舰载无人机发展综述
摘要首先概括介绍了舰载无人机的初步发展情况，进而介绍了舰载无人机的发展与改进情况，重点论述了舰载固定翼无人机、旋转翼无人机、潜射无人机、舰载无人战斗机和靶机的研制、发展、改进及相关技术，对舰载无人机的发展趋势和广阔的应用前景作了总结。
关键词舰载无人机靶机
引言
数十年来，舰载无人机一直作为靶机使用。从理论上说，舰载无人机同样能够执行近距离至中距离范围内的海上/地面监视任务以及目标搜索任务，并对地面和天基设备提供的大范围战场态势信息进行补充。 舰载无人机还能用于通讯中继和战场毁伤评估，并为海陆空三军提供火力支援。将来，舰载无人战斗机(UCAV)将能够执行海上打击任务，在战争初期完成对敌地面防空系统的打击。 1初步发展阶段
1930年，第一架由无线电控制、用于发射训练的舰载无人机Fairey Queen进入服役。此后不久,H av illand DH.82B靶机也开始服役。1943)1944年间，共交付了380多架DH82B靶机。这
两种靶机当时都在英国皇家海军
服役。
20世纪60年代初舰载无人
机开始获得广泛应用。当时，美
国海军装备了质量为1155kg的
QH-50反潜无人直升机
(DAS H)。据报道，总共交付的
QH-50无人机数量为746架，其
中411架在事故中坠毁。1968)
摄像机的QH-50D无人机，在越
南战争中用于监视和射击定位。
不过，武器投放仍然是该无人机
的首要任务。1969年，反潜无人
直升机从美国海军退役，代之以
统，它具备投放或深水核炸
弹的能力。1969)1972年间，美
国国防高级研究计划局(DAR-
P A)在越南地区继续使用QH-
50D，美国陆军则直到2006年都
一直在使用QH-50作为无人机
的控制机或训练机。
随后，通过签订技术许可协
定，其它无人机公司也获得了旋
转翼技术，尤其是以列飞机工
业公司(I A I)和EADS集团的道
尼尔公司，分别使用该技术开发
出H e llstar无人机和希摩斯
(Sea m os)无人机。希摩斯无人机
质量为1100kg，最初目的是部
署在K-130巡洋舰上用于完成侦
查和目标搜索任务，它于2005
年正式服役。虽然它在模拟移动
平台上的自动起飞和着舰试验获
得了成功，但B W B却于2002年
终止了该项目的资助。当时还计
划为其加装罗#罗公司的250-
C20涡轮发动机。另一项已终止
的舰载无人机开发计划，是加拿
大庞巴迪公司的CL-227哨兵反
转旋翼无人机。
在过去的40多年里，由于
控制系统取得了实质性的突破和
进展，飞行器的事故率大幅降
低。不过，飞行器夜间在舰船上
的降落仍然是最大的飞行难题。
但是，使用无人机代替有人驾驶
的海军飞机成为大势所趋。
并不是所有国家海军都意识
到了无人机的重要性。2005)
2006年，英国皇家海军和英国泰
勒斯公司开展了Juep(联合UAV
试验项目)试验，使用波音公司
的扫描鹰无人机在HM S萨瑟兰
23型护卫舰上进行了试验。2007
年初，英国国防部提出了舰载无
人机的紧急作战需求，为部署在
波斯湾北部的英国军队提供持续
的战场信息支持。不过，该提案
未能获得资金支持并被长期搁
图1 波音/银塞特公司的20kg 扫描鹰无人机
置。
2 发展与改进2.1 固定翼无人机
为了应对阿拉伯地区苏制地面防空系统的威胁，以列开展了大量早期无人机的研发工作。1983年底，美国海军试图在黎巴嫩部署兵力，但很快被苏制地空导弹击落了三架飞机，同时无法安全地指挥部署在叙利亚的海军火力。为了寻求快速解决方案，美国海军决定对以列生产的陆军用无人机进行舰载适应性改进。改进后的该无人机曾于1982年在黎巴嫩成功发挥了作用。1984年，美国海军陆战队对猛犬Ó无人机进行了试验。1986年底，美国海军引进了由I A I 公司设计、AA I 公司生产的质量为205kg 的RQ-2先锋无人机，用于装备美军的Io w a 军舰。RQ-2曾在三艘美国海军军舰上服役，随后海军陆战队也采购了该无人机，部署在塔拉瓦级战舰上。在舰船上使用时,RQ-2无人机采用火箭助推起飞和垂直撞网回收。2002年，美国海军结束了RQ-2的服役生涯，将其设备转交至海军陆战队。随后的VMU-2仍然在伊拉克使用若干RQ-2B 无人机(RQ-2的升级版)。
