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美军2015年前将对无人机系统投资280亿美元

发布日期:2010-07-16  来源:网络  作者:全球无人机网我要投稿我要评论

澳大利亚“扫描鹰”无人机发射架上发射。盟军无人机在西南亚战争中发挥着重要作用。

美国空军预测在未来40年内,无人机将可以自动起飞与着陆,可以独立规避恶劣的气象条件、敌方飞机与其他威胁。与有人飞机一起飞行的无人机被称为“翼人(wingmen)”,这种无人机可以在突破敌方防空系统过程中自动发射空对空或空对地导弹。一名领航员可以控制多架无人机。

2009年夏天,美国空军在《无人机系统飞行计划(Unmanned Aircraft System (UAS) Flight Plan.)》中展望了无人机运用的前景。该计划并没有认为有人飞机的时代已经结束,而是提出了一种将无人机融入现有空军武器系统与作战行动的方法,并表示无人机必将成为2047年空军的重点,2047年也是美国空军成立一百周年。

自从无人机部队独立以来,无人机已经成为空军的重要组成部分。投放原子弹之后,空军将派B-17无人机侦察放射性物质。无人机系统从此度过了漫长的被人们忽略时期,而且拥有非常光明的未来。

首先,随着作战节奏的加快,以及态势感知任务的增多,越来越需要无人侦察机来提高空军部队的效率与效能。

例如,在反叛乱行动与反恐行动中,空中支援的目标选择与打击需要在几分钟之内完成。这种需求需要情报侦察力量持续作战,对广阔区域进行拉网式侦察,刺探敌方活动,死守关键地点几个小时,甚至几天时间等等。

负责侦察情报的副参谋长(deputy chief of staff)大卫·德普图拉中将在谈到成功打击伊拉克基地组织头目阿布·穆萨卜·扎卡维(Abu Musabal Zarqawi)时重点指出了持续性侦察的重要性。德普图拉中将说,两架F-16战斗机花6分钟投放GBU-12炸弹(500磅)与GBU-38 联合直接攻击弹药,但是“捕食者”却要花费6000小时来跟踪与定位扎卡维的位置。

很显然,正是因为空军需要持续的情报侦察,所以也需要为无人机部队建立统一一致的路线图。路线图中写道:“无人机系统具有非常高的持续性与机动性。”

在伊拉克“警戒与搜索联合行动”中,第25步兵师陆军中士丹尼·费尔普斯使RQ-11“乌鸦”无人机起飞。

无人机大家庭

事实是越来越多的无人机被运用于情报侦察领域。2006年10月之前,在伊拉克与阿富汗的盟军无人机总飞行时间超过了400,000小时,“捕食者”与“收割机”使用数量激增。

2008年,国防部购买了775架无人机,其中包括5架大型“全球鹰”无人机,20架“捕食者”无人机,16架“收割机/勇士”无人机,28架“影子”无人机,以及超过700架便携式“乌鸦”无人机。2015年之前,国防部将对无人机系统投资280亿美元,超过从1950年以来对无人机的投资总和250亿美元。

空军正在设想建立无人机装备体系,其中包括小型、中型与大型无人机。

最不为人所知的当属小型无人机。这些小型无人机中包括“战场空中目标选择微型无人机(Battlefeld Air Targeting Micro Air Vehicle也称为BATMAV)”。目前的这种无人机的数量达到了400架,这种重量只有一磅的“战场空中目标选择微型无人机”可以飞行45分钟,它安装有前视与侧视照相机,获取的图像信息可以发送给3英里之外的战斗控制人员。

RQ-11“乌鸦”无人机相对大一些,可以在空中飞行90分钟,高度达14,000英尺,与控制人员的距离最远为6英里。这种无人机可以依靠gps导航按照预先设定的程序飞行,在天气良好的情况下操作人员可以全天“24小时”使用其电子光学设备(电视)与红外照相机。

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“扫描鹰”无人机是所有小型无人机中最大的型号,重40磅,由飞机弹射器发射,飞行高度为2500英尺。无人机的塔状照相机可以进行光电与红外侦察,具有监视5英里之外车辆的能力。

目前,这些小型无人机用于战场侦察、作战支援、保卫基地安全。美国空军预测未来小型无人机将应用纳米技术与生物化学技术,这些小型无人机将可以进入建筑物内部进行侦察。

这些纳米无人机运用更为广泛,例如网络攻击、通信接力、信号收集、甚至致命性打击。这些飞机将支援在城市空间、丛林、地下洞库、碉堡等狭窄空间作战的单兵或分队。

为了充分发挥这些无人机的效能,需要改革组织机构;空军计划2010年前在空军特种作战司令部成立两个专业的小型无人机中队。

飞行中的“全球鹰”无人机。

无人机新的任务

“空军计划”解决了另外一个关键的问题——小型无人机中队的训练与考核。为了解决该问题,空军进行了大胆创新。与大型的“捕食者”无人机与“全球鹰”无人机不同,小型无人机的操作与维护都由同一个人负责。许多情况下,小型无人机至多只能看成装备的附属品,而不是一架具有独立作战能力的飞机。

