飛(fei)行(xing)(xing)(xing)時(shi)間超過了(le)100分(fen)(fen)(fen)鐘。此外(wai)該(gai)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)還開發出(chu)(chu)了(le)“大(da)黃蜂”固(gu)(gu)(gu)定(ding)翼(yi)微型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji),動力(li)(li)系統采用氫燃料電池(chi),而不是大(da)多數微型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)所(suo)采用的(de)鋰電池(chi)。“大(da)黃蜂”質量(liang)為(wei)170g,翼(yi)展(zhan)38cm。2005年(nian)(nian)1月,美國霍尼(ni)(ni)韋爾公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)開始(shi)了(le)涵道風扇小(xiao)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)試(shi)驗。該(gai)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)高56cm、寬35.5cm、質量(liang)2.2kg,樣(yang)(yang)機(ji)(ji)(ji)(ji)還將(jiang)交(jiao)付美國陸(lu)軍進(jin)一(yi)(yi)步試(shi)驗。霍尼(ni)(ni)韋爾公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)在(zai)該(gai)項目的(de)主要合(he)作伙伴是常規(gui)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)造商AAI公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si),該(gai)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)將(jiang)制(zhi)(zhi)造其機(ji)(ji)(ji)(ji)身。盡管(guan)動力(li)(li)系統采用汽油發動機(ji)(ji)(ji)(ji),但霍尼(ni)(ni)韋爾公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)希(xi)望(wang)在(zai)2006年(nian)(nian)前(qian)研(yan)制(zhi)(zhi)出(chu)(chu)重質燃料型(xing)(xing)發動機(ji)(ji)(ji)(ji)。美國軍事技(ji)術公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)的(de)“背包式(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)監視(shi)瞄(miao)準與增強(qiang)偵察”無(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)系統已經出(chu)(chu)售(shou)給美國陸(lu)軍和(he)英國國防部用于測(ce)試(shi)和(he)評估。
(1)美國空(kong)軍完成精(jing)確打擊(ji)微型無人機研發
美國(guo)《連線(xian)》雜志網站2008年(nian)(nian)1月5日(ri)報道(dao),美國(guo)空(kong)軍(jun)(jun)已經(jing)成(cheng)功(gong)研發了一種(zhong)可精確打擊(ji)目標(biao)的(de)(de)微(wei)型無人機。2008年(nian)(nian),美國(guo)空(kong)軍(jun)(jun)研究實(shi)驗室(shi)開始研發一種(zhong)體型微(wei)小的(de)(de)武(wu)裝(zhuang)(zhuang)無人機,準(zhun)備配備給(gei)美國(guo)特種(zhong)部隊,執行(xing)對“具有(you)較高價值的(de)(de)目標(biao)”的(de)(de)殺傷(shang)任務。軍(jun)(jun)方(fang)不會透露這項(xiang)名為“阿(a)努(nu)比斯(Anubis)”的(de)(de)計劃的(de)(de)具體執行(xing)情況,但(dan)據(ju)軍(jun)(jun)方(fang)預算文件記錄,美國(guo)空(kong)軍(jun)(jun)工程師已經(jing)在“裝(zhuang)(zhuang)備新型導引/追蹤傳感(gan)器算法、能夠對較高價值目標(biao)發起攻(gong)擊(ji)的(de)(de)微(wei)型飛行(xing)器(Mirco-Air Vehicle, MAV)”方(fang)面取得了成(cheng)功(gong)。
近幾年來,美國軍方越(yue)來越(yue)多地使用(yong)“捕食(shi)者(zhe)”和(he)“收割(ge)者(zhe)”這類(lei)無人機(ji),利用(yong)它們裝備的“地獄火”(Hellfire)導彈在阿富汗和(he)巴基斯坦對恐(kong)怖分子頭目發(fa)動定點(dian)攻擊。但這些(xie)體型相對較大的無人機(ji)有三大缺點(dian):
