無人直升機的歷史、現狀、發展前景等
央視國際 2003年12月24日 14：31
主講人簡介：
梁德旺教授， 現任南京航空航天大學副校長。1987年畢業於南京航空航天大學航空發動機專業，長期從事飛行器的總體氣動力學、航空宇航推進系統的研究。先後數十次獲得中國宇航科技基金獎壹等獎，。1991年被國務院評為“做出突出貢獻的博士學位獲得者”。
內容簡介：
回顧航空百年史，我們來看以戰鬥機為代表的軍用飛機的發展史。在過去是以活塞式發動機為動力的亞聲速飛行時代，當前是以噴氣式發動機為動力的超音速時代，那麽未來將是無人戰鬥機的時代。那麽什麽是無人機？無人機是動力驅動，能夠自主飛行，可重復使用，而且是無人駕駛的航空飛行器。那無人機同巡航導彈有若幹***同之處，但也有很大區別。巡航導彈是攜帶戰鬥部對敵實施壹次性攻擊的武器，而無人機則可攜帶不同裝備，執行不同任務，可多次回收使用。無人機兼有有人戰鬥機和導彈的優點，它和導彈壹樣沒有人員的傷亡和被俘危險，又因不存在人的生理限制，可超長時間續航，也可以超高機動飛行；並且又因其目標特征小，具有很強的突防能力和生存力。同時它又和有人機壹樣，可多次使用，活動空間大，可執行多種任務，而無人機與有人機相比成本低得多。
下面給大家介紹壹下無人機的應用。無人機的應用大致可以分為四個方面；壹個我們把它稱為軟殺傷，也是在電子對抗戰爭中間使用的無人機。硬殺傷就是進行無人攻擊，對地也好，對空也好，都是硬殺傷的。那麽反輻射無人機，是對雷達進行攻擊，它是個自殺式的。在偵察方面，無人機到目前戰爭中用得更多還是在戰場的偵察，可以進行光學偵察，帶航空相機，CCD攝像機、紅外行掃儀。另外在民用方面就更廣了，森林防火，邊防的緝私，航空拍照，地面的勘探等等，都可以使用無人機。
第三個方面，無人機主要的關鍵技術是無人機的起飛和著陸技術。大家知道，有人機都是采用的輪式起降，都有起落降。而無人機不壹樣，由於沒有人在上面，很多的方式都可以采用。例如有起飛車滑跑起飛，有采用火箭助推。著陸方面的技術有撞網回收和攔阻網回收。
最後壹個方面想給大家介紹壹下無人機的發展趨勢。未來無人機的發展將在高空、高速、隱身、長航時無人機方面得到發展。因為美國人現在提出了無人戰鬥機的概念，也研制出了X-45和X-47無人戰鬥機，各個國家也在相繼和即將開展無人戰鬥機的研制。另外未來的戰爭將會往空間發展，高度發展。所以是壹個高超聲速無人機的技術，也將會得到比較大的發展。
《無人駕駛飛機》 （全文）
老師們，同學們，大家好，今天我給大家介紹壹下《無人駕駛飛機》。1903年12月17日，美國萊特兄弟駕駛“飛行者1號”成功地飛行了四次，在最後的壹次飛行中間，飛行59秒，距離260米，它標誌著人類飛天夢的實現。
回顧航空百年史，我們來看以戰鬥機為代表的軍用飛機的發展史。應該說在過去是以活塞式發動機為動力的亞聲速飛行時代。當前是以噴氣式發動機為動力的超音速時代。那麽未來將是無人戰鬥機，或者說是無人機的時代。所以今天我們將在這兒來介紹壹下無人機的發展情況。什麽是無人機？大家可能都會問到這個問題。我們說所謂無人機，它是動力驅動，能夠自主飛行，可重復使用，而且壹定是無人駕駛，也壹定是航空飛行器，或者說是飛機。
