微(wei)型無人機(MAV)是指(zhi)尺寸只有(you)手(shou)掌(zhang)大小(xiao)(約15cm)的飛行(xing)器。它(ta)將作(zuo)為士(shi)兵(bing)(bing)可攜帶的一種戰場偵察設備,其潛在的作(zuo)用包括空中監視(shi)、生(sheng)物(wu)戰劑探測、目(mu)標識別、通信中繼,它(ta)甚至能探測到(dao)大型建筑(zhu)物(wu)和大型設施的內部情況,因此,為士(shi)兵(bing)(bing)增添了“空中之眼”。
研制(zhi)的這些無人(ren)機(ji)系統(tong)大都由無人(ren)飛行器、地(di)面控(kong)制(zhi)站和發射(she)器組成。在地(di)面指揮小組的控(kong)制(zhi)下來完成作(zuo)戰(zhan)使命,主要定位在排"師級作(zuo)戰(zhan)部隊(dui)使用(yong)。
微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)是在(zai)1992年提出來的,在(zai)美國蘭德(de)公(gong)司和國防高級研(yan)究計劃(hua)局(DARPA)舉辦了一個關于未來軍事技術的研(yan)討(tao)(tao)會,資(zi)深科學家(jia)奧(ao)根斯坦主持了有關微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)的討(tao)(tao)論。會后,蘭德(de)公(gong)司對微(wei)(wei)(wei)型(xing)機(ji)(ji)的原理進行了研(yan)究,認為帶有微(wei)(wei)(wei)小(xiao)傳感器的極小(xiao)的偵察機(ji)(ji)是可以(yi)(yi)實現(xian)的,可以(yi)(yi)說,蘭德(de)公(gong)司是最早提出研(yan)制微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)主張(zhang)的。鑒(jian)于微(wei)(wei)(wei)型(xing)傳感器和微(wei)(wei)(wei)機(ji)(ji)電系(xi)統正在(zai)日趨成熟,專家(jia)們提出了3年內可以(yi)(yi)實現(xian)的微(wei)(wei)(wei)型(xing)無(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)的主要參數,它們是:長(chang)6-20cm,質量10-100g,負載1-18g,在(zai)30-60 km/h的巡航速度下,續航時間(jian)為20-60min,最大航程為1-10km。
有(you)關專(zhuan)家認為,MAV應該(gai)歸于納(na)米飛(fei)(fei)行(xing)器一(yi)類(lei),但納(na)米飛(fei)(fei)行(xing)器一(yi)般(ban)是指尺寸在1μm-1nm之(zhi)間或小于1nm的(de)飛(fei)(fei)行(xing)器,一(yi)些專(zhuan)家也(ye)把10cm左右的(de)飛(fei)(fei)行(xing)器籠統的(de)稱為納(na)米飛(fei)(fei)行(xing)器。美國通(tong)過對MAV所需的(de)特殊(shu)空(kong)氣(qi)動(dong)力要求(qiu)及(ji)技術可行(xing)性研究后,一(yi)般(ban)把MAV的(de)有(you)關參數定義為長、寬、高(gao)在15cm以(yi)(yi)下、質量在10g-500g、最(zui)佳使用(yong)高(gao)度在45-60m范圍、最(zui)高(gao)150m、飛(fei)(fei)行(xing)速度10-20m/s、最(zui)大(da)航(hang)程10km左右、最(zui)大(da)續航(hang)時間2h以(yi)(yi)上(shang)。有(you)人(ren)把翼展或機體直徑不超(chao)過60cm的(de)無人(ren)機也(ye)歸為MAV之(zhi)列。
20世紀90年代以來,微(wei)型無人機引起了各國(guo)的(de)關(guan)注。它(ta)的(de)迅速發(fa)展和大量使用(yong),將(jiang)(jiang)對(dui)未來信息化戰(zhan)場(chang)的(de)軍事行(xing)動(dong)產生重(zhong)大影響(xiang)。美(mei)國(guo)已(yi)將(jiang)(jiang)無人飛行(xing)器列(lie)為五大空中威脅(xie)平臺中最具破壞力的(de)空中威脅(xie)之(zhi)一(yi),而且無人飛行(xing)器將(jiang)(jiang)對(dui)作戰(zhan)全(quan)過程構成威脅(xie),在未來的(de)信息化戰(zhan)場(chang)上發(fa)揮更重(zhong)要(yao)的(de)作用(yong)。
與有人(ren)機(ji)(ji)比(bi)較,無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)的主要(yao)(yao)優(you)點是采購(gou)費用低和無(wu)(wu)(wu)飛行員傷亡危險,其特(te)(te)點是體積(ji)小(xiao)、質量輕(qing)、機(ji)(ji)動(dong)性(xing)好(hao)、隱蔽性(xing)好(hao)、續航時間長,特(te)(te)別適于(yu)執行危險大的任(ren)務,主要(yao)(yao)用作靶機(ji)(ji)和偵(zhen)察(cha)。在無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)中,微型無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)費用低、無(wu)(wu)(wu)傷亡、輕(qing)、小(xiao)、靈活、機(ji)(ji)動(dong)更突出,特(te)(te)別適于(yu)小(xiao)部(bu)隊行動(dong)和巷戰偵(zhen)察(cha)。
要想研(yan)制出如此(ci)小(xiao)的無(wu)人(ren)機(ji)面臨著許多技術及工程問(wen)題。最大的困(kun)難(nan)(nan)是(shi)動(dong)力(li)問(wen)題。在微型無(wu)人(ren)機(ji)的開發(fa)中,近(jin)期(qi)最大的困(kun)難(nan)(nan)是(shi)發(fa)動(dong)機(ji)系統(tong)及其相關的空氣(qi)動(dong)力(li)學問(wen)題,而發(fa)動(dong)機(ji)又(you)是(shi)關鍵,它(ta)必須在極(ji)小(xiao)的體積內(nei)產生足夠的能量(liang),并把它(ta)轉變為推力(li),而又(you)不增(zeng)加過多的重量(liang)。
由于(yu)尺(chi)寸(cun)小速度低,微(wei)型(xing)無人(ren)機(ji)的(de)工作(zuo)環(huan)境(jing)(jing)更像是小鳥及較(jiao)大(da)昆蟲的(de)生活環(huan)境(jing)(jing),而人(ren)們(men)對于(yu)這種環(huan)境(jing)(jing)中(zhong)的(de)空氣(qi)動(dong)力(li)學還知之甚(shen)少(shao),其中(zhong)的(de)許多問題,都(dou)難(nan)以用普通空氣(qi)動(dong)力(li)學理論(lun)加以解釋(shi)。由于(yu)微(wei)型(xing)無人(ren)機(ji)只(zhi)能低速飛行,層流占主導(dao)地(di)位,它(ta)引起(qi)較(jiao)大(da)的(de)力(li)及力(li)矩,這可能要求用三維方(fang)法(fa)解釋(shi)它(ta)的(de)空氣(qi)動(dong)力(li)學。微(wei)型(xing)無人(ren)機(ji)的(de)機(ji)翼載荷很(hen)小,幾乎(hu)不(bu)存(cun)在慣性,很(hen)容易受(shou)到不(bu)穩(wen)定氣(qi)流、如城市(shi)樓群中(zhong)的(de)陣風以及風雨的(de)影響。
