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发信人: dragon (猎鹰), 信区: Green
标 题: 美国的战术无人机
发信站: 紫 丁 香 (Mon Oct 11 19:12:50 1999), 转信
美国的战术无人机
美国历来十分重视无人机的研究,自1993年以来,国防部花在无人机上的钱已达25亿美元
,而且在1999-2003财政年度的5年中,还将投入20亿美元用于无人机的研制及采购,这
大大高于对水下及地面机器人的投入。
无人机历史的转折点
尽管二战以后,美军在越南及朝鲜战争中都使用过无人机,但在1991年的海湾战争之前
,有人侦察机始终是战场侦察的主体,无人机只是一种辅助的侦察手段。
然而,海湾战争改变了这一情况。在海湾战争中,要在茫茫的沙海中找到伊军隐蔽的飞
毛腿导弹及其它目标,侦察机必须在大漠上空往返飞行,长时间暴露于伊军的防空火力
之下,这对飞行员来说是非常危险的。因此,无人机便承担了这一艰巨的任务。当时美
军使用最多的是先锋无人机(Pioneer),该机是1985年由以色列飞机工业公司研制并由美
国的AAI公司生产的,海军及海军陆战队采购了9个先锋无人机系统(每个系统8架无人机
及相应的地面装置)。海湾战争期间,美军在海湾地区总共部署了6个先锋无人机连,共
出动了522架次,飞行1640小时,不论白天黑夜,总有一架先锋无人机由密苏里号或威斯
康星号战舰上起飞,在海湾上空盘旋侦察。这种无人机的翼展为5.15米,重210公斤,负
载45公斤,航速130公里/小时,最大飞行高度4572米,续航时间9小时。它可在1.5~2.
5公里的高度上拍摄符合战场指挥员要求的图像,并把它们传送给舰上的指挥中心。在整
个战争期间,先锋无人机发现了伊军的大量目标,成了海湾战争中的英雄。连伊军也承
认它的作用,特别是在为炮兵指示目标方面。那时,每当伊军见到先锋无人机,接踵而
来的就是猛烈的轰击。可以说,海湾战争是无人机发展史上的一个转折点,无人侦察机
首次处于战场侦察的主导地位。
截至1999年2月25日,先锋无人机总共飞行了18842小时。原计划它1991年就要退役,但
由于后继的无人机一直搞不出来,先锋无人机的服役期一再延长,国防部打算将它延长
到2003年。美国对该无人机也作了不少改进,例如,它的新的前视红外装置可提供自动
跟踪能力及飞行中选择传感器的能力,且价格降低了40%。过去先锋机白天侦察完要进
行夜间侦察时,必须降落更换夜间侦察仪器,但改进后,可通过一个开关,在地面上控
制无人机昼夜侦察装置的转换。
陆军的无人机计划
陆军是美国最早开始研制无人机的军种,先后研制过天鹰、猎人及前驱三种战术无人机
。历经18年,花费了近20亿美元,然而,今天,海军有先锋无人机,空军有掠夺者无人
机,陆军却是美国各军种中唯一没有自己实战用的无人机的军种。
早在1979年,陆军就开始了美国第一项真正重大的无人机研究计划,研制天鹰(Aquila)
小型战术无人机。后因它的研制费用太高、拖的时间又长,还碰到了许多技术困难,终
于于1987年取消了这项计划,其时它已花了10亿美元,如果再采购预计的376架无人机,
还要再花11亿美元。
1988年,由无人机联合计划办公室牵头,陆军开始研制猎人(Hunter)短程无人机,该机
的翼展为9米,重量770公斤,负载112公斤,速度205公里/小时,最大飞行高度5182米,
续航时间10小时。它可昼夜侦察,为师和军级指挥员提供情报。在试飞中,由于软件、
数据链路、发动机等一系列问题,多次发生坠毁事件,这项计划终于于1995年被取消。
尽管猎人无人机的航程短,图像传输困难,1993年国防部还是拨出1.71亿美元,生产了
7个猎人系统。研制及采购这种无人机总共花了7亿美元。不过该无人机并未真正死亡,
陆海空三军都利用它研究作战方案,培训人员及试验其它系统。而且陆军对现有的猎人
无人机作了许多改进,它在国际上还颇有销路,如比利时就准备购买它的改进型。在北
约轰炸南联盟中,它是美军参战的无人机机种之一,据报导它在南斯拉夫上空损失了5架
,原因是它飞得太低。此外,陆军还正在进行试验,看猎人无人机是否可为阿帕奇武装
直升机指示目标,并由阿帕奇控制。
前驱无人机计划的失败
由于缺乏适当的手段进行高分辨率的连续空中侦察,美军在索马里及波黑等地受挫。在
此背景下,1993年11月,美国国防部成立了国防侦察办公室(DARO),负责国防部空中
侦察计划的管理工作。DARO制定了两项无人机研制计划,一个是长航时无人机计划;另
一个是联合战术无人机计划。为了简化武器的采购过程,加速高科技在新产品中的应用