首先,無法精(jing)確確定(ding)具體擊中(zhong)的目標。在2002年那起著名的無人(ren)機誤殺事件中(zhong),中(zhong)央情(qing)報(bao)局特工在阿(a)富汗(han)(han)帕(pa)克蒂(di)亞省向一(yi)(yi)位平民發射了(le)“地獄火”導彈。這位平民因為身(shen)材異乎尋(xun)常(chang)的高大(da),被無人(ren)機操縱者(zhe)認定(ding)是(shi)身(shen)高6英(ying)尺(chi)5英(ying)寸(約合1.96米)的本·拉丹。然而實際上,受害者(zhe)只是(shi)一(yi)(yi)位無辜的阿(a)富汗(han)(han)農民。
第(di)二,“地獄火”導彈(dan)并不是(shi)執行這(zhe)(zhe)類任(ren)(ren)務的最(zui)佳(jia)武(wu)器。這(zhe)(zhe)種型號的導彈(dan)最(zui)初(chu)是(shi)為反坦克任(ren)(ren)務設(she)計(ji)的,因(yin)此靈敏度并不特別高,也不適合像汽(qi)車(che)、摩托車(che)這(zhe)(zhe)樣可以在最(zui)后(hou)一秒鐘轉向、躲(duo)避(bi)襲(xi)擊的目標。
第三(san),這(zhe)類襲擊通常會在殺傷(shang)目標的(de)同(tong)時波及(ji)其他(ta)人,因此常有誤傷(shang)無辜的(de)危險。
由于上述缺點的存(cun)在,“阿努比斯計(ji)劃”應運(yun)而生(sheng)。美國特種(zhong)部隊已經開(kai)(kai)始廣泛使用(yong)“航境”(AeroVironment)公司開(kai)(kai)發(fa)的“黃蜂”(Wasp)無(wu)人(ren)機,這是現役體型最(zui)小(xiao)的無(wu)人(ren)機,不足(zu)一(yi)英鎊重,持續航行能力在45分鐘左(zuo)右,視距(ju)控(kong)制最(zui)大為(wei)3英里(li)。
相對(dui)于(yu)較大(da)型的(de)(de)飛行器(qi),這(zhe)些性能數據似(si)乎很(hen)有限(xian)。但“黃蜂”的(de)(de)特長(chang)在(zai)于(yu)近距離(li)偵察。它使用(yong)較為安靜的(de)(de)電動發(fa)動機,因(yin)此可以不被發(fa)現(xian)的(de)(de)情況下接近目標。
美國空(kong)軍2008年(nian)度(du)預算計(ji)劃(hua)中,“阿(a)努比斯計(ji)劃(hua)”被(bei)描述為(wei)“一種小(xiao)型無人機,配備傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)、數據鏈,裝備可在(zai)復雜環境(jing)下對時間敏感(gan)(gan)、可迅速移動的目標發(fa)起攻(gong)擊的武(wu)器(qi)。”預算計(ji)劃(hua)中還稱,美國空(kong)軍研(yan)究實驗室完成開發(fa)后,該機型將用于空(kong)軍特戰司(si)令部(bu)。
軍(jun)方(fang)對此(ci)沒(mei)有發表官方(fang)聲明,對于(yu)媒體提出的詢問,空(kong)軍(jun)也(ye)沒(mei)有做出任何評論。但最(zui)新的空(kong)軍(jun)研究與發展預算中簡短地提及了這(zhe)項計劃。最(zui)新文件稱“阿努(nu)比斯計劃”已經完成,共(gong)耗資175萬(wan)美元。
“阿努比斯(si)計(ji)劃(hua)”的(de)(de)現狀不得而(er)知,有可(ke)能(neng)在(zai)研發結束后無疾而(er)終,也有可(ke)能(neng)已經交到了空軍特戰司令(ling)部手中。如果(guo)是第(di)二種情況,那么它(ta)將解(jie)決“捕食(shi)者(zhe)(zhe)加地(di)獄火”組合(he)帶來了兩(liang)大問題(ti):它(ta)能(neng)夠跟蹤并追(zhui)捕最難(nan)捕捉的(de)(de)目標,在(zai)接(jie)近目標時,它(ta)裝備的(de)(de)視頻傳感器可(ke)以(yi)讓(rang)其(qi)明確辨別(bie)目標,以(yi)便操作者(zhe)(zhe)決定是否采取(qu)行(xing)動。在(zai)埃及神(shen)(shen)話中,阿努比斯(si)神(shen)(shen)負(fu)責稱量(liang)死者(zhe)(zhe)的(de)(de)心臟,決定他們(men)是否能(neng)得到永生(sheng)。而(er)“阿努比斯(si)”無人機(ji)同樣要執行(xing)這種精(jing)確判斷的(de)(de)任務。
此外,與重達20磅的(de)“捕(bu)食者”相比,這(zhe)種只有不足一磅重的(de)無人(ren)機帶(dai)來的(de)附帶(dai)損傷(shang)無疑可以降到(dao)最低(di)。
(2)洛馬公司(si)的超微型無人機(ji)
美(mei)國(guo)防(fang)部所(suo)屬專門(men)負(fu)責美(mei)軍新概念武器研發的(de)美(mei)國(guo)國(guo)防(fang)高級(ji)研究計劃局與洛馬(ma)公(gong)司(si)(si)簽訂了一項1700萬(wan)美(mei)元的(de)合(he)同,由洛馬(ma)公(gong)司(si)(si)負(fu)責設計出一種新型(xing)超(chao)級(ji)微型(xing)無人(ren)機,這種無人(ren)機將能(neng)夠在敵方毫無知覺的(de)情況(kuang)下飛(fei)進室內執(zhi)行偵察任務,這就是世界上最小的(de)無人(ren)機,能(neng)有多小?僅有楓樹籽(zi)那樣(yang)大小。
