美軍無人機裝備情況及應(yīng)用淺析

引 言

軍用無人機有望重塑21世紀(jì)的作戰(zhàn)模式，美國在軍用無人機領(lǐng)域裝備數(shù)量最多、技術(shù)最發(fā)達(dá)，無人機作戰(zhàn)應(yīng)用也最豐富。透過美國在無人機領(lǐng)域的部署和應(yīng)用情況，可以幫助我們了解軍用無人機領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢。

一、美軍無人機發(fā)展驅(qū)動因素淺析

美軍自一戰(zhàn)開始使用無人機，二戰(zhàn)中使用無人靶機訓(xùn)練防空炮手，二戰(zhàn)后開始研制無人機執(zhí)行偵察任務(wù)，海灣戰(zhàn)爭后開始研制中大型高空長航時無人機執(zhí)行偵察任務(wù)?20世紀(jì)初期，美軍加強了無人機體系研究，自2001年開始已經(jīng)公布了8版無人系統(tǒng)綜合路線圖（最新版為Unmanned Systems Integrated Roadmap FY2017-2042），無人機作戰(zhàn)理念不斷更新，無人機作戰(zhàn)任務(wù)從偵察向多任務(wù)拓展?

美國軍用無人機的發(fā)展是一個復(fù)雜的過程，也是受內(nèi)部動力、外部動力和創(chuàng)新預(yù)見共同作用的結(jié)果。其中，軍事需求因素構(gòu)成了促使其發(fā)展的創(chuàng)新預(yù)見，技術(shù)水平、文化觀念和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)構(gòu)成決定其發(fā)展的內(nèi)部動力，政府決策和社會環(huán)境構(gòu)成影響其發(fā)展的外部動力?

資料來源：美國軍用無人機發(fā)展的歷史透析

在不同的時期，影響無人機發(fā)展的諸種因素及各因素的關(guān)聯(lián)方式各有不同，據(jù)此可以將美國軍用無人機的發(fā)展分成三個階段：

軍事需求導(dǎo)向階段

從20世紀(jì)初到越南戰(zhàn)爭期間，美國軍用無人機的發(fā)展完全由軍方掌控，無人機在此階段只是由軍方實驗性的應(yīng)用于局部戰(zhàn)場，其研發(fā)使用未受到政府的重視?

多重因素結(jié)合階段

從20世紀(jì)70年代到科索沃戰(zhàn)爭期間，內(nèi)外部多種因素共同推動無人機的發(fā)展?軍方的需求為軍工企業(yè)的發(fā)展提供了引導(dǎo)作用；美國政府開始重視無人機的發(fā)展，逐步提升無人機研發(fā)采購的費用，并調(diào)整國防科技政策以推動無人機研發(fā)活動；無人機研發(fā)企業(yè)利用技術(shù)優(yōu)勢開展無人機的研發(fā)，并積極尋求全球合作來分散研發(fā)中的技術(shù)風(fēng)險?

綜合協(xié)調(diào)發(fā)展階段

20世紀(jì)90年代起，為應(yīng)對各種非傳統(tǒng)威脅，美軍極為重視無人機的應(yīng)用?美國軍方屢次變更主管機關(guān)以協(xié)調(diào)各軍兵種無人機發(fā)展計劃，達(dá)成綜合發(fā)展與合作共識，最終形成高規(guī)格?重實施?詳計劃?細(xì)分工的管理方法，使其管理體系更為合理，發(fā)展戰(zhàn)略更為明晰?經(jīng)過幾次局部戰(zhàn)爭的檢驗，美國各軍種已將無人機熟練應(yīng)用于復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境之中?

二、美軍無人機裝備現(xiàn)狀淺析

1、美軍無人機裝備概況

根據(jù)《The Military Balance 2018》，美軍裝備無人機共計1139架（不包括20kg以下的微小型無人機），近三年保持了穩(wěn)定增長的趨勢。

在美國的五大軍種中，空軍裝備420架、陸軍裝備430架、海軍裝備91架、海軍陸戰(zhàn)隊裝備198架、海岸警衛(wèi)隊裝備0架。具體到各個兵種的分布情況如下：

在用途方面，美軍所裝備的無人機，以偵察無人機和攻擊無人機為主，共計占比97%以上，其中偵察無人機（ISR）564架，察打一體無人機（CISR）547架，而用于運輸?shù)臒o人機（TPT）僅有28架。