,DARO提出了所谓的先期概念技术演示(ACTD)的新的管理方法。过去一个新产品从研制
到装备部队要拖上十几二十年,最后可能还不符合部队的要求,需要修改。当部队拿到
新武器时,它们可能早已过时。ACTD的方法是,当部队确定需要某种武器时,由管理部
门、部队(用户)及研制生产厂家共同挑选比较成熟的技术,确定具体的战术技术指标
,然后由厂家根据合同进行少量生产。新产品由部队试验后如果不成功,合同就被取消
,若符合部队要求,则加以改进后投入批生产。掠夺者中空长航时无人机正是按照ACTD
完成的第一项合同,它从合同签约到第一架无人机试飞仅用了6个月时间,在18个月内就
完成了合同规定生产10架无人机的任务,获得了极大的成功。
在掠夺者计划成功的鼓舞下,国防部决定对战术无人机也实行ACTD的管理方法。1995年
,在对世界各地的美国四星级司令进行调查之后,国防部决定,把为战术用户装备一种
无人机定为无人侦察项目中最优先的任务。前驱无人机计划就是在这种背景下产生的。
这时陆军由于猎人无人机的失败,迫切需要装备自己的战术无人机,海军虽然有先锋无
人机,但它已经落后,不能满足现代战争的要求。为了节省经费、实现通用化及标准化
,在制定该计划时,当时的联合需求监督委员会(JROC)主席海军上将威廉·欧文斯及国
防部采购局长保罗·卡明斯基要求,用同一种机身满足陆军及海军两个军种的需求。
按照前驱无人机的ACTD合同,联合技术系统公司最终应当提供6个无人机系统,每个系统
包括4架无人机及相应的地面设备,6个系统还应拥有8架备用无人机,总共32架无人机。
1996年5月签订的合同金额为5250万美元。国防部打算总共购买60个系统,潜在的价值达
8.5亿美元。联合技术系统公司的技术演示费用为9700万美元。
24个月的合同期过去了,截至1998年6月底,联合技术系统公司总共提供了19架前驱无人
机,其中只有一架通过了所有的试验被认为是可以作战的。为了减轻合同费用超支的压
力,国防部决定停止装配最后13架无人机。政府原来估计前驱投产时的价格为每架45万
美元,而联合技术系统公司预计为29.5万美元,实际上政府得到的无人机数量只有原来
预计的一半,而所花的费用却是原来的两倍。
由陆海军无人机联合计划办公室实施的前驱战术无人机计划,尽管也采用了先期概念技
术演示(ACDT)方法,但经过几年的努力,前驱无人机最终因不能同时满足陆军和海军的
要求而被取消。
据政府的ACTD报告称,前驱无人机达到了有关距离、目标定位精度及发射回收方面的性
能要求;但未达到续航时间的要求,不能由舰船上起降,也没有演示在舰船上使用时所
要求的电磁屏蔽性能。由于它的重量增加了,需要重新进行设计,如增加翼展和机身的
长度。重量的增加还要求对发动机进行修改,不仅费用昂贵,还影响到重油发动机的使
用,而这种发动机对于三军来说是非常重要的。
如果说掠夺者计划是ACTD成功的样板的话,那么采用同样方法的前驱无人机计划则是它
的反面典型。前者所采用的无人机技术是比较成熟的,它的技术改进是恰如其分的;而
后者没有充分利用成熟的技术,并在工程制造阶段对原设计作了重大的修改。
许多人认为,前驱计划失败的种子是国防部的领导从一开始就种下的。他们坚持要求用
一种机身同时满足陆军和海军的不同要求,结果顾此失彼。在发现问题后优柔寡断,想
继续维持下去,造成时间和金钱的更大浪费。选择公司不当也是计划失败的原因之一,
因为所选定的联合技术系统公司从未研制过无人机。
美国战术无人机发展前景
随着国防空中侦察办公室及无人机联合办公室的解散,陆军及海军的无人机研究最终还
是分道扬镳了。它们有权自己制定无人机研究计划,采购自己所需要的无人机。
从1999~2003财年,陆军战术无人机的研制费用为9485.3万美元,采购费为3.4亿美元。
陆军将首先确定对战术无人机的要求,力争在2001财年一季度将首架无人机交给部队使
用。与海军不同,陆军的无人机技术已经成熟,因而它可以利用现有技术加快无人机的
研制。
由于前驱无人机不能满足海军的要求,海军准备研制舰载垂直起降无人机,以取代现在的
先锋无人机。目前它正在进行垂直起降无人机的演示,分为由陆地起飞及由海上起飞两
个阶段。参加演示的有CL-327卫士(Guardian)、鹰眼(Eagle Eye)及保安员(Vigilante)
三种无人机。演示的目的是要评价垂直起降无人机技术的成熟程度及无人机的性能。海
军希望充分利用现有的无人机系统及技术,争取新的无人机能于2000年进入工程制造阶
段,2002年生产2个系统并进行作战试验,2003年开始装备部队,2005年可大批装备部队
。海军打算从2000~2003年花费1.41亿美元研制垂直起降无人机,2003~2005年花费1.