首先我們來看壹下無人機和有人機有什麽樣的區別。所謂無人機，我剛才說了首先是無人駕駛，有人機當然是有人駕駛；那麽無人機可以按照我們事先規劃的航線來進行飛行，而有人機是駕駛員駕駛飛行；相對有人機而言，無人機的性能比較簡單，而有人機由於有人在上面，它人員的支持系統和生命保障系統，那麽飛機要復雜得多。這裏大家可以看到的壹張畫面，就是駕駛艙裏面的各種各樣的儀表，而無人機沒有這麽多儀表；另外相對而言，無人機小，而且輕。小的無人機才十克，那麽當然也有11噸重的無人機，而有人機再也沒有10克或者說100公斤這樣的飛機存在。
我們接下來看壹下無人機與航模的主要區別。大家講，航模也是無人駕駛。的確在飛機上也沒有人駕駛，但是它們兩者是截然不同的。首先無人機是自主駕駛，自主飛行，而航模，飛機上沒有人，但是遙控操縱，對於無人機來講可以超視距、程序控制，而航模是視距內範圍裏，也就是在我們目視範圍裏，我們人員進行控制。另外從系統上來講，無人機系統復雜，而航模相對來講要簡單得多。另外對無人機來講，它有高速、中速和低速飛行無人機，而航模由於是人員操作，我們目視看的速度，我們反映的速度都不可能快，所以航模不可能是高速的，它只能是低速。另外無人機與巡航導彈它們之間有什麽區別。無人機和巡航導彈都是無人駕駛，都是自主飛行。但是無人機，它可以帶不同的裝備，執行不同的任務。而巡航導彈，它帶的戰鬥部，對敵攻擊，而且是壹次性使用。無人機可以重復多次使用。
接下來我們看壹下無人機系統的組成，首先它是飛行器平臺。無人機，它壹定有壹個飛行器與之相應。第二它有無線電遙控、遙測裝置。我們大家從圖上可以看到的有兩幅畫面，壹個是壹個主控站，豎起來的是壹個天線來對飛機進行遙控、遙測。那麽右邊的這幅畫面，就是主控站裏面的壹些設備。在這個主控站裏面，我們可以對無人機的航線進行規劃，可以對無人機進行操縱，可以對無人機的整個飛行姿態進行遙控、遙測，隨時掌握飛機在空中的姿態和飛行狀況，還可以來執行相應的任務。無人機的組成系統中間有壹個發射回收系統。那麽飛機要上天，也要回來，因為多次使用，所以它有與之相適應的發射系統和回收系統。另外，無人機要執行相應的任務，比方說戰場偵察、戰場評估、對地攻擊等等，那麽也就要帶相應的，通常稱的任務設備。所以在無人機上通常對無人機，我們有幾個指標的考核，除了它的飛行參數以外，壹個是任務載重，就是說能載多少重的任務設備，能飛多長的時間，就是我們通常講的續航時間。
下面我們來看壹下無人機的分類。簡單地說無人機可以分為軍用和民用兩大類無人機。那麽在軍用無人機中間又可以分為無人偵察機、無人戰鬥機、靶機、微型無人機和無人直升機。下面我們將逐壹地看壹下各類飛機的情況。
這個大家看到的是以色列研制的“蒼鷺”無人機，它的翼展16.6米，機長8.5米，升限也就是說它能飛到的高度是7500米到13500米，起飛重量1100公斤，巡航速度110到212公裏/每小時，它的任務重量，就是能載任務設備的重量是250公斤，續航時間50個小時，專門用於偵察和監視。這是“搜索者”無人機，也是以色列研制的，它的翼展是7.22米，機長是5.15米，它的最大起飛重量是372公斤，可以飛行14個小時，任務重量是63公斤，這個也是壹個戰略無人機。大家可以看到的，它是美國的“納蚊”，翼展12.8米，機長5.75米，升限達到7600米，起飛重量六百多公斤，最大速度259公裏/每小時，在空中續航40小時，那麽也是用於偵察和監視。美國在這個飛機的基礎上，又發展了“捕食者”無人機。大家從畫面上可以看到，這個形狀很相似，跟納蚊有很多相似之處，就是捕食者是在這個基礎上發展的。那麽大家看到“捕食者”的頭部形狀要比“納蚊”大。為什麽？這是因為，在這個飛機裏面裝有衛星天線。這個大家可能都很關心，好多同學都知道的，這就是“全球鷹”無人偵察機，這是在無人偵察機方面，我簡單的給大家看了壹些畫面。在我們國家也研制了有相應的無人偵察機，特別是戰術無人偵察機，比方說愛生系列的，雲笛、雲燕等等，也有相應的無人機。
