我國無人機軍民融合的發(fā)展前景

       在高度信息化時代，無人機已成為包括國防、經(jīng)濟等多領(lǐng)域的重要裝備。十八大報告提出"堅持走中國特色軍民融合式發(fā)展路子"，近年來，隨著軍民融合戰(zhàn)略的逐步深化，無人機產(chǎn)業(yè)得到了突破式的發(fā)展，并成為了貫徹"軍民融合"的典范。
 

        中國無人機的研究始于50年代后期，1959年已基本摸索出安一2和伊爾-28兩種飛機的自駕起降規(guī)律。60年代中后期投入無人機研制，形成了長空l號靶機、無偵5高空照相偵察機和D4小型遙控飛機等系列，并以高等學(xué)校為依托建立了無人機設(shè)計研究機構(gòu)，具有自行設(shè)計與小批生產(chǎn)能力。其中無偵5的研制在中國無人機發(fā)展史上具有重要意義。
 

       為了國防建設(shè)和科學(xué)研究的需要，1969年國家下達研制高空無人駕駛照相偵察機的任務(wù)，研制工作由北京航空學(xué)院承擔。主要用于軍事偵察、高空攝影、靶機或地質(zhì)勘測、大氣采樣等科學(xué)研究。無偵5是一種在高空、高亞音速條件下飛行，執(zhí)行晝間高空攝影偵察任務(wù)的無人機。它使用的可見光照相機能繞其縱軸左右搖擺，從5個窗口進行拍攝。飛機上裝有一臺小型、短壽命的渦噴-II發(fā)動機;一整套自動控制系統(tǒng)和無線電遙控遙測系統(tǒng)。飛機本身無起落架等起飛著陸裝置，由大型飛機帶飛到4000—5000米的高度投放?？罩型斗藕笞詣优郎焦ぷ鞲叨取Ｔ陲w行中，按預(yù)編程序控制高度、航速、飛行時間和航程。完成任務(wù)后，自動返航，飛到回收區(qū)上空，可在程控或遙控狀態(tài)下進行傘降回收。
 

        北京航空學(xué)院承擔研制飛機機體、窗體頂端窗體底端發(fā)動機和地面無線電控制站的任務(wù)，并負責飛機的總裝、總調(diào)和飛行試驗。為此，他們迅速組成工作班子，集中全院的技術(shù)力量投入研制工作。1972年制造出兩架原型機并首飛成功：1973年的第二次試飛;1975年進行的大高度中航程科研試飛，達到了預(yù)定目的;1976年又制造的兩架全部使用了國產(chǎn)材料的樣機，同年北京航空學(xué)院正式成立無人機設(shè)計研究所，下設(shè)總體、結(jié)構(gòu)、發(fā)動機、自動控制、無線電等研究室率和部裝、總裝車間及環(huán)境模擬試驗室。無偵5于1978年完成定型。1980年國家批準無偵5設(shè)計定型。1981年起開始裝備部隊，在部隊訓(xùn)練和戰(zhàn)術(shù)偵察中發(fā)揮了作用，是中國在無人機技術(shù)領(lǐng)域里的一次飛躍。
 

        20世紀末，中國無人機發(fā)展提速，除了北京航空學(xué)院外，西安愛生技術(shù)集團公司(西安無人機研究發(fā)展中心)成為國內(nèi)一家主要的無人機研制生產(chǎn)廠商。它是航空工業(yè)總公司設(shè)在西北工業(yè)大學(xué)集科、工、貿(mào)一體化的現(xiàn)代化高科技企業(yè)，主要研制和生產(chǎn)系列化小型無人機系統(tǒng)，被國務(wù)院發(fā)展研究中心確認并入選“中華之最(1949—1995)”，是我國最大的無人飛機科研生產(chǎn)基地。40年來，公司研制出B-1、B-2、D-4、ASN-104、ASN-105、ASN-206、ASN-7、ASN-9、ASN-12、ASN-15、鴨式布局驗證機等十多種型號的軍用和民用無人機，已累計生產(chǎn)4000余架。其中，ASN-206獲同家科技進步獎一等獎，ASN-105獲國家科技進步獎二等獎，D-4多用途無人機獲國家科技進步獎一等獎。ASN系列無人機人量裝備全國各大軍區(qū)，并已批量出口國外。中國生產(chǎn)的各種型別的無人機，基本上滿足了國內(nèi)軍需民用，并且逐步走向國際市場。
 

