无人机的基本概念

形形色色的无人机已经成为未来信息化、网络化战争基础性的作战装备，各国对于无人机系统的发展也不遗余力。然而很多人对于无人机系统及其技术全貌却并不一定有着清晰的了解。航空专家傅前哨将通过一系列文章，向你阐述无人机的相关技术及最新发展。

Q最近10多年来，世界上掀起了一股无人机热，美、俄、英、法、德和以色列等国相继开发出了一系列的军用无人机，并在局部战争中广泛使用。航模与无人机的主要区别是什么?对此，你是如何看的?

A近年来，与军用无人机相关的新闻报道日渐增多，引起了许多人的关注。我也听到过类似的“什么是航模，什么是无人机?”的问题。一些专家的回答是，动力航模与动力无人机的最大差别在于：后者装有任务载荷，且由程序控制，它的飞行距离比较远。而前者未配任务设备，并采用目视遥控的方式进行操纵，其活动区域比较小。因此，不带任务载荷、采用遥控方式的飞行器，个头再大也是航模，而配有任务设备，采用程序控制方式的飞行器，尺寸再小也是无人机。

这个解释有它一定的道理，但在概念上并不准确。采用遥控还是程控并不能成为区分航模与无人机的标准。要知道，多数微型无人侦察机就选择了遥控方式。而如果在普通的航模上安装最简单的照相机、摄像机、拉烟器、传单等物品，你说它是什么?其实，所谓“航模与无人机之间有什么差别”的问题，本身便有问题，就好像有人问你，小轿车与汽车有什么不同一样。你如何回答?正确的答案为：小轿车仅仅是汽车的一种。

对该问题，我个人的看法是：航模也是无人机，它是无人机家族中的一个成员，可归为民用无人机之列。其实，航模本身的分类也很多，如玩具航模、竞技航模、特技表演航模、广告宣传航模、缩比技术验证航模等等。它们也可以称为玩具无人机，竞技无人机，特技表演无人机、广告宣传无人机、缩比技术验证无人机。

Q应该如何给动力无人机下定义呢

A如果将无动力的弹射航模，气球一类的飞行器排除在外，那么，似乎可以这么给无人驾驶飞行器下定义：由遥控设备、线控设备或自备程序控制装置操纵的、带动力的、不载人的可控飞行器，称为无人驾驶飞行器。简单地讲就是“没有人在机内驾驶的带动力的飞行器”。

Q为什么称为无人驾驶飞行器而不是无人驾驶飞机?

A因为无人驾驶飞行器是个大概念，而无人驾驶飞机是个小概念。无人驾驶飞机仅为无人驾驶飞行器的一个分支。严格地讲，一般意义上的无人机，指的是无人驾驶飞机、无人驾驶直升机、无人驾驶旋翼机等比重大干空气的飞行器，不包括无人驾驶飞艇一类的比重小于空气的航空器。但也有人将无人机特指为无人驾驶的固定翼飞机，而把无人驾驶直升机、无人驾驶旋翼机分别简称为无人直升机、无人旋翼机等等。

Q你能详细谈谈无人驾驶飞行器的分类吗?

A无人驾驶飞行器按其飞行时所在的主要空间来划分，可分为无人驾驶航天器和无人驾驶航空器两大类。前者又称为无人驾驶空间飞行器，其典型代表有各种人造卫星、空间探测器，无人驾驶航天飞机(如前苏联研制的“暴风雪”号航天飞机)等，这类航天器一般都由运载火箭送入宇宙空间，也有由重型飞机带到高空发射的。无人驾驶航空器亦称无人驾驶大气层飞行器。它又可分为轻于空气的和重于空气的无人驾驶航空器两类(近太空无人驾驶飞行器的活动区域没有脱离大气层，仍应归类为无人驾驶航空器)。轻于空气的无人驾驶航空器(浮空器)，主要有无人驾驶气球和无人驾驶飞艇。

Q重于空气的无人驾驶航空器都有哪些种类?