怎樣(yang)控(kong)(kong)制微(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)飛(fei)行(xing)是另一(yi)個(ge)難點(dian)。首先要(yao)(yao)有一(yi)個(ge)飛(fei)行(xing)控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong)來穩(wen)定(ding)(ding)微(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji),至少增加(jia)其自然的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性。這樣(yang)在(zai)面臨湍流或突發的(de)(de)陣風時(shi)可以(yi)保持其航線(xian)(xian),并可執行(xing)操作人(ren)(ren)員(yuan)的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)動命令。若微(wei)(wei)型(xing)(xing)機(ji)(ji)(ji)需要(yao)(yao)對目標成像的(de)(de)話(hua),還需要(yao)(yao)穩(wen)定(ding)(ding)瞄準線(xian)(xian)。為使微(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)自主飛(fei)行(xing),要(yao)(yao)采(cai)用(yong)重量(liang)輕、功(gong)率(lv)(lv)低(di)的(de)(de)GPS接收機(ji)(ji)(ji),低(di)漂移量(liang)的(de)(de)微(wei)(wei)型(xing)(xing)陀(tuo)螺儀(yi)和加(jia)速度計,也可以(yi)利(li)用(yong)地理信息系(xi)(xi)統(tong)(tong)提供地形(xing)圖導航。GPS可以(yi)大大提高微(wei)(wei)型(xing)(xing)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)能(neng)(neng)力(li),但它在(zai)功(gong)率(lv)(lv)、天線(xian)(xian)尺(chi)寸、重量(liang)及處理能(neng)(neng)力(li)等方面均存在(zai)不(bu)少問題,需要(yao)(yao)加(jia)以(yi)解(jie)決。而且,系(xi)(xi)統(tong)(tong)還要(yao)(yao)不(bu)受電磁波(bo)及無(wu)(wu)線(xian)(xian)電頻率(lv)(lv)的(de)(de)干(gan)擾,要(yao)(yao)求通信電子元(yuan)件的(de)(de)質量(liang)/功(gong)率(lv)(lv)效率(lv)(lv)極(ji)高。
一旦(dan)飛(fei)到(dao)空中(zhong),微(wei)型(xing)(xing)無人(ren)機需要保(bao)持它(ta)與操作人(ren)員之間的(de)通信(xin)(xin)聯系。由于(yu)體積重(zhong)量的(de)限(xian)制,只(zhi)(zhi)能采用微(wei)波(bo)通信(xin)(xin)方式。盡管(guan)微(wei)波(bo)可以(yi)(yi)傳(chuan)播大量的(de)數據,足(zu)夠進行電(dian)視(shi)實況轉播,但它(ta)卻無法穿透墻壁,因而只(zhi)(zhi)能在視(shi)距內使用它(ta),微(wei)型(xing)(xing)無人(ren)機的(de)尺寸小限(xian)制了(le)無線電(dian)的(de)頻率及通信(xin)(xin)距離。當微(wei)型(xing)(xing)機飛(fei)出視(shi)距或視(shi)線被(bei)擋住時(shi),就需要一個空中(zhong)的(de)通信(xin)(xin)中(zhong)繼(ji)站,中(zhong)繼(ji)站可以(yi)(yi)是另一架飛(fei)機或者(zhe)衛星。
要(yao)想在戰場上實際應用,微(wei)型(xing)(xing)無人(ren)機還需要(yao)攜(xie)帶各種偵察傳(chuan)感器(qi),如電視(shi)攝像(xiang)機、紅外(wai)、音響及生化(hua)探測器(qi)等。這些都必須是超(chao)輕重(zhong)量的微(wei)型(xing)(xing)傳(chuan)感器(qi),因而部件小型(xing)(xing)化(hua)是傳(chuan)感器(qi)技術發(fa)展(zhan)的關(guan)鍵。
美(mei)國空軍(jun)已(yi)經成(cheng)功(gong)研(yan)(yan)發(fa)了一種可精確打(da)擊目(mu)標(biao)的(de)微型(xing)無人機。2008年美(mei)國空軍(jun)研(yan)(yan)究實(shi)驗室開(kai)始研(yan)(yan)發(fa)一種體(ti)型(xing)微小的(de)武裝無人機,準備(bei)配備(bei)給(gei)美(mei)國特種部(bu)隊(dui),執行對“具有較高價值的(de)目(mu)標(biao)”的(de)殺(sha)傷任務。軍(jun)方(fang)不會透露這項名(ming)為“阿努(nu)比斯(Anubis)”的(de)計(ji)劃的(de)具體(ti)執行情(qing)況(kuang),但據(ju)軍(jun)方(fang)預算文(wen)件(jian)記(ji)錄,美(mei)國空軍(jun)工程師已(yi)經在“裝備(bei)新型(xing)導(dao)(dao)引/追蹤傳感器(qi)算法、能夠對較高價值目(mu)標(biao)發(fa)起攻擊的(de)微型(xing)飛行器(qi)(Mirco-Air Vehicle, MAV)”方(fang)面取得了成(cheng)功(gong)。近幾年來(lai),美(mei)國軍(jun)方(fang)越來(lai)越多(duo)地(di)使(shi)用“捕食者”和“收割者”這類(lei)無人機,利(li)用它們裝備(bei)的(de)“地(di)獄火”(Hellfire)導(dao)(dao)彈在阿富(fu)汗和巴基斯坦(tan)對恐(kong)怖分子頭目(mu)發(fa)動定點攻擊。但這些體(ti)型(xing)相對較大(da)(da)的(de)無人機有三(san)大(da)(da)缺(que)點:
美國(guo)空(kong)軍2008年(nian)度預(yu)算計(ji)劃(hua)(hua)中(zhong)(zhong),“阿努(nu)(nu)比斯(si)計(ji)劃(hua)(hua)”被描述為“一(yi)種小型(xing)無人(ren)(ren)機(ji),配備傳感器、數據鏈,裝(zhuang)備可在(zai)(zai)復雜環境下(xia)對時間敏感、可迅速移動的(de)(de)目(mu)(mu)標(biao)發(fa)起攻擊的(de)(de)武器。”預(yu)算計(ji)劃(hua)(hua)中(zhong)(zhong)還稱,美國(guo)空(kong)軍研究實驗室完成開發(fa)后,該機(ji)型(xing)將用于(yu)空(kong)軍特(te)戰(zhan)司令部。軍方對此沒(mei)有(you)發(fa)表官(guan)方聲明,對于(yu)媒(mei)體提出的(de)(de)詢問(wen)(wen),空(kong)軍也沒(mei)有(you)做出任何(he)評論。但最新的(de)(de)空(kong)軍研究與發(fa)展預(yu)算中(zhong)(zhong)簡(jian)短地提及了(le)這(zhe)項計(ji)劃(hua)(hua)。最新文件稱“阿努(nu)(nu)比斯(si)計(ji)劃(hua)(hua)”已(yi)經完成,共耗(hao)資(zi)175萬美元。“阿努(nu)(nu)比斯(si)計(ji)劃(hua)(hua)”的(de)(de)現狀(zhuang)不得而(er)知,有(you)可能(neng)在(zai)(zai)研發(fa)結束后無疾而(er)終,也有(you)可能(neng)已(yi)經交(jiao)到(dao)了(le)空(kong)軍特(te)戰(zhan)司令部手中(zhong)(zhong)。如(ru)果(guo)是第二種情況(kuang),那么(me)它將解決“捕食者(zhe)加地獄火”組(zu)合帶來了(le)兩(liang)大問(wen)(wen)題:它能(neng)夠(gou)跟蹤并追捕最難捕捉的(de)(de)目(mu)(mu)標(biao),在(zai)(zai)接近目(mu)(mu)標(biao)時,它裝(zhuang)備的(de)(de)視(shi)頻傳感器可以(yi)讓(rang)其明確(que)辨別目(mu)(mu)標(biao),以(yi)便操作者(zhe)決定是否采(cai)取行動。在(zai)(zai)埃及神話中(zhong)(zhong),阿努(nu)(nu)比斯(si)神負(fu)責稱量(liang)死者(zhe)的(de)(de)心臟,決定他(ta)們是否能(neng)得到(dao)永(yong)生。而(er)“阿努(nu)(nu)比斯(si)”無人(ren)(ren)機(ji)同樣要(yao)執行這(zhe)種精確(que)判(pan)斷的(de)(de)任務。此外與重達20磅(bang)的(de)(de)“捕食者(zhe)”相比,這(zhe)種只(zhi)有(you)不足一(yi)磅(bang)重的(de)(de)無人(ren)(ren)機(ji)帶來的(de)(de)附帶損(sun)傷無疑可以(yi)降到(dao)最低。