那麽無人戰鬥機方面，現在在研的，有美國的X-45和X-47.那麽這個大家看到的是X-45，它的翼展是10.36米，它的起飛重量是6804公斤，最大速度213公裏/每小時，有效載荷907公斤。這個是X-47的無人戰鬥機，大家可以看到畫面是X-47的首飛鏡頭。X-47，它的翼展是7.62米，機長8.53米，起飛重量2495公斤，有效重是252公斤。大家可以看到這個飛機馬上要著陸了，而且都是輪式起降。因為這個輪式起降在目前國際上，無人機發展中間是比較熱的壹種起降技術。靶機是無人機中壹個系列之壹。那麽現在看到的是我國研制的“長空壹號”無人靶機的壹個打靶情況。那麽這個靶機翼展7.5米，機長6.98米，升限18000千米，起飛重量2345公斤，最大時速可以達到920公裏。
微型無人機是近幾年，或者說上個世紀90年代才產生的壹種微小型無人機。這個是美國在進行微型無人機的試飛。那麽大家可以看到，微型無人機相對來講簡單多了，它可以手壹拋，飛機就出去了，然後來進行它的自主控制和飛行控制。大家要註意，這不是航模，我剛才講了，它還是自主飛行的。
這個是無人直升機，這個是“翔鳥”無人直升機的壹個飛行鏡頭。那麽這個地方，我們大家看到，它的機長是7.07米，所謂的機長是指旋翼的長度，升限達到3000千米，巡航速度每小時150公裏，有效載重是50公斤，續航時間四個小時，這是關於無人機的壹個簡單的介紹。
下面我想給大家說壹下無人機的發展過程。第壹架無人機是什麽時候、在什麽情況下產生的。當初是在1935年，德國在希特勒的領導下，希特勒為了發動第二次世界大戰，就命令他的空軍開展火箭的研究。壹個方面就是外形像飛機壹樣的火箭研究。第二種是彈道式的飛行軌跡是拋物形的火箭研究，而且在波羅的海的烏采頓島上修建了佩內明德試驗場進行試飛。那麽1942年6月，再壹次把這個工程提出來了，在1942年的12月24日實現了首飛。這個地方大家看到的是由馮×布勞恩主持研制的叫V-1無人轟炸機。那麽馮×布勞恩是什麽人呢？二次大戰之後，他到了美國，後來主持了美國的阿波羅空間計劃。那麽再後來進壹步的發展，就形成了V-2無人機，應該說V-2無人機的產生，在無人機技術方面是壹個裏程碑。同時無人機的發展使得航空器中間的另壹個就是導彈誕生了，因為第壹個無人轟炸機，當年二次大戰期間，德國人為了打擊英國，向英國倫敦投放了五千架V-1無人機。因為大家知道，當初的無人機技術水平和現在的無人機技術水平是不可比擬的，所以無論是打擊精度還是怎麽樣都不可能和現在比，如果現在投入五千架的轟炸機將會是個什麽樣的，我想現在的倫敦可能就不是這個樣子了。
有了第壹個無人機以後，我們下面就來看看無人機的發展，分了三個階段：第壹個階段就是在上世紀五、六十年代，形成了壹個無人靶機的研制時期，所以我們把它簡稱靶機時代。那麽在上世紀五、六十年代，世界處在壹個冷戰時期，壹些超級大國在加緊進行軍備競賽，研制出了壹批高性能的飛機和導彈。如何對這些飛機和導彈的性能進行檢驗和鑒定，也是我們通常在航空裝備進行設計定型的時候，它必須要進行打靶試驗。那麽打什麽？於是就提出了要研制無人靶機來適應航空裝備，武器裝備鑒定需要，靶機就在這個時候誕生和形成發展起來的。