A重于空气的无人驾驶航空器主要包括：无人驾驶固定翼飞机、无人驾驶直升机、无人驾驶直升飞机(即无人驾驶垂直起降飞机)、无人驾驶旋翼机、无人驾驶直升旋翼机，无人驾驶直升旋翼飞机、无人驾驶扑翼机、无人驾驶地面效应飞行器、无人驾驶气垫船等等。从某种意义上讲，巡航导弹，空对空导弹、地对空导弹、空对舰导弹，飞航式诱饵等也可划入重于空气的无人驾驶航空器的范畴。

Q“直升旋翼机”、“直升旋翼飞机”都是些什么样的“飞行机器”，直升机是否为直升飞机的简称?

A我们知道，飞机与直升机，旋翼机并非同一类航空器，那么“直升飞机”与直升机亦不可混为一谈。因为前者是兼具直升机和飞机特点的，能够垂直起降和空中悬停的固定翼飞行器(vertical takeoff andlanding aircraft,简称VTOL)。

对直升飞机的定义是：能够垂直起飞和降落，并具备悬停能力的固定翼飞机。其典型代表有英国的“鹞”式攻击机，美国的V22倾转旋翼飞机等。

Q直升飞机实际上是飞机技术与直升机技术相结合而形成的新品种航空器。那么，直升机与飞机、旋翼机“混血”，又会产生出什么样的东西呢?

A美国麦克唐纳公司于20世纪50年代中期试飞过一种复合式垂直，短距起降飞行器，其空军编号为XV－1。该机装有一台550马力的发动机，推进式螺旋桨设在机身后部，以提供向前飞行的动力。螺旋桨滑流喷在尾翼和方向舵上，还可产生稳定与操纵力矩。在其机身背部配备了一副由叶尖喷嘴驱动的旋翼，用以提供垂直起降和悬停时的向上的拉力。XV－1在空中平飞状态，叶尖喷嘴停止工作，依靠前方的来流吹动旋翼旋转。此时，它就变成了一架纯粹的旋翼机。

英国的费尔雷公司于1957年也试飞过一种与XV－1类似的飞行器——“罗托达因”，但它的几何尺寸和重量要大得多。该机垂直起降和悬停时，用装在叶尖上的小型加压喷射器带动位于机背上的旋翼旋转，以形成向上的举力。转至平飞状态时，加压喷射器停止工作，凭借两台涡桨发动机带动常规螺旋桨，提供向前运动的拉力并利用飞机前进时在机翼和旋翼上产生的气动升力支撑飞机的重量。其最大飞行速度可达370千米／小时。要比一般的直升机飞得快。这种可搭载乘员50～70人的大型垂直／短距起降运输机，实际上是直升机，固定翼飞机和旋翼机的复合体。

有人将XV-1、“罗托达因”等具有特殊功能的航空器统称为直升旋翼机。但从其飞行原理看，“罗托达因”有些名实不符。严格地讲，把这类的航空器定义为直升旋翼飞机更合适，因为它们有两个不同的主升力面——旋翼和固定翼，且旋翼能以两种不同的方式工作。

Q现代的无人驾驶航空器又是什么时候问世的?

A现代意义上的无人驾驶飞机诞生于上个世纪第二个10年。1917年，英国人研制成功了世界上第一架无人驾驶飞机。他们企图用该机执行军事任务，但未能实现。因为这架翼展6.7米，装一台35马力发动机的无人机试飞并不顺利，研制计划被迫中止。后来，英、美，苏等国继续研究，并于20世纪30年代取得了较大的进步，出现了几种可作为靶机使用的无人机。

与飞机相比，可控的载人直升机、载人旋翼机问世较晚，最早的能正常操纵的实用型直升机是于1936年6月试飞成功的。但直升机真正投入批量生产，并大量使用，则是40年代中后期的事。由于制作工艺相对复杂，无人驾驶直升机、无人驾驶旋翼机的诞生比有人机还要推迟一段时间。

Q如何根据用途给现代军用无人机分类?