與常規飛(fei)行(xing)(xing)(xing)器相比,人(ren)(ren)們(men)對微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機的(de)(de)(de)空氣動(dong)(dong)(dong)力(li)學(xue)機理知之甚少(shao),0.076m以下的(de)(de)(de)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)器的(de)(de)(de)空氣動(dong)(dong)(dong)力(li)學(xue)特性對人(ren)(ren)們(men)來說還是(shi)個謎(mi)。美(mei)國(guo)(guo)是(shi)對微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機領域進行(xing)(xing)(xing)研(yan)究的(de)(de)(de)最(zui)早的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家,并已取得(de)了重(zhong)大成果,其所(suo)研(yan)制的(de)(de)(de)MicroStar固定(ding)翼(yi)(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機已經(jing)在(zai)阿富汗戰(zhan)爭中試用。美(mei)國(guo)(guo)加(jia)利(li)福尼亞理工學(xue)院微(wei)(wei)(wei)機械加(jia)工實驗(yan)室在(zai)2000年研(yan)制了一個基于MEMS的(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)電(dian)機驅(qu)動(dong)(dong)(dong)、電(dian)池供(gong)電(dian)、質量僅(jin)約10g左右的(de)(de)(de)撲(pu)翼(yi)(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機,由(you)于微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)電(dian)池動(dong)(dong)(dong)力(li)有限,最(zui)多僅(jin)持續飛(fei)行(xing)(xing)(xing)了18s。美(mei)國(guo)(guo)最(zui)新研(yan)制的(de)(de)(de)撲(pu)翼(yi)(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機已經(jing)能夠在(zai)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)線電(dian)控(kong)制器的(de)(de)(de)遙控(kong)下飛(fei)行(xing)(xing)(xing)約6min,這是(shi)公開(kai)報道的(de)(de)(de)、有技(ji)術細節的(de)(de)(de)、可以持續飛(fei)行(xing)(xing)(xing)且(qie)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)時間最(zui)長的(de)(de)(de)撲(pu)翼(yi)(yi)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機。美(mei)國(guo)(guo)通用原子航空系統公司宣布,曾經(jing)參加(jia)過作戰(zhan)行(xing)(xing)(xing)動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)RQ-1“捕(bu)食(shi)者”無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)駕(jia)駛飛(fei)機(UAV)最(zui)近在(zai)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)中成功地發(fa)射(she)了一架(jia)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機,這是(shi)歷史上第1次飛(fei)行(xing)(xing)(xing)中的(de)(de)(de)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機自(zi)攜帶并發(fa)射(she)另一架(jia)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機。
我國也對(dui)(dui)微(wei)型(xing)(xing)無人機(ji)展開(kai)了(le)系統(tong)的(de)(de)研(yan)究,航天科技集團公司北京空(kong)氣(qi)動(dong)力(li)研(yan)究所研(yan)制的(de)(de)微(wei)型(xing)(xing)無人機(ji)已經進入(ru)了(le)自主飛行樣機(ji)研(yan)制試驗(yan)階(jie)段。它(ta)的(de)(de)動(dong)力(li)裝置(zhi)為(wei)衛星活塞式發動(dong)機(ji),具(ju)有微(wei)型(xing)(xing)電(dian)視攝像(xiang)機(ji)、數據(ju)傳輸設備(bei)、電(dian)子干(gan)擾裝置(zhi)及(ji)特種(zhong)裝備(bei)等機(ji)載設備(bei),由微(wei)型(xing)(xing)陀螺、微(wei)處(chu)理芯片機(ji)、微(wei)型(xing)(xing)GPS、舵機(ji)對(dui)(dui)它(ta)進行制導(dao)與控(kong)制。它(ta)的(de)(de)翼展為(wei)220-600mm;最(zui)大起飛質量0.12-1.5kg;性能數據(ju):最(zui)大平飛速度>100km/h,巡航速度60-72km/h,巡航高(gao)度100-300m,最(zui)大航程(cheng)10-36km,最(zui)大續(xu)航時間10-30min。
要想研制出(chu)如(ru)此小的(de)(de)無人機(ji)(ji),有(you)許多極其重(zhong)要的(de)(de)工程問題(ti)需要解決,存(cun)在許多困難。發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)是關(guan)鍵問題(ti),它(ta)必須在極小的(de)(de)體積內(nei)(nei)產生(sheng)足夠的(de)(de)能(neng)(neng)量,并把它(ta)轉換為(wei)推力。微型(xing)(xing)無人機(ji)(ji)的(de)(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)力可(ke)(ke)以(yi)有(you)好多種,如(ru)火箭、脈沖式(shi)噴氣發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)、轉子發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)及內(nei)(nei)燃(ran)(ran)機(ji)(ji)等(deng),內(nei)(nei)燃(ran)(ran)發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)具(ju)有(you)良好的(de)(de)前景。微型(xing)(xing)內(nei)(nei)燃(ran)(ran)發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)(de)熱效(xiao)率可(ke)(ke)能(neng)(neng)只有(you)5%左(zuo)右,功率密度一般(ban)為(wei)1W/g,發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)使用(yong)高能(neng)(neng)燃(ran)(ran)料。