無人駕駛飛機的魅力,就在於進行危險的空中偵察和空中截擊時,可以不必考慮個人的勇氣和技能,只根據作戰意圖執行作戰任務。雖然在極其複雜的掌握制空權的空戰中,恐怕還無法依靠無人駕駛飛機,但是,那些在數量方面居絕對優勢的智慧無人駕駛飛機,以及像帶翅膀的昆蟲一樣大小的超小型無人駕駛飛機也許會大有用武之地。日本《軍事研究》6月號刊登軍事評論家田一穗的文章,介紹了無人駕駛飛機的歷史、現狀和前景。
群體智慧無人駕駛飛機以多打少
20世紀90年代以後,人們放棄了讓無人駕駛飛機完全模倣王牌飛行員的想法,轉而開始在研究方面另辟蹊徑。其中的一個想法就是開發超高速無人駕駛飛機,使飛行速度達到4或5馬赫。這個想法確實很有吸引力,但是,要想克服空氣阻力和加大推進力、突破技術上的難關也並非容易。此外,一個最大的問題是,如果以4或5馬赫的速度與目標擦肩而過,無人駕駛飛機用什麼樣的手段攻擊對方呢?
開發超高速無人駕駛飛機的基本想法是,既然每一架無人駕駛飛機沒有那麼強大的資訊處理能力,那麼就讓它們以群體能力超越人的能力。
群體智慧這個概念來自對蜜蜂和螞蟻的觀察。從每只蜜蜂和螞蟻的成蟲來看,它們的智商並不高,也沒有誰在指揮。但它們卻能協同工作,建起堅固、漂亮的巢穴,集中食物,撫養子女。可以認為,這是通過集體的協調,依靠群體的能力,發揮了超出個體的智慧。這就叫群體智慧。
如果把這種理論應用到無人駕駛飛機方面,比如每架無人駕駛飛機和導彈差不多,只裝備低性能感測器和簡單程式,但是讓這種簡易無人駕駛飛機大量出動,相互協作,攻擊目標。儘管每個感測器的探測能力比較低,但是群體最前面的夫人駕駛飛機會近距離地探測目標,並立刻把探測到的資訊傳遞給後面的無人駕駛飛機,後面的無人駕駛飛機就會對目標群起而攻之。
超小型無人駕駛飛機防不勝防
開發超小型無人駕駛飛機的目的是利用它來收集情報等。因大小的不同,在稱呼上也有所不同,如小型無人駕駛飛機、微型無人駕駛飛機、奈米無人駕駛飛機等。總之,形體要比以往的無人駕駛飛機小,可以隨時放飛和回收。
現在人們設想的超小型無人駕駛飛機甚至只有小鳥或昆蟲那麼大。以現在的電子技術,在一架像蝴蝶大的無人駕駛飛機上裝一部單晶片的微型電腦恐怕並不困難。
在超小型無人駕駛飛機的設計上,包括推進系統在內,在空氣動力學方面,同現在的飛機有本質的不同。
平時我們常常把感覺不到的東西説成是“像空氣一樣”,但對超小型無人駕駛飛機來説,空氣恐怕就“像糨糊一樣”。也許有必要研究一下,在這種感覺的空氣中,用像飛機那樣的螺旋槳推進有效,還是用像鳥和昆蟲那樣的翅膀更好?