韩国海军使用的AA I 公司质量为211kg 的影子400无人机时，采用了液压弹射和撞网回收的方式。该无人机的续航时间为5h 。
由美国海军研究办公室出资，为质量为12.2kg 的银狐无人机开发了先进的撞网回收系统，该无人机可用于保卫舰船安全并执行海港巡逻任务。美国海
军目前使用的银狐B lock 4也能从11m 充气艇上弹射发射，任务结束后它将在海面迫降回收。另一款采用水上迫降回收的无人机(从发射箱弹射发射)是DRS 技术公司的海王星无人机，其质量为36kg ，于2002年1月进行了首飞。2002)2003年期间，美国海军采购了大量的海王星无人机系统。
除了海面迫降能力外，某些无人机还能从海面起飞，如质量为70kg 的水陆两用勇士无人机、质量为1.35kg 的海上侦察兵无人机(为特殊兵种设计的水上飞行器)等。在回收方式上，海上侦察兵无人机使用日内瓦航空航天公司生产的自动着陆设备，并使用激光雷达测量浪高。由美国海军研究实验室出资开发的、质量为109kg 的达科他人无人机，也在跑道试验中使用了该公司的自动着陆系统。该系统还被用于大型飞行器的舰上着陆试验。
随后，银塞特公司(现属于波音公司)为扫描鹰无人机开发
出一种新型的发射和回收系统。扫描鹰无人机被美国海军用于在军事行动中执行持续的情报、监视和侦查(ISR )任务。它是一种长航时无人机，质量为20kg ，采用气动弹射方式发射、差分GPS 导航，并使用银塞特公司开发的天钩系统回收(已申请专利)。扫描鹰飞行末段为遥控驾驶，机头转塔上安装了光电照相机或红外照相机。
到2007年9月，扫描鹰无人机已经使用天钩系统在美国海军军舰上成功实现了700多次回收。美国海军陆战队大量使用扫描鹰无人机，至今该无人机已出动7000多架次，总作战飞行时间超过100000h 。
目前，使用汽油发动机的扫描鹰B lock D 无人机号称是安装了惯性稳定照相机转塔的最小的无人机。与早期型号相比，它加装了更高分辨率的红外照相机、用于空中飞行控制的C -波段异
频雷达收发机、新型的视频发射机并具备Rover Ó兼容性，使操作手能够对其进行控制。它的升限为4877m ，巡航速度为90k m /h ，最大飞行速度为
图2 诺格公司的M Q-8B 火力侦察兵无人机将装备美国海军濒海战斗舰
140k m /h 。截至2006年底，扫描鹰B l o ck D 已累计飞行22h 。2007年初使用重油发动机的扫描鹰持续飞行时间已超过28h 。目前，波音公司正在研究为其加装一系列传感器，包括合成孔径雷达、电磁异常探测器和用于探测大气层中生物化学物质的传感器。
美国军方要求扫描鹰无人机能够向美国海军的波音P-8A 海神海上巡逻机和澳大利亚的波音737空中预警和控制飞机传输图像和数据。在后续发展阶段，还要求该无人机能够由这些飞机控制。目前，波音公司正在为美国特种作战司令部研制机身更加紧凑的扫描鹰无人机，同时研究其潜射的可能性。
美国海军计划在其宙斯盾级巡洋舰和FFG-7级护卫舰上部署扫描鹰无人机，用于舰队的护航。从长远来看，海军和海军陆战队的扫描鹰无人机都将被小型战术无人机系统(Stuas ，海军陆战队称其为T i e r Ò)取代。S t u as 是一款质量为70kg 、采用重油发动机推进的无人机。它主要的竞争者是波音/银塞特公司开发的质量为59kg 的Integrator 无人机、雷锡恩/雨燕工程公司开发的质量为62kg 的杀人蜂无人机和AA I 公司的一种由航空探测器改进而来的无人机。这三种无人机都将使用导轨发射,I ntegra -to r 无人机将采用天钩系统回收，另外两种无人机则采取撞网回收。初步研制合同预计在2009年中期签订。2.2 旋翼无人机
直升机型无人机无需弹射和制动装置。为了实现无人机的垂直起降，通常可采用旋转翼，例如QH-50、
希摩斯和CL -227哨
兵无人机。
旋翼无人机的主要缺陷是动力装置、传输系统和旋转翼的质量限制了燃料携带量，从而限制了无人机的航程和续航时间。此外，由于翼尖前缘的激波和后行桨叶靠近机身部分的失速，采用旋转翼还限制了无人机的飞行速度。