尚未制成真正可(ke)(ke)用(yong)的(de)(de)內(nei)(nei)燃(ran)(ran)發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji),而且還(huan)必須克服噪聲和(he)可(ke)(ke)靠性問題(ti)。電(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置也是很(hen)有(you)前途的(de)(de)。微型(xing)(xing)無人機(ji)(ji)的(de)(de)電(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)可(ke)(ke)以(yi)利(li)用(yong)電(dian)化(hua)學電(dian)池(chi)、燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)、微型(xing)(xing)渦輪發(fa)(fa)電(dian)機(ji)(ji)、熱光電(dian)發(fa)(fa)電(dian)機(ji)(ji)、太陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)或(huo)電(dian)子束能(neng)(neng)量系統(tong)作為(wei)能(neng)(neng)源。前三者被認為(wei)是最適(shi)用(yong)的(de)(de),但還(huan)沒有(you)被應(ying)用(yong)。
由于尺(chi)寸小速度低(di),微(wei)型機(ji)(ji)(ji)要比普(pu)通(tong)(tong)飛機(ji)(ji)(ji)在(zai)較低(di)的(de)雷諾數下(xia)飛行。這時空氣的(de)粘(zhan)滯力很大,與大飛機(ji)(ji)(ji)相比,微(wei)型機(ji)(ji)(ji)按比例所受的(de)阻(zu)力更大。研(yan)究高效的(de)氣動(dong)外形成(cheng)為研(yan)究微(wei)型無人機(ji)(ji)(ji)的(de)重要核心內容。通(tong)(tong)常情況(kuang)下(xia),這方面研(yan)究還(huan)缺乏有(you)效的(de)理(li)論(lun)和實踐,“仿生(sheng)”仍是最有(you)效的(de)捷徑方法。并且(qie),微(wei)型無人機(ji)(ji)(ji)螺旋(xuan)槳(jiang)的(de)效率(lv)有(you)限(xian)。在(zai)飛機(ji)(ji)(ji)長15cm時,螺旋(xuan)槳(jiang)還(huan)可以有(you)效地工作,但7.6cm是它的(de)下(xia)限(xian),在(zai)這以下(xia),就需要采(cai)用撲翼技術,這種技術還(huan)需要許多(duo)基礎研(yan)究工作。
微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)必(bi)須實現垂直起降、懸(xuan)停和(he)爬(pa)行等(deng)特殊飛(fei)行要(yao)求,單靠(kao)已有(you)的(de)(de)(de)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)和(he)配置(zhi)結構都難于實現這(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)目標,怎樣控制微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)飛(fei)行是一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)難點,至少(shao)要(yao)有(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)飛(fei)行控制系(xi)統來控制它(ta),并可(ke)執行控制人員的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)動(dong)(dong)命令。一(yi)(yi)(yi)(yi)旦飛(fei)到空中,微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)需(xu)要(yao)保持(chi)它(ta)與控制人員的(de)(de)(de)通(tong)信聯(lian)系(xi),由(you)于體(ti)積的(de)(de)(de)限制,微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)只能(neng)采用微(wei)波通(tong)信方式,盡管微(wei)波可(ke)以傳播大(da)量的(de)(de)(de)數(shu)據,但(dan)它(ta)不能(neng)穿透墻(qiang)壁,因而(er)只能(neng)在視(shi)距內使用。當飛(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)飛(fei)出視(shi)線或視(shi)線以下時,可(ke)以利用全(quan)球定(ding)位系(xi)統(GPS)來確定(ding)它(ta)的(de)(de)(de)位置(zhi),但(dan)最小(xiao)的(de)(de)(de)GPS裝置(zhi)的(de)(de)(de)功率至少(shao)需(xu)要(yao)0.5W,天線質量達20-40g,并且天線尺寸又大(da),因而(er)無(wu)法采用,需(xu)要(yao)進一(yi)(yi)(yi)(yi)步的(de)(de)(de)改進。
要想(xiang)在(zai)戰場上實際應用,微(wei)型無人機還需要攜帶各種偵察(cha)傳感(gan)(gan)器,如電視(shi)攝(she)像機、紅外、音(yin)響及生化(hua)探(tan)測器等。這(zhe)些(xie)都(dou)必須(xu)是(shi)超輕質量的微(wei)型傳感(gan)(gan)器,因而部(bu)件小型化(hua)是(shi)傳感(gan)(gan)器技術(shu)發展(zhan)的關鍵(jian)問(wen)題。
美(mei)(mei)國(guo)(guo)大(da)(da)(da)力(li)發展(zhan)微(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)技術(shu),并研制(zhi)(zhi)(zhi)出(chu)各種(zhong)微(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)平臺,有固(gu)定(ding)(ding)(ding)翼、旋翼及撲翼式3種(zhong)。微(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)研制(zhi)(zhi)(zhi)始于(yu)1990年(nian)(nian)代(dai)中期,第一個(ge)飛行(xing)(xing)樣(yang)機(ji)(ji)(ji)出(chu)現于(yu)1990年(nian)(nian)代(dai)末期。1996年(nian)(nian),美(mei)(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)防(fang)高級研究計劃局授予(yu)航境(jing)公(gong)(gong)(gong)司(si)一項(xiang)研制(zhi)(zhi)(zhi)合同,進行(xing)(xing)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)微(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)可行(xing)(xing)性研究。該公(gong)(gong)(gong)司(si)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)出(chu)了(le)“黑寡(gua)婦(fu)”固(gu)定(ding)(ding)(ding)翼微(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)。該機(ji)(ji)(ji)為直徑152mm的(de)圓盤形,采用(yong)(yong)輕木結構,螺旋槳驅動。1997年(nian)(nian)底,使(shi)用(yong)(yong)鋰電池不帶載荷(he)(he)進行(xing)(xing)了(le)16分鐘的(de)飛行(xing)(xing)。