有趣的是,人們已經知道,從自然界的昆蟲到鳥、到小型飛機、到大型飛機,飛行速度與重量以及翅膀面的負荷之間有一定的關係。如果從這個關係來説,像小鳥大小的無人駕駛飛機以時速30公里的速度飛行效率最高,如果是重10克的無人駕駛飛機,那麼以14公里的時速飛行效率最高。
超小型無人駕駛飛機的主要用途是搜索和警戒。如果像昆蟲或像鳥一樣的搜索型無人駕駛飛機接近敵人,即便緊緊跟在敵人後面恐怕也會被誤認為是鳥或昆蟲,很難被發現。
但是,超小型無人駕駛飛機最大的敵人是天氣。機體越輕越容易受風和雨的影響,正如在狂風暴雨下小鳥和昆蟲就沒法飛一樣,超小型無人駕駛飛機的活動也將受到限制。
無人駕駛偵察機以小取勝
無人駕駛飛機最初用在軍事偵察、監視、搜索等方面,但在對地面攻擊及轟炸方面尚未發揮作用。這是因為,在軍用飛機的戰鬥任務,偵察可以説是最單純的任務。它只要對準預先指定的目標,以指定的高度和速度侵入對方上空,按規定拍下照片或紅外線圖像,然後返回就可以了。
利用無人駕駛飛機的好處,是不容易引起敵人注意的,因為無人駕駛飛機的機體很小,靠螺旋槳在3000至4000米高空以每小時100至200公里的速度飛行,不僅聲音難以聽到,雷達也難以捕捉,連肉眼也很難發現。即便發現了,對這麼小的目標進行攻擊也是極其困難的。
偵察的對象越重要,對方越有防備。利用無人駕駛飛機不會出現駕駛員的傷亡,當然是最好的辦法。而且,在準確地完成事先確定的偵察任務這點上,機械比人還要強。
無人駕駛戰鬥機尚有缺陷
無人駕駛飛機主要實行偵察、監視和搜索等非攻擊性任務,但也有一種用於空戰、對地面攻擊和轟炸的無人駕駛飛機——即所謂的無人駕駛戰鬥機(UCAV)。它的任務是奪取制空權。
在奪取制空權方面,根本不可能預先知道敵機從何處出現,出現多少,採取什麼樣的戰術。在奪取制空權的戰鬥中,隨機應變是絕對必要的。如果是有人駕駛的飛機,飛行員經驗豐富與否、參加訓練時間的長短、有沒有空戰中的良好判斷等因素,都會對空戰的結果産生極大的影響。通過實際空戰的統計也可以知道,如果一位飛行員能在最初的幾次空戰中生還,其後避免犧牲的可能性就大;如果是飛行員素質較差,其座機很可能在他猶豫不決的一瞬間被敵機擊落。
在空戰中,由人來處理資訊絕對是第一位的,電腦模擬機器無法裝備在無人駕駛飛機上,即便在地面上用超大規模電腦模擬,那也無法完全模擬一位優秀飛行員的思維和行動。
80年代,美國等國曾從各種角度研究如何使無人駕駛飛機獨立化,但最終還是沒有解決把人的複雜思考和直感程式化這個最本質的問題。
歷史上兩次無人駕駛飛機熱
第一次是在二戰後,由於戰時自動控制技術得到了發展,戰後便相應出現了第一次無人駕駛飛機熱。戰斧式等巡航導彈的前身——赫赫有名的德國V-1飛彈就是根據無人駕駛飛機的想法開發的。
第二次無人駕駛飛機熱是20世紀70年代中期、美國從越南撤退後出現的。在這個時期,以色列的IAI公司一直在開發由兩衝程活塞發動機推動螺旋槳的無人駕駛飛機,它看上去就像長了毛的無線遙控飛機。由於當時大多數國家將目光都集中在開發大型、複雜的無人駕駛飛機上,所以根本沒人注意到小巧玲瓏的它。但就是這種簡單的無人駕駛飛機在1982年以軍入侵黎巴嫩時,曾在監視阿拉伯基地動向方面發揮了重要作用,從而一舉成名。今天出現的無人駕駛飛機熱也可以説是源於以色列對無人駕駛飛機的一系列開發。
無人駕駛飛機開發前景
在預測21世紀的軍事航空技術時,爭論最大的問題恐怕就是無人駕駛飛機到底會發展到什麼程度。
毫無疑問,未來將比今天更多地利用無人駕駛飛機。問題是,在哪些方面、什麼時候、有多少無人駕駛飛機服役。換句話説,就是無人駕駛飛機將用在什麼領域、服役多長時間、維持多大規模。
根據一般規律推算,21世紀最初10年或20年將服役的軍用飛機應該已經著手具體開發。
無人駕駛飛機的發展和軍用飛機的服役時間延長有一個共同的理由,那就是軍用飛機的開發成本、生産成本、使用成本正在直線上升。因此,20世紀70年代以後,即便發達國家也很難下決心開發新的飛機。已經生産的飛機要儘量延長使用年限,以極力壓低開發成本和生産成本。
無人駕駛飛機比有人駕駛飛機在開發和生産成本上能便宜多少呢?也有人説,如果兩者都能執行同樣的任務,那麼無人駕駛飛機的開發和生産成本可能會高出有人駕駛飛機。但是不管怎麼樣,如果開發小型、執行任務簡單的無人駕駛飛機,開發成本和生産成本肯定要比有人駕駛飛機大大降低。此外,無人駕駛飛機不需要高報酬的飛行員,可以節約人員費用。
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