波音公司开发的质量为2950kg 的A160T 蜂鸟无人机，通过/最佳速度旋翼系统0实现了直升机性能的重大突破。该无人机由DARPA 和美国海军空战中心资助开发。A160T 无人机在不进行燃料补充的情况下航程可达4600km，续航时间为24h ，有效载荷135kg ，可在9144m 的高空以260km /h 的速度飞行。该无人机在2007年6月进行了首飞，并完成了18.7h 的飞行演示，同时在6096m 的高空实现了悬停。
组合型无人直升机通过加装一个小型固定翼，减少了直升机前向飞行时旋翼所需产生的升力，从而获得了更高的飞行速度(A160T 还将测试一款短翼，主要用于携带武器)。此外，美国西科斯基飞机公司和米尔设计局正在开发拥有后部推进式螺旋桨的直升机，以减少主旋翼所需产生的前向推力。值得一提的是，米尔设计局最近申请了一项减少后行桨叶失速的发明专利。
贝尔直升机公司的鹰眼倾转旋翼无人机能够达到400km /h
以上的最大巡航速度。但是,2007年10月，美国海岸警卫队停止了对鹰眼无人机研制的资助。2008年10月，美国海岸警卫队发布了垂直起降无人机的需求信息，以装备其新型的武装快艇，作为陆基固定翼无人机(如通用原子公司的MQ-9收割者无人机)的补充。
在很多情况下，常规直升机性能的局限性是可以接受的。其中一种具有广泛应用前景的无人直升机是诺格公司开发的质量为1430kg 的MQ-8B 火力侦察兵无人机，它是在施韦策333轻型直升机(有人驾驶)的基础上改装而成，动力装置为一台313k W 的罗尔斯#罗伊斯250发动机。MQ-8B 的开发针对的是美国海军对垂直起降无人机的需求，它被用于装备海军濒海战斗舰。这款无人机也被美国陆军选中，将
图4 EADS 公司的190kg Sharc
无人机能够装备小型舰船
图3 IA I 公司为印度海军开发的
旋翼无人机
其作为未来战斗系统的C lass Ô级无人机。
迄今为止，美国海军订购了两批低速试生产(LR I P)的MQ-8B 无人机。2009年初，在FFG -7级护卫舰上对MQ-8B 进行了技术评估无人机,2009年年底前，还将对其进行作战评估和初始作战能力评估。
美国海军的基本型MQ-8B 无人机拥有前视红外系统、Brite S tar Ò光电/红外传感器和通用战术数据链，预计将于2009年为其研发多模对海雷达。同时，诺格公司已经用火力侦察兵验证机(P6)对RDR -1700B 雷达进行了验证。
MQ-8无人机的成功表明，以技术成熟的有人驾驶飞机为设计基础，可以将开发质量为1t 左右的无人直升机的成本与风险降至最低。通过这一途径，以列航空工业公司的M alat 分部正在以印度斯坦航空公司(HAL)的Chetak 直升机(云雀Ó的印度改型)为基础，为印度海军开发一款海军旋翼无人机(N ruav )。其有效载荷将包括以列飞机工业公司开发的E lta 雷达和Ta m a m M osp 光电传感器。将由HAL 负责该无人机的生产。第一架为执行监视任务而研制并获得成功应用的舰载无人机是奥地利Sch iebel 公司的坎姆考普特5.1(C a m copter)无人机。2002年，奥地利向埃及海军出售了四架该无人机。质量为200kg 的坎姆考普特S -100在原有基础上进行了多处改进，目前正在为阿联酋部队生产这款无人机。其有效载荷为50kg ，续航时间为6h ，作战半径可达180km 。
根据英国皇家海军的需求,Sch i e bel 公司正在与英国泰勒斯公司合作生产坎姆考普特S-100无人机。同
时,Schiebel 公司还与迪尔B GT 防务公司合作对坎姆考普特S -100无人机进行改进，以装备德国海军的1840t 的不伦瑞克级K-130护卫舰。K-130护卫舰拥有一个直升机起降平台和一个能容纳两架无人机的小型机库。
2006)2007年，德国海军仔细分析了可装备K-130护卫舰的各型无人直升机，最后选择了坎