這(zhe)種新(xin)型無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)僅2.5cm長(chang),最大起飛(fei)質量(liang)只(zhi)有10g。根據美軍劃分,這(zhe)種無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)的(de)形狀(zhuang)和大小僅和一枚(mei)楓(feng)樹籽相(xiang)當,可謂是一種名副其(qi)實(shi)的(de)超級微型無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)。洛馬公司將設計(ji)出這(zhe)種無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)的(de)總體框架,并研制出無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)的(de)發動機(ji)、機(ji)體和飛(fei)行控(kong)制系統(tong)。
這(zhe)種史無(wu)(wu)前(qian)例的(de)(de)(de)(de)超級(ji)微(wei)型無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji),體形雖(sui)小(xiao),但將(jiang)會是“五臟俱全”。除了所有(you)的(de)(de)(de)(de)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)都裝備有(you)的(de)(de)(de)(de)動力系統(tong)(tong)外,這(zhe)種無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)還(huan)將(jiang)配(pei)備遙感勘測儀、導航(hang)系統(tong)(tong)、成像傳(chuan)感器和(he)數據傳(chuan)輸(shu)(shu)系統(tong)(tong)等(deng)。美(mei)軍規(gui)劃,這(zhe)種無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)在(zai)研(yan)制(zhi)成功后,將(jiang)首(shou)先用于反(fan)恐(kong)戰場(chang)上(shang)(shang)。無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)員(yuan)最遠(yuan)可(ke)以在(zai)距離所要(yao)偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)(cha)地區(qu)(qu)約800m外的(de)(de)(de)(de)地方(fang)放飛(fei)(fei),無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)身下(xia)安裝有(you)攝像頭(tou),可(ke)通過數據鏈將(jiang)前(qian)進路線狀(zhuang)況實時傳(chuan)輸(shu)(shu)給(gei)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)員(yuan),便于操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)員(yuan)的(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)行操(cao)(cao)縱(zong)。在(zai)飛(fei)(fei)進室內(nei)或到達指定區(qu)(qu)域(yu)后,操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)員(yuan)遙控啟動無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)(cha)裝備,開始執行偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)(cha)任務。這(zhe)種超級(ji)微(wei)型無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)最大作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)戰特點(dian)是機(ji)(ji)動靈活、隱(yin)蔽性(xing)好(hao),機(ji)(ji)身上(shang)(shang)所攜帶的(de)(de)(de)(de)成像傳(chuan)感器可(ke)使其晝夜執行偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)(cha)和(he)監視任務。此外,超級(ji)微(wei)型無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)由于體積小(xiao),還(huan)可(ke)偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)(cha)一些大型偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)(cha)兵器無(wu)(wu)法進入的(de)(de)(de)(de)區(qu)(qu)域(yu)。
