无人战斗机的优势和发展趋势

WATERTIGER 收藏 1 761
导读:0

美国航空科研系统早在上世纪80年代就开始对无人战斗机进行研究,以HiMAT为代表的技术验证机证明了无人战斗机的可行性和性能优势,本世纪初已经先后提出多项方案并将无人机作为下一代战斗机的有利竞争者。美国航空系统通过多个无人战斗机的总体和应用技术验证项目,在自动控制、数据通讯和模拟人工智能方面都取得了阶段性的成果,美国空军估计无人驾驶战术飞机(UTA)在2025年可达到实用状态。



铁血网提醒您:点击查看大图

HiMAT在与常规战斗机的机动性对比试飞中有突出的表现




铁血网提醒您:点击查看大图

中航工业沈阳所展出的“暗剑”具有远比普通模型细致的细节处理


国外对无人机的空/地平台异地控制和独立自控技术的研究收效显著,中国航空科研院所也在无人战斗机发展上有所收获,航展上公开的“暗箭”拥有比概念方案更加精细的细节设计,该模型证明国内高功能无人机技术已经接近工程开发的阶段。无人战斗机的实用技术发展是现代军事航空技术的尖端,无人机相比有人驾驶的先进战斗机到底有什么优势,才会让各航空技术强国都投入巨大力量在这个领域全力攻关呢?


无人战斗机的优点


战斗机实现无人驾驶后在理论上要比有人驾驶时更加有战斗力,因为电脑控制的战斗机不受飞行员的情绪和身体情况的影响,在战斗中即不会胆怯又不会受到刺激而失去清醒的理智,电脑按照程序控制的战斗机在作战过程中几乎不会出现操纵失误,越是复杂危险的飞行环境无人战斗机的安全性就越突出。现代战斗机机动性能的提高始终受到飞行员承受能力的限制,9G的过载已经成为人体可承受载荷的极限,飞行员的身体承受能力已经明显限制了飞机性能的提高。无人机不需要考虑飞行员在机动过程中的耐受能力,无人战斗机现有技术时的机动过载可以提高到20G的标准,无人战斗机在理论上已经可以靠机动动作摆脱现役空-空导弹,其格斗空战和突防性能将会远远超过由人驾驶的同类作战飞机。


常规战斗机中飞行员和其活动空间构成占机体空间总量的15~20%,飞行员需要的附属系统的成本占飞机成品成本的40~50%,飞行员观察和操作要求还要限制飞机的气动构成和发动机位置。战斗机无人化即使后直接的好处就是可以缩小飞机的体积和重量,如果保持体积和重量不变则可以大幅度增加飞机的有效载荷,不需要飞行员还可以在提高性能的同时简化结构和降低成本。战斗机如果取消行员则设计师可以将飞机的体积缩小35~40%,更加简单的飞机结构设计可以明显降低结构重量,可以获得更好的飞行性能和更加出色的载荷航程条件。无人战斗机另外一个优势就是在制造完成后不需要频繁的维护和训练,可以将其按照类似战术导弹的储存方式进行长期存放,在安全储存周期里无人战斗机既不需要维护也不消耗资源,在全寿命周期使用成本上具有常规作战飞机无法比拟的绝对优势。


无人作战飞机的难点


现代无人机在作战用途上已经摆脱了早期将飞机本身作为武器的方式,而是将无人机发展成与常规作战飞机相同的平台,将机载搜索、跟踪、瞄准装置与数据通讯系统综合起来,在得到作战指令后直接用机载武器攻击被侦察系统瞄准的目标。现代无人作战飞机已经在精确打击上体现出很高的实用价值,但现有无人作战飞机仅限于担负对地精确打击任务,真正意义上的无人战斗机直到目前仍然缺乏实用装备的条件。现代航空技术在战斗机无人化的硬件方面已经没有明显的困难,但是在关系到作战灵活性和适应性的软件方面还有很大的不足。


现在使用的无人作战飞机大都采用操作者远程异地控制的方式。现有技术完全能够开发出系统完善的异地控制系统,操作者可以在安全的后方通过数据链对无人战斗机进行遥控。人工遥控无人机空战理论上和在飞行模拟器中空战一样容易,难点是操作者怎么对战场上复杂多变的空情进行全面的了解,怎样在强烈电子干扰环境下保证人—机异地控制的通讯联系。异地控制首先需要确定是在陆地、海上还是空中设置控制中心,控制中心是固定还是移动以及控制中心与战区的位置。人工异地控制无人战斗机还要确定是每架无人机都分别安排控制员,还是单个控制员同时控制几架无人机,以及在同作战区域的多架无人机怎样保证不会互相干扰。异地控制虽然在技术上容易解决而且也比较实用,但是各种方面的问题都会影响到无人机的实际作战环境和效率,直到目前为止还没有任何国家找到一个适用的最优化方案。