姆考普特S-100无人机作为未来研发的基础。2008年夏，在波罗的海上坎姆考普特S -100无人机从K-130护卫舰起飞并进行了多次试验，从K-130护卫舰的起降平台上出动共计130多架次，并飞行20h 以上。2008年10月，法国使用一架坎姆考普特S -100无人机和法国海军的M ontcal m 驱逐舰成功地对Sada 自动甲板起降系统进行了测试。随后，坎姆考普特S -100无人机也在印度、巴基斯坦和西班牙的海军舰艇上进行了试验。
EADS 公司开发的无人直升机代表了欧洲舰载无人机的发展方向，最有代表性的无人机是1200kg 的Orka 无人机，它是根据法国陆军/海军的未来共同需求而开发的。2006年11月，法国武器装备总局(DGA )授予EADS 公司一份项目论证研究合同。与此同时,E ADS 公司正与Verti v ision 公司合作，以Gu i m ba l C abri 双座直升机为基础开发
图5 E M T 公司和G abler 公司开发的
折叠翼无人机
图6 诺格公司生产的X-47B
O rka 无人机。Orka 无人机系统将拥有自动甲板着陆系统，其有效载荷为150kg ，续航时间为8h 。
EADS 研制的190kg 的Sharc 无人机适合用于小型舰船和民用领域。它采用的共轴旋翼系统是缩比的希摩斯无人机(QH-50的改型)旋翼系统。Sharc 无人机的有效载荷为60kg ，续航时间为4h 。2007年6月，
该无人机的样机完成了飞行试验。E ADS 还在研制更为小型的蝎子(Scorpio)无人机系列，它与O r ka 一样采用单一的主旋翼。其主要代表是13kg 的蝎子-6无人机和40kg 的蝎子-30无人机。
2.3 潜射无人机
有翼自主潜射无人机(Au -vs)可充分利用海洋温度的变化，进行与固定翼无人机类似的滑翔，这与利用大气热量进行长航时无动力飞行的滑翔机颇为类似。不过，有翼自主潜射无人机不属于本文所要讨论的范围。
洛马公司臭鼬工厂的一个项目团队(包括通用动力电动艇分部)于2005)2006年期间，完成了一项由美国国防高级研究设计局资助的、针对鸬鹚无人机(Co r m orant)的风险降低研究。鸬鹚无人机能够从俄亥俄级潜艇上三叉戟导弹的直径为211c m 的发射筒发射。鸬鹚无人机为折叠翼，质量为4100kg ，其动力装置为13.3kN 的涡扇发动机。最初它只是作为传感器平台使用，为作战任务提供打击前的侦查和目标毁伤评估，并为潜艇上的特种作战部队提供支持。鸬鹚无人机能够浮至海面上，随后由助推器发射升空。在任务完成后，它还能使用降落伞减速并通过遥控回收到潜艇。
另一种更为经济的方法是开发潜射密封囊，用密封囊将现有的折叠翼无人机装起来。无人机可不回收，也可以在濒海作战中返回到指定的陆上地点。
诺格公司的隐身密封囊系统(Sacs)获得了美国海军海上系统司令部的部分资助。Sacs 的任务是使/非潜射0型无人机及武器能从核潜艇的52c m 战斧导弹发射筒发射。2004年，诺格公司的小型空射诱饵(MALD )成功地从处于潜航状态的美国乔治亚号弹道导弹核潜艇(SSGN-729)上发射。
从2006年底起，美国海军的空间战和海战系统司令部开始为质量达到5kg 的无人机研制筒式水下发射系统，最初的试验中使用了战术多功能无人机(T ac m av )和夜鹰无人机。使用中，这种发射筒被充气圈送至水面并稳定在一定的高度。
德国彭茨贝格的E MT 公司目前正与卢卑克的Gabler 机械工程公司合作完成Vo lans 项目
(海军用甲板光学空中侦察系统)，项目中使用的是质量为5.5kg 的折叠翼无人机(由E MT 公司的A ladin 发展而来)，可在潜艇潜望镜的深度实施发射。无人机装在与伸缩杆相连的柱状发射筒中，并垂直安装在短发射导轨上。当发射筒浮出水面时，盖口打开，无人机/导轨组合将伸出并展开，随后转为水平状态并自主发射。
2.4 无人战斗机
以往开发远程隐身舰载有人驾驶战斗机的经验表明，此类无人机成本极高且开发过程极为复杂。但是，更轻、更为经济的无人机完全能担任与之相同的角，为隐身性较低的有人驾驶战斗机的后续攻击提供支持。
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