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美國:軍隊(duì)微小型無人機(jī)或成反恐力量倍增器

發(fā)布日期:2015-12-11??來源:中國網(wǎng)我要投稿我要評論
       美國《國防》雜志刊登亞斯明•塔德杰德赫的文章,簡要介紹了美國研制、使用和發(fā)展小型與微型無人機(jī)的情況。

在過去10多年的戰(zhàn)爭中,美國軍隊(duì)接收了數(shù)量眾多(大概有數(shù)千架)的無人駕駛飛行器(簡稱無人機(jī)),其類型從重量達(dá)數(shù)噸以上的大型無人機(jī)系統(tǒng),到可以裝進(jìn)士兵的背包或者口袋里的小型與微型無人機(jī)系統(tǒng)。正是這些微小型無人機(jī)系統(tǒng)(重量通常在10公斤以下)可以迅速部署,在部隊(duì)執(zhí)行任務(wù)時(shí),能夠在不太高的空中飛行,觀察和收集信息情報(bào)。

美國的有關(guān)專家對《國防》雜志的記者說,雖然美國的國防預(yù)算在下滑,但是微小型無人機(jī)這種有效的收集情報(bào)、監(jiān)視和偵察數(shù)據(jù)的工具,將繼續(xù)是美國武裝部隊(duì)優(yōu)先考慮的重要內(nèi)容。

美國陸軍納蒂克士兵研究、發(fā)展與工程中心(簡稱NSRDEC,位于馬薩諸塞州)的軍事代表查爾斯•H•梅上校說,美國軍方要求微小型無人機(jī)具有足夠的強(qiáng)度。“由于微小型無人機(jī)必須被舉起進(jìn)行發(fā)射,如果它們達(dá)不到足夠的強(qiáng)度,非常脆弱,在舉起進(jìn)行發(fā)射時(shí)就可能被損壞。許多此類無人機(jī)看起來非常精致,很先進(jìn),很酷,但是它們的強(qiáng)度都不夠,不太堅(jiān)固,難以在戰(zhàn)場上固有的惡劣環(huán)境中有效使用。”例如在敘利亞、伊拉克和阿富汗等國家的不利環(huán)境中,可以發(fā)現(xiàn)許多小型無人機(jī)系統(tǒng)面臨很大的挑戰(zhàn)。

最終,美國陸軍納蒂克士兵研究、發(fā)展與工程中心希望這些微小型無人機(jī)系統(tǒng)能夠增加士兵在戰(zhàn)場上的態(tài)勢感知和保護(hù)能力。美國陸軍的一位發(fā)言人杰夫•西斯托說:“在納蒂克實(shí)驗(yàn)室,我們正在為單個(gè)士兵進(jìn)行這方面的研究。我們正在尋找提高士兵在戰(zhàn)場上的視力與聽力的方法。”

美國陸軍并不是美國唯一一個(gè)研究利用微小型無人機(jī)收集情報(bào)、監(jiān)視與偵察數(shù)據(jù)的軍種。2014年8月,美國海軍提出了一項(xiàng)小型垂直起降無人機(jī)系統(tǒng)的請求信息。這項(xiàng)請求信息表示,小型無人機(jī)系統(tǒng)的重量應(yīng)該在5至20磅(相當(dāng)于2.27至9.07公斤)之間;這些無人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該能夠在白天和晚上的軍事行動(dòng)期間,并在所有環(huán)境條件下,提供情報(bào)、監(jiān)視與偵察數(shù)據(jù);它必須是輕量級的,可以準(zhǔn)備好隨時(shí)使用,能夠提供通過光電和紅外傳感器獲得的實(shí)時(shí)全運(yùn)動(dòng)視頻圖像;此外,它必須便于單個(gè)士兵攜帶,可重復(fù)使用和非常堅(jiān)固,足以在各種不同條件的地區(qū),如那些含有巖石的地區(qū)、不平坦地形、城市地區(qū),森林地區(qū)或者海洋環(huán)境中操作使用。

