近年來,隨著無人機(jī)大量投入戰(zhàn)場,一些國家先后展開對貨運(yùn)無人機(jī)的研發(fā)與列裝,并取得成效。
去年外媒披露的貨運(yùn)無人機(jī)資訊中,有兩則較為引人關(guān)注。一則是美國國防高級研究計(jì)劃局發(fā)布需求,擬發(fā)展一型運(yùn)載力兩倍于CH-53K“種馬”運(yùn)輸直升機(jī)的大型貨運(yùn)無人機(jī),要求利用現(xiàn)有成熟技術(shù)研發(fā)。
另一則與俄羅斯的S-76新一代大型垂直起降貨運(yùn)無人機(jī)有關(guān)。在“軍隊(duì)-2024”展會上,俄羅斯聯(lián)合飛機(jī)公司展示了該貨運(yùn)無人機(jī)的全尺寸模型。據(jù)稱,這型貨運(yùn)無人機(jī)采用多旋翼設(shè)計(jì),已完成第一階段的飛行試驗(yàn)。
美俄兩國先后展開大型貨運(yùn)無人機(jī)的研發(fā),既體現(xiàn)了貨運(yùn)無人機(jī)研發(fā)的新動向,也折射出各國對貨運(yùn)無人機(jī)發(fā)展的重視。
與傳統(tǒng)運(yùn)輸手段相比,貨運(yùn)無人機(jī)優(yōu)勢何在?當(dāng)前發(fā)展情況如何?存在哪些短板?今后發(fā)展趨勢如何?請看本期解讀。
科技助推下的貨運(yùn)新選擇
當(dāng)前,戰(zhàn)爭形態(tài)和作戰(zhàn)樣式發(fā)生了很大變化。在現(xiàn)代作戰(zhàn)環(huán)境下,物資消耗快、補(bǔ)給需求大、臨機(jī)需求多,給后勤保障提出了新課題、新要求。
傳統(tǒng)的海運(yùn)、陸運(yùn)、空運(yùn)力量仍是物資輸送的主體,但這些傳統(tǒng)運(yùn)輸力量面臨的威脅正與日俱增。高科技武器裝備的運(yùn)用,是此類威脅形成的主因。而且,越靠近前線,傳統(tǒng)運(yùn)輸方式面臨的風(fēng)險(xiǎn)就越大。
戰(zhàn)斗烈度的提升,使臨機(jī)需求不斷增加,同樣給傳統(tǒng)運(yùn)輸方式帶來挑戰(zhàn)。特別是小型軍用物資,出動車輛運(yùn)輸易被發(fā)現(xiàn)和摧毀,派有人機(jī)前往雖然速度快但風(fēng)險(xiǎn)大且費(fèi)用較高。遇到高原高寒、沙漠海島等特殊環(huán)境,傳統(tǒng)運(yùn)輸手段更不易到達(dá)指定地點(diǎn)。
于是,各國開始尋求新的貨運(yùn)方式和平臺,定位和要求就是能快速直達(dá)輸送物資,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、端對端保障,并大幅降低風(fēng)險(xiǎn)尤其是降低后勤保障人員的生命安全風(fēng)險(xiǎn)。
無人機(jī)加速進(jìn)入戰(zhàn)場,為研發(fā)新的貨運(yùn)平臺提供了思路。無人機(jī)在戰(zhàn)場上的表現(xiàn)及其所蘊(yùn)含的潛力,讓人們開始思考能否讓其加入貨運(yùn)行列。由此,貨運(yùn)無人機(jī)開始問世。
從當(dāng)前各國研發(fā)、列裝的一些貨運(yùn)無人機(jī)來看,這類無人機(jī)的確能在一定程度上實(shí)現(xiàn)軍用物資的定點(diǎn)快速直達(dá)運(yùn)輸。具體來說,有如下優(yōu)點(diǎn):
快速靈活,精準(zhǔn)高效。借助新科技,貨運(yùn)無人機(jī)可點(diǎn)對點(diǎn)、端對端地直線飛行,迅速將物資運(yùn)送到位。尤其是旋翼無人機(jī),憑借可原地起降及可在空中靈活變換飛行姿態(tài)的優(yōu)勢,能有效打通一些復(fù)雜環(huán)境貨運(yùn)的“最后一公里”。