由于MQ-1“捕食者”无人机与MQ-9 “收割机”无人机为打击基地组织领导人做出巨大贡献,我们对空军中型无人机的能力非常熟悉。

以前,无人机的价值取决于其持续性与全息视频(full-motion video FMV)。在阿富汗战争早期,“捕食者”无人机的持续作战能力使其在侦察、跟踪、打击“塔利班”与“基地”组织方面发挥了重要作用,例如2001年11月成功地打击了穆罕默德·阿特夫。

空军越来越多地使用全息视频,部分原因是由于其使用简便,普通人可以轻松地使用和理解这种信息格式。

自从1999年盟军首次使用“捕食者”无人机以来,其能力稳步增长。“捕食者”无人机的光电/红外照相机目前可以进行信号收集与雷达成像,这两种信息需要一定的专业技能。目前“捕食者”无人机与“收割机”无人机可以监视单个目标点,空军引进了大范围空中侦察预警技术,可以使单架飞机覆盖5英里的区域,通过基于笔记本电脑的远程视频接受机(Remotely Operated Video Enhanced Receiver简称为 ROVER.)为12个不同的联合战术空中控制员提供视频信息。

“空军计划”为美国空军中型无人机制定了远大的规划。其中一些改进包括增加中继接力节点。2020年之前,空军计划更换“收割机”无人机。新的“收割机”无人机将安装电子战系统与打击系统,此外自动化程度要比目前机型更高。

未来10年,空军的中型无人机不仅将执行拦截或近距离支援任务,而且还将压制敌方防空系统,救援人员,负责航空医疗后送,进行空中加油。

按照“空军计划”的说法,不久的将来无人机将能够拦截弹道导弹,支援防空任务。装有空对空导弹的武装化无人机并不新奇。2002年12月,空军“捕食者”无人机在伊拉克向米格-25发射了AIM-92导弹。然而,米格-25更胜一筹,打掉了“捕食者”无人机。

空军在内华达州克里科空军基地成立了第42攻击中队,主要装备是MQ-9武装无人机

2009年,无人机系统作战运用取得了突破性进展,空军将训练更多的无人机领航员,其总数超过了战斗机与轰炸机飞行员的数量。

在飞行员与领航员训练方面,空军发现必须放弃过去的做法,采取更具创新性的方式。

过去,空军主要从F-16战斗机与A-10攻击机飞行员中挑选人员到“捕食者”中队。考虑到部队满员率的限制、培养一个飞行员的费用、日益增多的无人机系统,美国空军采取两种方式来招募无人机领航员。

其中一种方式不同于传统方式,不需要军官进行飞行员训练。2009年9月克里科空军基地有8名无人机领航员毕业,这些领航员没有接受过任何传统的飞行训练

另一种方式是培养非常规战争特种飞行员。这些飞行员先学习理论课程,然后到不同的训练部队,一批人成为无人机系统领航员,另一批成为飞行员。

与此同时,空军认识到需要新的方式来训练中型与大型无人机传感器的控制人员。以前,这部分人员主要来自于图像分析人员和飞行人员。尽管传感器控制人员需要了解航空知识,但他(她)并不需要具备机组乘员的素质。结果,空军设立了新的无人机传感器控制员这个专业。

空军意识到需要协调整个军种的人力需求。2010年前,空军将增加15,000名飞行员、传感器控制员、情报协调员与维修人员。其中主要是为了保障“捕食者”无人机与“收割机”无人机的行动。

大型无人机目前只有一种,也就是RQ-4“全球鹰”无人机。“全球鹰”无人机的操作人员主要来自于高空侦察机的机组人员。

“全球鹰”无人机可以取代U-2高空侦察机,能在60,000英尺的高空飞行30小时,要比常规侦察飞机具有更强的持续侦察能力。自从2001年部署以来,尽管还没有投入实战,但是该无人机累计飞行时间超过了25,000小时。“全球鹰”无人机项目是螺旋式发展的。

尽管目前的“全球鹰”无人机可以为地面提供电子光学、红外、雷达图像,但是空军仍然为其安装信号情报传感器。为了适应阿富汗的山地条件,空军将“全球鹰”无人机作为战场机载通信节点,实时分享声音与数据通信。

从“全球鹰”无人机的发展我们可以看到空军将许多侦察任务转移已经到无人机平台上。无人机的持续性使其效能最大化。例如,同样是侦察达尔富尔的难民情况,一架U-2侦察机只能侦察3个小时,侦察覆盖区域只占总区域的3%,而“全球鹰”无人机可以连续侦察20小时,侦察覆盖区域可占总区域的58%。

