军用无人直升机发展现状及运用研究进展

卞 威，马 虎(空军第一航空学院，河南 信阳 464000)

军用无人直升机发展现状及运用研究进展

卞 威，马 虎
(空军第一航空学院，河南 信阳 464000)

从国外和国内两个方面分析了无人直升机的现状、分类和发展趋势。立足空军现有直升机装备情况，总结了不同作战任务下无人直升机的使用问题，并对空军发展无人直升机的策略进行了初步探讨。

无人机;直升机;发展;运用

无人直升机既继承了直升机垂直起降和低空悬停的独特优势，又具有无人机无人驾驶的优点，既可以代替有人直升机执行某些空中作战任务，又可完成固定翼无人机无法完成的作战任务，因而在军事领域有着广泛的应用，其发展受到了各国的足够重视。本文在对国内外军用无人直升机的现状进行研究的基础上，对无人直升机在我国空军作战体系中的运用和空军无人直升机发展策略作了深入的探讨。

1 无人直升机发展现状

从广义上讲，无人机是无人驾驶航空器的简称，英文缩写为UAV(Unmannde Aerial Vehicle)。美《国防部词典》中对无人机的解释是这样的[1]：“无人机是指不搭载操纵人员的一种动力空中飞行器，采用空气动力为飞行器提供所需的升力，能够自动飞行或进行远程引导；既能一次性使用也能进行回收；能够携带致命性或非致命性有效载荷。”按照飞行方式分类，无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机、扑翼无人机、飞艇等。无人直升机属于无人机的一种形式，即旋翼无人机。由于直升机技术的复杂性，无人直升机的发展明显落后于固定翼无人机的发展，当前大部分无人机都是固定翼无人机，因此，从狭义上讲，无人机通常认为是固定翼无人机，而将无人直升机单列出来。可以认为，无人直升机是在无人固定翼飞机和直升机基础上发展起来的一种新型作战平台。

1.1 国外无人直升机发展现状

美国是从上世纪50年代开始研制无人直升机的，1960年8月，世界上首架有实用意义的军用无人直升机诞生，即美国QH-50A。此后，由于许多技术难点未能突破，无人直升机发展缓慢，直到20世纪80年代，随着控制技术、信息技术及传感器技术的迅猛发展，无人直升机技术也跃入了一个新的阶段，各种多功能、智能化、高可靠性的无人直升机相继出现[2]。进入21世纪后，各国非常重视无人直升机的发展和应用，美国国防部2005年8月发布的无人直升机系统路线图中，对无人直升机的发展需求进行了规划，战略和战术无人侦察直升机被列为其重要发展方向。其中，“火力侦察兵”被规划为未来旅级战术无人侦察直升机、海军舰载无人直升机以及地雷探测直升机，A-160“蜂鸟”将发展为长航时无人侦察直升机，“DP-5X”是为陆军营连级指挥官配备的侦察/监视/目标截获或者通信中继平台。按照该路线图的规划，美军正积极推动无人攻击直升机和无人运输直升机的研制。

在亚洲，日本对无人直升机的研究起步较早，日本发展无人直升机最初是应用于农业生产领域和火山监测，1958年日本成功研制无人直升机并用于喷洒化学农药，到2001年日本已将1565架无人直升机用于农业生产。目前日本已建立了完备的无人直升机研制、生产、培训、维修体系并制定了若干法规。由于无人直升机平台具有军民通用性，在民用无人直升机上进行适当加改装，就可转化为军用无人直升机，比如在1991年，日本将研制的FFOS“前视观察系统”加装在无人直升机上，作为战场侦察及炮兵定位的飞行平台，以满足日本陆上自卫队的任务需求。