        二、無人機是軍民融合最具代表性產(chǎn)品

        無人機是指用遙控設(shè)備或自身程序控制的無人駕駛飛行器。我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|的最初級的無人機就是各種航模。而軍工企業(yè)制造的無人機，相當于將航模放大許多倍，再以計算機或遙控系統(tǒng)為“腦”，以可見光和紅外探測器為“眼”，以各類機載武器和功能設(shè)備為“爪牙”。由于不載人，無人機體積小、造價低，還不用擔心飛行員的損失，成為當今飛機發(fā)展的一個趨勢。到目前為止，“無人機”已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于軍事偵察、地質(zhì)測繪、氣象減災(zāi)、電力巡查等軍民領(lǐng)域的方方面面。一些專家預(yù)言：“未來的空戰(zhàn)，將是具有隱身特性的無人駕駛飛行器與防空武器之間的作戰(zhàn)。
 

        1、軍用無人機需求大幅增長
 

       無人機的快速發(fā)展和廣泛運用是在海灣戰(zhàn)爭以后。以美國為首的西方國家充分認識到無人機在戰(zhàn)爭中的作用，競相把高新技術(shù)應(yīng)用到無人機的研制與發(fā)展上。輕型材料的使用和新的設(shè)計大大增加了無人機的續(xù)航時間;先進的信號處理與通信技術(shù)提高了無人機的圖像傳遞速度;自動駕駛儀能使無人機自動改變高度和航向飛往目標，地面操縱員可以通過計算機根據(jù)需要改變無人機的飛行數(shù)據(jù)。在戰(zhàn)爭中，無人機已經(jīng)能夠攻擊地面目標，其在軍事領(lǐng)域的重要價值越來越清晰地展現(xiàn)在世人面前。
 

       目前，美國等西方國家軍隊在伊拉克和阿富汗應(yīng)用有近千架無人機，其中最大的“全球鷹”無人機翼展超過35米，能夠在目標上空逗留40個小時以上，一次起飛后可連續(xù)飛行25000公里。美軍很多時候都是在用“捕食者”等無人機而不是傳統(tǒng)的攻擊機來執(zhí)行前線攻擊任務(wù)，巴基斯坦方面甚至在境內(nèi)擊落過美軍的無人機。
 

        由于駐伊美軍對無人機需要大幅增長，諸多美國公司看到了其中的商機。專用型無人機性能較高，但造價高昂，制造周期較長。美著名防務(wù)技術(shù)公司SAIC集團另辟蹊徑，將民用“超級運動”496型(Ultrasport496)運動直升機改造成無人機。這種超輕型無人機空重約272公斤，空中逗留時間2.5小時，巡航速度111公里/小時，最大時速166公里。該型直升機最大的特點是造價便宜，單價僅5萬美元，其設(shè)計初衷是面向家庭業(yè)務(wù)航空愛好者，因此操作極為簡單。

        SAIC公司認為這些特點對軍方同樣極具吸引力。該機改進后可攜帶68公斤負載(包括射線探測器、化學(xué)戰(zhàn)劑探測儀和旋轉(zhuǎn)式攝像機等常用偵測設(shè)備)，滯空時間延長至9小時。美國陸軍已正式采購該機，其軍方編號為“治安官”502型(Vigilante502)。美軍計劃近期向伊拉克派遣首批“治安官”502型無人直升機，專用于尋找伊境內(nèi)的生化武器蹤跡。
 

