第七章第四节现代战争的骄子——无人驾驶飞机
空中机器人又叫无人驾驶飞机(即无人机)。近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活
动最活跃，技术进步最大，研究及采购经费投入最多，实战经验最丰富的领域。80多年来，
世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的，无论从技术水平还是无人机的种类和
数量来看，美国均居世界之首位。
战争中的无人驾驶飞机
越南战争期间美国空军损失惨重，被击落飞机2 500架，飞行员死亡5 000多名，美国国内舆
论哗然。为此美国空军较多地使用了无人机。如“水牛猎手”无人机在北越上空执行任务2
500多次，超低空拍摄照片，损伤率仅4％。AQM-34Q型火蜂无人机飞行500多次，进行电子窃
听，电台干扰，抛撒金属箔条及为有人飞机开辟通道等活动。
1991年爆发了海湾战争，美军首先面对的一个问题就是，要在茫茫的沙海中找到伊拉克隐
藏的飞毛腿导弹发射器。如果用有人侦察机，就必须在大漠上空往返飞行，长时间暴露于伊
拉克军队的高射火力之下，极其危险。为此，无人机成了美军空中侦察的主力。在整个海湾
战争期间，“先锋”无人机是美军使用最多的无人机种，美军在海湾地区共部署了6个“先
锋”无人机连，总共出动了522架次，飞行时间达1 640小时。那时，不论白天还是黑夜，每
天总有一架“先锋”无人机在海湾上空飞行。
为了摧毁伊军在沿海修筑的坚固的防御工事，2月4日“密苏里”号战舰乘夜驶至近海区，
“先锋”号无人机由它的甲板上起飞，用红外侦察仪拍摄了地面目标的图像并传送给指挥中
心。几分钟后，战舰上的406毫米的舰炮开始轰击目标，同时无人机不断地为舰炮进行校射
。之后“威斯康星”号战舰接替了“密苏里”号，如此连续炮轰了三天，使伊军的炮兵阵地
、雷达网、指挥通信枢纽遭到彻底破坏。在海湾战争期间，仅从两艘战列舰上起飞的“先锋
”无人机就有151架次，飞行了530多个小时，完成了目标搜索，战场警戒，海上拦截及海军
炮火支援等任务。
在海湾战争中，“先锋”无人机成了美国陆军部队的开路先锋。它为陆军第7军进行空中侦
察，拍摄了大量的伊军坦克、指挥中心及导弹发射阵地的图像，并传送给直升机部队，接
着美军就出动“阿帕奇”攻击型直升机对目标进行攻击，必要时还可呼唤炮兵部队进行火力
支援。“先锋”机的生存能力很强，在319架次的飞行中，仅有一架被击中，有4～5架由于
电磁干扰而失事。
除美军外，英、法、加拿大也都出动了无人机。如法国的“幼鹿”师装备有一个“马尔
特”无人机排。当法军深入伊境内作战时，首先派无人机侦察敌情，根据侦察到的情况，法
军躲过了伊军的坦克及炮兵阵地。
1995年波黑战争中，因北约部队急需，“捕食者”无人机很快就被运往前线。在北约空袭
族部队的补给线、弹药库、指挥中心时，“捕食者”发挥了重要的作用。它首先进行侦察，
发现目标后引导有人飞机进行攻击，然后再进行战果评估。它还为联合国维和部队提供波黑
境内主要公路上军车移动的情况，以判断各方是否遵守了和平协议。美军因而把“捕食者”
称作“战场上的低空卫星”。其实卫星只能提供战场上的瞬间图像，而无人机可以在战场上
空长时间盘旋逗留，因而能够提供战场的连续实时图像，无人机还比使用卫星便宜得多。
未来战争中的奇兵
一架手掌大小的无人机，能像鸟一样地飞行，具有昆虫的智商，可提供10公里远目标的
实时图像，这在10年前是不可想像的，而现在却即将变为现实，这就是正在加紧研制中的微
型无人机（MAV）。这种无人机是20世纪90年代中期才出现的，采用了当今顶尖的高新技术
，15厘
米翼展的无人机很快将具有10年前3米翼展无人机所具有的性能。微型无人机对于未来的城
市作战具有重大的军事价值，在民用领域也有着广泛的用途。
所谓的微型无人机，是指翼展和长度小于15厘米的无人机，也就是说，最大的大约只有
飞行中的燕子那么大，小的就只有昆虫大小。微型飞行器从原理、设计到制造不同于传统概
念上的飞机，它是MEMS（微机电系统）技术集成的产物。要想研制出如此小的无人机，面临
着许多技术及工程问题。
最大的困难是动力问题。在微型无人机的开发中，近期最大的困难是发动机系统及其相
关的空气动力学问题。而发动机又是关键，它必须在极小的体积内产生足够的能量，并把它
转变为推力，而又不增加过多的重量。
由于尺寸小，速度低，微型无人机的工作环境更像是小鸟及较大
昆虫的生活环境，而人们对于这种环境中的空气动力学还知之甚少，其中的许多问题，都难
以用普通空气动力学理论加以解释。
由于微型无人机只能低速飞行，层流占主导地位，它引起较大的力及力矩，这可能要求
用三维方法解释它的空气动力学。微型无人机的机翼载荷很小，几乎不存在惯性，很容易受
到不稳定气流，如城市楼群中的阵风等的影响。
怎样控制微型无人机的飞行是另一个难点。首先要有一个飞行控制系统来稳
定微型无人机，至少增加其自然的稳定性。这样在面临湍流或突发的阵风时可以保持其航线
，并可执行操作人员的机动命令。若微型机需要对目标成像的话，还需要稳定瞄准线。
为使微型无人机自主飞行，要采用重量轻、功率低的GPS接收机，低漂移量的微型陀螺
仪和加速度计，也可以利用地理信息系统提供地形图导航。GPS可以大大提高微型机的能力
，但目前它在功率、天线尺寸、重量及处理能力等方面均存在不少问题，需要加以解决。而
且，系统还要不受电磁波及无线电频率的干扰，要求通信电子元件的质量/功率效率极高。
一旦飞到空中，微型无人机需要保持它与操作人员之间的通信联系。由于体积、重量的限
制，目前只能采用微波通信方式。尽管微波可以传播大量的数据，足够进行电视实况转播，
但它却无法穿透墙壁，因而只能在视距内使用它，微型无人机的尺寸小，限制了无线电
的频率及通信距离。当微型机飞出视距或视线被挡住时，就需要一个空中的通信中继站，中
继站可以是另一架飞机或者卫星。
要想在战场上实际应用，微型无人机还需要携带各种侦察传感器，如电视
摄像机、红外、音响及生化探测器等。这些都必须是超轻重量的微型传感器，因而部件小型
化是传感器技术发展的关键。
美国正大力开发微型无人机技术，并研制各种微型无人机平台，有固定翼、旋翼及扑翼
式三种。
