微型無人機(MAV)是指尺寸只有手掌大小(約15cm)的(de)飛行器。它將作為(wei)士兵可攜帶的(de)一(yi)種戰場偵察(cha)設備,其潛在(zai)的(de)作用(yong)包括空(kong)中(zhong)監(jian)視(shi)、生物戰劑(ji)探測(ce)、目(mu)標識(shi)別、通信中(zhong)繼,它甚(shen)至能探測(ce)到大型建筑(zhu)物和大型設施的(de)內部情況,因此,為(wei)士兵增(zeng)添了“空(kong)中(zhong)之(zhi)眼”。
研制的這些無人機系統(tong)大(da)都(dou)由無人飛行器(qi)、地(di)面控制站(zhan)和(he)發(fa)射器(qi)組成。在(zai)地(di)面指(zhi)揮小組的控制下來完(wan)成作戰使命(ming),主要定位在(zai)排(pai)"師級作戰部隊(dui)使用。
微(wei)(wei)型(xing)無人機是(shi)在1992年提(ti)出(chu)來的,在美國(guo)蘭德(de)公司和國(guo)防高級研(yan)究計劃(hua)局(DARPA)舉(ju)辦了(le)一個(ge)關(guan)于未(wei)來軍事技術的研(yan)討會(hui),資深科(ke)學(xue)家(jia)奧根斯坦(tan)主(zhu)持了(le)有關(guan)微(wei)(wei)型(xing)無人機的討論。會(hui)后,蘭德(de)公司對微(wei)(wei)型(xing)機的原理進行了(le)研(yan)究,認(ren)為(wei)帶有微(wei)(wei)小(xiao)傳感器的極小(xiao)的偵察機是(shi)可以(yi)實現的,可以(yi)說,蘭德(de)公司是(shi)最早提(ti)出(chu)研(yan)制微(wei)(wei)型(xing)無人機主(zhu)張的。鑒于微(wei)(wei)型(xing)傳感器和微(wei)(wei)機電系(xi)統正在日趨成(cheng)熟,專家(jia)們提(ti)出(chu)了(le)3年內(nei)可以(yi)實現的微(wei)(wei)型(xing)無人機的主(zhu)要參數,它們是(shi):長6-20cm,質量10-100g,負載1-18g,在30-60 km/h的巡航速度下,續(xu)航時(shi)間為(wei)20-60min,最大航程為(wei)1-10km。
有(you)(you)關專家(jia)(jia)認為(wei),MAV應該歸于(yu)納米(mi)飛(fei)行(xing)器(qi)(qi)一類,但(dan)納米(mi)飛(fei)行(xing)器(qi)(qi)一般是指尺寸在(zai)1μm-1nm之間或小于(yu)1nm的飛(fei)行(xing)器(qi)(qi),一些專家(jia)(jia)也把10cm左右的飛(fei)行(xing)器(qi)(qi)籠統(tong)的稱為(wei)納米(mi)飛(fei)行(xing)器(qi)(qi)。美(mei)國通(tong)過對MAV所需的特殊(shu)空氣(qi)動力(li)要求及技術(shu)可行(xing)性研究后(hou),一般把MAV的有(you)(you)關參數定義為(wei)長、寬、高(gao)在(zai)15cm以下(xia)、質(zhi)量在(zai)10g-500g、最(zui)佳使用高(gao)度在(zai)45-60m范圍、最(zui)高(gao)150m、飛(fei)行(xing)速(su)度10-20m/s、最(zui)大航程10km左右、最(zui)大續航時間2h以上。有(you)(you)人(ren)把翼展或機(ji)體直徑不超過60cm的無(wu)人(ren)機(ji)也歸為(wei)MAV之列。
20世紀90年(nian)代以來,微型無人(ren)機引起了各國(guo)的關注。它(ta)的迅速(su)發(fa)展(zhan)和(he)大(da)量使用,將對(dui)未來信息(xi)化(hua)戰(zhan)(zhan)場(chang)的軍事行動產(chan)生重(zhong)大(da)影響。美國(guo)已將無人(ren)飛(fei)行器(qi)列為(wei)五大(da)空中(zhong)威脅(xie)平臺中(zhong)最具破(po)壞(huai)力的空中(zhong)威脅(xie)之一,而且無人(ren)飛(fei)行器(qi)將對(dui)作戰(zhan)(zhan)全過程構成威脅(xie),在未來的信息(xi)化(hua)戰(zhan)(zhan)場(chang)上發(fa)揮更重(zhong)要的作用。
與有人機(ji)(ji)比較,無人機(ji)(ji)的(de)主要(yao)優點是(shi)采購費(fei)(fei)用低和無飛行員傷亡(wang)危(wei)險,其(qi)特(te)點是(shi)體積小(xiao)、質量輕(qing)、機(ji)(ji)動性好(hao)、隱蔽(bi)性好(hao)、續航時(shi)間長,特(te)別適于執行危(wei)險大的(de)任(ren)務,主要(yao)用作靶機(ji)(ji)和偵察。在無人機(ji)(ji)中(zhong),微型無人機(ji)(ji)費(fei)(fei)用低、無傷亡(wang)、輕(qing)、小(xiao)、靈(ling)活、機(ji)(ji)動更突出,特(te)別適于小(xiao)部隊行動和巷戰偵察。
要想研(yan)制出如(ru)此小的(de)無人機(ji)面臨著許(xu)多(duo)(duo)技(ji)術及工(gong)程問(wen)(wen)題。最大的(de)困難是(shi)動力(li)問(wen)(wen)題。在(zai)微(wei)型無人機(ji)的(de)開發(fa)中,近期最大的(de)困難是(shi)發(fa)動機(ji)系統及其相(xiang)關(guan)的(de)空氣動力(li)學問(wen)(wen)題,而發(fa)動機(ji)又是(shi)關(guan)鍵,它必須在(zai)極小的(de)體積內產生(sheng)足夠的(de)能量,并把它轉(zhuan)變為推力(li),而又不增加過多(duo)(duo)的(de)重量。
由于尺(chi)寸(cun)小速度低(di),微型無人(ren)機(ji)的(de)(de)工作環境更像是小鳥及較大(da)昆蟲的(de)(de)生(sheng)活環境,而人(ren)們對于這種環境中(zhong)的(de)(de)空(kong)氣(qi)動力(li)學(xue)還知之甚少,其中(zhong)的(de)(de)許多問(wen)題(ti),都難以用(yong)普通(tong)空(kong)氣(qi)動力(li)學(xue)理論加(jia)以解釋。由于微型無人(ren)機(ji)只能低(di)速飛行(xing),層(ceng)流(liu)占(zhan)主導地(di)位,它引起較大(da)的(de)(de)力(li)及力(li)矩,這可能要求用(yong)三維方法解釋它的(de)(de)空(kong)氣(qi)動力(li)學(xue)。微型無人(ren)機(ji)的(de)(de)機(ji)翼載(zai)荷很(hen)小,幾乎不存在(zai)慣(guan)性,很(hen)容(rong)易受(shou)到不穩(wen)定(ding)氣(qi)流(liu)、如(ru)城市(shi)樓(lou)群中(zhong)的(de)(de)陣(zhen)風以及風雨的(de)(de)影(ying)響(xiang)。
怎(zen)樣控(kong)制微型(xing)無人(ren)機(ji)的(de)(de)飛行是另一個(ge)難點(dian)。首先(xian)要(yao)有一個(ge)飛行控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong)來穩定微型(xing)無人(ren)機(ji),至少(shao)增加(jia)其自然(ran)的(de)(de)穩定性。這樣在(zai)面(mian)臨湍流或突發的(de)(de)陣風時(shi)可(ke)(ke)以(yi)保持其航線,并可(ke)(ke)執行操作人(ren)員的(de)(de)機(ji)動命令。若微型(xing)機(ji)需(xu)(xu)要(yao)對目標成像的(de)(de)話,還需(xu)(xu)要(yao)穩定瞄(miao)準(zhun)線。為使微型(xing)無人(ren)機(ji)自主飛行,要(yao)采用重量輕、功(gong)率(lv)低的(de)(de)GPS接收機(ji),低漂(piao)移量的(de)(de)微型(xing)陀螺儀和加(jia)速度計,也可(ke)(ke)以(yi)利用地(di)(di)理信(xin)息系(xi)(xi)統(tong)(tong)提(ti)供地(di)(di)形圖導(dao)航。GPS可(ke)(ke)以(yi)大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高(gao)(gao)微型(xing)機(ji)的(de)(de)能力(li),但它(ta)在(zai)功(gong)率(lv)、天線尺寸、重量及(ji)處(chu)理能力(li)等方面(mian)均存在(zai)不少(shao)問題,需(xu)(xu)要(yao)加(jia)以(yi)解決(jue)。而(er)且,系(xi)(xi)統(tong)(tong)還要(yao)不受電磁波及(ji)無線電頻率(lv)的(de)(de)干擾,要(yao)求通信(xin)電子(zi)元件的(de)(de)質(zhi)量/功(gong)率(lv)效率(lv)極高(gao)(gao)。