        無獨有偶，波音公司也推出了MD530F型無人直升機。MD530型“防御者”直升機對美軍而言可不陌生。其早期軍用型號OH-6型“印地安種小馬”直升機曾參過過越戰(zhàn)，美國特種部隊至今仍裝備有其改型AH-6J型“小鳥”和MH-6J型“小鳥”直升機。波音公司此次推出的無人型MD530F可攜帶283公斤設(shè)備負載，空中逗留時間長達8至10小時，其地面系統(tǒng)與最新型的X-45型無人戰(zhàn)斗機相似。波音公司認為，這款新機型最大的賣點在于美國特種部隊很可能出于勤務(wù)方面的考慮，優(yōu)先選擇裝備該機。
 

        2、民用無人機發(fā)展迅速
 

       事實上，不僅是戰(zhàn)爭，無人機在諸多事關(guān)民生和非傳統(tǒng)安全事務(wù)的領(lǐng)域，也能發(fā)揮載人飛機所不及的作用。
 

        比如，某高校在航展上展示的車載型無人機，能夠用卡車運輸和發(fā)射，不需要機場或跑道，能夠在全天候條件下執(zhí)行100千米以內(nèi)的偵察任務(wù)。包括3架飛機和1輛發(fā)射車的全套系統(tǒng)，價格還不足700萬元。此類系統(tǒng)不僅可以軍用，還可以用于森林防火、地形勘察等，特別還可以用于防災(zāi)救災(zāi)。
 

       汶川地震后，惡劣的氣象條件超出了載人飛機和直升機的安全飛行條件，導(dǎo)致相當長一段時間內(nèi)無法通過航空手段獲得災(zāi)區(qū)影像，與災(zāi)區(qū)之間的聯(lián)系也被迫中斷。無人機則可以改變這種局面：由于不存在人員安全和體力問題，各類無人機可以隨時投入災(zāi)區(qū)：高空長航時無人機可以擺脫天氣多變的中低空對流層空域，長期不間斷地盤旋于災(zāi)區(qū)上方寧靜的平流層中，擔任通信中繼、廣域影像獲取等任務(wù);中低空偵察無人機則可以挑戰(zhàn)極限天氣進入災(zāi)區(qū)，只要能拍回災(zāi)區(qū)的具體影像，甚至不必考慮其是否能夠返回的問題：大型無人機可以攜帶救災(zāi)物資在第一時間飛入災(zāi)區(qū)上空執(zhí)行空投任務(wù)。
 

        無人機是計算機智能技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)和航空技術(shù)均發(fā)展到一定程度后的結(jié)合體。由于計算機和導(dǎo)航兩大技術(shù)目前仍處于跳躍式發(fā)展的階段，因此無人機目前正處于快速發(fā)展時期。2006年珠海航展時，國內(nèi)廠商推出的無人機產(chǎn)品數(shù)量很少，且多為概念機和試驗產(chǎn)品。僅僅過去兩年，2008年航展就出現(xiàn)了幾十種風格五花八門、用途各種各樣的無人機，這讓人不禁對中國無人機的未來有了更高期待。
 

        三、無人機應(yīng)用優(yōu)點突出軍民融合前景廣闊

        1、無人機用途廣泛，成本低，效費比好，生存能力強
 

        無人機無人員傷亡風險，機動性能好，使用方便，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中有著極其重要的作用。由于它無人駕駛，可被送到危險的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)，因而備受各軍事強國的青睞。
 

        1) 無人機可以減少與保障飛行員有關(guān)的結(jié)構(gòu)重量，增加有效載荷，成本低.
 

