1.1 无人机的历史及发展
无人机最早在20世纪20年代出现。1914年第一次世界大战正进行得如火如荼,英国的卡德尔和皮切尔两位将军,向英国军事航空学会提出了一项建议:研制一种不用人驾驶,而用无线电操纵的小型飞机,使它能够飞到敌方某一目标区上空,将事先装在小飞机上的炸弹投下去。这种大胆的设想立即得到当时英国军事航空学会理事长戴·亨德森爵士的认同,他指定由A.M.洛教授率领一班人马进行研制。
最初的研制是在一个名叫布鲁克兰兹的地方进行的。为了保密,该计划被命名为“AT计划”。经过多次试验,研制小组首先研制出一台无线电遥控装置。飞机设计师杰佛里·德哈维兰设计出一架小型上单翼机。研制小组把无线电遥控装置安装到这架小飞机上,但没有安装炸弹。
1917年3月,在第一次世界大战临近结束之际,世界上第一架无人驾驶飞机在英国皇家飞行训练学校进行了第一次飞行试验。可是飞机刚起飞不久,发动机突然熄火,飞机因失速而坠毁。过了不久,研制小组又研制出第二架无人机进行试验。飞机在无线电的操纵下平稳地飞行了一段时间。就在大家兴高采烈地庆祝试验成功的时候,这架小飞机的发动机又突然熄火了,失去动力的无人机一头栽入人群。
两次试验的失败,使研制小组感到十分沮丧,“AT计划”也就此画上了句号。但A.M.洛教授并没有灰心,继续进行着无人机的研制。功夫不负有心人,10年后,他终于取得了成功。1927年,由A.M.洛教授参与研制的“喉”式单翼无人机在英国海军“堡垒”号军舰上成功地进行了试飞。该机载有113千克炸弹,以每小时322公里的速度飞行了480公里。“喉”式无人机的问世在当时的世界上曾引起极大的轰动。上图为准备试飞的喉式无人机。
20世纪40年代,第二次世界大战中无人靶机用于训练防空炮手。
1945年,第二次世界大战之后将多余或者退役的飞机改装成为特殊研究用飞机或者是无人靶机,开创了近代无人机使用趋势的先河。随着电子技术的进步,无人机在担任侦察任务的角色上开始展露它的重要性。下图是改装成 F8F-1D靶机控制机的熊猫战斗机。
20世纪50~70年代的越南战争、20世纪90年代的海湾战争乃至北约空袭南斯拉夫的过程中,无人机都被频繁地用于执行军事任务。
1982年,以色列航空工业公司(IAI)首次使用无人机担任其他角色来执行军事任务。在加利利和平行动(黎巴嫩战争)时期,侦察者无人机系统曾经在以色列陆军和以色列空军的服役中担任重要战斗角色。以色列国防军主要用无人机进行侦察、情报收集、跟踪和通信。
1991年的沙漠风暴作战当中,美军曾经发射专门欺骗雷达系统的小型无人机作为诱饵,这种诱饵也成为其他国家效仿的对象。同时装备“先锋”无人机,执行炮火校正和针对伊军布雷行动的侦察任务。
1996年3月,美国国家航空航天局研制出两架X-36试验型无尾无人战斗机试验机。该机长5.7米,重88千克,其大小相当于普通战斗机的28%。该机使用的分列副翼和转向推力系统比常规战斗机灵活性更高。水平垂直的尾翼既减轻了重量,减小了拉力,也缩小了雷达反射截面。无人驾驶战斗机执行的理想任务是压制敌防空、遮断、战斗损失评估、战区导弹防御以及超高空攻击,特别适合在政治敏感区执行任务。
20世纪90年代后,西方国家充分认识到无人机在战争中的作用,竞相把高新技术应用到无人机的研制与发展上:新翼型和轻型材料大大增加了无人机的续航时间;采用先进的信号处理与通信技术提高了无人机的图像传递速度和数字化传输速度;先进的自动驾驶仪使无人机不再需要陆基电视屏幕领航,而是按程序飞往盘旋点,改变高度和飞往下一个目标。例如,2009年,由洛克希德马丁公司附属公司臭鼬工厂(Skunk Works)设计并生产的RQ-170哨兵号服役于美国空军。在阿富汗的“持久自由行动”中初次部署,飞行高度经常达到50000英尺(约合15000米)的RQ-170成为了“坎大哈之兽”。2011年5月,RQ-170参与了巴基斯坦的阿伯塔巴德(Abbottabad)突袭,美军在这里找到并剿杀了奥萨马·本·拉登。上图为RQ-170无人机。