另一架(jia)(jia)“黑寡(gua)婦(fu)”在(zai)1999年(nian)(nian)年(nian)(nian)中進行(xing)(xing)了(le)重新設計,最大(da)(da)(da)起飛質(zhi)量(liang)60g,最大(da)(da)(da)載荷(he)(he)量(liang)7g,翼展(zhan)15cm,續航時間22分鐘,航程2km。隨后,航境(jing)公(gong)(gong)(gong)司(si)開(kai)發出(chu)了(le)“蝗(huang)蟲”固(gu)定(ding)(ding)(ding)翼微(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji),翼展(zhan)33cm,總(zong)質(zhi)量(liang)17g。2002年(nian)(nian)8月(yue),一架(jia)(jia)試驗型(xing)(xing)“蝗(huang)蟲”飛行(xing)(xing)時間超(chao)過(guo)了(le)100分鐘。此外(wai)該公(gong)(gong)(gong)司(si)還開(kai)發出(chu)了(le)“大(da)(da)(da)黃(huang)蜂(feng)”固(gu)定(ding)(ding)(ding)翼微(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji),動力(li)系統采用(yong)(yong)氫燃(ran)料(liao)電池,而不是大(da)(da)(da)多(duo)數微(wei)型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)所采用(yong)(yong)的(de)鋰電池。“大(da)(da)(da)黃(huang)蜂(feng)”質(zhi)量(liang)為170g,翼展(zhan)38cm。2005年(nian)(nian)1月(yue),美(mei)(mei)國(guo)(guo)霍尼韋爾公(gong)(gong)(gong)司(si)開(kai)始了(le)涵道風扇小型(xing)(xing)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)飛行(xing)(xing)試驗。該無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)高56cm、寬35.5cm、質(zhi)量(liang)2.2kg,樣(yang)機(ji)(ji)(ji)還將(jiang)交付美(mei)(mei)國(guo)(guo)陸(lu)(lu)軍(jun)進一步試驗。霍尼韋爾公(gong)(gong)(gong)司(si)在(zai)該項(xiang)目(mu)的(de)主要合作伙伴(ban)是常規(gui)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)商AAI公(gong)(gong)(gong)司(si),該公(gong)(gong)(gong)司(si)將(jiang)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)其機(ji)(ji)(ji)身。盡管動力(li)系統采用(yong)(yong)汽油發動機(ji)(ji)(ji),但霍尼韋爾公(gong)(gong)(gong)司(si)希望在(zai)2006年(nian)(nian)前研制(zhi)(zhi)(zhi)出(chu)重質(zhi)燃(ran)料(liao)型(xing)(xing)發動機(ji)(ji)(ji)。美(mei)(mei)國(guo)(guo)軍(jun)事技術(shu)公(gong)(gong)(gong)司(si)的(de)“背(bei)包式無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)監視瞄準與增強偵察(cha)”無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)系統已經出(chu)售給美(mei)(mei)國(guo)(guo)陸(lu)(lu)軍(jun)和英國(guo)(guo)國(guo)(guo)防(fang)部用(yong)(yong)于(yu)測試和評(ping)估。
(1)美國空軍完成(cheng)精確打擊微型無人機研發
美國《連線》雜志網站2008年(nian)1月5日報(bao)道,美國空(kong)軍(jun)(jun)(jun)已(yi)經(jing)成功(gong)(gong)研發了一種可精確打擊目標的(de)微型(xing)無人(ren)機。2008年(nian),美國空(kong)軍(jun)(jun)(jun)研究實驗(yan)室開始研發一種體(ti)型(xing)微小的(de)武裝(zhuang)無人(ren)機,準備配備給美國特種部隊,執(zhi)行(xing)(xing)對“具有較(jiao)高(gao)價值(zhi)的(de)目標”的(de)殺傷任(ren)務(wu)。軍(jun)(jun)(jun)方不會透露這項名(ming)為“阿(a)努比斯(Anubis)”的(de)計劃的(de)具體(ti)執(zhi)行(xing)(xing)情況(kuang),但據軍(jun)(jun)(jun)方預(yu)算文件記錄,美國空(kong)軍(jun)(jun)(jun)工程師已(yi)經(jing)在“裝(zhuang)備新(xin)型(xing)導(dao)引/追蹤(zong)傳(chuan)感器(qi)算法、能夠(gou)對較(jiao)高(gao)價值(zhi)目標發起(qi)攻(gong)擊的(de)微型(xing)飛(fei)行(xing)(xing)器(qi)(Mirco-Air Vehicle, MAV)”方面取得了成功(gong)(gong)。
近幾年來(lai),美國軍方越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地使用“捕食者(zhe)”和“收割者(zhe)”這類無人(ren)機,利(li)用它們(men)裝備的“地獄火”(Hellfire)導彈(dan)在阿富汗和巴基斯坦(tan)對恐怖分子頭目發動定(ding)點(dian)攻擊。但這些體型相對較大的無人(ren)機有(you)三大缺點(dian):
首先,無(wu)法精確(que)確(que)定(ding)具體(ti)擊中的(de)(de)目標。在2002年那(nei)起著名(ming)的(de)(de)無(wu)人機誤殺事件(jian)中,中央情報(bao)局特工在阿富(fu)汗帕克蒂亞省向(xiang)一位(wei)平民(min)發射(she)了“地獄火”導彈(dan)。這位(wei)平民(min)因為身材異乎尋常的(de)(de)高(gao)大,被無(wu)人機操縱者認定(ding)是身高(gao)6英尺(chi)5英寸(約(yue)合(he)1.96米)的(de)(de)本·拉(la)丹。然(ran)而實際上,受害者只是一位(wei)無(wu)辜(gu)的(de)(de)阿富(fu)汗農(nong)民(min)。
第二,“地獄(yu)火”導(dao)(dao)彈并(bing)不(bu)是執(zhi)行(xing)這(zhe)類任務的最佳武器(qi)。這(zhe)種型號的導(dao)(dao)彈最初是為反坦克任務設計的,因此靈敏度并(bing)不(bu)特別高,也(ye)不(bu)適合像汽車、摩托車這(zhe)樣(yang)可以(yi)在最后一(yi)秒(miao)鐘(zhong)轉(zhuan)向、躲(duo)避襲擊的目標(biao)。
第三,這類(lei)襲擊(ji)通(tong)常會(hui)在殺(sha)傷目標的同時波及其(qi)他人,因此常有誤傷無辜的危(wei)險(xian)。
由于(yu)上述缺(que)點的(de)存在(zai),“阿努比斯(si)計劃”應運(yun)而(er)生(sheng)。美國特種(zhong)部隊(dui)已經開(kai)始廣泛使用(yong)“航境”(AeroVironment)公司開(kai)發(fa)的(de)“黃蜂”(Wasp)無人機,這是現役體型最(zui)小的(de)無人機,不足一英鎊(bang)重(zhong),持續航行能力(li)在(zai)45分鐘左右(you),視距控制最(zui)大為3英里。
相對于較大型的(de)飛行(xing)器,這些性能數據似(si)乎很(hen)有限。但“黃蜂”的(de)特長在(zai)于近距離偵(zhen)察。它使用較為安靜(jing)的(de)電動發動機,因此可以(yi)不被發現的(de)情況下接近目(mu)標。