        2) 無人機一般設(shè)計靈活度較高，體積原則上無下限，雷達反射面積可以比有人機小得多。
 

        3) 無人機因體積上更為靈活，平臺適應(yīng)性更強，特別是在海軍平臺的使用上，作戰(zhàn)靈活性更高。
 

        4) 無人機可以避免飛行員傷亡、被俘等情況，能夠執(zhí)行危險系數(shù)更高的任務(wù)這也是無人機最大的好處。
 

        不必擔心飛行員安全，也不必擔心飛行員的體力限制。無人機可以執(zhí)行各種最為危險的任務(wù)，例如，在最惡劣的天氣下攻擊最危險的目標——最壞的結(jié)局不過是損失一架可以大量生產(chǎn)的飛機：也可以執(zhí)行各種最為枯燥和漫長的任務(wù)，例如，在8000米高空按固定航線盤旋3天——飛機既不會打盹也不會發(fā)牢騷，甚至降落后連油都不會多喝一口。
 

        基于這一特性，人們讓不同類型的無人機擔任不同任務(wù)：高空長航時無人機可以在一個地方的上空待好幾天，適合偵察;中小型噴氣式無人機速度快且便于隱身，適合攻擊高風險目標;還有的無人機性能較為均衡，適合在不那么危險的目標區(qū)域上空徘徊待命，發(fā)現(xiàn)目標后靠機載武器發(fā)動攻擊。
 

        目前，美國和一些西方國家軍隊在伊拉克和阿富汗投入近千架無人機，其中最大的“全球鷹”無人機翼展超過35米，能夠在目標上空逗留40個小時以上，一次起飛后可連續(xù)飛行25000千米。
 

      “翼龍”無人戰(zhàn)略偵察機能夠在中低空持續(xù)續(xù)航20小時，非常適合用來監(jiān)控和守衛(wèi)中國漫長的國境線。在高原和山地，無人機幾分鐘就能飛過的峽谷，邊防戰(zhàn)士則要走整整半天。又如，“彩虹3”無人機能夠攜帶兩枚導(dǎo)彈在巡邏區(qū)域內(nèi)續(xù)航12小時，很適合在廣闊地區(qū)打擊零散武裝人員。部隊只要擁有三四架此型無人機，就可以保證頭上總有一個火力支援點。敵方無論是乘車逃跑，還是依托據(jù)點頑抗，都很難逃過無人機的導(dǎo)彈。
 

        與國外同類型號無人機相比，“翼龍”和“彩虹-3”的速度和續(xù)航力等指標并不高，但它們把有限的性能用在了中國用戶最需要的用途上。此外，中國企業(yè)還推出了用于無人機的“天燕90”型空用導(dǎo)彈，這使得無人機未來也可以參與空戰(zhàn)，甚至逐步參與爭奪制空權(quán)，這已經(jīng)改變了戰(zhàn)爭的形態(tài)。
 

        無人機在軍用領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗后，將逐步進入民用化，發(fā)揮其無可比擬的優(yōu)勢。
 

        無人機不怕疲勞、不怕危險，在執(zhí)行枯燥的、長時間的任務(wù)時，如國界線的巡邏、搜索和救援工作等，會有比較明顯的優(yōu)勢。美國正在研發(fā)的太陽能無人機，就能凸顯無人機不懼怕枯燥任務(wù)的特性。
 

        盡管，無人機的民用化具有明顯的優(yōu)勢，但安全性仍舊是阻礙其發(fā)展的重要因素，無人機的安全性差，主要表現(xiàn)在事故率比有人機高。即使在美國無人機系統(tǒng)中做得最好的“捕食者”，其穩(wěn)定性也比有人機差一些，因此“捕食者”不允許在人口稠密區(qū)飛行。目前，國外民用無人機主要集中在偏遠、無人的地區(qū)。未來，無人機要民用化，就要在安全性上下工夫，比如，對裝備探測的回避系統(tǒng)進行改進，以便它能在民用空域中飛行，并不會造成與其他有人飛機或無人機的相撞。
 