挪威的一家私營無人機(jī)制造公司——Prox Dynamics公司研制成功一種名為“PD-100黑黃蜂”的微型無人機(jī),它類似于一架能夠在飛行中收集情報(bào)、監(jiān)視與偵察數(shù)據(jù)的微型直升機(jī),其葉片長度只有4英寸(相當(dāng)于10厘米)。這種無人機(jī)的體積非常小,重量只有18克,可以裝入口袋中,只需要短短數(shù)秒鐘就可以起飛,并且很快就能在遙控裝置的控制下抵達(dá)預(yù)定的位置。它主要通過地面遙控操作飛行,并通過微型電傳飛行控制系統(tǒng)保持平穩(wěn)。其飛行速度為32公里/小時(shí),持續(xù)飛行時(shí)間約25分鐘,最大航程為1.6公里,并且可以在持續(xù)風(fēng)速達(dá)每小時(shí)28公里的強(qiáng)風(fēng)中飛行。Prox Dynamics公司的總經(jīng)理、挪威陸軍退役準(zhǔn)將阿恩•斯克杰爾佩說,“PD-100黑黃蜂”微型無人機(jī)配備了三個(gè)可以觀察130度的固定攝像頭,用戶可以利用無線電方式向控制單元傳送收集到的實(shí)時(shí)視頻或者拍照的圖像。“這種微型無人機(jī)中沒有數(shù)據(jù),如果它墜毀了,或者被其他人取走,它里面什么信息也沒有,因此具有使用安全的特點(diǎn)。”“PD-100黑黃蜂”微型無人機(jī)可以用于執(zhí)行多種飛行任務(wù),包括收集情報(bào)、監(jiān)視與偵察數(shù)據(jù)以及建筑物清查和目標(biāo)定位等。據(jù)報(bào)道,迄今為止,挪威Prox Dynamics公司已經(jīng)生產(chǎn)了3000余架“PD-100黑黃蜂”微型無人機(jī),供軍方和地方客戶采購使用,每架“PD-100黑黃蜂”微型無人機(jī)的價(jià)格約為20萬美元。Prox Dynamics公司還正在對這種微型直升機(jī)進(jìn)行改進(jìn),以延長其持續(xù)航行時(shí)間以及提高它的其它性能。

英國陸軍于2011年簽署了一份采購200架“PD-100黑黃蜂”微型無人機(jī)的合同,然后于2013年將部分這種微型無人機(jī)部署在阿富汗戰(zhàn)場,用于執(zhí)行偵察、狙擊手定位以及對建筑物和洞穴進(jìn)行搜索等任務(wù)。斯克杰爾佩說,“英國陸軍在作戰(zhàn)中使用PD-100黑黃蜂微型無人機(jī)已經(jīng)有兩年時(shí)間,并且提供了很好的反饋信息。英國人非常清楚,這種微型無人機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)拯救了許多人的生命,而且增強(qiáng)了部隊(duì)的保護(hù)和態(tài)勢感知能力。”

英國陸軍使用“PD-100黑黃蜂”微型無人機(jī)取得成功,也引起了其他國家軍隊(duì)的關(guān)注和興趣,其中包括美國軍隊(duì)。當(dāng)英國陸軍在阿富汗部署“PD-100黑黃蜂”微型無人機(jī)之后不到一年的時(shí)間,美國陸軍就簽署了采購“PD-100黑黃蜂”微型無人機(jī)的合同,計(jì)劃提供給特種作戰(zhàn)部隊(duì)使用。據(jù)報(bào)道,2015年上半年美國陸軍的特種作戰(zhàn)部隊(duì)已經(jīng)獲得多架“PD-100黑黃蜂”微型無人機(jī),目前正在對其測試。

總部位于弗吉尼亞州北部費(fèi)爾法克斯市的美國國防和航空航天市場分析公司——蒂爾集團(tuán)的企業(yè)分析部門主管菲爾•芬尼根說,在未來,對小型無人機(jī)的大規(guī)模采購項(xiàng)目將會(huì)減少,但是仍然有采購機(jī)會(huì)。軍隊(duì)不僅會(huì)通過提高有效載荷和完善數(shù)字化等措施來改進(jìn)小型無人機(jī)系統(tǒng),而且也會(huì)采購一些額外的小型無人機(jī)以便使部隊(duì)有更多的選擇,他說。“最終,美國陸軍希望建立一個(gè)小型無人機(jī)系統(tǒng)家族。”芬尼根說。這可能包括13磅(約6公斤)重的“美洲獅”無人機(jī),4磅(約1.8公斤)重的“大烏鴉”無人機(jī)甚至更輕的無人機(jī)系統(tǒng)。“這將使小型部隊(duì)單位在他們使用的無人機(jī)類型方面有更大的靈活性。”

 盡管微型無人機(jī)取得了一些進(jìn)展,但是它們的發(fā)展仍然處于早期階段,總部位于美國康涅狄格州新城的營銷咨詢公司的國際預(yù)測資深防務(wù)分析師拉里•迪克森說。“微型無人機(jī)都正在發(fā)展,但是它們?nèi)匀惶幱谄鸩诫A段。它們還正在接受測試。它們所能擔(dān)負(fù)的任務(wù)還非常有限。”他說。