一旦(dan)飛到空中(zhong),微(wei)(wei)(wei)型無(wu)人(ren)(ren)機需要(yao)(yao)保持它與(yu)操作人(ren)(ren)員(yuan)之間的(de)通(tong)信聯系(xi)。由于(yu)體積(ji)重量(liang)的(de)限制,只(zhi)能(neng)采(cai)用(yong)微(wei)(wei)(wei)波通(tong)信方式。盡管(guan)微(wei)(wei)(wei)波可以傳播(bo)(bo)大(da)量(liang)的(de)數(shu)據,足夠進行電(dian)視(shi)實況(kuang)轉播(bo)(bo),但(dan)它卻(que)無(wu)法穿透墻壁,因而只(zhi)能(neng)在視(shi)距(ju)內(nei)使用(yong)它,微(wei)(wei)(wei)型無(wu)人(ren)(ren)機的(de)尺寸小限制了無(wu)線(xian)(xian)電(dian)的(de)頻率及(ji)通(tong)信距(ju)離(li)。當微(wei)(wei)(wei)型機飛出視(shi)距(ju)或(huo)視(shi)線(xian)(xian)被擋住時(shi),就需要(yao)(yao)一個(ge)空中(zhong)的(de)通(tong)信中(zhong)繼站,中(zhong)繼站可以是另一架飛機或(huo)者衛星(xing)。
要想在(zai)戰場(chang)上(shang)實際應用,微型無人機(ji)還需(xu)要攜帶各種偵察傳(chuan)感器(qi),如(ru)電視攝像機(ji)、紅(hong)外、音響及生化探測器(qi)等。這些都(dou)必須是(shi)超輕重量的微型傳(chuan)感器(qi),因而部件小(xiao)型化是(shi)傳(chuan)感器(qi)技(ji)術發展的關鍵。
美(mei)國(guo)空軍已經成功研(yan)(yan)發了(le)一種可精確打擊目(mu)標的(de)(de)(de)微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機。2008年美(mei)國(guo)空軍研(yan)(yan)究實驗室開始研(yan)(yan)發一種體型(xing)微小的(de)(de)(de)武(wu)裝無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機,準(zhun)備(bei)(bei)配(pei)備(bei)(bei)給美(mei)國(guo)特種部隊(dui),執行(xing)對“具(ju)有較(jiao)高(gao)價(jia)值的(de)(de)(de)目(mu)標”的(de)(de)(de)殺(sha)傷任務。軍方(fang)不會透露這(zhe)項名為(wei)“阿努比斯(si)(Anubis)”的(de)(de)(de)計劃(hua)的(de)(de)(de)具(ju)體執行(xing)情況,但(dan)據軍方(fang)預算(suan)文件記錄(lu),美(mei)國(guo)空軍工程師(shi)已經在(zai)(zai)“裝備(bei)(bei)新(xin)型(xing)導(dao)引/追蹤(zong)傳(chuan)感器(qi)算(suan)法、能(neng)夠對較(jiao)高(gao)價(jia)值目(mu)標發起(qi)攻擊的(de)(de)(de)微型(xing)飛行(xing)器(qi)(Mirco-Air Vehicle, MAV)”方(fang)面取得了(le)成功。近幾年來,美(mei)國(guo)軍方(fang)越(yue)來越(yue)多地使用(yong)“捕食者”和(he)“收割(ge)者”這(zhe)類無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機,利用(yong)它們(men)裝備(bei)(bei)的(de)(de)(de)“地獄火”(Hellfire)導(dao)彈在(zai)(zai)阿富汗和(he)巴基斯(si)坦對恐怖分子頭目(mu)發動定(ding)點(dian)攻擊。但(dan)這(zhe)些(xie)體型(xing)相對較(jiao)大的(de)(de)(de)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機有三(san)大缺(que)點(dian):
美(mei)(mei)國空(kong)軍(jun)2008年(nian)度預(yu)算(suan)計(ji)(ji)劃(hua)中(zhong),“阿(a)努(nu)比(bi)(bi)(bi)(bi)斯(si)(si)(si)計(ji)(ji)劃(hua)”被描述為(wei)“一(yi)種(zhong)小型(xing)無(wu)人機,配備傳感(gan)器(qi)、數(shu)據鏈,裝備可(ke)在復雜環境下對時(shi)間(jian)敏感(gan)、可(ke)迅速移動的(de)目標(biao)發(fa)(fa)起攻擊的(de)武器(qi)。”預(yu)算(suan)計(ji)(ji)劃(hua)中(zhong)還稱,美(mei)(mei)國空(kong)軍(jun)研(yan)(yan)究實驗室完(wan)成(cheng)開發(fa)(fa)后(hou),該機型(xing)將用于空(kong)軍(jun)特戰司令部。軍(jun)方(fang)對此沒有發(fa)(fa)表(biao)官方(fang)聲(sheng)明(ming),對于媒體提出的(de)詢問,空(kong)軍(jun)也沒有做(zuo)出任(ren)何評論。但(dan)最(zui)新(xin)(xin)的(de)空(kong)軍(jun)研(yan)(yan)究與發(fa)(fa)展預(yu)算(suan)中(zhong)簡短地(di)提及(ji)了(le)(le)(le)這(zhe)項計(ji)(ji)劃(hua)。最(zui)新(xin)(xin)文件稱“阿(a)努(nu)比(bi)(bi)(bi)(bi)斯(si)(si)(si)計(ji)(ji)劃(hua)”已(yi)經完(wan)成(cheng),共耗(hao)資(zi)175萬美(mei)(mei)元。“阿(a)努(nu)比(bi)(bi)(bi)(bi)斯(si)(si)(si)計(ji)(ji)劃(hua)”的(de)現狀不得而(er)知,有可(ke)能(neng)在研(yan)(yan)發(fa)(fa)結束后(hou)無(wu)疾而(er)終,也有可(ke)能(neng)已(yi)經交到(dao)(dao)了(le)(le)(le)空(kong)軍(jun)特戰司令部手中(zhong)。如果是第二種(zhong)情況(kuang),那么它將解決“捕食(shi)者加地(di)獄火”組(zu)合帶來(lai)了(le)(le)(le)兩大問題:它能(neng)夠跟(gen)蹤并追捕最(zui)難捕捉的(de)目標(biao),在接近目標(biao)時(shi),它裝備的(de)視頻傳感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)讓其明(ming)確辨別目標(biao),以(yi)便操作者決定是否(fou)采(cai)取行動。在埃及(ji)神話中(zhong),阿(a)努(nu)比(bi)(bi)(bi)(bi)斯(si)(si)(si)神負責稱量死者的(de)心臟,決定他們是否(fou)能(neng)得到(dao)(dao)永生。而(er)“阿(a)努(nu)比(bi)(bi)(bi)(bi)斯(si)(si)(si)”無(wu)人機同樣要執(zhi)行這(zhe)種(zhong)精確判斷(duan)的(de)任(ren)務。此外與重達20磅的(de)“捕食(shi)者”相比(bi)(bi)(bi)(bi),這(zhe)種(zhong)只有不足(zu)一(yi)磅重的(de)無(wu)人機帶來(lai)的(de)附帶損傷無(wu)疑可(ke)以(yi)降到(dao)(dao)最(zui)低(di)。