以(yi)(yi)(yi)色(se)列飛(fei)機(ji)(ji)(ji)工業(ye)(ye)公司(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“蚊(wen)(wen)1”式無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研制始(shi)于(yu)(yu)2001年(nian),2003年(nian)1月1日首(shou)次飛(fei)行(xing)(xing)。該機(ji)(ji)(ji)翼(yi)展30cm,質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)250g,續航(hang)(hang)時(shi)間(jian)40分鐘。“蚊(wen)(wen)1.5”式無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)為(wei)首(shou)架樣機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩倍(bei),翼(yi)展34cm。“蚊(wen)(wen)1.5”式無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)于(yu)(yu)2004年(nian)試飛(fei)成功。二者主(zhu)(zhu)要(yao)區別在(zai)于(yu)(yu)“蚊(wen)(wen)1.5”式無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)可(ke)以(yi)(yi)(yi)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)飛(fei)行(xing)(xing),能(neng)(neng)(neng)(neng)按全(quan)球定(ding)(ding)位(wei)系(xi)統指(zhi)示的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)航(hang)(hang)路(lu)點飛(fei)行(xing)(xing),而“蚊(wen)(wen)1”式無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)不具備這(zhe)種(zhong)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li),因為(wei)其體積太(tai)小(xiao)(xiao),不能(neng)(neng)(neng)(neng)集(ji)成飛(fei)行(xing)(xing)控制系(xi)統和(he)全(quan)球定(ding)(ding)位(wei)系(xi)統。“蚊(wen)(wen)1”式無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)只能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)線電(dian)操縱,但配備飛(fei)行(xing)(xing)計算機(ji)(ji)(ji)和(he)提供(gong)航(hang)(hang)路(lu)點后(hou)具有自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)飛(fei)行(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)。自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)飛(fei)行(xing)(xing)是微(wei)型無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵,沒有這(zhe)種(zhong)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)其工作能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)就受限制。為(wei)了獲得飛(fei)行(xing)(xing)控制、穩定(ding)(ding)性(xing)和(he)航(hang)(hang)路(lu)點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所有參數(shu),以(yi)(yi)(yi)色(se)列飛(fei)機(ji)(ji)(ji)工業(ye)(ye)公司(si)對(dui)“蚊(wen)(wen)1.5”式無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)進行(xing)(xing)了大約100小(xiao)(xiao)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試飛(fei)。“蚊(wen)(wen)1.5”式無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)性(xing)、質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)與其性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)之(zhi)間(jian)也(ye)同樣存在(zai)折衷(zhong)(zhong)選擇的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti),比如進行(xing)(xing)載荷與電(dian)池質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)折衷(zhong)(zhong)選擇,使(shi)用10~20g的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)攝像(xiang)機(ji)(ji)(ji)可(ke)以(yi)(yi)(yi)提供(gong)一個小(xiao)(xiao)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)續航(hang)(hang)時(shi)間(jian)。低速飛(fei)行(xing)(xing)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)控性(xing)和(he)機(ji)(ji)(ji)動(dong)性(xing)也(ye)是一個急待解(jie)決(jue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)。