除美国和日本外，世界各发达国家也正在积极研制新型无人直升机，当前世界各国无人直升机按照结构形式可分为四种：

(1)单旋翼带尾桨式无人直升机。

这种无直升机继承了传统经典无人直升机的结构特点，靠旋翼产生升力和实现俯仰及倾转运动，靠尾桨产生拉力或推力来平衡旋翼旋转产生的反扭矩以及实现航向运动。美国研制长航时无人直升机A-160 “蜂鸟”就是此种类型直升机的杰出代表，该无人直升机航程可达5560千米，续航时间长达24小时，有效载荷136千克，巡航高度为1000米，最大速度可达260千米/小时。美国于2012年在阿富汗部署了3架配备有“自主实时地面全场监视(ARGUS)”系统吊舱的A-160“蜂鸟”无人直升机， 以便将战场上的高清晰图像和信息提供给指挥中心。

(2)共轴反转式无人直升机

这种无人直升机采用共轴且运动方向相反的两幅旋翼产生升力并实现姿态变化。该种直升机典型代表是加拿大研制的CL-327，该机飞行高度已超过5500米，巡航速度可达180公里/小时，续航时间为6小时，有效载荷为100千克，数传系统采用了定向天线，有效传输距离为180千米。侦察传感器采用前视红外传感器，还安装了一部敌我识别器。

(3)倾转旋翼式无人直升机

这种无人直升机既具有直升机垂直起降的特性，又具有固定翼飞机快速水平飞行的性能。美国1991年研制的“鹰眼”无人直升机就是一种倾转旋翼式无人直升机，它是在美国V-22“鱼鹰”倾转旋翼直升机基础上研制出来。1998年3月，该无人直升机试飞，最大飞行速度370千米/小时，盘旋速度为111千米/小时，实用升限为6100千米/小时，有效载荷136千克，续航时间3小时。

(4)涵道螺桨式无人直升机

这种无人直升机采用简约式构型设计，彻底抛弃了传统的驾驶舱及货舱结构的形式。从外观上，整个直升机像一个圆环，旋翼嵌入在圆环的中间产生升力。美海军陆战队正在发展的一种称为“密码”的涵道螺桨式无人直升机，该无人直升机内环中安装了两幅共轴反转旋翼，有效载荷为22.7千克，巡航速度为121千米/小时，巡航时间为2.5小时，美海军希望在该无人直升机上除安装红外成像仪和激光测距仪外，还可安装超宽带雷达。

随着无人直升机技术的进步和应用领域的延伸，无人直升机也正在向侦查打击一体化、综合集成化、高度智能化、微型化、高空长航时、隐身化、协同化、网络化、系列化等方向发展。未来战争中的直升机必然向“无人化”发展，一个国家倘若不能在“无人化”的竞争中赢得优势，将难以应对未来的战争。

1.2 国内无人直升机的发展现状

由于受直升机技术发展限制，国内无人直升机的发展起步较晚，上世纪末，研究所和院校才开始研发无人直升机。近年来，无人直升机的突出优势备受关注，国内无人直升机的研究也如火如荼，主要存在以下三种研发思路：一是按照传统有人直升机气动布局设计无人直升机，典型代表包括北航研发的FH-1型无人直升机，南航与总参60所合作研发的“天鹰-3”型无人直升机，以及602所研发的U8型无人直升机；二是将现有的有人直升机改装成无人直升机，典型代表包括上海雏鹰公司将Mini500直升机改装而成的LE-110型无人直升机，安阳鹤翔公司将UltraSport直升机改装而成的WD100型无人直升机，潍坊天翔公司将海鸥直升机改装而成的V750型无人直升机；三是设计特殊气动布局的无人直升机，主要包括南航研发的奇奇，御精灵，及蒲公英等无人直升机。

近年来，无人直升机的特殊性和优越性受到我国海军和陆军特别关注，海军和陆军已经装备了少量无人直升机。为提高我国军用无人直升机研发的水平，总部委派海军负责制定军用无人直升机发展规划，目前已初步形成了研究所，院校，地方公司三方相互竞争的态势，这无疑为我国无人直升机发展创造了良好的发展平台和环境。空军作为我军空中力量的主体，对无人固定翼飞机的关注度远远高于对无人直升机的关注，然而随着无人直升机技术的不断发展，无人直升机必将成为空军作战体系中不可或缺的重要装备之一。