與(yu)常規飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)器相比,人(ren)(ren)們對(dui)(dui)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)空氣(qi)動(dong)(dong)力學機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)理(li)(li)知(zhi)之甚少(shao),0.076m以下的(de)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)器的(de)空氣(qi)動(dong)(dong)力學特性對(dui)(dui)人(ren)(ren)們來說還(huan)是(shi)(shi)個謎。美國(guo)是(shi)(shi)對(dui)(dui)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)領域進行(xing)(xing)研(yan)究(jiu)的(de)最早的(de)國(guo)家,并已(yi)取得了(le)重大成果(guo),其所研(yan)制的(de)MicroStar固定翼(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)已(yi)經在(zai)阿(a)富汗戰爭(zheng)中試用。美國(guo)加利福(fu)尼亞理(li)(li)工學院微(wei)(wei)(wei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)加工實驗(yan)室在(zai)2000年研(yan)制了(le)一(yi)(yi)個基于MEMS的(de)微(wei)(wei)(wei)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)驅動(dong)(dong)、電(dian)池供電(dian)、質量僅約(yue)(yue)10g左右的(de)撲(pu)翼(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),由于微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)電(dian)池動(dong)(dong)力有限,最多(duo)僅持續(xu)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)了(le)18s。美國(guo)最新研(yan)制的(de)撲(pu)翼(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)已(yi)經能夠(gou)在(zai)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)線(xian)電(dian)控(kong)制器的(de)遙(yao)控(kong)下飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)約(yue)(yue)6min,這是(shi)(shi)公開報(bao)道的(de)、有技術細(xi)節的(de)、可以持續(xu)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)且飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)時間最長(chang)的(de)撲(pu)翼(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。美國(guo)通用原(yuan)子(zi)航空系統公司宣布,曾(ceng)經參加過作戰行(xing)(xing)動(dong)(dong)的(de)RQ-1“捕(bu)食者”無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)駕駛飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(UAV)最近在(zai)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)中成功地發射了(le)一(yi)(yi)架微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),這是(shi)(shi)歷史上(shang)第1次飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)中的(de)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)自(zi)攜帶并發射另一(yi)(yi)架微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。
我國也(ye)對微(wei)型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)展開了系統的(de)研究(jiu),航(hang)天科技集團(tuan)公司北京空氣(qi)動(dong)力研究(jiu)所研制(zhi)的(de)微(wei)型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)已經(jing)進(jin)入了自主飛行樣機(ji)(ji)(ji)研制(zhi)試驗階段。它(ta)的(de)動(dong)力裝(zhuang)置為(wei)衛星活塞式(shi)發動(dong)機(ji)(ji)(ji),具有微(wei)型(xing)電(dian)視(shi)攝像(xiang)機(ji)(ji)(ji)、數據傳(chuan)輸設備、電(dian)子干擾裝(zhuang)置及特(te)種裝(zhuang)備等(deng)機(ji)(ji)(ji)載設備,由微(wei)型(xing)陀(tuo)螺、微(wei)處理芯片(pian)機(ji)(ji)(ji)、微(wei)型(xing)GPS、舵機(ji)(ji)(ji)對它(ta)進(jin)行制(zhi)導與控制(zhi)。它(ta)的(de)翼展為(wei)220-600mm;最大(da)起飛質(zhi)量0.12-1.5kg;性能數據:最大(da)平飛速度>100km/h,巡航(hang)速度60-72km/h,巡航(hang)高度100-300m,最大(da)航(hang)程10-36km,最大(da)續航(hang)時(shi)間10-30min。
要(yao)想研(yan)制出(chu)如此(ci)小(xiao)的(de)(de)(de)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji),有許(xu)多極其重要(yao)的(de)(de)(de)工(gong)程問題(ti)(ti)需要(yao)解決,存在許(xu)多困難。發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)是關鍵(jian)問題(ti)(ti),它必(bi)須在極小(xiao)的(de)(de)(de)體積(ji)內產生足夠的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang),并(bing)把它轉換(huan)為推(tui)力。微(wei)型(xing)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)動(dong)(dong)力可(ke)(ke)以有好多種,如火箭、脈沖式噴氣發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)、轉子發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)及內燃(ran)(ran)(ran)機(ji)(ji)(ji)(ji)等,內燃(ran)(ran)(ran)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)具有良好的(de)(de)(de)前景。