由于(yu)(yu)這(zhe)種(zhong)飛(fei)行(xing)(xing)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)限制,它不能(neng)(neng)(neng)(neng)用于(yu)(yu)所有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軍事行(xing)(xing)動(dong),僅適(shi)于(yu)(yu)與其速度(du)(du)和(he)攝像(xiang)機(ji)(ji)(ji)要(yao)求相適(shi)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作戰環(huan)境。以(yi)(yi)(yi)色(se)列飛(fei)機(ji)(ji)(ji)工業(ye)(ye)公司(si)致(zhi)力(li)于(yu)(yu)微(wei)型無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)推進裝置(zhi)、電(dian)池以(yi)(yi)(yi)及(ji)技(ji)術模型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究,旨在(zai)提高“蚊(wen)(wen)”式無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。近期(qi)內還要(yao)利用現行(xing)(xing)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空氣動(dong)力(li)特性(xing)解(jie)決(jue)低速度(du)(du)條件(jian)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)動(dong)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)問(wen)題(ti)。以(yi)(yi)(yi)色(se)列飛(fei)機(ji)(ji)(ji)工業(ye)(ye)公司(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)I-See無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)不到1kg,翼(yi)展為(wei)2.9m,能(neng)(neng)(neng)(neng)攜載光(guang)電(dian)傳感(gan)器(qi)(電(dian)視)或者紅外(wai)傳感(gan)器(qi),具備自(zi)(zi)動(dong)起飛(fei)和(he)自(zi)(zi)動(dong)傳輸數(shu)據(ju)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)。
小(xiao)型化直升(sheng)機(ji)(ji)已經出現,其中包括日(ri)本精工愛普生公(gong)司研制的“微型飛行機(ji)(ji)器(qi)人(ren)”樣機(ji)(ji),是世界最小(xiao)的無人(ren)駕駛直升(sheng)機(ji)(ji),質量只有9g,高度僅為(wei)2.8cm。
歐洲(zhou)航空(kong)航天(tian)(tian)防務多尼(ni)爾公(gong)司(si)(si)生(sheng)產的Do-MAV無(wu)人(ren)機(ji)(ji)質(zhi)(zhi)量(liang)約(yue)(yue)510g,翼展42cm,續航時間(jian)超(chao)過(guo)30分鐘,法(fa)國(guo)和英國(guo)已對該機(ji)(ji)進(jin)(jin)行(xing)(xing)演示(shi)論證。英國(guo)航空(kong)航天(tian)(tian)系統公(gong)司(si)(si)對“微(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)”微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)進(jin)(jin)行(xing)(xing)了進(jin)(jin)一(yi)步的研制(zhi)。“微(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)”微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)為三角(jiao)翼平臺,續航時間(jian)超(chao)過(guo)20分鐘。德國(guo)的EMT公(gong)司(si)(si)已研制(zhi)出2種微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji),即“扇風機(ji)(ji)”垂直起降旋(xuan)翼無(wu)人(ren)機(ji)(ji)和“天(tian)(tian)皇(huang)”固定翼手(shou)持發射無(wu)人(ren)機(ji)(ji)。“扇風機(ji)(ji)”無(wu)人(ren)機(ji)(ji)執行(xing)(xing)任務半徑(jing)超(chao)過(guo)500m,續航時間(jian)超(chao)過(guo)15分鐘,起飛質(zhi)(zhi)量(liang)約(yue)(yue)750g。“天(tian)(tian)皇(huang)”無(wu)人(ren)機(ji)(ji)具(ju)有類似的特性,但起飛質(zhi)(zhi)量(liang)約(yue)(yue)為500g。