制造微小型無人機(jī)的公司仍然需要解決如何增加無人機(jī)的有效載荷和能夠在各種環(huán)境下使用的問題。例如,當(dāng)微小型無人機(jī)在有風(fēng)的條件下飛行時(shí),它的電池電量是否足夠,迪克森說。此外,微小型無人機(jī)必須有足夠的強(qiáng)度。“因?yàn)椴筷?duì)一些人員有時(shí)會(huì)對其所使用的工具粗手粗腳,所以微小型無人機(jī)一定要制作得非常堅(jiān)固耐用。”他說。迪克森預(yù)計(jì)特種作戰(zhàn)部隊(duì)可能在未來10年內(nèi)普遍使用微小型無人機(jī)。“到21世紀(jì)30年代,更大規(guī)模的地面部隊(duì)將應(yīng)用這種技術(shù)。”迪克森說。“最終,微小型無人機(jī)甚至可以被用來觀察和監(jiān)視整個(gè)被占領(lǐng)的城市。到時(shí)可以實(shí)現(xiàn)這樣一種目標(biāo):這些微小型無人機(jī)系統(tǒng)本身發(fā)射出去或者從飛機(jī)上拋下,然后盤旋在一座城市的上空,給使用者提供所發(fā)生的一切事情的信息。”

只要有必要在戰(zhàn)場上進(jìn)行監(jiān)視,就將有對微小型無人機(jī)的需求,總部位于美國加利福尼亞州蒙羅維亞市的全球最大的無人機(jī)制造商之一 ——美國Aero Vironment公司的市場營銷和通信副總裁史蒂夫•吉特林說。微小型無人機(jī)系統(tǒng)“具有非常獨(dú)特的功能,能夠在合適的時(shí)間和地點(diǎn)把收集到的信息提供給需要的人手中。而大型無人機(jī)系統(tǒng)比較稀少,飛得更遠(yuǎn),也更加昂貴,而且位于前線的人員并不總是可以使用它們。”吉特林說。

Aero Vironment公司制造了多種小型和微型無人機(jī),包括美軍使用最多的名為“大烏鴉”、“美洲獅”和“黃蜂”的小型與微型無人機(jī)。下面簡要介紹這三種無人機(jī):

“大烏鴉”無人機(jī)長度3英尺(約0.91米),翼展55英寸(約1.4米),重量4.2磅(約1.91 公斤),飛行速度為每小時(shí)28至60英里(約45至96公里),航程6.2英里(約10公里),實(shí)用升限(即最大飛行高度)15000英尺(約4572米),續(xù)航時(shí)間60至90分鐘,可攜帶紅外攝像機(jī)和數(shù)據(jù)鏈。2004年底,“大烏鴉”無人機(jī)正式裝備美國部隊(duì)。2009年對其數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行了升級,由模擬信號(hào)改為數(shù)字信號(hào),使其工作狀態(tài)更加安全可靠。近期美軍開始將“大烏鴉”無人機(jī)的固定式攝像裝置升級為萬向架支座攝像裝置,這種新設(shè)計(jì)使無人機(jī)在飛行中可以對目標(biāo)區(qū)域保持有效觀察視角,作戰(zhàn)運(yùn)用更為靈活。

“美洲獅”無人機(jī)是美國陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)使用的一種比“大烏鴉”無人機(jī)更大的小型無人機(jī),重量5公斤多。2003年10月,美國Aero Vironment公司推出了增強(qiáng)型RQ-20A“美洲獅”AE小型無人機(jī)系統(tǒng),其增強(qiáng)的功能包括:1、先進(jìn)的推進(jìn)系統(tǒng)和智能電池技術(shù)——更強(qiáng)大的推進(jìn)系統(tǒng)使該無人機(jī)具有較長的續(xù)航能力,智能電池可提供超過3個(gè)半小時(shí)的持續(xù)飛行時(shí)間,在現(xiàn)役“美洲獅”AE無人機(jī)的基礎(chǔ)上提高了75%。為了增加任務(wù)靈活性,多功能的智能電池未來還可以和諸如太陽能、燃料電池等先進(jìn)的電源進(jìn)行整合使用。2、輔助任務(wù)載荷艙——具有快速、方便地整合先進(jìn)任務(wù)載荷的能力,同時(shí)保留現(xiàn)役“美洲獅”無人機(jī)的彩色和熱成像攝像機(jī)。3、精密導(dǎo)航系統(tǒng)與輔助的GPS(全球定位系統(tǒng))——具有更高的定位精度和系統(tǒng)可靠性。4、增加耐用性——機(jī)身經(jīng)過重新設(shè)計(jì),包括結(jié)構(gòu)加固,改進(jìn)了空氣動(dòng)力特性,使該無人機(jī)在各種環(huán)境中更具耐久性。增強(qiáng)型“美洲獅”AE無人機(jī)已經(jīng)于2014年提供給美國部隊(duì)使用。該機(jī)重約6.1公斤,使用全防水材料,可單兵攜帶,2人可以在幾分鐘內(nèi)組裝完畢,其飛行距離可以達(dá)到15公里,并可在海上或陸地手?jǐn)S發(fā)射、操作和回收。