微(wei)型(xing)內燃(ran)(ran)(ran)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)熱效(xiao)率可(ke)(ke)能(neng)(neng)只有5%左右,功率密度一般為1W/g,發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)使用(yong)高能(neng)(neng)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)。尚未制成真正可(ke)(ke)用(yong)的(de)(de)(de)內燃(ran)(ran)(ran)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji),而(er)且(qie)還必(bi)須克服(fu)噪聲和可(ke)(ke)靠(kao)性問題(ti)(ti)。電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)裝置也是很(hen)有前途(tu)的(de)(de)(de)。微(wei)型(xing)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)以利用(yong)電(dian)(dian)(dian)化學電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)、燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)、微(wei)型(xing)渦輪發(fa)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)、熱光電(dian)(dian)(dian)發(fa)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)、太陽能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)或(huo)電(dian)(dian)(dian)子束能(neng)(neng)量(liang)系統作為能(neng)(neng)源。前三者被(bei)認為是最適用(yong)的(de)(de)(de),但還沒有被(bei)應用(yong)。
由于尺寸(cun)小(xiao)速(su)度低(di),微(wei)型(xing)機(ji)要(yao)比(bi)普通飛(fei)機(ji)在較低(di)的(de)(de)雷諾數下飛(fei)行。這時(shi)空氣的(de)(de)粘(zhan)滯力很大,與大飛(fei)機(ji)相比(bi),微(wei)型(xing)機(ji)按比(bi)例(li)所受(shou)的(de)(de)阻力更大。研(yan)究高效(xiao)(xiao)的(de)(de)氣動外形(xing)成為研(yan)究微(wei)型(xing)無人機(ji)的(de)(de)重要(yao)核心內容(rong)。通常(chang)情況下,這方面(mian)研(yan)究還(huan)缺乏有效(xiao)(xiao)的(de)(de)理論和實踐,“仿生(sheng)”仍是最(zui)有效(xiao)(xiao)的(de)(de)捷徑方法。并且,微(wei)型(xing)無人機(ji)螺(luo)(luo)旋槳(jiang)的(de)(de)效(xiao)(xiao)率有限。在飛(fei)機(ji)長15cm時(shi),螺(luo)(luo)旋槳(jiang)還(huan)可以(yi)有效(xiao)(xiao)地工作,但(dan)7.6cm是它(ta)的(de)(de)下限,在這以(yi)下,就需要(yao)采用撲翼技(ji)術,這種技(ji)術還(huan)需要(yao)許(xu)多(duo)基礎研(yan)究工作。
微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機必須實(shi)現(xian)垂直起降(jiang)、懸停和爬(pa)行(xing)等特殊(shu)飛行(xing)要(yao)求,單靠已有(you)的(de)(de)發動(dong)機裝置(zhi)和配置(zhi)結構都難于實(shi)現(xian)這一(yi)(yi)目標,怎樣控(kong)(kong)制微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機飛行(xing)是一(yi)(yi)個(ge)(ge)難點,至(zhi)少(shao)要(yao)有(you)一(yi)(yi)個(ge)(ge)飛行(xing)控(kong)(kong)制系統(tong)來(lai)控(kong)(kong)制它,并(bing)可(ke)執行(xing)控(kong)(kong)制人(ren)(ren)員的(de)(de)機動(dong)命令。一(yi)(yi)旦(dan)飛到空中,微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機需要(yao)保(bao)持它與控(kong)(kong)制人(ren)(ren)員的(de)(de)通信(xin)聯(lian)系,由于體積的(de)(de)限制,微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機只能采用微波通信(xin)方式,盡管微波可(ke)以(yi)傳播大量的(de)(de)數據,但(dan)(dan)它不能穿(chuan)透墻壁,因而只能在視(shi)距(ju)內使用。當飛機飛出(chu)視(shi)線(xian)或視(shi)線(xian)以(yi)下時,可(ke)以(yi)利用全球定(ding)位(wei)系統(tong)(GPS)來(lai)確(que)定(ding)它的(de)(de)位(wei)置(zhi),但(dan)(dan)最小的(de)(de)GPS裝置(zhi)的(de)(de)功率至(zhi)少(shao)需要(yao)0.5W,天(tian)線(xian)質量達20-40g,并(bing)且天(tian)線(xian)尺寸又大,因而無(wu)(wu)法采用,需要(yao)進(jin)一(yi)(yi)步(bu)的(de)(de)改進(jin)。
要想在戰場(chang)上(shang)實際應(ying)用(yong),微型無人機(ji)還需要攜帶(dai)各(ge)種偵(zhen)察傳感器,如電視攝像機(ji)、紅外(wai)、音響及(ji)生化探(tan)測器等。這些都必須是超輕質量的(de)(de)微型傳感器,因而部件小型化是傳感器技術發(fa)展的(de)(de)關鍵問題(ti)。
美(mei)國(guo)大(da)(da)(da)力(li)發(fa)展微型(xing)(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)技術(shu),并研(yan)(yan)制出各種(zhong)微型(xing)(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)平臺(tai),有固定翼(yi)(yi)、旋翼(yi)(yi)及撲翼(yi)(yi)式3種(zhong)。微型(xing)(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)研(yan)(yan)制始于(yu)1990年(nian)(nian)代中(zhong)期,第(di)一個飛行(xing)樣機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)出現于(yu)1990年(nian)(nian)代末期。1996年(nian)(nian),美(mei)國(guo)國(guo)防高級研(yan)(yan)究(jiu)計劃局授予(yu)航(hang)境(jing)公(gong)司(si)一項(xiang)研(yan)(yan)制合(he)同(tong),進(jin)行(xing)制造(zao)微型(xing)(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)可行(xing)性研(yan)(yan)究(jiu)。該(gai)(gai)公(gong)司(si)制造(zao)出了(le)(le)“黑寡(gua)婦”固定翼(yi)(yi)微型(xing)(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。該(gai)(gai)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)為直徑152mm的(de)圓(yuan)盤形,采(cai)用(yong)輕木結構,螺旋槳驅動。