无人战斗机的最佳状态是飞机可以自主到达战区执行计划的任务,在执行任务过程中还可以根据具体情况的变化自动进行任务调整,能够在机载自动控制系统的指挥下独立完成作战任务。无人战斗机的自主作战能力是相关技术发展中最高层级的成果,也是对设计单位相关软、硬件设计和综合能力的集中考验。具备良好对空作战性能的无人机在理论上已经能够发挥其作用,现有的多款空战模拟游戏中由电脑控制与玩家作战的对手,已经在基本条件上具备无人战斗机空战控制的主要能力。电脑取代人脑自动完成目标搜索、跟踪和攻击并不是非常困难,但是无人机空战所需要的运算条件和反应速度远高于对地攻击,不同类型的空战对手在战术和行动特点上没有固定的套路可选,无人机根据对手的条件进行攻击—规避和电子对抗—反对抗时,电脑必须能够做出和人脑同样灵活的反应和客观的分析,如果电脑无法真正模拟出驾驶员在实战中可能的反应,那么无人战斗机在实战中可能成为对手眼中有规律可利用的“呆鸟”。



铁血网提醒您:点击查看大图

未来无人战斗机将会具备比常规战斗机更出色的隐身性能


无人战斗机的发展前景


作战无人机现在执行的主要是飞行员不愿意或不适合执行的危险任务,未来的无人战斗机虽然还不可能完全取代有人驾驶飞机的价值,但建立在火-飞-推综合系统上的自动飞行控制和任务规划系统,已经使无人战斗机成为未来空战战场上不可缺少的重要力量。


现代空战战场是立体化多兵种协同对抗体系的组成部分,战斗机在战场上并没有电脑游戏那样分明的敌我和清晰的环境,自然也不会有空战游戏中失败后再来一次的机会。无人战斗机面对复杂多变的战场环境的适应能力始终是个难点,无人战斗机也很难组织起有人战斗机那样灵活系统的战术配合。程序控制的无人战斗机更适合担负有固定空域要求的任务,暂时还无法执行需要即时判断并根据情况做出决策的作战行动。无人战斗机必须能够根据任务和威胁独立规划航线和实施作战行动,即使在通讯干扰中与后方联系切断也可以保证飞机安全返航。最初服役的无人战斗机暂时还不可能真正完全脱离操作人员的控制,后方控制人员虽然不需要全程控制无人机的作战行动,但当机载控制系统难以应付战场情况或需要进行计划外特定任务时,控制员的远程专家辅助系统则可以重新规划和构建无人机的任务。




铁血网提醒您:点击查看大图

飞行模拟器技术一定程度上也是无人战斗机的早期形式


无人战斗机的概念在1990年时还是非常难以实现的高技术攻关项目,但随着以计算机为核心的自动控制等诸多先进技术的发展,当时的高级电脑现在已经成为计算器一样的简陋设备,很多以前认为高不可攀的技术难点现在也只是很平常的东西,自主控制无人机这种当初的高技术现在已经成为民间爱好者的玩具。无人战斗机的发展现在已经接近正式进行工程开发的阶段。无人战斗机真正实用化的要点是飞机的任务系统可以独立完成作战任务,事事需要操作人员进行干预的任务系统并没有实际价值,但无人作战平台的自动化和智能化也会在技术上造成困扰,毕竟没有人愿意面对“终结者”那样危险又不可靠的存在。




铁血网提醒您:点击查看大图

电脑游戏中的对手也许很快将成为现实




铁血网提醒您:点击查看大图

无人战斗机的操作员也许会这样工作



本文内容于 7/20/2009 3:46:29 AM 被WATERTIGER编辑

18
回复主贴

相关推荐

更多 >>
聚焦 国际 历史 社会 军事
1条评论
点击加载更多

发表评论

更多精彩内容

经典聚焦

更多
发帖 向上 向下
广告 关闭 我们足球都赢啦,这里岂能服输?