美國(guo)空軍(jun)(jun)2008年(nian)度預算(suan)計(ji)劃中,“阿努(nu)比斯計(ji)劃”被(bei)描述為“一種小型無人(ren)機(ji),配備(bei)傳感器、數(shu)據鏈,裝備(bei)可(ke)在復雜環境下(xia)對時間敏(min)感、可(ke)迅速移動的(de)目標發起攻擊的(de)武器。”預算(suan)計(ji)劃中還稱,美國(guo)空軍(jun)(jun)研(yan)究實驗室完成開(kai)發后,該機(ji)型將用(yong)于空軍(jun)(jun)特戰司令部。
軍方(fang)對此(ci)沒(mei)有發表官方(fang)聲明(ming),對于媒體提出(chu)的(de)詢問,空(kong)軍也沒(mei)有做出(chu)任何評論。但最新的(de)空(kong)軍研究與發展(zhan)預算中簡短地提及了這項計劃。最新文件稱“阿(a)努(nu)比斯計劃”已經(jing)完成,共耗資(zi)175萬美元。
“阿努比(bi)(bi)斯計劃”的現狀不得而(er)知,有(you)可(ke)能(neng)在研發結束后無(wu)疾而(er)終,也有(you)可(ke)能(neng)已(yi)經交(jiao)到(dao)了(le)(le)空(kong)軍特戰(zhan)司令(ling)部(bu)手中(zhong)。如果是第二種情況,那么(me)它(ta)將解決(jue)“捕食者(zhe)加(jia)地獄(yu)火”組合帶來(lai)了(le)(le)兩大問題:它(ta)能(neng)夠跟(gen)蹤并追捕最難捕捉的目標,在接近目標時,它(ta)裝(zhuang)備的視頻傳感器可(ke)以讓其明確辨別目標,以便操作者(zhe)決(jue)定(ding)是否采取行(xing)(xing)動(dong)。在埃及(ji)神話中(zhong),阿努比(bi)(bi)斯神負責稱量死(si)者(zhe)的心臟,決(jue)定(ding)他(ta)們是否能(neng)得到(dao)永生(sheng)。而(er)“阿努比(bi)(bi)斯”無(wu)人(ren)機同樣(yang)要(yao)執行(xing)(xing)這種精(jing)確判斷的任務。
此外,與重(zhong)達20磅的“捕食者”相比(bi),這(zhe)種只有(you)不足一磅重(zhong)的無人機(ji)帶來的附帶損(sun)傷無疑可(ke)以降(jiang)到最低(di)。
(2)洛(luo)馬公司的超微型無人機
美國(guo)防(fang)(fang)部所屬專門負責(ze)(ze)美軍新概念武器研發的(de)(de)美國(guo)國(guo)防(fang)(fang)高級研究(jiu)計(ji)(ji)劃(hua)局與洛馬公司簽訂了一項(xiang)1700萬(wan)美元(yuan)的(de)(de)合(he)同(tong),由洛馬公司負責(ze)(ze)設計(ji)(ji)出一種(zhong)新型超級微型無人機(ji),這(zhe)種(zhong)無人機(ji)將能(neng)夠在敵方(fang)毫無知覺的(de)(de)情況下飛進室內執行偵(zhen)察任務,這(zhe)就是世界(jie)上最小(xiao)的(de)(de)無人機(ji),能(neng)有(you)多小(xiao)?僅有(you)楓樹(shu)籽(zi)那樣大(da)小(xiao)。
這(zhe)種(zhong)新型(xing)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)僅2.5cm長,最大(da)起飛(fei)質(zhi)量只有10g。根(gen)據美軍劃分,這(zhe)種(zhong)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)的形(xing)狀和大(da)小僅和一枚楓樹籽相當,可謂是一種(zhong)名(ming)副其實(shi)的超級微型(xing)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)。洛(luo)馬(ma)公司將設(she)計(ji)出這(zhe)種(zhong)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)的總(zong)體(ti)框(kuang)架,并研制出無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)的發動機(ji)(ji)(ji)、機(ji)(ji)(ji)體(ti)和飛(fei)行控制系統(tong)。
這(zhe)(zhe)種(zhong)史無(wu)(wu)前(qian)例的(de)超(chao)級微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji),體形(xing)雖小,但(dan)將(jiang)會是“五臟俱全”。除了所有(you)的(de)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)都裝備有(you)的(de)動力系統(tong)外(wai),這(zhe)(zhe)種(zhong)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)還(huan)將(jiang)配備遙感勘測儀、導航(hang)系統(tong)、成像(xiang)傳(chuan)感器和數據(ju)傳(chuan)輸(shu)系統(tong)等。美軍規(gui)劃,這(zhe)(zhe)種(zhong)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)在(zai)(zai)研制成功后(hou),將(jiang)首先用于(yu)(yu)反恐戰(zhan)場上(shang)(shang)。無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)操作員(yuan)(yuan)最(zui)遠可以在(zai)(zai)距(ju)離所要偵察(cha)(cha)(cha)地區(qu)約(yue)800m外(wai)的(de)地方放飛,無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)的(de)機(ji)身下安裝有(you)攝像(xiang)頭(tou),可通過數據(ju)鏈將(jiang)前(qian)進(jin)路線狀況(kuang)實時傳(chuan)輸(shu)給(gei)操作員(yuan)(yuan),便(bian)于(yu)(yu)操作員(yuan)(yuan)的(de)飛行操縱。在(zai)(zai)飛進(jin)室(shi)內或到達指定區(qu)域(yu)后(hou),操作員(yuan)(yuan)遙控(kong)啟動無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)上(shang)(shang)的(de)偵察(cha)(cha)(cha)裝備,開始執(zhi)行偵察(cha)(cha)(cha)任(ren)務(wu)。這(zhe)(zhe)種(zhong)超(chao)級微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)的(de)最(zui)大(da)作戰(zhan)特點是機(ji)動靈活、隱(yin)蔽性好,機(ji)身上(shang)(shang)所攜帶的(de)成像(xiang)傳(chuan)感器可使其晝夜執(zhi)行偵察(cha)(cha)(cha)和監視任(ren)務(wu)。此外(wai),超(chao)級微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)由(you)于(yu)(yu)體積小,還(huan)可偵察(cha)(cha)(cha)一些大(da)型(xing)偵察(cha)(cha)(cha)兵(bing)器無(wu)(wu)法進(jin)入的(de)區(qu)域(yu)。
