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从自杀式袭击到统治整个天空:无人机的百年战场发展史

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发表于 2022-10-25 13:01:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
近日,埃菲社发布消息称,土耳其研发的TB-2攻击型无人机在中亚地区热销,已获得13个国家的采购订单,包括卡塔尔、乌克兰、波兰、阿塞拜疆、利比亚、土库曼斯坦和摩洛哥等国家。近年来,军用无人机在战争中运用越来越广泛,其发挥的作用也越来越大。今天,看航空就带大家盘一盘无人机的百年战场发展史。

从无人自杀轰炸机到巡航导弹

无人机(Unmanned Aerial Vehicles)通常是指通过远程指令实现无人驾驶的空中飞行器。它在历史上出现的时间非常早,1914年美国斯佩里父子研制出飞机的自动驾驶仪,1917年无线电远程控制技术开始应用在飞机上,当这两种技术相遇之后,在“用武器代替人去牺牲”的强烈战场需求下,无人机时代的到来就是水到渠成的必然结果。

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“凯特琳虫”自杀式无人机

1918年,第一种军用无人机“凯特琳虫”出现,它能携带85千克左右的炸药。但是由于当时导航技术的限制,这种飞机的实用性基本等于零——技术人员要根据起飞地点和目标的距离,计算飞机飞过去发动机会转多少圈;当设定的圈数到了之后,飞机就会坠向目标完成“投弹”过程。这种不靠谱的设计当然未能实用化。

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V-1,最早的巡航导弹,极大程度保留了传统飞机的外形特征

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TDR-1无人机,介于有人机和无人机之间的一种奇特型号

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V-1巡航导弹被纳粹德国用于攻击英国,英国针对性发起了战斗机拦截V-1巡航导弹的作战,成为历史上最早的反导战斗

无人机的真正使用源于二战期间,德国的V-1巡航导弹就是最为著名的代表。而美国也出现了将B-17轰炸机改装为携带爆炸弹药的TDR-1自杀式无人攻击机,但是这个“无人”要打个折扣,它在前半程需要飞行员进行炸弹设置并中途离机跳伞——肯尼迪家族的长子约瑟夫就是在1944年因为执行这种任务而遇难。

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“战斧”巡航导弹

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2017年美国对叙利亚进行打击,59枚“战斧”有58枚命中44个目标

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英国“火影”巡飞弹精度测试,其实就是一次性的自杀无人机

自杀式无人机在二战后发展非常迅速并取得巨大成功。实际上早在近年来的无人机热潮出现之前,无人机早已成为军事强国战略打击力量的核心组成部分——今天所有的巡航导弹类产品,包括那些发射之后在战场上空盘旋游弋、发现目标之后再俯冲攻击的巡飞弹,实际上全都是无人机的一个特化分支。

侦察至今是无人机在战场上最核心的功能之一

有效的战场信息获取能力,是一切战术分析和指挥决策的基石。在二战之后,无人机发展出来的最核心功能之一,就是取代载人侦察机,执行各种危险性极高,或者超出人耐受极限(比如超长时间连续飞行)的侦察任务。直到今天,这都是无人机最核心的功能之一。

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黑色大黄蜂”侦察无人机系统

无人侦察机的能力发展,可以粗略的划分为三个阶段:

早期阶段

侦察能力主要是通过胶卷相机记录信息实现的。由于要回收胶卷后进行冲洗才能得到图像,因此这种侦察的实时性很差,无法满足一些对于时间非常敏感的情报需求。

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美国“火蜂”无人机。在1965至1975年的越南战争中,无人机提供的侦察情报达到了美军情报总量的80%以上

中期阶段

由于电子、光电和通信技术的进步,无人机可以使用白光/红外摄像头、雷达等设备观察地面,并将画面实时传输至后方的地面站。此外,它也开始能承担起电子侦听等任务。

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“全球鹰”无人机,用于取代U-2侦察机。U-2曾多次被击落并导致飞行员死亡或被俘

后期阶段

通过搭载更先进的光电设备等,无人机能对地面目标进行复杂的识别、跟踪、测量;结合自身的位置和飞行姿态信息,解算出目标的精确位置信息。而后方的友军单位一旦接收到目标的精确位置信息,便可以立即发射武器将其摧毁,极大地提高了自身安全性和作战效率。