中士德文·巴奎里与一等兵亚伦·温丁顿为“捕食者”无人机安装导弹。

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行为的转变

空军打算充分利用大型无人机。大型无人机将很快可以承担起原来由E-3与E-8负责的战场管理、指挥与控制任务。

问题是无人机平台是否是提高空中指挥控制能力的最佳选择。将无人机作为空中加油、空中运输平台也存在这样的问题,然而,“空军计划”明确地认为这些领域都是无人机将要涉足的领域。

大型无人机将承担地面机动目标指示、电子战、信号情报或其他传统的情报收集活动,这并没有太大争议。

空军的无人机计划可能会影响其他军兵种,但肯定也会为其他军兵种提供更多的机会。空军需要制定路线图,以适应作战环境的重大变化。

自从1947年建立小型的空军部队以来,空军拥有了有史以来最快的作战速度。空军参加过伊拉克战争、阿富汗战争,打击过索马里海盗,为美军提供了全球范围的机动性,以及对欧洲、亚洲、非洲的侦察情报预警。

空中作战发生了改变。以前,战斗机与轰炸机飞行员接到打击一个目标的命令,然后执行任务。例如在“沙漠风暴”行动中,20%的飞行员在起飞之后可能接受到打击新目标的命令;在“联合部队”行动中,43%的飞行员在起飞之后可能接受到打击新目标的命令;而在“联合部队”行动中,90%的飞行员在起飞之后可能接受到打击新目标的命令.

发现-定位-打击目标的能力对于目前的空军非常重要。数据链与灵活的指挥控制网络标志着我们在这方面取得的成就。2000年,大约400架飞机安装了数据链。目前,至少有3,400架飞机安装有数据链。但是,只有当拥有及时、准确的信息的时候,数据链才能体现其价值。

尽管美国在研的无人机项目超过了160个,但是全球处于设计与生产阶段的无人机项目有400个。英国、法国、德国都想投资无人机项目,令人吃惊的是巴基斯坦的无人机是俄罗斯的两倍。

内华达州克里科空军基地,第432维修中队人员对MQ-9“收割机”无人机进行飞行前检查

未来的挑战

空军的“路线图”是空军保持在无人机领域中始终处于主导地位的关键。在联合作战中更是非常需要保持这种主导地位。2007年,联合作战司令提出了99个关键的能力需求,国防部认为无人机可以解决其中的17项。

空军的“路线图”不仅涉及空军怎么做的问题,还论述了何时,以及如何完成这些关键行动。为了满足“路线图”,空军认识到其面临着许多的挑战。配备人员与训练人员就是其中之一。将无人机系统融入美国的空天体系是其中之二。

许多年来,飞机飞行员为了避免空中相撞都严格遵守“看到并规避(see-and-avoid)”规则。甚至是当在空中交通控制之下,仍然需要遵守这些航空规则。

通过地面领航员,空军可以使用先进、可靠的“感知与规避”技术,以取代“看到并规避”这一航空规则。一架飞机战术通信系统通过感知另一架飞机的应答器,来确定其位置与高度。未来的“感知并规避”技术也可以通过这种方式,但是必须还得考虑没有安装应答器的飞机。

另一个挑战是通信问题。无人机在传输指令与信息的通信线路正常的时候才能正常工作。中型无人机与大型无人机的活动范围远远超过了控制站的目视距离,所以就需要使用卫星通信。

“捕食者”无人机与“收割机”无人机使用的是商业的、非加密的数据链,这就可能使传输的信息被截获。多数无人机控制都使用的是Ku频段,该频段主要是为控制卫星服务,而非用于空对地通信。结果,无人机控制没有放在一个重要的地位,空军不能随便使用这个频段。

为了克服这些困难,空军认识到宽频带全球通信卫星,或类似技术可以提供更安全的通信数据链。此外,空军想使用高空飞行来替代卫星网络,例如比空气还轻的飞机来充当数据链网络节点。

除了为数据链提供备份之外,代理卫星概念还可以在紧急时期建立网络,还可以使无人机在“直线传输”模式中实现高传输率。

也许,空军“路线图”面临的最大挑战是改变空军的文化,承认无人机与有人机是同样重要的。

在一次采访中,空军学院的初级学员在谈到他们可能会驾驶F-22与F-35的时候非常激动。当谈到无人机的时候,他们不得不承认使用无人机是一种必然趋势。

难道“无人机飞行计划”预示着飞行员的终结吗?

“毫无疑问不是这样,”退役中将丹尼尔·立夫认为,他为空军参谋部制定了作战能力需求。当谈到无人机的时候,立夫建议说:“我们既需要无人机,也需要常规飞机;所以我们既需要领航员,也需要飞行员。”

作者:迈克尔·W·伊舍伍德

编译:知远/Forest



 
本文链接:https://www.81uav.cn/uav-news/201007/16/3359.html
标签:  美军2015年前将对无人机系统投资280亿美元 无人机新闻 世界无人机
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