根據(jù)《The Military Balance 2018》的分類標(biāo)準(zhǔn)，無人機按重量可分為重型、中型和輕型三類，其中重型起飛重量大于600kg，中型150-600kg，輕型20-150kg。美軍所裝備的無人機中，重型無人機裝備量最大，達(dá)到656架，占比約58%；中型無人機裝備量為299架，占比約26%；輕型無人機裝備量為184架，占比約16%。

另外，美軍還裝備了多種微小型無人機，目前主要用于情報偵察和目標(biāo)捕獲任務(wù)，包括RQ-11 Raven、RQ-16 T-Hawk、RQ-20 Puma、Black Hornet等。這些微小型無人機的重量一般小于10kg，裝備數(shù)量巨大。根據(jù)有限的公開資料，裝備情況如下：

2、美軍戰(zhàn)略無人機裝備情況

美軍戰(zhàn)略無人機可全球部署，執(zhí)行戰(zhàn)略偵察和打擊任務(wù)，目前主要有四種型號，分別為：RQ-4A/B Global Hawk、MQ-9A/B Reaper、MQ-4C Triton和MQ-1C Gray Eagle。

四種戰(zhàn)略無人機在各軍種的裝備情況如下：

四種戰(zhàn)略無人機的主要技術(shù)指標(biāo)如下：

數(shù)據(jù)來源：美軍無人機裝備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1  MQ-1C Gray Eagle

MQ-1C Gray Eagle（灰鷹無人機）由MQ-1B Predator（捕食者無人機）改進(jìn)而來，于2004年首飛，2009年開始服役。該機隸屬于每個師中的航空作戰(zhàn)旅，可以提高師級指揮官在戰(zhàn)場偵查和空對地襲擊作戰(zhàn)中的技術(shù)作戰(zhàn)能力。

2  MQ-4C Triton

MQ-4C Triton（人魚海神無人機）是在全球鷹無人機基礎(chǔ)上專門為美國海軍研制的，于2013年5月首飛，目前裝備數(shù)量還比較少。這款無人機可以顯著提高美軍海上情報、監(jiān)視和偵察能力。

3  MQ-9 Reaper

MQ-9 Reaper（死神無人機）是20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初期美國研制的一種新型無人作戰(zhàn)飛機，是目前裝備數(shù)量最多的戰(zhàn)略無人機。主要有兩個型號：MQ-9A和MQ-9B。

4  RQ-4 Global Hawk

RQ-4 Global Hawk（全球鷹無人機）是第一架得到美國聯(lián)邦航空局（FAA）認(rèn)證可以在美國民航機領(lǐng)空飛行的無人機，首飛于1998年2月。它裝備有高分辨率合成孔徑雷達(dá)和光電紅外線模組（EO/IR），可以提供長程長時間全區(qū)域動態(tài)監(jiān)視。

3、美國陸軍無人機裝備情況

美國陸軍共裝備430架無人機，其中陸軍特種作戰(zhàn)司令部裝備了69架。除了MQ-1C Gray Eagle（灰鷹無人機）為戰(zhàn)略無人機外，其余為戰(zhàn)術(shù)無人機。詳情如下：

5  RQ-7B Shadow

RQ-7B Shadow（影子無人機）屬于中型無人機，采用彈射方式通過導(dǎo)軌發(fā)射，主要為運動中的機動部隊提供偵查和監(jiān)視服務(wù)，主要部署在美國的旅級部隊。該型無人機在陸軍的裝備數(shù)量近幾年有下降趨勢，2015年底的裝備數(shù)量是408架，而2018年初的裝備數(shù)量已降到236架。

6  CQ-10 Snowgoose

CQ-10 Snowgoose（雪鵝無人機）是一種螺旋槳推進(jìn)的無人機，能夠在6個艙內(nèi)載重272千克，可以包括貨物、監(jiān)視和傳感器設(shè)備、通信鏈路或其他裝置，使執(zhí)行任務(wù)的指揮官能用一種多任務(wù)系統(tǒng)提高航空靈活性和能力。多任務(wù)制導(dǎo)系統(tǒng)能夠通過衛(wèi)星或視距數(shù)據(jù)鏈在飛行中重新編程。

7  XPV-1 Tern

XPV-1 Tern（XPV-1燕鷗無人機）是一種低成本的輕型戰(zhàn)術(shù)無人機，主要由BAI Aerosystems研發(fā)。2001年被改為用于特種作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)無人機。機身長2.71m，翼展3.45m，重59kg。

8  XPV-2 Mako

XPV-2 Mako（灰鯖鯊無人機）是一種低成本、長航時的輕型戰(zhàn)術(shù)無人機，由Navmar Applied Sciences Corp.開發(fā)。該機長3.02m，翼展3.86m，重64kg。