2 无人直升机在空军作战体系中的运用研究

从军事角度看，无人直升机主要用于战场侦察、通信中继、情报侦察、军事测绘、战场排雷等方面，还可携带精确制导武器和先进信息系统，具备精确打击和空中格斗能力，与其它空中平台协同作战、与卫星或预警机组成多/双基雷达预警/侦察系统，完成空中作战、对地攻击、电子对抗等任务。

目前，我国空军已经成建制成立了无人机作战部队，但主要是以无人固定翼飞机为主，无人直升机还未真正列装于空军装备系列之中。主要是由于三方面原因：(1)受限于无人直升机技术的发展，目前还没有研制出合适的、成熟的无人直升机用于军事之中。(2)对无人直升机的军事应用和战法研究不够，空军有关直升机的科研院所及工厂分布散、信息沟通少，无法形成研究合力。(3)空军机关对无人直升机的关注少，对无人机的关注主要集中在无人固定翼飞机上，缺乏相应的无人直升机型号规划。

上述三个原因无法表明无人直升机在空军作战体系中就无用武之地，实际上，随着无人直升机技术的发展和成熟，无人直升机单独作战必然向联合作战方向发展，主要体现在三个方向：向无人直升机与有人驾驶直升机及固定翼飞机联合作战方向发展，向无人直升机与无人固定翼飞机混编作战方向发展；向多架无人直升机联合作战方向发展。就目前空军直升机装备现状分析，无人直升机可用于与现有直升机协同完成搜索营救、空降护航，也可构建无人直升机编队，实现不间断的低空安保任务。

2.1 无人直升机与搜救型直升机相配合，完成搜索营救任务

目前我国空军装备了直-8K型搜救型直升机，该直升机安装有搜索营救设备，包括：大功率探照灯，红外成像系统，救生绞车，营救吊椅及吊架等，该机集搜索和营救于一体，可执行常规的搜救任务。但由于该直升机体型庞大，机动性差，续航时间短，另外飞行员的精力有限，无法进行长时间的搜救任务。除此之外，该机型在高原、山地环境下难以完成搜救任务，比如在2008年汶川地震中，该直升机充分暴露其缺点，在执行搜索任务，由于气候条件、起降环境等限制无法进入重灾区。

若在无人直升机上安装搜索设备，在执行搜救任务时，首先让无人直升机群深入战区或灾区探测目标，当无人直升机发现目标后，可垂直悬停在目标上方进行低空探测，然后将目标的位置、目标状态、目标周围环境等数据传递给后方基地，后方指挥中心可将无人直升机传递的数据进行分析，做出决策，对搜救航线、营救装备和人员配置进行规划，然后派出搜救型直升机直接前往目标地进行救援。这样不仅减少了搜救型直升机的载荷和不必要的损伤，而且提高了搜救效率，克服了搜救的盲目性，实现了定点搜救。

2.2 无人直升机与武装直升机相配合，完成空降护航任务

目前，我国空军部队在空降兵部队成立了直升机大队，配备有直-8KA及直-9WA型直升机，直-8KA型直升机主要作用是运输空降兵，实现机降和伞降作战任务。直-9WA型直升机主要作用是为直-8K型直升机护航，对地面或空中目标进行攻击。直升机应用于空降作战，使空降兵的作战空间进一步拓宽，任务能力进一步提高。但是直升机低空低速的特点，决定了直升机的战场生存性差，易被发现，易受攻击。为提高直升机的生存性，不仅依靠直升机本身的生存性设计，而且还要注重作战样式的改变[3]。

若将无人直升机与武装型直升机混编，无人直升机充当先遣队，实施侦察、干扰甚至打击任务，可提高直升机的生存性，确保空降及机降任务的顺利完成。

2.3 构建无人直升机编队，完成不间断低空安保任务

目前，我国空军直升机部队还担负着首都低空安保任务，配备有少量的直-9WA型直升机，对低空可疑目标进行侦察、威慑和打击。由于受直升机航程及飞行员生理极限的限制，武装直升机不能始终在空中进行巡逻，只能执行定时巡逻任务和特情任务。