A军用无人机可细分为作战无人机、勤务保障与支援无人机等。前者包括无人驾驶战斗机、无人驾驶攻击机，无人驾驶轰炸机、反辐射攻击无人机等。后者主要有：图像侦察无人机、电子侦察无人机，电子干扰无人机、气象观测无人机、气象战无人机、中继通信无人机，预警无人机、目标指示／目标照射无人机，火炮校射无人机、靶机、诱饵机、心理战无人机等等。随着技术的发展，今后还会出现各种各样的特殊用途的军用无人机。

Q有人把无人机划分为大、中、小、微等几类，但很难给人以清晰的概念，对此你有何看法?

A人们一般是依据飞机的几何尺寸、起飞重量、有效载荷等技术参数，将战斗机、轰炸机、运输机等有人驾驶的飞行器，划分为大型、中型和小型等几类。例如，专家们往往把正常起飞重量10吨以下的战斗机称为轻型战斗机，将正常起飞重量15吨左右的战斗机称为中型战斗机，正常起飞重量超过20吨则为重型战斗机。

将不同机种的有人驾驶飞机分为大、中、小三类，用于分析和研究问题足够了，在概念上也很容易理解，一般不会产生歧意。但对无人机来说可就没有那么简单了。

与有人驾驶的飞机相比，现代无人机的种类繁多，它们的几何尺寸、起飞重量和任务载荷相差极大。有人驾驶飞机在尺寸、重量和发动机功率等方面有一个最小的极限标准，那就是：飞行平台必须能够承载一个成年人的重量。

有人驾驶飞机在“做小”方面有下限，在“做大”方面目前还没有明确的上限(主要是看经济性能否接受、起降场所和机体结构能否承受)。而对无人机来说，“做大”的情况与有人机类似，而“做小”的极限范围则大大拓宽了，目前，最小的无人机只有几克重。由此，便带来了一个问题：如何给无人机分级?仅仅将它们分为大、中、小型等级别，是远远不够的，因为目前最大的有人驾驶飞机与最小的有人驾驶飞机，在重量上顶多相差几千倍，而最大的无人机与最小的无人机之间则相差千万倍以上，它们在空气动力学、动力系统、能源、控制手段、信息采集与传输装置、使用条件，飞行特性、放飞方式、回收方式等方面，存在着非常大的差异，技术探索的领域也不一样。因此，有必要对无人机进行更为细致的分级。

我个人的看法是，根据目前已研制成功的各型无人机的重量，用途、特点等等，大致可将它们划分为下面几类：

超巨型无人机，100吨以上。

巨型无人机：标准重量50吨左右。

超重型无人机：标准重量20吨。

重型无人机：标准重量10吨左右。

大型无人机：标准重量3-5吨。

中型无人机标准重量1吨左右。

轻型无人机：100-500千克级；标准重量200千克左右。

超轻型无人机：10～100千克级；标准重量50千克左右。

小型无人机(small UAV.SUAV)：1-10千克级；标准重量7千克。

微型无人机(Micro UAV，MAV)：100-500克级：标准重量200克。

超微型无人机(Nano Air Vehicle.NAV)标准重量10克。

美国国防部的装备管理部门对SUAV、MAM和NAV等微小型无人机有明确的定义。例如，根据军方的规定，NAV在任何方向的尺寸都不得大干50-75毫米，重量10克左右(包括2克的任务载荷)。

按照上面的分类方法，我认为无人机大致可以分为8个级别，这些级别及其各自代表机型如下重型(RQ-4“全球鹰”)、大型(RQ-3A“暗星”)、中型(RQ-1“捕食者”)、轻型(RQ－7B“影子200”)、超轻型(“敢死蜂”)、小型(RQ-11“大乌鸦”)、微型(“大黄蜂”)，超微型(“翼果”)。