第壹架靶機是美國的“火峰1型”靶機，它是渦輪噴氣發動機推進，高亞音速，全金屬機體結構。機長大概有七米，翼展3.93米，起飛重量1134公斤，最大的平飛速度是1112公裏/每小時。這裏我給大家展示的是中國的第壹架靶機，這個就是我們學校研制的長空靶機，這個靶機的機長是8.4米，起飛重量2060公斤，最大的平飛速度是每小時920公裏，高度範圍是在相對地面50米到18000米。
第二個階段是無人偵察機的誕生。在越南戰爭期間，有人軍用偵察機應該說得到了廣泛地應用，特別是像美國的U-2偵察機，SR-71等等有人偵察機，但是在這個期間，U-2偵察機在越南、前蘇聯和我國的上空接連被擊落下來，應該說損失是很慘重的，而且美國人在外交上也很被動。於是美國人就提出來了，要研制無人偵察機。那麽這樣的話，就可以減少人員的傷亡。於是美國人首先把火蜂靶機改裝成無人駕駛偵察機，把它稱為Ryan147，那麽這個就是Ryan147無人偵察機。它的機長是8.8米，翼展3.93米，起飛重量1430公斤，最大的平飛速度612米/秒，高度達到18000米。那麽中國的第壹架無人偵察機是什麽樣子的，大家可以看到這是長虹無人機。它的機長8.97米，翼展9.76米，起飛重量1085公斤。這個無人偵察機是通過母機掛在這個機翼下面，在空中進行發射的，所以應該說無人機空中發射的還不是太多。
第三個階段是無人機飛速的發展階段。也就是上世紀九十年代以後，在這個時期有些什麽特點？第壹個是現代戰爭中間無人機在廣泛地應用。可以說無人機從輔助、支援這麽壹個作戰轉為了壹個主戰，就是說主要來進行打仗用的壹個武器裝備，這是壹個很大的變化，飛躍的變化。第二個小型無人機嶄露頭角，尤其是在中東戰爭，應該說它起到壹個非常好的戰例。在貝卡谷地戰役中間以色列利用了小型的無人飛機，來誘導（敘利亞）的防空、堤防雷達的開機，很典型的壹個戰例。第三個無人機的發展系列化，出現了三大發展熱點，壹個是長航時無人機、無人戰鬥機和微型無人機。在這個時候美國的“全球鷹”也研制出來了。另外壹個特點，就是各個國家相繼成立了無人機專業化部隊。那麽以前它不是壹個專門的部隊在用，而是由空軍或者哪個部隊在用，那麽後面就形成了專門的無人機部隊。這是講到了無人機的三個發展階段。
下面跟大家介紹壹下推動無人機快速發展的背景和原因，第壹個原因我想跟大家介紹的就是政治上的原因。在越南戰爭中間，大家都知道，美國在越戰中間是輸得很慘的。那麽我們先不說地面部隊，我們先來說壹下美國在越南戰爭期間，空軍是怎麽樣個狀況，它有2600多架飛機被擊落，其中有五千多名的飛行員被俘，或者是死於戰爭，應該說就這壹點損失是非常大的，所以可以說喪亡慘重。人們厭戰、反戰情緒高漲。所以引起了政治危機，這就是政治上它必須解決這個問題。如何減少人員傷亡，必須無人化，這就提出來了，要研制無人機。第二個經濟上的考慮。給大家看到的是壹個有人駕駛飛機的成本，就是各種有人駕駛飛機的單價，大家看到了這是成倍的增長。F22達到了壹億美元的價格，單機價格。那麽轟炸機，價格更是驚人了。像B2隱身轟炸機，它的造價是4.5億美元。那麽我們做了壹個簡單的對比，我們南京長江二橋的建設，花了33.5億人民幣，這兩個價格，就是壹架B2隱身機轟炸機的價格跟我們建設壹座長江大橋的經費是差不多的。