另外，根據(jù)最新的公開資料，美國陸軍的戰(zhàn)術(shù)無人機體系至少還包括下表所列機型。其中MQ-8B是MQ-8 Fire Scout的陸軍型號，而其他機型都屬于微小型無人機（小于20kg）。

4、美國海軍無人機裝備情況

美國海軍共裝備91架無人機，全部配置給了海軍航空兵。詳情如下：

9  MQ-8 Fire Scout

MQ-8 Fire Scout（火力偵察兵無人機）有MQ-8A型、MQ-8B型、MQ-8C型，其中海軍型編號為MQ-8A和MQ-8C，陸軍型編號為MQ-8B。2005年夏，美軍將“火力偵察兵”的編號由RQ-8B調(diào)整為MQ-8B?；鹆刹毂峁﹤刹臁B(tài)勢感知、精確定位的支持。

10  RQ-2B Pioneer

RQ-2B Pioneer（先鋒無人機）是RQ-2A Pioneer的升級版，飛機總重190kg，有效載荷35kg，巡航速度120km/h。該機型除了可用性參數(shù)略顯不足之外，其他可靠性參數(shù)表現(xiàn)良好。

11  RQ-21A Blackjack

RQ-21無人偵察機為雙翼撐、單發(fā)、單翼飛機，總重61公斤。該機用于代替美國波音公司研制的掃描鷹無人機，使用與掃描鷹無人機相同的發(fā)射和回收系統(tǒng)。RQ-21A Blackjack（黑杰克無人機）是該型無人機實際部署的第一個型號。該機于2013年9月首飛，2014年投入使用。

5、美國空軍無人機裝備情況

美國空軍裝備共裝備無人機420架，其中空軍預(yù)備部隊70架。詳情如下：

12  MQ-1B Predator

MQ-1B Predator（捕食者無人機）是作為“高級概念技術(shù)驗證”而從1994年1月到1996年6月發(fā)展起來的。它首飛于1994年，并于當(dāng)年具備了實戰(zhàn)能力。2002年3月美空軍正式組建了第一個武裝型“捕食者”無人機中隊。該機裝有光電/紅外偵察設(shè)備、GPS導(dǎo)航設(shè)備和具有全天候偵察能力的合成孔徑雷達(dá)，可采用軟式著陸或降落傘緊急回收。

13  EQ-4B

EQ-4 無人偵察機是由RQ-4 Global Hawk無人偵察機改裝而成，兩款無人機在飛行高度、速度和等方面的表現(xiàn)大致相當(dāng)。

14  RQ-170 Sentinel

RQ-170 Sentinel（哨兵無人機）是由洛克希德•馬丁公司研制的一種主要用于對特定目標(biāo)進(jìn)行偵查和監(jiān)視的隱形無人機，也被稱作“坎大哈野獸”。該機采用無尾飛翼的氣動設(shè)計，搭載一臺渦扇發(fā)動機作為動力。2011年12月4日，伊朗在其境內(nèi)繳獲了一架正在執(zhí)行任務(wù)的美軍RQ-170無人偵察機。

6、美國海軍陸戰(zhàn)隊無人機裝備情況

美國海軍陸戰(zhàn)隊共裝備無人機198架，分屬于4個機構(gòu)。詳情如下：

15  BQM-147 Exdrone

BQM-147 Exdrone（敢死蜂無人機）是一低成本的、多用途的輕型無人機，于1986年首飛。該機型長度約1.62m，翼展2.5m，重41kg。

另外，根據(jù)最新的公開資料，美國海軍陸戰(zhàn)隊的戰(zhàn)術(shù)無人機體系還包括如下機型。其中MQ-8B是MQ-8 Fire Scout的陸軍型號，其他型號都屬于微小型無人機（低于20kg）。

7、中美無人機譜系對比

美軍無人機數(shù)量多、譜系齊全，從低空到高空、近程到遠(yuǎn)程、微型到重型，美軍幾乎涵蓋了所有類型的軍用無人機，甚至還包括垂直起降型無人機和運輸用無人機。與之對比，中國現(xiàn)役軍用無人機主要集中在中高空、遠(yuǎn)程、重型的無人機，譜系仍待完善。