以(yi)(yi)色(se)(se)列飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)(gong)司的(de)(de)“蚊(wen)(wen)(wen)(wen)1”式(shi)(shi)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)研制(zhi)始(shi)于(yu)(yu)(yu)2001年(nian)(nian)(nian),2003年(nian)(nian)(nian)1月(yue)1日(ri)首(shou)(shou)次飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。該機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)翼(yi)展(zhan)(zhan)30cm,質(zhi)量(liang)250g,續(xu)航(hang)時(shi)(shi)間40分(fen)鐘(zhong)。“蚊(wen)(wen)(wen)(wen)1.5”式(shi)(shi)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)質(zhi)量(liang)為(wei)首(shou)(shou)架樣機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)兩倍(bei),翼(yi)展(zhan)(zhan)34cm。“蚊(wen)(wen)(wen)(wen)1.5”式(shi)(shi)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)于(yu)(yu)(yu)2004年(nian)(nian)(nian)試飛(fei)(fei)(fei)成(cheng)功。二者主(zhu)要區別在于(yu)(yu)(yu)“蚊(wen)(wen)(wen)(wen)1.5”式(shi)(shi)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)可以(yi)(yi)自主(zhu)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),能(neng)按全球定(ding)位系(xi)統指示(shi)的(de)(de)航(hang)路(lu)(lu)(lu)點(dian)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),而“蚊(wen)(wen)(wen)(wen)1”式(shi)(shi)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)不(bu)具(ju)備(bei)這(zhe)種能(neng)力(li)(li)(li),因為(wei)其(qi)(qi)(qi)體積(ji)太小(xiao)(xiao),不(bu)能(neng)集成(cheng)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)控制(zhi)系(xi)統和全球定(ding)位系(xi)統。“蚊(wen)(wen)(wen)(wen)1”式(shi)(shi)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)只能(neng)無線(xian)電(dian)(dian)操縱,但配(pei)備(bei)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和提供(gong)航(hang)路(lu)(lu)(lu)點(dian)后(hou)具(ju)有自主(zhu)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)力(li)(li)(li)。自主(zhu)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)微(wei)型(xing)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)關鍵,沒有這(zhe)種能(neng)力(li)(li)(li)其(qi)(qi)(qi)工(gong)作能(neng)力(li)(li)(li)就受限制(zhi)。為(wei)了獲得飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)控制(zhi)、穩定(ding)性(xing)和航(hang)路(lu)(lu)(lu)點(dian)的(de)(de)所有參數(shu),以(yi)(yi)色(se)(se)列飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)(gong)司對(dui)“蚊(wen)(wen)(wen)(wen)1.5”式(shi)(shi)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)了大(da)約(yue)100小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)的(de)(de)試飛(fei)(fei)(fei)。“蚊(wen)(wen)(wen)(wen)1.5”式(shi)(shi)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)穩定(ding)性(xing)、質(zhi)量(liang)與其(qi)(qi)(qi)性(xing)能(neng)之(zhi)間也(ye)同樣存(cun)在折衷選(xuan)擇的(de)(de)問題,比如(ru)進(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)載荷與電(dian)(dian)池(chi)質(zhi)量(liang)之(zhi)間的(de)(de)折衷選(xuan)擇,使用10~20g的(de)(de)攝像機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)可以(yi)(yi)提供(gong)一個(ge)小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)的(de)(de)續(xu)航(hang)時(shi)(shi)間。低(di)速(su)(su)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)時(shi)(shi)的(de)(de)可控性(xing)和機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)動(dong)(dong)性(xing)也(ye)是(shi)一個(ge)急待解決(jue)的(de)(de)問題。由于(yu)(yu)(yu)這(zhe)種飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)器的(de)(de)速(su)(su)度(du)限制(zhi),它(ta)不(bu)能(neng)用于(yu)(yu)(yu)所有的(de)(de)軍(jun)事行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)動(dong)(dong),僅適于(yu)(yu)(yu)與其(qi)(qi)(qi)速(su)(su)度(du)和攝像機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)要求(qiu)相(xiang)適應的(de)(de)作戰(zhan)環(huan)境。以(yi)(yi)色(se)(se)列飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)(gong)司致力(li)(li)(li)于(yu)(yu)(yu)微(wei)型(xing)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)推進(jin)裝置(zhi)、電(dian)(dian)池(chi)以(yi)(yi)及技術模型(xing)的(de)(de)研究,旨(zhi)在提高(gao)“蚊(wen)(wen)(wen)(wen)”式(shi)(shi)無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)系(xi)統的(de)(de)性(xing)能(neng)。近期內還要利(li)用現行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)空氣動(dong)(dong)力(li)(li)(li)特性(xing)解決(jue)低(di)速(su)(su)度(du)條(tiao)件下的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)動(dong)(dong)性(xing)能(neng)問題。以(yi)(yi)色(se)(se)列飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)業公(gong)(gong)司的(de)(de)I-See無人(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)質(zhi)量(liang)不(bu)到1kg,翼(yi)展(zhan)(zhan)為(wei)2.9m,能(neng)攜載光電(dian)(dian)傳感器(電(dian)(dian)視)或者紅外傳感器,具(ju)備(bei)自動(dong)(dong)起飛(fei)(fei)(fei)和自動(dong)(dong)傳輸(shu)數(shu)據能(neng)力(li)(li)(li)。