直到现在,侦察都是无人机最核心最重要的功能,而且产品类型最为丰富。既有用于步兵局部战斗、仅有蜂鸟大小的掌中无人机;又有“全球鹰”这样体型庞大、用于战略侦察的大型飞机。

察打一体化无人机彻底改变了低烈度战场的作战方式

20世纪90年代之后,随着电子和光电技术的进步;在传统侦察无人机的基础上,添加火力控制系统和武器装备开始流行了起来。这使得无人机在侦察过程中,一旦发现目标,就能第一时间投放武器将其摧毁。

从作战概念上说,这绝对算不上创意,倒不如说是近百年来渴望已久的功能。但在相关技术不够成熟之前,各种传感器和火控、高速通信设备庞大、笨重、昂贵;勉强攒出来的攻击无人机可以完成技术验证类的科研试验任务,但实际使用中的效费比,远远比不上传统的载人战术飞机和武装直升机。

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伊拉克曾在社交平台上公开无人机所拍摄下的监视画面,该机当时正在执行针对恐怖分子的攻击任务

90年代后兴起的察打一体无人机,主要以中高空、长航时的中小型平台为主;制造和使用成本都很低,而且在天上的滞空时间非常长。这些特点使它能以很低的成本,维持对广阔区域内的长时间战场监视和打击。

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在近年的亚美尼亚和阿塞拜疆战争中,阿方展示其无人机单向杀伤摧毁地面的亚方装甲目标

对于作战能力不高,尤其是缺乏先进防空手段和强力电子战能力的军事力量来说,这种察打一体的无人机就像是天空中的死神一样:既难对其发起有效的还击,而且即便打下来几架无人机,对敌方来说也根本不算什么大损失。

这种全天候战场监视、实时精确打击、单向杀伤的能力,使得察打一体无人机在近年来,完全改变了治安战、反恐战、游击战等传统低烈度战斗的作战规律。

现阶段的察打一体无人机发展程度还较为有限,实际上无法适应强国之间的高烈度战争。在未来随着技术进步,无人化的隐身侦察/攻击无人机一定会出现并被广泛装备。

远期的未来,空战将会是无人机的天下

在近百年的发展过程中,建设、维持高水平空中力量的最大难点之一,始终在于人。任何一个合格的战斗机飞行员,都是从庞大的人群中精挑细选、历经极高淘汰率的选拔、接受漫长的技能培训而养成的。

特别是高水平的战斗机飞行员,传统上每年需要200小时以上的真机飞行训练来维持战斗力水平;即使是在近年来训练体系优化、大量训练可以在地面完成后,这个时间也不能低于150小时。

这种昂贵的维持成本,使得战斗机飞行员像金子一样昂贵,而且难以补充。而且早在几十年前,人的生理耐受极限,就已经是飞行器设计中限制飞行性能指标的关键瓶颈。不论从哪个角度来看,无人战斗机取代传统载人战斗机,都是极其强烈需求驱动下的远期必然趋势。

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欧洲“神经元”无人机

从目前的技术条件看

无人战斗机发展所需的绝大部分设计制造技术均已十分成熟。现有专用无人战斗机在平台本身上并没有技术性突破,只是在不考虑载人需求后,通过取消座舱、变更性能指标等设计,能获得更好的效费比。

无人战斗机,目前面临的最核心问题在于现阶段的人工智能水平尚不足以支持无人机像人一样,能可靠地完成战场上的独立判断和决策能力——比如在遭遇强烈电子干扰,导致与后方通信中断、传感器信息无法获得足够信息或者只能提供错误信息的不利环境下。

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无人靶机QF-16

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QF-16的反导弹机动试验

一旦相关技术得到突破,战斗机无人化将不存在任何障碍;极端的说,不过是给现有的载人战斗机加装一台专用计算机、修改相关软件的工作罢了。而且这种能有效利用现有装备的改装,一定会在未来的过渡阶段普遍存在。

从现在的发展趋势看

由基于载人战斗机作为关键指挥节点的有人机/无人机协同作战技术,将很快进入实用化阶段。而随着技术的进一步发展和成熟,无人战斗机承担的任务比重和权限将会越来越大并成为绝对主流,载人战斗机将不断改装为无人战斗机并逐渐退出装备序列。

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