另外無人機的使用費用比較低，因為無人機體積比較小，重量也比較輕，那麽造價成本都很低，有的是降低三分之壹，有的可以說是壹個數量級。另外無人機特別無人戰鬥機可以長期保存在倉庫裏面，十年或者更長的時間。這樣的話，使用維護費用大大減少。據軍方估計可以減少80％，另外在飛行方面，大家可能講了，妳不用，妳怎麽訓練，無人機的訓練它跟有人機不太壹樣，有人機，飛行員必須到空中去飛，飛壹次要四萬美元，壹個小時，就要四萬美元的價格，包括人員保養等等。而無人機可以在虛擬的坐艙裏面進行訓練。因為我人不在飛機上，我是在操縱鍵盤。那這樣的話，我就可以用虛擬的訓練系統，所以費用大大減少。同時無人機，壹個人可以同時控制幾架甚至數十架的無人機，而駕駛員不可能在空中壹個人開兩架飛機。所以我們對飛行員的培養，這個費用也可以大大減少，所以說無人機的使用費用是很低的。
另外無人機的發展，我個人認為戰爭的需求是無人機快速發展的壹個推動力。在冷戰期間，形成了靶機。而越南戰爭期間無人偵察機又誕生了。中東戰爭小型的無人機嶄露頭角，在海灣戰爭中大量地使用了小型無人機。而在科索沃戰爭中間，中空長航時無人機初露鋒芒。在阿富汗和伊拉克戰爭中間更是發揮了威力，在阿富汗戰爭中間，捕食者首次發射導彈，也是無人機首次進行導彈發射，對地面攻擊。那麽未來呢，大家可以看到高空、高速、隱身、長航時無人機是壹個大的需要。另外無人作戰飛機高超聲速無人機，以及微型無人機都是壹個很大的需求。所以戰爭的需求是無人機得以發展的壹個推動力。另外無人機它有超長的使用特性，特別是小型無人機，它快速機動、隱蔽性好。大家可以看到這個畫面，我們可以看到，戰士在戰場前沿就可以利用無人機看到敵方陣地上的情況，甚至可以看到對方的哪個士兵在使用什麽裝備，正對著哪個方向進行開火，都會看得很清楚，而且都是實時的。那麽這張圖上我們大家可以看到是壹個在巷戰中間，微小型無人機應用的壹個示意圖。那麽戰士們在這個地方可以把無人機拋出去，它到了對面看另外壹條街上，敵方的步兵情況是怎麽樣子，所以來進行巷戰，應該說無人機這種非常機動的使用性能使得它也得以快速發展。
第四個給大家介紹壹下無人機的應用。我這裏有壹個表大家可以看到，無人機的應用大致可以分為四個方面；壹個我們把它稱為軟殺傷，也是在電子對抗戰爭中間使用的無人機。那麽在軟殺傷中間，我們可以看到，可以進行雷達信號幹擾，比方說我裝的鋁箔到了以後，空中把它撒出來，那麽對方的雷達就看到，當時屏幕可能就沒有亮點了，就是壹團雜亂的信號，對敵方的雷達進行幹擾。那麽也可以帶壹些幹擾機，我不放東西，我發射跟妳的雷達同頻率的、同頻段的電磁信號，讓妳接收不到，發現不了我方的飛機，這樣的話，就可以隱蔽下進行攻擊。另外還有光電幹擾，比方說打的閃光、激光等等進行幹擾，這是軟殺傷的。目的幹嗎？就是為自己能夠爭取到更多的時間，可以這麽講，在作戰中間哪怕是幾秒，都是非常關鍵的。
那麽硬殺傷就有無人戰鬥機。這個大家知道，就是進行無人攻擊，對地也好，對空也好，都是硬殺傷的。那麽反輻射無人機，是對雷達進行攻擊，它是個自殺式的。在偵察方面，應該說無人機到目前戰爭中用得更多還是在戰場的偵察，可以進行光學偵察，帶航空相機，CCD攝像機、紅外行掃儀，所謂紅外行掃儀，就可以不管是在白天還是晚上，不管妳是隱蔽的，還是不隱蔽的，通過它的紅外特征來進行偵察，了解敵方的情況，特別是用得比較多的戰場評估。什麽叫戰場評估？當我們把導彈打到我們想打的這個目標以後，打住了沒有，打了以後，損傷情況怎麽樣，這個時候我們就要把無人機派過去進行偵察，了解打過以後情況是怎麽樣子的，來決定要不要再壹次實施打擊，這個就叫做戰場評估。所以說無人機的應用，我這裏還僅僅舉的是軍用方面的用途。那在民用方面就更廣了，森林防火，邊防的緝私，航空拍照，地面的勘探等等，都可以使用無人機。剛才已經大概地把無人機的應用做了壹個介紹。
太長了，這裏裝不下了，我給妳發到郵箱裏吧！