1997年(nian)(nian)底,使用(yong)鋰電池(chi)不(bu)帶載(zai)荷進(jin)行(xing)了(le)(le)16分鐘的(de)飛行(xing)。另(ling)一架“黑寡(gua)婦”在(zai)1999年(nian)(nian)年(nian)(nian)中(zhong)進(jin)行(xing)了(le)(le)重(zhong)新設(she)計,最大(da)(da)(da)起飛質(zhi)量60g,最大(da)(da)(da)載(zai)荷量7g,翼(yi)(yi)展15cm,續航(hang)時間(jian)22分鐘,航(hang)程(cheng)2km。隨后,航(hang)境(jing)公(gong)司(si)開發(fa)出了(le)(le)“蝗蟲”固定翼(yi)(yi)微型(xing)(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),翼(yi)(yi)展33cm,總(zong)質(zhi)量17g。2002年(nian)(nian)8月,一架試(shi)驗(yan)型(xing)(xing)(xing)“蝗蟲”飛行(xing)時間(jian)超過了(le)(le)100分鐘。此外該(gai)(gai)公(gong)司(si)還開發(fa)出了(le)(le)“大(da)(da)(da)黃蜂”固定翼(yi)(yi)微型(xing)(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),動力(li)系統(tong)采(cai)用(yong)氫燃(ran)料電池(chi),而不(bu)是大(da)(da)(da)多數微型(xing)(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所采(cai)用(yong)的(de)鋰電池(chi)。“大(da)(da)(da)黃蜂”質(zhi)量為170g,翼(yi)(yi)展38cm。2005年(nian)(nian)1月,美(mei)國(guo)霍(huo)尼韋爾公(gong)司(si)開始了(le)(le)涵(han)道風扇小型(xing)(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)飛行(xing)試(shi)驗(yan)。該(gai)(gai)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)高56cm、寬(kuan)35.5cm、質(zhi)量2.2kg,樣機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)還將交(jiao)付(fu)美(mei)國(guo)陸(lu)軍進(jin)一步試(shi)驗(yan)。霍(huo)尼韋爾公(gong)司(si)在(zai)該(gai)(gai)項(xiang)目(mu)的(de)主要合(he)作(zuo)伙伴是常規無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)制造(zao)商AAI公(gong)司(si),該(gai)(gai)公(gong)司(si)將制造(zao)其機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)身。盡管動力(li)系統(tong)采(cai)用(yong)汽油發(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),但霍(huo)尼韋爾公(gong)司(si)希望在(zai)2006年(nian)(nian)前(qian)研(yan)(yan)制出重(zhong)質(zhi)燃(ran)料型(xing)(xing)(xing)發(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。美(mei)國(guo)軍事技術(shu)公(gong)司(si)的(de)“背包(bao)式無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)監視瞄(miao)準與增強偵察”無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)系統(tong)已經(jing)出售給美(mei)國(guo)陸(lu)軍和英國(guo)國(guo)防部用(yong)于(yu)測試(shi)和評估。
(1)美國空軍完成精確打擊微型無(wu)人機研發(fa)
美(mei)(mei)國(guo)《連線》雜志網站2008年1月5日報道(dao),美(mei)(mei)國(guo)空軍(jun)(jun)(jun)已經成(cheng)功研(yan)(yan)發(fa)(fa)了一種可(ke)精確打擊目標的(de)(de)微(wei)(wei)型無(wu)人(ren)機。2008年,美(mei)(mei)國(guo)空軍(jun)(jun)(jun)研(yan)(yan)究實驗室開(kai)始研(yan)(yan)發(fa)(fa)一種體(ti)(ti)型微(wei)(wei)小的(de)(de)武裝無(wu)人(ren)機,準備配備給美(mei)(mei)國(guo)特種部隊,執行對“具(ju)有較高價(jia)值(zhi)的(de)(de)目標”的(de)(de)殺(sha)傷(shang)任(ren)務。軍(jun)(jun)(jun)方不會透露(lu)這項名(ming)為“阿(a)努比斯(Anubis)”的(de)(de)計劃的(de)(de)具(ju)體(ti)(ti)執行情況,但據軍(jun)(jun)(jun)方預算文件記錄,美(mei)(mei)國(guo)空軍(jun)(jun)(jun)工程師已經在(zai)“裝備新型導引(yin)/追蹤傳感器(qi)算法(fa)、能夠對較高價(jia)值(zhi)目標發(fa)(fa)起攻擊的(de)(de)微(wei)(wei)型飛(fei)行器(qi)(Mirco-Air Vehicle, MAV)”方面取(qu)得了成(cheng)功。
近幾(ji)年來(lai),美國軍方越(yue)來(lai)越(yue)多地使用“捕(bu)食者(zhe)”和“收割者(zhe)”這類無人(ren)機(ji),利用它們裝(zhuang)備的(de)“地獄(yu)火”(Hellfire)導彈在阿富(fu)汗(han)和巴基斯坦(tan)對恐怖分子頭目(mu)發動(dong)定點攻擊。但這些體型相對較大的(de)無人(ren)機(ji)有(you)三大缺點:
首(shou)先,無(wu)法精確確定(ding)具體(ti)擊中的目(mu)標(biao)。在2002年那起著名的無(wu)人(ren)機誤殺(sha)事件中,中央情報局特工(gong)在阿富(fu)(fu)汗帕克蒂亞(ya)省向一(yi)位平民發射了“地獄(yu)火”導彈(dan)。這位平民因為身(shen)材異乎尋常的高大,被無(wu)人(ren)機操(cao)縱者認定(ding)是身(shen)高6英(ying)尺5英(ying)寸(約合1.96米(mi))的本·拉(la)丹。然而實際上,受害者只是一(yi)位無(wu)辜(gu)的阿富(fu)(fu)汗農(nong)民。
第二,“地獄火(huo)”導彈(dan)并(bing)(bing)不是(shi)執(zhi)行這類任(ren)(ren)務(wu)的最(zui)佳武器(qi)。這種型號的導彈(dan)最(zui)初是(shi)為反坦克任(ren)(ren)務(wu)設(she)計的,因此靈敏度并(bing)(bing)不特別高,也不適合像汽車(che)(che)、摩托車(che)(che)這樣可以在最(zui)后一秒鐘轉向、躲避襲擊(ji)的目標。
第三(san),這類襲擊(ji)通(tong)常會在殺傷(shang)(shang)目標的同時波(bo)及其他人,因此常有誤傷(shang)(shang)無辜(gu)的危險。
由于上述缺(que)點(dian)的(de)存在,“阿努比(bi)斯計劃(hua)”應運而生。美(mei)國特種部隊已經(jing)開(kai)(kai)始廣泛使用“航境”(AeroVironment)公司開(kai)(kai)發的(de)“黃蜂”(Wasp)無人機,這是(shi)現役體型最(zui)小的(de)無人機,不(bu)足一英鎊(bang)重,持續航行能力(li)在45分鐘左右,視(shi)距控制最(zui)大(da)為(wei)3英里。