“黃蜂”無人機(jī)是美國特種部隊(duì)使用的一種微型無人機(jī),主要用于執(zhí)行偵察、目標(biāo)指示、火力校射和損失評估等任務(wù)。這種無人機(jī)的參數(shù)為:翼展28.5英寸(72.3厘米),長度10英寸(25.4厘米),重量1磅(453克),飛行速度每小時(shí)20至40英里(約32至64公里),飛行時(shí)間45分鐘,無線電遙控范圍5000米,工作高度500英尺(152米)以上。“黃蜂”無人機(jī)是美軍目前使用的最小的無人機(jī),它裝有2臺(tái)微型攝像機(jī),設(shè)定好程序后可以自動(dòng)往返執(zhí)行任務(wù),可收集和向操縱員實(shí)時(shí)傳遞情報(bào)。機(jī)上電動(dòng)機(jī)的電源為太陽能電池,其雙葉螺旋槳能夠在飛行中保持安靜。

吉特林指出,由于上述三種小型和微型無人機(jī)系統(tǒng)便于地面部隊(duì)隨身攜帶,其數(shù)量已經(jīng)占到美國國防部整個(gè)無人機(jī)總數(shù)的85%以上。“如果部隊(duì)人員需要知道山脊以外、墻的后面和車隊(duì)前面正在發(fā)生什么事情,他們就可以使用這些小型和微型無人機(jī)進(jìn)行觀察,從而獲得所需要的信息。”吉特林說。

Aero Vironment公司還與美國國防部高級研究計(jì)劃局(簡稱DARPA)合作,用時(shí)5年,耗資400萬美元,在2011年研制成功一種名為“蜂鳥”(Hummingbird)的微型無人機(jī)。這種微型無人機(jī)的外形類似蜂鳥這種動(dòng)物,并且模仿其翅膀撲翼飛行,可以在不引起懷疑的情況下飛行接近目標(biāo)。“蜂鳥”微型無人機(jī)重量僅19克,翼展為16厘米。在進(jìn)行飛行表演時(shí),這種“蜂鳥”微型無人機(jī)以每小時(shí)近20公里的速度飛進(jìn)和飛出一座建筑物,抵御住速度為每小時(shí)近10公里的風(fēng),飛行時(shí)間持續(xù)8分鐘。吉特林說,“蜂鳥”微型無人機(jī)現(xiàn)在是一種技術(shù)驗(yàn)證機(jī),但是Aero Vironment公司正在尋找可以將其變成實(shí)用產(chǎn)品的機(jī)會(huì),雖然它的最終版本可能不再像一只蜂鳥。美軍高層希望利用這種微型無人機(jī)悄悄潛入戰(zhàn)區(qū),用它的微型照相機(jī)偵察敵軍的位置,并最終把它部署到農(nóng)村和城市環(huán)境里。

2014年9月,Aero Vironment公司宣布,它已經(jīng)收到了美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的訂購價(jià)值近2180萬美元的RQ-12“黃蜂AE”小型無人機(jī)的合同。據(jù)該公司的一份新聞稿稱,“黃蜂”無人機(jī)將被列入美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的下一代小型無人機(jī)系統(tǒng)家族。吉特林說,除了軍事用途,他還看到一個(gè)新興的小型和微型無人機(jī)民用市場。如“蜂鳥”等微型無人機(jī)可能應(yīng)用到災(zāi)害搜救以及農(nóng)業(yè)等許多領(lǐng)域,他說。

迪克森說,對于無人機(jī)制造商來說,對外銷售也將是一個(gè)好消息。如以色列等國家可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)特別有用,他指出。

“由于會(huì)發(fā)生許多城市作戰(zhàn)以及反叛亂分子之類的戰(zhàn)爭,這些環(huán)境將有助于促進(jìn)小型與微型無人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展。”迪克森說。對于許多部隊(duì)單位來說,小型與微型無人機(jī)系統(tǒng)可能是一個(gè)力量倍增器。

 

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