        2、未來無人機優(yōu)勢無可比擬
 

        無人機在執(zhí)行枯燥的、長時間的任務(wù)時，比如國界線的巡邏、搜索和救援工作等，會有比較明顯的優(yōu)勢。一般飛行員的極限飛行時間是8個小時，但是無人機在油量充足的情況下，可連續(xù)飛行100多個小時。美國正在研發(fā)的太陽能無人機，就能凸顯無人機的不懼怕枯燥任務(wù)的特性。而且在鄰近空間，即介于航空與航天之間，2.5萬米到3萬米的高空。那里的空氣比較稀薄，溫度低，如果有人機飛行，會對配備要求的條件比較苛刻，飛機和人員的成本也會隨之增加。這時如果使用無人機，就可大大降低成本，避免人員的傷亡。
 

        盡管，無人機的民用化具有明顯的優(yōu)勢，但安全性仍舊是阻礙其發(fā)展的重要因素，無人機的安全性差，主要的表現(xiàn)在事故率比有人機高。即使在美國無人機系統(tǒng)中做的最好的‘捕食者’，其穩(wěn)定性也比有人機差一些，因此‘捕食者’不允許在人口稠密區(qū)飛行。目前，國外民用無人機主要集中在偏遠、無人的地區(qū)。未來，無人機要民用化，就要在安全性上下工夫，比如對裝備探測的回避系統(tǒng)進行改進，以便它能在民用空域中飛行，并不會造成與其他有人飛機或無人機的相撞。
 

        四、我國無人機技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

        談到“無人機”，大家首先就會聯(lián)想到美國赫赫有名的“全球鷹”、“捕食者”。那么我國的無人機發(fā)展又處于什么階段呢?
 

        我國無人機產(chǎn)業(yè)起步于上世紀60年代，受歷史、技術(shù)水平、需求和認識等方面因素的影響，我國無人機研發(fā)工作在很長的時期里沒有得到國外任何參數(shù)技術(shù)的支持，幾乎完全依靠自己的試驗積累。但也正是得益于這樣的務(wù)實研究，我國無人機產(chǎn)業(yè)積累了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)驗，為后續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
 

       但在之后的幾十年當中，由于歷史原因，無人機技術(shù)研發(fā)多次被迫中止，特別是在研發(fā)力量上，無人機的設(shè)計、制造等環(huán)節(jié)基本上長期由幾所大學(xué)承擔，研發(fā)資金也很匱乏，導(dǎo)致我國無人機呈現(xiàn)局部技術(shù)有進步、整體發(fā)展很有限的特點。
 

        近年來，伴隨我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技水平特別是電子信息技術(shù)的全面提高，我國無論在無人機技術(shù)上還是在資金積累方面都有了十分可觀的改善，尤其是我國航空工業(yè)的骨干企業(yè)介入后，大大增強了研發(fā)力量，加速推進了我國無人機產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展和水平提高，使我國無人機產(chǎn)業(yè)取得了真正實質(zhì)性的進步。
 

        目前，我國已經(jīng)具備了自主設(shè)計研發(fā)低、中、高端無人機的能力，基本形成了配套齊全的研發(fā)、制造、銷售和服務(wù)體系，在無人機機種上已經(jīng)形成了種類齊全、功能多樣的較為完備的系列，而且性能指標也在不斷得到改善提升，部分技術(shù)已達到國際先進水平，走上了全面發(fā)展的道路。
 

        中國飛航技術(shù)研究院無人機總設(shè)計師楊寶奎研究員曾在接受采訪時表示，中國無人機事業(yè)既要大力發(fā)展，更要科學(xué)發(fā)展。科學(xué)發(fā)展的要素之一，就是充分學(xué)習(xí)、借鑒先進發(fā)達國家無人機發(fā)展的成功、成熟經(jīng)驗，結(jié)合中國國情，走寓軍于民、軍民融合之路，打造中國無人機事業(yè)“國家隊”。
 

       首先就是要朝著飛行時間更長、飛行高度更高、飛行速度更快發(fā)展;其次，要向隱身無人機方向發(fā)展，使活動具有隱蔽性、攻擊具有突然性，還有利于提高無人機自身的生存能力，擴大活動范圍;最后，無人機要向多功能發(fā)展，實現(xiàn)有效載荷多樣化。
 

