郭宗源

2016年11月在珠海舉辦的航空航天博覽會(huì)上，令人印象最深刻的莫過于固定翼無人機(jī)集群編隊(duì)飛行表演了，由中國自主研發(fā)的67架無人機(jī)連續(xù)起飛、降落一氣呵成。其實(shí)無人機(jī)早就已經(jīng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中大顯身手了，早在2015年6月12日，美軍無人機(jī)在也門擊斃了“基地”組織頭目納賽爾。無人機(jī)在民用市場也得到了廣泛應(yīng)用，在很久以前，航拍必須依靠攝像師扛著攝像機(jī)利用直升飛機(jī)拍攝，代價(jià)高昂。現(xiàn)如今依靠攜帶攝像頭的無人機(jī)進(jìn)行拍攝，使得航拍變成了一件簡單、代價(jià)低廉的事情。你想知道無人機(jī)的歷史、分類以及發(fā)展前景嗎？下面就讓我們來一起了解一下吧。

歷史悠久的無人機(jī)

無人機(jī)是“無人駕駛飛機(jī)”的簡稱，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。無人機(jī)上沒有駕駛艙，但安裝有自動(dòng)駕駛儀、程序控制裝置等設(shè)備，廣泛用于空中偵察、監(jiān)視、通信、反潛、電子干擾等。你或許以為無人機(jī)是伴隨現(xiàn)代戰(zhàn)爭才出現(xiàn)的，但實(shí)際上它誕生的時(shí)間恐怕遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于你的預(yù)計(jì)。

無人機(jī)的誕生可以追溯到1914年，由英國的卡德爾和皮切爾兩位將軍提出并派出一組人員去研制。1917年3月，在第一次世界大戰(zhàn)臨近結(jié)束之際，世界上第一架無人駕駛飛機(jī)在英國皇家飛行訓(xùn)練學(xué)校進(jìn)行了第一次飛行試驗(yàn)?？墒秋w機(jī)剛起飛不久，發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，飛機(jī)因失速而墜毀。1927年，由A.M.洛教授參與研制的“喉”式單翼無人機(jī)在英國海軍“堡壘”號(hào)軍艦上成功地進(jìn)行了試飛。該機(jī)載有113 kg炸彈，以每小時(shí)322 km的速度飛行了480 km?！昂怼笔綗o人機(jī)的問世在當(dāng)時(shí)曾引起極大的轟動(dòng)。

無人機(jī)的種類

無人機(jī)的種類有很多，按照不同平臺(tái)構(gòu)型來分類，無人機(jī)主要有固定翼無人機(jī)、無人直升機(jī)和多旋翼無人機(jī)三大平臺(tái)。

固定翼無人機(jī)是軍用和多數(shù)民用無人機(jī)的主流平臺(tái)，其構(gòu)造和普通噴氣式飛機(jī)類似。固定翼飛機(jī)和空氣要有一定的相對(duì)速度才會(huì)產(chǎn)生升力來飛行，因此固定翼飛機(jī)具有飛行速度快、運(yùn)載能力大的特點(diǎn)。所以在有大航程及高度的需求時(shí)，一般選擇固定翼無人機(jī)，比如電力巡線、公路的監(jiān)控等。

無人直升機(jī)是靈活性最強(qiáng)的無人機(jī)平臺(tái)，它兼有普通直升機(jī)垂直起降、空中懸停，以及無人駕駛的特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)噴灑、應(yīng)急搶險(xiǎn)和安保監(jiān)控等方面能發(fā)揮重大作用。珠海航展上展示了一架由我國自主研發(fā)的5 t重的無人直升機(jī)，它最大續(xù)航能力能夠達(dá)到4 h，在航展現(xiàn)場即被買走。

多旋翼無人機(jī)的靈活性介于固定翼和直升機(jī)中間，它依靠多個(gè)旋翼產(chǎn)生的升力來平衡飛行器所受的重力，讓飛行器可以飛起來，通過改變每個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速來控制飛行器的平穩(wěn)和姿態(tài)。所以多旋翼無人機(jī)可以懸停，在一定速度范圍內(nèi)可以任意飛行，基本上就是一個(gè)空中飛行的平臺(tái)。人們可以在平臺(tái)上加裝傳感器、相機(jī)甚至機(jī)械手之類的儀器。由于它操控簡單、功能豐富，多旋翼無人機(jī)是現(xiàn)如今民用消費(fèi)市場上最熱門的產(chǎn)品。

按不同使用領(lǐng)域來劃分，無人機(jī)又可分為軍用、民用和消費(fèi)級(jí)三大類。目前，超過70%的無人機(jī)都使用在軍事領(lǐng)域。軍用無人機(jī)對(duì)靈敏度、飛行高度、速度、智能化等有著更高的要求，是技術(shù)水平最高的無人機(jī)，包括偵察、誘餌、電子對(duì)抗、通信中繼、靶機(jī)和無人戰(zhàn)斗機(jī)等機(jī)型。民用無人機(jī)最大的市場在于政府公共服務(wù)的提供，如警用、消防、氣象等，未來無人機(jī)潛力最大的市場就在民用，新增市場需求可能出現(xiàn)在貨物速遞、空中無線網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)獲取等領(lǐng)域。消費(fèi)級(jí)無人機(jī)一般采用成本較低的多旋翼平臺(tái)，可用于低空航拍、全方位自拍、野外考察，以及游戲等休閑用途。

無人機(jī)的未來發(fā)展趨勢(shì)

無人機(jī)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，從技術(shù)角度看已經(jīng)相對(duì)比較成熟。從無人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來看，長航時(shí)高空無人機(jī)已成為世界各國無人偵察機(jī)的發(fā)展重點(diǎn)之一。長航時(shí)高空無人機(jī)可在空中停留幾天甚至幾個(gè)星期，可以獲取目標(biāo)區(qū)的完整信息。它較軍用偵察衛(wèi)星應(yīng)用靈活，價(jià)格便宜，可隨時(shí)按指揮員的意圖選定偵察區(qū)域，并盡可能地接近戰(zhàn)區(qū)，以獲取更精確的情報(bào)。它還不受目標(biāo)上空云霧的影響，可獲取高分辨率圖像，還可機(jī)動(dòng)跟蹤目標(biāo)，提供實(shí)時(shí)信息。美國的“全球鷹”就是這種高空長航時(shí)無人機(jī)中的典型機(jī)種。除了高空長航時(shí)的發(fā)展趨勢(shì)外，隨著高精密計(jì)算機(jī)技術(shù)和納米技術(shù)的發(fā)展，直徑在50 cm范圍內(nèi)的微型無人機(jī)在軍事領(lǐng)域也越來越顯示出巨大的應(yīng)用價(jià)值。微型無人機(jī)具有良好的隱蔽性，可執(zhí)行低空偵察、通信、電子干擾等任務(wù)。另外，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭當(dāng)中，軍用無人機(jī)需要在敵方空間完成任務(wù)，其所處的環(huán)境危險(xiǎn)，容易被發(fā)現(xiàn)，采用先進(jìn)的隱身技術(shù)，對(duì)提升軍用無人機(jī)的戰(zhàn)場生存能力具有重要意義。所以，可以隱身的無人機(jī)同樣是未來無人機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。

人類對(duì)于飛行的夢(mèng)想與生俱來，在未來社會(huì)中，品類眾多、功能各異的無人駕駛飛機(jī)，必將成為廣袤天空下無處不在的百變精靈。

責(zé)任編輯 林洋