據美國媒體報道,中國剛(gang)剛(gang)公布了其CH-901管射巡飛(fei)彈的(de)詳(xiang)細(xi)信(xin)息,一款便攜(xie)式(shi)殺手無人(ren)機,士兵可以(yi)隨(sui)身攜(xie)帶(dai),然后現場(chang)發射,追(zhui)蹤并(bing)攻(gong)擊對手。中國人(ren)在這領域并(bing)非是第一家(jia),美國于2011年推(tui)出(chu)了“彈簧刀”無人(ren)機并(bing)在阿富汗(han)使用了它。但是,這是中國軍隊的(de)一大舉措。
中(zhong)國(guo)(guo)軍隊飛(fei)行五花(hua)八門的(de)(de)無人機(ji)(ji),從小型(xing)手推系統的(de)(de)巨(ju)型(xing)“神鷹”,雙(shuang)機(ji)(ji)身(shen)飛(fei)機(ji)(ji)旨在遠(yuan)程探測隱(yin)形飛(fei)機(ji)(ji)。有(you)些是(shi)西方模(mo)式仿(fang)制品:在20世(shi)紀60年(nian)代,中(zhong)國(guo)(guo)在其(qi)領土上(shang)空擊落美國(guo)(guo)“火蜂”無人機(ji)(ji)之(zhi)后(hou),中(zhong)國(guo)(guo)仿(fang)制它們,于1972年(nian)建造了“長虹”1無人機(ji)(ji),此外,中(zhong)國(guo)(guo)的(de)(de)無人機(ji)(ji)商業有(you)許(xu)多民間(jian)企業。最著名(ming)的(de)(de)是(shi)大疆,其(qi)在消費(fei)無人機(ji)(ji)市場占有(you)70%的(de)(de)份額。
雖然CH-901在亞洲防務展展示(shi)過,但是它是中(zhong)國第一(yi)款戰術攻擊無人機(ji)。它有(you)兩種配(pei)置,搭(da)載不是爆(bao)彈(dan)頭就(jiu)是額外(wai)的(de)攝像機(ji)和回收降落傘。顯然,這(zhe)是仿制以色(se)列像“英雄(xiong)”-30神風微型無人機(ji)。這(zhe)款CH-901的(de)起飛重量為20磅(bang),相(xiang)比之(zhi)下,美(mei)國的(de)“彈(dan)簧刀”無人機(ji)到6磅(bang)。
大小規模的(de)(de)原(yuan)因是(shi)(shi)(shi)有(you)效載荷,它可以(yi)超過6磅(bang)(bang)。雖然(ran)“彈簧刀”不足(zu)一磅(bang)(bang)彈頭(tou)是(shi)(shi)(shi)針(zhen)對打擊人(ren)員和輕(qing)型(xing)車輛,但(dan)是(shi)(shi)(shi)CH-901將能夠清除(chu)更廣泛的(de)(de)各種目標。在這方面,它類似(si)于波(bo)蘭“戰(zhan)友”巡飛(fei)彈,其采用碎片裝(zhuang)藥或(huo)形裝(zhuang)藥彈頭(tou)武(wu)裝(zhuang),能夠穿透4英寸(cun)裝(zhuang)甲(jia)(jia),摧毀坦克和輕(qing)型(xing)裝(zhuang)甲(jia)(jia)車。不過,中國的(de)(de)無人(ren)機幾乎(hu)是(shi)(shi)(shi)“戰(zhan)友”無人(ren)機的(de)(de)兩倍(bei)大小。一枚6磅(bang)(bang)重的(de)(de)彈頭(tou)可能無法(fa)穿透像M1“艾(ai)布(bu)拉姆斯”主(zhu)戰(zhan)坦克的(de)(de)前裝(zhuang)甲(jia)(jia),但(dan)在攻擊中,它可以(yi)從上方突破(po)頂部薄裝(zhuang)甲(jia)(jia)。像M2“布(bu)雷德利”輕(qing)型(xing)車輛便是(shi)(shi)(shi)易如反掌。
標準(zhun)的(de)CH-901的(de)配(pei)置是(shi)一(yi)組3架無(wu)人(ren)機(ji),1根發射管和1臺控制器,具有100英(ying)(ying)鎊(bang)的(de)總重量。中國稱之為(wei)(wei)“單兵(bing)攜帶”(大概(gai)是(shi)負載可(ke)在兩(liang)個(ge)或(huo)更多的(de)士(shi)兵(bing)之間拆分),或(huo)者(zhe)可(ke)以安(an)裝在像一(yi)輛越野車的(de)輕型(xing)汽車。據制造商(shang),無(wu)人(ren)機(ji)巡航(hang)速度每小時(shi)為(wei)(wei)40至(zhi)75英(ying)(ying)里,偵(zhen)察配(pei)置的(de)續航(hang)力為(wei)(wei)2小時(shi),作為(wei)(wei)攻擊無(wu)人(ren)機(ji)續航(hang)力為(wei)(wei)1小時(shi),其(qi)航(hang)程約(yue)10英(ying)(ying)里。偵(zhen)察版本的(de)估計壽命為(wei)(wei)20次任務。
這(zhe)款CH-901是由(you)中國(guo)保利(li)集團防(fang)務公司(si)(si)負責銷售,其聲稱(cheng)是中國(guo)頂級3家防(fang)務公司(si)(si)之一。2013年(nian)2月,中國(guo)保利(li)技術公司(si)(si)(保利(li)防(fang)務公司(si)(si)的一部分),因違反(fan)制(zhi)裁“伊朗,朝鮮和敘(xu)利(li)亞不(bu)擴散法,而受到美國(guo)國(guo)務院(yuan)的制(zhi)裁”。但是該公司(si)(si)否認(ren)發生任(ren)何違約(yue)行為。這(zhe)架(jia)CH的標記表明無人(ren)機是由(you)中國(guo)航天(tian)科技集團打(da)造,其負責軍用無人(ren)機生產2000年(nian)從CH-1到近期(qi)的CH-803。