        無人機領(lǐng)域20多年前開始發(fā)展，在原來有人機占據(jù)主導(dǎo)的市場上，現(xiàn)階段無人機比例迅速增長，“無人機比例今后還會擴大，再過30年左右，無人機和有人機的比例可能各占50%，達到五五開，最終可能實現(xiàn)無人機占據(jù)2/3的比例”。
 

        楊寶奎認為，“雖然隨著技術(shù)的發(fā)展，無人機的控制能力、導(dǎo)航能力、通訊能力、執(zhí)行任務(wù)能力、信息化能力不斷提高，但大型運輸機、客機、戰(zhàn)斗機都還需要人來操控”，未來不論軍民應(yīng)用市場如何發(fā)展，無人機和有人機都不會互相替代，兩者將各自發(fā)揮優(yōu)勢，相互補充使用、共同發(fā)展。
 

        五、我國無人機軍民融合發(fā)展面臨四大挑戰(zhàn)

       1、研發(fā)力量分散，資源多有浪費
 

        國內(nèi)外相同，航空制造業(yè)是一個高科技、高投資、高風險的產(chǎn)業(yè)，十分需要集合國家的資源和力量攻堅克難。隨著我國無人機產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，近年來部分有實力的軍工企業(yè)和看好無人機商機的民營企業(yè)紛紛加入無人機研發(fā)制造行列，但由于現(xiàn)行體制和信息不暢等因素的影響，造成研究力量上大多是各自為戰(zhàn)，研究形式上過于獨立封閉，研究內(nèi)容上重復(fù)疊加，遠未形成良好合力，造成了人力、物力、時間、經(jīng)費等有形或無形資源浪費嚴重。
 

        2、成本高、價格貴，推廣普及困難
 

        目前市場上的大部分民用無人機都價格偏高，再加上技術(shù)水平相對落后于較發(fā)達國家，價格相差無幾的情況下，用戶又往往首選從國外進口。這在很大程度上制約了我國無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時也給國外同行進軍占領(lǐng)我國市場留下了很大空間，必須引起高度重視。
 

        3、政策法規(guī)空白多，影響健康發(fā)展
 

       目前我國對民用小型無人機的管理和推廣還存在諸多政策法規(guī)和行業(yè)標準真空地帶，大到宏觀的市場準入條件，小到具體的適航認證管理、飛行資質(zhì)認證、飛行管制、相關(guān)從業(yè)人員培訓(xùn)等規(guī)則章程，以及飛行器的安全性和技術(shù)參數(shù)方面的要求等，比如，部分地區(qū)由于“于法無據(jù)”，在管理職能上將對無人機的管理掛在了體育局下面的航模運動類，這一狀況極大地制約了民用無人機產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展，亟待從國家層面和行業(yè)協(xié)會自我規(guī)范的角度，加緊建章立制，盡快改觀這一不利局面。
 

        4、尚未納入空管領(lǐng)域，亟待法規(guī)保證
 

        能否進入空管領(lǐng)域應(yīng)用是無人機產(chǎn)業(yè)化的重要標志。目前，我國空域主要是低空領(lǐng)域尚未對民用無人機開放，民用無人機也還未納入國內(nèi)的航空飛行計劃之中，民用無人機在飛行使用中也沒有權(quán)威的明文規(guī)定要求，基本是依慣例和多方協(xié)調(diào)的方式而行，無人機自身安全、無人機與其他飛行器之間的安全管理、無人機攜運物品的安全責任問題、無人機對地面人和建筑物的安全責任等問題，都需要深入研究摸索，盡快予以立法或明確，而這其中空域管制措施正是關(guān)鍵影響因素，也是制約我國無人機產(chǎn)業(yè)興盛發(fā)展不可繞過的一道門檻。