相(xiang)對(dui)于(yu)較大型的(de)飛行器(qi),這些(xie)性能數據似乎很有(you)限。但(dan)“黃蜂”的(de)特(te)長(chang)在于(yu)近(jin)距離偵(zhen)察。它使用較為安靜的(de)電動發動機,因此可以不被發現(xian)的(de)情(qing)況下(xia)接近(jin)目(mu)標。
美(mei)國空軍(jun)(jun)2008年度(du)預算(suan)計劃(hua)中,“阿努比斯(si)計劃(hua)”被描述為(wei)“一種小型無人機,配備傳(chuan)感器、數據(ju)鏈,裝備可(ke)在復雜環境下對時間敏(min)感、可(ke)迅速移動的(de)目標發(fa)起攻擊的(de)武器。”預算(suan)計劃(hua)中還稱,美(mei)國空軍(jun)(jun)研究實驗(yan)室完成開(kai)發(fa)后(hou),該機型將用于空軍(jun)(jun)特戰司令部(bu)。
軍(jun)方對此沒(mei)有(you)發(fa)表(biao)官方聲(sheng)明,對于媒體提(ti)出的(de)(de)詢問,空軍(jun)也沒(mei)有(you)做(zuo)出任何評論。但(dan)最(zui)新(xin)的(de)(de)空軍(jun)研(yan)究與發(fa)展預(yu)算中簡短(duan)地提(ti)及了這項計劃。最(zui)新(xin)文件稱“阿(a)努比斯計劃”已經完成,共耗資175萬美元。
“阿努(nu)比(bi)斯(si)計(ji)劃”的現狀不得(de)而知(zhi),有(you)可(ke)能(neng)在研發(fa)結束后無(wu)(wu)疾而終(zhong),也有(you)可(ke)能(neng)已經交到了空軍特戰司令部手中(zhong)。如果是(shi)第二(er)種情況,那(nei)么它將解決(jue)“捕食者加地(di)獄(yu)火”組合帶(dai)來了兩(liang)大問題:它能(neng)夠(gou)跟蹤并(bing)追捕最(zui)難捕捉的目(mu)標(biao),在接近目(mu)標(biao)時,它裝備的視(shi)頻傳感器可(ke)以讓其明確辨別目(mu)標(biao),以便操作者決(jue)定是(shi)否采取行動。在埃及神話中(zhong),阿努(nu)比(bi)斯(si)神負(fu)責稱量死者的心臟,決(jue)定他們是(shi)否能(neng)得(de)到永生。而“阿努(nu)比(bi)斯(si)”無(wu)(wu)人機同樣要(yao)執行這種精確判(pan)斷的任務。
此外,與重達20磅的(de)(de)“捕食者”相比,這種只(zhi)有不足一磅重的(de)(de)無人(ren)機(ji)帶來的(de)(de)附帶損傷(shang)無疑(yi)可以降到(dao)最低。
(2)洛馬(ma)公司的超微型無人機
美國防部所屬專門負責美軍新(xin)概念武器研(yan)發的(de)(de)美國國防高(gao)級研(yan)究計劃局與洛(luo)馬公(gong)司簽訂了一項1700萬美元的(de)(de)合同,由(you)洛(luo)馬公(gong)司負責設計出一種新(xin)型(xing)超級微型(xing)無人機(ji)(ji),這種無人機(ji)(ji)將能夠在(zai)敵(di)方毫無知(zhi)覺(jue)的(de)(de)情(qing)況下飛進室內(nei)執行偵察任務(wu),這就是世界上最小(xiao)的(de)(de)無人機(ji)(ji),能有多(duo)小(xiao)?僅有楓(feng)樹籽(zi)那樣大小(xiao)。
這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)新型(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)僅2.5cm長,最大起飛質量只(zhi)有(you)10g。根據美軍劃分,這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)的(de)形狀(zhuang)和大小僅和一枚(mei)楓(feng)樹(shu)籽相當(dang),可謂是一種(zhong)(zhong)名副其(qi)實的(de)超級微型(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)。洛馬公司將設計出(chu)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)的(de)總體框架,并研制(zhi)出(chu)無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)的(de)發動機(ji)、機(ji)體和飛行控制(zhi)系(xi)統。
這(zhe)種史(shi)無(wu)前例的(de)(de)(de)超(chao)(chao)級(ji)微型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji),體(ti)(ti)形雖(sui)小,但將(jiang)(jiang)會是“五臟(zang)俱全”。除了所有的(de)(de)(de)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)都裝備有的(de)(de)(de)動力(li)系(xi)統外,這(zhe)種無(wu)人(ren)機(ji)(ji)還將(jiang)(jiang)配備遙感(gan)勘測儀、導航(hang)系(xi)統、成像(xiang)(xiang)傳感(gan)器(qi)和數據傳輸系(xi)統等。美(mei)軍規劃(hua),這(zhe)種無(wu)人(ren)機(ji)(ji)在研制成功后,將(jiang)(jiang)首先用于反恐戰場(chang)上(shang)(shang)。無(wu)人(ren)機(ji)(ji)操(cao)(cao)(cao)作員最(zui)遠(yuan)可以在距離所要偵察地區約800m外的(de)(de)(de)地方放飛(fei),無(wu)人(ren)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)身下安裝有攝像(xiang)(xiang)頭,可通(tong)過數據鏈將(jiang)(jiang)前進(jin)路(lu)線狀況實時傳輸給操(cao)(cao)(cao)作員,便于操(cao)(cao)(cao)作員的(de)(de)(de)飛(fei)行操(cao)(cao)(cao)縱。在飛(fei)進(jin)室(shi)內或到達指定(ding)區域后,操(cao)(cao)(cao)作員遙控(kong)啟動無(wu)人(ren)機(ji)(ji)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)偵察裝備,開(kai)始(shi)執(zhi)行偵察任務。這(zhe)種超(chao)(chao)級(ji)微型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)最(zui)大作戰特點是機(ji)(ji)動靈活、隱蔽(bi)性好,機(ji)(ji)身上(shang)(shang)所攜帶的(de)(de)(de)成像(xiang)(xiang)傳感(gan)器(qi)可使其(qi)晝夜執(zhi)行偵察和監視(shi)任務。此外,超(chao)(chao)級(ji)微型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)由于體(ti)(ti)積小,還可偵察一些(xie)大型(xing)偵察兵器(qi)無(wu)法進(jin)入的(de)(de)(de)區域。