6亿美元生产该系统。
海军准备购买23个战术无人机系统,每个系统包括4架装有光电及红外传感器及激光指示
器的无人机及两个战术控制站。海军将装备12个系统,海军陆战队装备11个系统,将用
它们取代先锋无人机。如果能获得经费的话,海军可能再购买33个系统,使总数达到56
个系统,总价值13亿美元。
在海湾战争中,美国海军陆战队使用了小型的瞄准手及Exdrone无人机。海军陆战队装备
了50架Exdrone无人机,该机的价格仅有1万美元。海湾战争之后,在Exdrone的基础上研
制出龙式(Dragon)无人机,该机的最大速度为185.2公里/小时,作战半径185公里,最大
飞行高度3048公里,它是唯一装有重油发动机的无人机,可进行昼夜侦察。1998年海军
陆战队招标研制一种名叫神龙勇士(Dragon Warrior)的无人机,要求它吸收龙式及蜂鸟
(Hummingbird)无人机的优点。蜂鸟是一种可用手提箱携带的小型无人直升机,它长0.2
米,宽0.6米,重9公斤,巡航速度97公里/小时,最大速度113公里/小时,航程46公里,
最大飞行高度2134米,续航时间2小时。机上带有智能模糊逻辑飞行控制系统。海军陆战
队要求神龙勇士在102公里/小时的速度下,可由发射地点飞行185.2公里到达目的地,在
空中停留时间12小时,然后飞回基地,每架飞机不算机载仪器不超过10万美元。
“波黑上空的低空卫星”
掠夺者无人机是战略无人机计划的第一个重要的成果,于1996年6月研制成功。美国将耗
资5.79亿美元,生产13个系统(80架无人机)。该机还被派往波黑战场进行空中侦察。
掠夺者是一种中空长航时无人机,它的最大速度为240公里/小时,载重204公斤,最大飞
行高度7620米,作战半径926公里,续航时间40小时。它可装备电视及红外摄像机或合成
孔径雷达。它的光电仪器在4.5公里的空中拍摄图像的分辨率达40厘米,可以从图像中分
辨出进出轿车或楼房的是否为同一个人。它的合成孔径雷达不仅可进行大面积搜索,还
特别适合在恶劣的天候下使用,其分辨率达到30厘米(U-2侦察机为2.7米)。尤其是它
可将拍摄到的图像以接近实时的(延迟时间1秒)方式发送到世界上任何地方。它是目前
世界上唯一具有这种能力的现役无人机。由于它在波黑的战功卓著,被美军称为“波黑
上空的低空卫星”。
1999年3月,掠夺者又参加了北约对南联盟的轰炸。这是北约各国首次利用无人机大规模
长时间地进行战场侦察的实战试验。到1999年5月底,掠夺者在波黑及南联盟上空已飞行
了11000小时以上。在参战的8架掠夺者无人机当中,3架装有激光指示器,可为攻击机指
示目标,5架装有电视摄像机及变焦透镜,可提供实时图像。由于南联盟的地形多山,气
候恶劣,防空火力较强,因而它对无人机的考验要比在伊拉克及波黑严格得多。现在,
掠夺者每天都在巴尔干上空侦察飞行,地面上的任何东西都很难逃脱它的眼睛,特别是
运动物体。无人机在科索沃使用的经验必将大大影响美国对未来战术无人机的采购,科
索沃危机将会加快某些无人机计划的实施。迄今,美国总共生产了35架掠夺者,空军33
架,海军2架。
尽管掠夺者是空军的无人机,但由于它是当前唯一可以实战的长航时无人机机种,因此
国防部决定,研制一种通用战术控制系统(TCS),使各军种均可利用它控制掠夺者无人机
及其机载仪器,使它为各军种服务。该计划在技术上是没有问题的,目前,它已进入工
程制造阶段。虽然由于空军强烈反对其它军种控制掠夺者,国防部与空军还未就此达成
协议,不过这一趋势是不可阻挡的。
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------没有比人更高的山,
没有比脚更长的路。
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