若构建一支无人直升机巡逻编队，将编队分成几个批次，使其不间断执行巡逻任务，可提高低空的安全性。

3 空军无人直升机发展策略

根据未来作战需求，空军发展的无人直升机应该具有长航时、智能化、任务载荷大、良好隐身性能、装备高效新型武器系统等[4]。

发展长航时、远航程无人直升机。长航时、远航程无人直升机可在搜索营救、巡逻等任务方面发挥更大的作用。发展长航时无人直升机将是下一代无人直升机的一个重要发展方向。有人直升机由于座舱狭窄，飞行员不能长时间呆在驾驶舱等原因，一般连续飞行时间不能太长，而无人直升机不必考虑飞行员生理限制的问题。

发展智能化、易操纵的无人直升机。目前的无人直升机的主要缺点和不足是缺少应对突发性事件的能力，只能执行预定的任务，智能化程度相对较低，特别是在战场上，与有人驾驶直升机相差较大，而且不容易操纵。因此，发展智能化程度高，易于操纵的无人直升机是一个重要的发展趋势。随着电子技术、信息技术特别是控制技术等的发展，无人直升机机载设备的性能将有质的飞跃，灵敏度分辨率将更高，飞控系统的运用将更加成熟，智能化、易于操纵的无人直升机将成为可能。智能化的无人直升机在战场上更能发挥作用[5]。

发展任务载荷大的无人直升机。在一定起飞重量下，任务载荷大的无人直升机任务范围将扩大，可由战场支援保障到攻击型作战任务转变。这样，无人直升机将会以新的杀伤武器平台的姿态出现。

发展良好隐身性能的无人直升机。无人直升机由于速度小、飞行高度低，其隐身性能显得更加重要。广泛使用复合材料、雷达吸波材料、红外隐身技术及声隐身技术，可以使无人直升机对雷达、红外、声隐形性能达到相当高的程度。

4 结论

无人直升机必将在未来战争中发挥重要作用，对未来军事行动产生重大影响，也必将改变未来战争的模式。由于无人直升机在军事上所具有的巨大应用潜力，空军应加强军事需求研究力度，研究未来战争无人直升机的作战模式和作战效能，以期引导我国无人直升机的发展。工业部门应高度重视无人直升机的发展，有关部门应对无人直升机的发展进行详细规划，明确我国无人直升机发展思路，明确无人直升机的型号及技术发展路线，以保证我国无人直升机的科学发展。

[1] 周建军，陈超，崔麦会.无人直升机的发展及其军事应用[J]. 航空科学技术，2003(1).

[2] 彭延辉，徐国华. 无人驾驶直升机的技术发展及其关键技术[J]. 飞行力学，2004，(1).

[3] 王适存，郭才根．王 平．双旋翼共轴式与单旋翼常规式直升机及无人直升机的比较[A]．第12届全国直升机年会学术论文集[C], 1996．

[4] Tishchenko，M.N., V. T. Nagaraj & I. Chopra. Unmanned transport helicopters[A] ．Proceedingsofthe55th，AHSAnnualForum[C], Montrea1．Canada, 1 999．

[5] Walsh，D. & J. P. Cycom. The sikorsky cypher UAV,a multi-purpose platform with demonstrated mission flexl-bility[A]．Proceedingsofthe54thAHSAnnualForum[C]．Washington DC, 1998．

[编校：杨 琴]

Research on the Current Situation and Application of Unmanned Military Helicopters

BIAN Wei,MA Hu

(TheFirstAeronauticInstituteoftheAirForce,XinyangHe'nan464000)

From the foreign and the domestic aspects, the paper analyses the current situation, classification and development trend of unmanned helicopters. Based on the existing equipment of air force helicopters, it concludes the use of unmanned helicopters under different combat tasks, and also preliminarily discusses the development strategy of the air force unmanned helicopters.

unmanned aerial vehicle; helicopter; development; application

2014-11-04

卞威(1976- ),男，河南信阳人，研究方向为直升机。

V275.1

A

1671-9654(2014)04-038-04