以(yi)(yi)色列(lie)(lie)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)司(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“蚊(wen)(wen)1”式(shi)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研制(zhi)始于(yu)(yu)2001年,2003年1月1日(ri)首(shou)次飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)。該(gai)機(ji)(ji)(ji)(ji)翼(yi)展30cm,質量(liang)250g,續航時間(jian)(jian)40分(fen)鐘(zhong)。“蚊(wen)(wen)1.5”式(shi)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)質量(liang)為首(shou)架樣機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)倍,翼(yi)展34cm。“蚊(wen)(wen)1.5”式(shi)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)于(yu)(yu)2004年試(shi)(shi)飛(fei)(fei)(fei)(fei)成功(gong)。二者(zhe)主(zhu)要區別在(zai)于(yu)(yu)“蚊(wen)(wen)1.5”式(shi)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)可以(yi)(yi)自(zi)主(zhu)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing),能(neng)按全球定(ding)位系(xi)統(tong)指示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)航路(lu)(lu)點(dian)(dian)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing),而“蚊(wen)(wen)1”式(shi)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)不(bu)具備(bei)這種(zhong)能(neng)力,因為其體(ti)積太小(xiao),不(bu)能(neng)集成飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)和(he)全球定(ding)位系(xi)統(tong)。“蚊(wen)(wen)1”式(shi)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)只能(neng)無(wu)線電(dian)操(cao)縱,但配備(bei)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)計算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)提供航路(lu)(lu)點(dian)(dian)后具有自(zi)主(zhu)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)能(neng)力。自(zi)主(zhu)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)是微型(xing)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian),沒有這種(zhong)能(neng)力其工(gong)作(zuo)能(neng)力就受限制(zhi)。為了(le)獲得飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)控(kong)制(zhi)、穩定(ding)性(xing)(xing)和(he)航路(lu)(lu)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所有參(can)數,以(yi)(yi)色列(lie)(lie)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)司(si)(si)對“蚊(wen)(wen)1.5”式(shi)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)進(jin)行(xing)(xing)了(le)大(da)約(yue)100小(xiao)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)飛(fei)(fei)(fei)(fei)。“蚊(wen)(wen)1.5”式(shi)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、質量(liang)與(yu)其性(xing)(xing)能(neng)之(zhi)間(jian)(jian)也(ye)同(tong)樣存(cun)在(zai)折(zhe)衷選(xuan)擇(ze)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題,比(bi)如進(jin)行(xing)(xing)載荷與(yu)電(dian)池質量(liang)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)折(zhe)衷選(xuan)擇(ze),使用(yong)10~20g的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)攝像(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)可以(yi)(yi)提供一個(ge)(ge)小(xiao)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)續航時間(jian)(jian)。低速(su)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可控(kong)性(xing)(xing)和(he)機(ji)(ji)(ji)(ji)動性(xing)(xing)也(ye)是一個(ge)(ge)急待解決的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。由于(yu)(yu)這種(zhong)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度限制(zhi),它不(bu)能(neng)用(yong)于(yu)(yu)所有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軍事行(xing)(xing)動,僅適于(yu)(yu)與(yu)其速(su)度和(he)攝像(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)要求相適應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)戰環(huan)境。以(yi)(yi)色列(lie)(lie)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)司(si)(si)致力于(yu)(yu)微型(xing)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)推進(jin)裝置、電(dian)池以(yi)(yi)及技術模型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu),旨在(zai)提高“蚊(wen)(wen)”式(shi)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)。近(jin)期(qi)內(nei)還要利(li)用(yong)現行(xing)(xing)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空氣(qi)動力特性(xing)(xing)解決低速(su)度條件下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)動性(xing)(xing)能(neng)問題。以(yi)(yi)色列(lie)(lie)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)司(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)I-See無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)質量(liang)不(bu)到1kg,翼(yi)展為2.9m,能(neng)攜載光電(dian)傳(chuan)感器(電(dian)視(shi))或(huo)者(zhe)紅外傳(chuan)感器,具備(bei)自(zi)動起飛(fei)(fei)(fei)(fei)和(he)自(zi)動傳(chuan)輸數據能(neng)力。
