中國(guó)工程院院士樊邦奎：無(wú)人機(jī)的六大發(fā)展方向

　　一、無(wú)人機(jī)的本質(zhì)是什么？

　　隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)生了巨大的變化。從遙控飛行器（RPV）到無(wú)人駕駛飛機(jī)（UAV），再到無(wú)人宇宙空間監(jiān)視（UAS），無(wú)人機(jī)技術(shù)已然邁向了一個(gè)新的高度。美國(guó)白宮軍事顧問(wèn)、機(jī)器人專(zhuān)家辛格曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，機(jī)器人的本質(zhì)就是機(jī)器。中國(guó)工程院院士、自動(dòng)化和人工智能專(zhuān)家李德毅也說(shuō)過(guò)，未來(lái)汽車(chē)的三個(gè)功能將是感知、認(rèn)知和行動(dòng)。無(wú)人機(jī)即是機(jī)器，也要具備汽車(chē)的三個(gè)要素，因此無(wú)人機(jī)也叫做空中機(jī)器人。

　　空中飛行器具有怎樣的發(fā)展規(guī)律呢？過(guò)去，有人機(jī)一統(tǒng)天下，下一步，無(wú)人機(jī)將會(huì)對(duì)有人機(jī)做出重要補(bǔ)充。未來(lái)一段時(shí)間，無(wú)人機(jī)和有人機(jī)相互依存，協(xié)同發(fā)展，最后我們期待著無(wú)人機(jī)一統(tǒng)天下。

　　在近幾年的局部戰(zhàn)爭(zhēng)中，無(wú)人機(jī)的使用品種和架次急劇增加，這引發(fā)了全世界研制無(wú)人機(jī)的熱潮。那么，目前的無(wú)人機(jī)都在往哪個(gè)方面發(fā)展呢？在這里，從六個(gè)方面來(lái)一覽無(wú)人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。

　　二、無(wú)人機(jī)的六大發(fā)展方向

　?。ㄒ唬┮詰?zhàn)場(chǎng)偵查和查打結(jié)合為主要目的，大力發(fā)展查打和偵查結(jié)合的無(wú)人機(jī)。在美國(guó)無(wú)人機(jī)的發(fā)展路線圖中，無(wú)人機(jī)被分為小中大和無(wú)人作戰(zhàn)四種類(lèi)型，完成的任務(wù)也被分為十八種。其中，偵查、精確目標(biāo)定位和指示總是排在第一位和第二位。

　　現(xiàn)在，無(wú)人機(jī)肩負(fù)著國(guó)家哨兵的重任。世界上裝備的無(wú)人機(jī)中大約80%都是偵察機(jī)，具體工作包括圖像偵查（可見(jiàn)光、紅外、光譜、雷達(dá)、激光）、信號(hào)偵查、氣象水文、磁、核生化等等。將偵查和打擊兩種模式結(jié)合在一起，能夠很好的實(shí)現(xiàn)“發(fā)現(xiàn)即摧毀”的作戰(zhàn)模式。這種將武器打擊模塊嵌入到偵查無(wú)人機(jī)中的解決思路備受軍方關(guān)注。像捕食者、獵人和死神這樣的無(wú)人偵查機(jī)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用這種模式。

　?。ǘ┮曰鹆Υ驌艉涂罩袑?duì)抗為主要需求，大力發(fā)展無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)。例如，像人們比較熟悉的X47B，它是在美國(guó)福特級(jí)航母上配套使用的無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)，還有由法國(guó)牽頭，六國(guó)共同參與研制的“神經(jīng)元”無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)。另外，還有英國(guó)“雷神”和俄羅斯“電鰩”。

　?。ㄈ┮蕴胤N偵查和“蜂群”作戰(zhàn)為主要目標(biāo)，大力發(fā)展微小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。微型和小型無(wú)人機(jī)都有嚴(yán)格的定義，比如美國(guó)規(guī)定，微型無(wú)人機(jī)是指外形尺寸介于鷹和大型蝗蟲(chóng)之間的無(wú)人機(jī)，小型無(wú)人機(jī)是指起飛總重量大于2.3KG，小于25KG的無(wú)人機(jī)。

