美国防部将采用新技术全面提升无人机作战能力
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美国《航空周刊与航天技术》2005年8月15日刊报道 美国国防部在其新发布的《2005~2030年无人飞行器系统路线图》中预测,无人飞行器的任务将很快扩展到电子干扰、通信截听、隐含电磁频谱的图像生成、弱信号测量等领域,相关技术的采用将使无人机的作战能力产生飞跃。
但拓展无人飞行器使用领域也存在一些大的障碍,征募和培训合格的飞行员和传感
美空军官员们说,克里奇基地的"捕食者"训练中队在明年每批只能培训出15名飞行员和15名传感器操作员,后年则可能翻番。美空军计划建立第2个培训建制,并可能由空中国民警卫队管理。但是阿富汗和伊拉克的作战需求将使这个计划进展缓慢。第2个培训建制将优先训练空中国民警卫队、空军预备役部队和特种部队中队,以在未来数年内实现建立15支"捕食者"中队的目标。
对计划用于无人机的某些最先进技术,新版路线图仅仅进行了提示。这些技术包括对地面辐射源进行精确定位、侵入并接管敌方网络系统、发起计算机网络攻击的算法、采用新型有源相控阵雷达(其中一些将与机体表面共形)对敌方导弹和机载雷达进行干扰或攻击等等。定向能武器预定能实现小型化并装备无人机,它包括激光武器和高能微波武器,后者对于战场上任何需要依赖电子设备发挥其功能的目标都将产生非常致命的杀伤效果。而采用无人机或一次性飞行器使用这类武器能避免机组乘员受到高能辐射场的影响,并使飞行器平台避免可能破坏飞行系统的电磁干扰。
为使用这些新型武器,无人机需要尽可能靠近敌方目标。为此将需要开发一些可以携带大型载荷的隐身无人机,并采用低成本无人机编队对其进行支援,其中后者可能使用一次性的,可由大型无人机投射,用以登录敌方高威胁防区完成高风险任务。其他可由无人机执行的秘密任务包括为独立作战的特种部队运送食物、水、电池组等所需物资。
新版路线图还预测计算机处理器技术将继续产生重大飞跃:"现在的超级计算机是(使无人机)在(信息)处理速度和存储容量方面正赶上人类的10个要素之一,2015年计算机在这方面将达到与人同等的水平"。分析家们预测,到2030年之前一枚与人类大脑类似的处理器的成本将只有1万美元,并且一名战斗机飞行员在(海军)Top Gun学校学到的全部知识和经验可在片刻间下载并存储到用于无人机的先进计算机中。
对于远景计划的制定者们来说,无人机的生存力是另一个问题。无人飞行器具有某种与生俱来的低可探测特性(从无接缝的复合材料整体蒙皮到传感器窗口)将为提高生存力而进一步优化,但计划制定者们不想为提高生存力而牺牲性能或导致成本上扬,不过他们将鼓励设计者制造采用电动力或燃料电池的低噪声无人飞行器,并使之能免遭通信和导航干扰。
在路线图的另一节,国防部还提出需要某种能在未被预警的情况下飞越敌方拒止空域的无人机。路线图认为,小型无人机可能可以尽量接近目标,从而发现大而昂贵的传感器无法发现的伪装和深埋目标。为此,一个显而易见的解决方案是采用大型无人机向敌方活动的关键地域投射一次性小型无人机。
新版路线图还按照年代顺序排列了未来可能实现的无人机能力:2005~2010年,某些无人机在1000英尺(约305米)或更低高度飞行时其声音将无法被人耳感知、能探测树林掩盖的目标、能在4海里(约7.4千米)距离上分辨人的脸部特征、能自主识别目标车辆;2010~2015年前,无人机将能自主进行空中加油,并使用有100个谱带的超光谱成像传感器;2015~2020年,无人机将能对水雷进行实时成像,且在燃油载荷相等的情况下续航时间提高40%;2025~2030年,将采用有1000个谱带的高光谱成像设备,并在机载计算机中装备与人脑的处理速度和记忆容量相当的处理器。计划制定者们认为这些无人机每磅(453.6克)载荷能力的成本为8000美元,而目前的F-35"联合攻击战斗机"(JSF)每磅载荷能力的成本可能为7300美元,"联合无人空战系统"每磅载荷能力的成本为5500美元。
迄今为止,已有20种无人飞行器在阿富汗和伊拉克实战使用,其重量从1磅(约453.6克)到40000磅(约12192千克),累计飞行时间已超过10万小时。这个结果已鼓舞了军事计划制定者们要求继续增加无人机投资。2005年美国无人机投资已达20亿美元,而整个20世纪90年代只有30亿美元。美国无人飞行器的数量到2015年预计将从现在的250架增加到1400架。
从现在起直到2011年,美国最大的无人机发展和采办项目是"全球鹰"(49.8亿美元)、"联合无人空战系统"(47亿美元)、 "捕食者"(14.5亿美元)、"广域海上监视"系统(11.8亿美元)、"增程/多用途无人机"(10.4亿美元)。而按使用和维护预算计算,从多到少的排序依次是:"捕食者"(8.61亿美元,最终将有15个中队)、"全球鹰"(4.96亿美元)、"阴影"(2.62亿美元)、"猎人"(1.57亿美元)、"全球鹰"海上验证机(1.28亿美元)。
新版路线图还提及世界上其他国家也在投资发展和采购无人机,有32个国家正在发展或制造超过250种型号的无人飞行器,而41个国家已经在使用着80种不同的型号。美国愿意出口无人机,但国防部也注意到两个反对意见,一是可能导致关键技术流失;二是某些国家可能将其改成一次性巡航导弹。尽管如此,新版路线图称愿意在政府间层面上出口包括"联合无人空战系统"在内的无人飞行器。
美国国防部计划制定者们希望未来能有更多的无人机,包括某种可压制敌防空、在高威胁地区执行情报搜集和电子攻击任务的联合无人战斗机。该系统还必须能在短于3分钟的时间内综合可用于坐标导航武器火控的精确目标数据,即便在恶劣的天候下也是如此。(张洋 责编洪山)