小型化直升機(ji)已經出(chu)現,其中包括日本精工(gong)愛普生(sheng)公司研制(zhi)的“微型飛(fei)行機(ji)器(qi)人”樣機(ji),是世界(jie)最小的無人駕(jia)駛直升機(ji),質量只有9g,高度僅為2.8cm。
歐洲航(hang)空航(hang)天(tian)防務(wu)多尼爾公司(si)(si)生產的(de)Do-MAV無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)質(zhi)量(liang)約510g,翼展42cm,續(xu)(xu)(xu)航(hang)時(shi)(shi)間超過(guo)30分鐘,法國(guo)和英(ying)國(guo)已對該機(ji)(ji)(ji)進行(xing)(xing)演示論(lun)證(zheng)。英(ying)國(guo)航(hang)空航(hang)天(tian)系(xi)統公司(si)(si)對“微(wei)星”微(wei)型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)進行(xing)(xing)了進一步(bu)的(de)研制(zhi)。“微(wei)星”微(wei)型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)為三角(jiao)翼平臺,續(xu)(xu)(xu)航(hang)時(shi)(shi)間超過(guo)20分鐘。德國(guo)的(de)EMT公司(si)(si)已研制(zhi)出(chu)2種微(wei)型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji),即“扇(shan)風機(ji)(ji)(ji)”垂直起(qi)(qi)降旋翼無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)和“天(tian)皇”固定(ding)翼手持發射無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)。“扇(shan)風機(ji)(ji)(ji)”無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)執行(xing)(xing)任務(wu)半(ban)徑超過(guo)500m,續(xu)(xu)(xu)航(hang)時(shi)(shi)間超過(guo)15分鐘,起(qi)(qi)飛(fei)質(zhi)量(liang)約750g。“天(tian)皇”無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)具有類似的(de)特性,但起(qi)(qi)飛(fei)質(zhi)量(liang)約為500g。
據美國媒體報(bao)道,中(zhong)國剛剛公布了(le)其CH-901管(guan)射巡飛彈的詳細信息,一(yi)款便攜(xie)式殺手(shou)無(wu)人機,士(shi)兵可以隨身攜(xie)帶,然(ran)后現場發射,追(zhui)蹤并(bing)攻擊對(dui)手(shou)。中(zhong)國人在這領域并(bing)非是(shi)(shi)第一(yi)家,美國于2011年推出了(le)“彈簧刀”無(wu)人機并(bing)在阿(a)富汗使用了(le)它。但是(shi)(shi),這是(shi)(shi)中(zhong)國軍隊的一(yi)大舉措(cuo)。
中(zhong)國軍隊(dui)飛行五花八(ba)門的無(wu)人(ren)(ren)機(ji),從小型手推系統的巨型“神鷹”,雙機(ji)身飛機(ji)旨在(zai)遠(yuan)程探測隱形飛機(ji)。有些是(shi)(shi)西(xi)方模式仿制品(pin):在(zai)20世紀60年代(dai),中(zhong)國在(zai)其領土(tu)上(shang)空擊落美(mei)國“火(huo)蜂”無(wu)人(ren)(ren)機(ji)之后,中(zhong)國仿制它們,于(yu)1972年建造了“長虹(hong)”1無(wu)人(ren)(ren)機(ji),此外(wai),中(zhong)國的無(wu)人(ren)(ren)機(ji)商業有許多民(min)間企業。最著(zhu)名的是(shi)(shi)大疆(jiang),其在(zai)消費無(wu)人(ren)(ren)機(ji)市(shi)場占有70%的份額(e)。
雖(sui)然(ran)CH-901在亞洲防務展展示過,但(dan)是它是中(zhong)國第(di)一款(kuan)戰(zhan)術攻擊無人(ren)機。它有兩種配(pei)置(zhi),搭載不是爆(bao)彈頭就是額(e)外(wai)的攝像機和回收降(jiang)落傘。顯然(ran),這是仿制以色列(lie)像“英雄”-30神風微型無人(ren)機。這款(kuan)CH-901的起飛(fei)重量為(wei)20磅,相比之(zhi)下,美國的“彈簧刀”無人(ren)機到(dao)6磅。
大小規(gui)模(mo)的(de)(de)原因(yin)是有(you)效載荷,它可(ke)以(yi)超過6磅。雖然“彈(dan)(dan)簧刀”不(bu)足一(yi)磅彈(dan)(dan)頭(tou)是針(zhen)對打擊(ji)(ji)人(ren)員(yuan)和(he)輕(qing)(qing)型(xing)車(che)輛,但(dan)是CH-901將能(neng)夠清(qing)除更(geng)廣泛的(de)(de)各種目標。在這方(fang)(fang)面,它類似于波蘭(lan)“戰友(you)”巡飛(fei)彈(dan)(dan),其采用碎片裝(zhuang)(zhuang)藥或(huo)形裝(zhuang)(zhuang)藥彈(dan)(dan)頭(tou)武(wu)裝(zhuang)(zhuang),能(neng)夠穿(chuan)透(tou)4英寸裝(zhuang)(zhuang)甲,摧毀(hui)坦克和(he)輕(qing)(qing)型(xing)裝(zhuang)(zhuang)甲車(che)。不(bu)過,中(zhong)國的(de)(de)無(wu)人(ren)機幾乎是“戰友(you)”無(wu)人(ren)機的(de)(de)兩倍大小。一(yi)枚6磅重的(de)(de)彈(dan)(dan)頭(tou)可(ke)能(neng)無(wu)法穿(chuan)透(tou)像M1“艾布(bu)拉姆斯”主戰坦克的(de)(de)前裝(zhuang)(zhuang)甲,但(dan)在攻擊(ji)(ji)中(zhong),它可(ke)以(yi)從上方(fang)(fang)突破頂部薄(bo)裝(zhuang)(zhuang)甲。像M2“布(bu)雷德利”輕(qing)(qing)型(xing)車(che)輛便是易如反掌。
標準(zhun)的CH-901的配(pei)置是一(yi)組(zu)3架無(wu)人機(ji),1根發射管和(he)1臺控制(zhi)器(qi),具有100英(ying)鎊的總重量。中國稱之為“單兵攜帶(dai)”(大概是負載(zai)可在兩個或(huo)更多的士(shi)兵之間(jian)拆分),或(huo)者可以安裝(zhuang)在像一(yi)輛越野(ye)車的輕型汽(qi)車。據制(zhi)造商,無(wu)人機(ji)巡航速(su)度每小時(shi)為40至75英(ying)里,偵察(cha)配(pei)置的續航力為2小時(shi),作(zuo)為攻擊無(wu)人機(ji)續航力為1小時(shi),其航程約10英(ying)里。偵察(cha)版本的估計壽命為20次任務(wu)。
這款CH-901是由中(zhong)(zhong)國(guo)保(bao)利集(ji)團防(fang)務公(gong)司負(fu)責銷售,其聲稱是中(zhong)(zhong)國(guo)頂級3家(jia)防(fang)務公(gong)司之(zhi)一(yi)。2013年(nian)2月,中(zhong)(zhong)國(guo)保(bao)利技術公(gong)司(保(bao)利防(fang)務公(gong)司的一(yi)部分),因違反制裁“伊朗(lang),朝鮮(xian)和敘利亞(ya)不擴散(san)法(fa),而受到美國(guo)國(guo)務院的制裁”。但是該(gai)公(gong)司否認(ren)發生(sheng)任何違約行為。這架CH的標記表明無人(ren)機是由中(zhong)(zhong)國(guo)航(hang)天科技集(ji)團打造,其負(fu)責軍用無人(ren)機生(sheng)產2000年(nian)從CH-1到近期的CH-803。