　　近年來(lái)，隨著新型技術(shù)的出現(xiàn)，微小無(wú)人機(jī)出現(xiàn)了異軍突起的現(xiàn)象?，F(xiàn)在，人們可以看到各類(lèi)小型機(jī)，例如像蚊子和蝴蝶這樣的昆蟲(chóng)仿生無(wú)人機(jī)。為什么要研制這樣的無(wú)人機(jī)呢？這樣的無(wú)人機(jī)可能在民用方面有很多的用處，但是，它主要是在軍事領(lǐng)域應(yīng)用在特種部隊(duì)“蜂群”作戰(zhàn)上。

　　“蜂群”作戰(zhàn)已經(jīng)成為了美軍重要的發(fā)展方向，從2015年3月開(kāi)始，美國(guó)海軍就已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試低成本無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)技術(shù)（LOCUST）。該項(xiàng)目采用廉價(jià)的“郊狼”型無(wú)人機(jī)重量在6KG左右，時(shí)速到到145公里，由無(wú)人機(jī)大炮接連發(fā)射升空。

　　“郊狼”型無(wú)人機(jī)

　　目前，已經(jīng)測(cè)試9架無(wú)人機(jī)自主編隊(duì)飛行，計(jì)劃2016年夏季進(jìn)行30架規(guī)模的蜂群作戰(zhàn)測(cè)試。

　?。ㄋ模┮孕滦蛣?dòng)力技術(shù)為主要突破，大力發(fā)展超高速無(wú)人機(jī)和超長(zhǎng)航時(shí)系統(tǒng)。超高速無(wú)人機(jī)一般是指巡航速度大于5馬赫的無(wú)人機(jī)（1馬赫大約是1200公里/小時(shí)），這種無(wú)人機(jī)需要通過(guò)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)和超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)組合實(shí)現(xiàn)超高速飛行。超長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)一般是指續(xù)航時(shí)間在48小時(shí)以上的無(wú)人機(jī)。這個(gè)層次的無(wú)人機(jī)和人們通常所說(shuō)的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)在超長(zhǎng)航時(shí)上的概念是完全不一樣的，它的動(dòng)力能源問(wèn)題將通過(guò)太陽(yáng)能、燃料電池、氫發(fā)動(dòng)機(jī)和核動(dòng)力來(lái)解決長(zhǎng)航時(shí)的問(wèn)題。

　　例如，在氫發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)方面，美國(guó)波音公司研制的創(chuàng)造性的液氫動(dòng)力無(wú)人機(jī)——“鬼眼”，它采用兩臺(tái)2.3升4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可以產(chǎn)生150匹馬力?？稍?萬(wàn)米高空持續(xù)飛行4天，持續(xù)執(zhí)行監(jiān)視和偵察任務(wù)。而且它非常環(huán)保，產(chǎn)生的副產(chǎn)品只有水。這款無(wú)人機(jī)已于2012年6月實(shí)現(xiàn)首飛，繼續(xù)在加利福尼亞州愛(ài)德華茲空軍基地測(cè)試。

　　“鬼眼”無(wú)人機(jī)

　　在核動(dòng)力長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)方面，美國(guó)科學(xué)家已經(jīng)完成了新一代核動(dòng)力無(wú)人機(jī)的理論和可行性研究。核動(dòng)力新技術(shù)不僅能讓無(wú)人機(jī)連續(xù)飛行時(shí)間從“天”增加到“月”，還能給無(wú)人機(jī)武器、控制等系統(tǒng)增加動(dòng)力。因其超長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間，能大大減少后勤支持成本。目前正在開(kāi)展提高核反應(yīng)堆安全性的相關(guān)工作，未來(lái)必將給無(wú)人機(jī)動(dòng)力技術(shù)帶來(lái)革命性的變化。