小(xiao)型化直升(sheng)機(ji)已經(jing)出現(xian),其中包(bao)括日本精工愛普生(sheng)公司研制的“微型飛行機(ji)器人”樣機(ji),是世界(jie)最小(xiao)的無人駕駛直升(sheng)機(ji),質量只有9g,高(gao)度僅為(wei)2.8cm。
歐洲(zhou)航空航天(tian)防務(wu)多(duo)尼(ni)爾公司生產的Do-MAV無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)質量(liang)約(yue)510g,翼(yi)展(zhan)42cm,續航時(shi)間(jian)超(chao)(chao)過30分(fen)鐘(zhong),法國(guo)和(he)英(ying)國(guo)已(yi)對該機(ji)(ji)進行(xing)演示(shi)論證。英(ying)國(guo)航空航天(tian)系統公司對“微(wei)星”微(wei)型無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)進行(xing)了(le)進一步的研制。“微(wei)星”微(wei)型無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)為三角翼(yi)平臺,續航時(shi)間(jian)超(chao)(chao)過20分(fen)鐘(zhong)。德國(guo)的EMT公司已(yi)研制出2種微(wei)型無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji),即“扇風(feng)機(ji)(ji)”垂直起(qi)降旋翼(yi)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)和(he)“天(tian)皇”固定翼(yi)手持(chi)發射無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)。“扇風(feng)機(ji)(ji)”無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)執行(xing)任務(wu)半(ban)徑超(chao)(chao)過500m,續航時(shi)間(jian)超(chao)(chao)過15分(fen)鐘(zhong),起(qi)飛質量(liang)約(yue)750g。“天(tian)皇”無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)具有類(lei)似的特性,但起(qi)飛質量(liang)約(yue)為500g。
據美國(guo)媒體報道,中(zhong)國(guo)剛剛公布了(le)其(qi)CH-901管(guan)射(she)(she)巡(xun)飛彈(dan)的(de)詳(xiang)細信息(xi),一款便攜式(shi)殺手無(wu)人機(ji),士兵可(ke)以(yi)隨身攜帶,然后現場(chang)發射(she)(she),追蹤并攻擊對手。中(zhong)國(guo)人在這(zhe)領域并非是第一家,美國(guo)于(yu)2011年(nian)推(tui)出了(le)“彈(dan)簧刀”無(wu)人機(ji)并在阿富汗使用了(le)它。但是,這(zhe)是中(zhong)國(guo)軍隊的(de)一大舉措(cuo)。
中國(guo)軍隊飛行(xing)五花八門(men)的(de)無人機(ji)(ji),從(cong)小型(xing)手推系統的(de)巨型(xing)“神鷹”,雙機(ji)(ji)身飛機(ji)(ji)旨在遠程探測隱(yin)形飛機(ji)(ji)。有(you)些是西方模式仿(fang)制品:在20世紀60年代(dai),中國(guo)在其(qi)領土上空擊落(luo)美(mei)國(guo)“火蜂(feng)”無人機(ji)(ji)之后,中國(guo)仿(fang)制它們,于1972年建(jian)造了“長虹(hong)”1無人機(ji)(ji),此外,中國(guo)的(de)無人機(ji)(ji)商業有(you)許多民間企業。最著名的(de)是大疆,其(qi)在消費無人機(ji)(ji)市場(chang)占有(you)70%的(de)份額(e)。
雖(sui)然CH-901在亞洲(zhou)防務展展示過,但(dan)是(shi)(shi)它是(shi)(shi)中(zhong)國第一(yi)款(kuan)(kuan)戰術攻擊無人(ren)機。它有兩種配(pei)置,搭載不是(shi)(shi)爆彈頭就是(shi)(shi)額外的攝像(xiang)機和回(hui)收降落傘。顯(xian)然,這是(shi)(shi)仿制(zhi)以色列像(xiang)“英(ying)雄(xiong)”-30神風微型(xing)無人(ren)機。這款(kuan)(kuan)CH-901的起飛重(zhong)量為20磅(bang),相比之下,美國的“彈簧刀”無人(ren)機到6磅(bang)。
大(da)(da)小(xiao)規模(mo)的原(yuan)因是(shi)有效載(zai)荷(he),它可以超(chao)過(guo)(guo)6磅。雖然“彈簧刀”不足一(yi)磅彈頭是(shi)針對打擊人(ren)員和輕型(xing)車輛,但(dan)是(shi)CH-901將能夠(gou)清除更廣(guang)泛的各種目標。在(zai)這(zhe)方(fang)面,它類似于波蘭“戰友”巡飛彈,其采用碎片裝(zhuang)藥或形(xing)裝(zhuang)藥彈頭武裝(zhuang),能夠(gou)穿(chuan)透(tou)4英寸裝(zhuang)甲,摧毀坦(tan)(tan)克和輕型(xing)裝(zhuang)甲車。不過(guo)(guo),中國的無人(ren)機(ji)(ji)幾乎是(shi)“戰友”無人(ren)機(ji)(ji)的兩倍大(da)(da)小(xiao)。一(yi)枚6磅重的彈頭可能無法穿(chuan)透(tou)像M1“艾布(bu)拉姆斯”主戰坦(tan)(tan)克的前裝(zhuang)甲,但(dan)在(zai)攻擊中,它可以從上方(fang)突破頂(ding)部薄(bo)裝(zhuang)甲。像M2“布(bu)雷德利(li)”輕型(xing)車輛便是(shi)易如反掌。
標(biao)準(zhun)的CH-901的配置(zhi)是一組3架(jia)無人(ren)機(ji),1根發射管(guan)和1臺(tai)控制器,具有100英(ying)鎊的總(zong)重量。中國稱之為(wei)“單兵攜帶”(大概是負載可在兩個或更多的士兵之間拆分),或者可以安裝在像(xiang)一輛越野車(che)的輕型汽車(che)。據制造商,無人(ren)機(ji)巡航(hang)速度每(mei)小時為(wei)40至75英(ying)里,偵察(cha)配置(zhi)的續航(hang)力(li)為(wei)2小時,作(zuo)為(wei)攻擊無人(ren)機(ji)續航(hang)力(li)為(wei)1小時,其航(hang)程(cheng)約10英(ying)里。偵察(cha)版(ban)本的估計(ji)壽命為(wei)20次任務。
這款CH-901是(shi)(shi)由(you)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)保利(li)集團(tuan)防務公(gong)司(si)負責銷售,其聲(sheng)稱(cheng)是(shi)(shi)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)頂級(ji)3家防務公(gong)司(si)之(zhi)一。2013年(nian)2月,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)保利(li)技術公(gong)司(si)(保利(li)防務公(gong)司(si)的一部分),因違反制裁“伊朗,朝鮮(xian)和敘利(li)亞不(bu)擴散(san)法,而受到美國(guo)(guo)國(guo)(guo)務院的制裁”。但是(shi)(shi)該公(gong)司(si)否認(ren)發生(sheng)任何違約(yue)行(xing)為。這架(jia)CH的標記表(biao)明無(wu)人機是(shi)(shi)由(you)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)航(hang)天科(ke)技集團(tuan)打造,其負責軍用無(wu)人機生(sheng)產2000年(nian)從CH-1到近(jin)期的CH-803。