資料來源：中美軍用無人機市場發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)鏈分析

三、美軍無人機應(yīng)用現(xiàn)狀淺析

1、美軍無人機系統(tǒng)的主要功能作用

機動

無人機系統(tǒng)的機動要與其他系統(tǒng)的戰(zhàn)斗隊形協(xié)調(diào)一致。無人機系統(tǒng)的速度、續(xù)航能力、隱身能力與所支援部隊的行動相匹配，增強相互支援的有效性。

情報

無人機系統(tǒng)是ISR能力的一體化組成部分。它提供靈活的、裝備多種有效載荷的反應(yīng)平臺，滿足指揮官對情報獲取的需要。

火力

當(dāng)前無人機系統(tǒng)支持“從接受命令到發(fā)射武器”的全過程，并通過提供輔助目標(biāo)識別、目標(biāo)跟蹤、激光指示目標(biāo)和戰(zhàn)場毀損評估，縮短該過程的反應(yīng)時間。裝備武器后的無人機系統(tǒng)可在戰(zhàn)場上發(fā)揮致命效果。

防護(hù)

無人機系統(tǒng)能夠進(jìn)行持續(xù)安全警戒，對臨機出現(xiàn)的威脅能夠做出快速反應(yīng)。無人機系統(tǒng)能夠偵察到核生化、放射性和高爆炸物設(shè)施或其可能造成的威脅，檢測受沾染地區(qū)，從而減少士兵所受影響。

保障

未來的系統(tǒng)將會支持無人自動供給/能力重建、護(hù)航、醫(yī)療救治、管線監(jiān)控、通信中繼、倉儲、?；袆幽芰Φ取１Ｕ?輸送無人機系統(tǒng)的作戰(zhàn)運用將能做到快速反應(yīng)和不間斷作業(yè)。

指揮及控制

當(dāng)前無人機系統(tǒng)具有魯棒性網(wǎng)絡(luò)擴展能力。未來的系統(tǒng)將進(jìn)一步擴展網(wǎng)絡(luò)，從而為交叉頻帶提供網(wǎng)關(guān)，在缺乏衛(wèi)星等通信手段的情況下提供擴展和增強。

2、美軍無人機系統(tǒng)前沿應(yīng)用模式

有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)

有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)是指在信息化、網(wǎng)絡(luò)化及體系對抗環(huán)境下，有人與無人機配合實施協(xié)同攻擊的作戰(zhàn)方式，可提高作戰(zhàn)效率、減少人員傷亡。美國先后開展了“忠誠僚機”項目、戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)管理項目等，并持續(xù)加強此方面的研究。

無人集群技術(shù)

美軍無人機集群作戰(zhàn)向體系智能化、網(wǎng)絡(luò)靈活化、平臺多樣化等方向發(fā)展。DARPA（美國國防部高級研究計劃局）正借助“小精靈(Gremlins)”、“拒止環(huán)境下協(xié)同作戰(zhàn)”、“體系集成技術(shù)與試驗(SoSITE)”、“進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)(OFFSET)”等項目攻克無人機蜂群作戰(zhàn)涉及的平臺、自主、協(xié)同、體系等各項關(guān)鍵技術(shù)。

無人機+AI

美軍正在加快人工智能與機器學(xué)習(xí)在國防上的應(yīng)用速度，使無人機逐步具備單機智能飛行、多機智能協(xié)同、任務(wù)自主完成等能力。

小結(jié):

美軍對無人機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用日益重視，進(jìn)入了全面綜合協(xié)調(diào)發(fā)展的階段。美軍的無人機主要在陸軍和空軍裝備，用途上以偵察和打擊為主，無人機型號譜系較為完整。在無人機應(yīng)用上，美軍不斷融合其他領(lǐng)域的最新成果，面向未來作戰(zhàn)環(huán)境創(chuàng)新應(yīng)用模式。

主要參考資料

1. The Millitary Balance 2018

2. The Millitary Balance 2017

3. Unmanned Systems Integrated Roadmap FY2013-2038

4. Unmanned Systems Integrated Roadmap FY2017-2042

5. 中美軍用無人機市場發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)鏈分析,智能巔峰,2019-01-05;

6. 李磊,徐月,蔣琪,王彤,2018年國外軍用無人機裝備及技術(shù)發(fā)展綜述[J],戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù),2019(02):1-11

7. 符成山,吳惟誠,雷東.美軍無人機裝備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J/OL].飛航導(dǎo)彈:1-7[2019-09-25].

8. 程誠,李成智,楊立華.美國軍用無人機發(fā)展的歷史透析[J].自然辯證法通訊,2016,38(02):67-72.

9. 張昕,苑德春,張超.美軍無人機系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)用及啟示[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報,2019,21(01):24-27.