隨叫隨到,按需投送。當(dāng)前大多數(shù)投入使用的貨運(yùn)無人機(jī)體形不大,不少采用電力驅(qū)動,行動隱蔽性好。一些小型貨運(yùn)無人機(jī)可配發(fā)到營連,因此使用起來較為方便。這些“隨叫隨到”的貨運(yùn)無人機(jī)擅長遂行一些前線應(yīng)急運(yùn)輸任務(wù),有的還可用來執(zhí)行連續(xù)運(yùn)輸任務(wù)。
適應(yīng)性好,效費(fèi)比高。和地面車輛運(yùn)輸方式相比,貨運(yùn)無人機(jī)受地形地貌影響較小。飛行高度較低的它,不易被發(fā)現(xiàn)。一些智能化程度較高的無人機(jī)還能借助地形地物來隱蔽行蹤,確保運(yùn)輸成功率。此外,它具有其他無人化裝備的共有特征——可降低后勤保障人員的生命安全風(fēng)險(xiǎn),成本較低、效能較高。
正因如此,貨運(yùn)無人機(jī)自問世后迅速受到各國關(guān)注,并漸漸成為貨運(yùn)的一種新選擇。
五花八門的空中“木牛流馬”
木牛流馬是傳說中諸葛亮發(fā)明的運(yùn)輸工具。當(dāng)前,有軍迷將貨運(yùn)無人機(jī)形象地稱作空中“木牛流馬”。這些飛起來的“木牛流馬”外觀五花八門,功能定位也各有差異。
TRV-150無人機(jī)。
絕大多數(shù)貨運(yùn)無人機(jī)充當(dāng)?shù)氖恰翱罩锌爝f員”角色。如俄羅斯的S-76新一代垂直起降貨運(yùn)無人機(jī),定位就是快運(yùn)大量物資,據(jù)稱可將300千克的貨物運(yùn)送到500千米外的地方。去年10月,美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)在一次演習(xí)中,對英國一家企業(yè)生產(chǎn)的TRV-150無人機(jī)進(jìn)行了測試。TRV-150無人機(jī)扮演的也是“空中快遞員”角色,美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)用其運(yùn)送了38.5千克的醫(yī)療用品,包括血液。一些在研的大型貨運(yùn)無人機(jī),有望把裝甲車直接運(yùn)至戰(zhàn)區(qū)。
有的貨運(yùn)無人機(jī)充當(dāng)“二傳手”角色。如美國“寂靜之箭”公司的GD-2000貨運(yùn)無人滑翔機(jī)可用運(yùn)輸機(jī)空投,然后再通過滑翔自行前往更遠(yuǎn)的地方。美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室當(dāng)前正推動一個項(xiàng)目,試圖通過為GD-2000貨運(yùn)無人滑翔機(jī)加裝螺旋槳等裝置,研發(fā)CLS-300貨運(yùn)無人機(jī),以便讓其在更大范圍充當(dāng)“二傳手”角色。
有的貨運(yùn)無人機(jī)可扮演“空中多面手”角色。除了干老本行,一些貨運(yùn)無人機(jī)能通過變換不同載荷,遂行偵察監(jiān)視、通信中繼、電子干擾、充當(dāng)靶機(jī)等任務(wù),也可通過改變貨艙布局執(zhí)行傷員撤運(yùn)或應(yīng)急救援任務(wù)。如以色列的“空中騾子”/“鸕鶿”無人機(jī)就兼具貨運(yùn)和應(yīng)急救援功能。
貨運(yùn)無人機(jī)這些功能上的不同,源于各國不同的需求及研制水平的差異。具體需求與研制能力方面的不同,還使貨運(yùn)無人機(jī)呈現(xiàn)出其他一些特征。
K-MAX無人運(yùn)輸直升機(jī)。
其一是體形上有大有小。早期貨運(yùn)無人機(jī)由有人機(jī)改造而來,如K-MAX無人運(yùn)輸直升機(jī)等,因此體形較大。隨著戰(zhàn)場臨機(jī)需求增多而誕生的貨運(yùn)無人機(jī),大多為多旋翼小型無人機(jī),可以較為隱蔽地將一些急需物資如藥品等運(yùn)送到位。為了讓無人機(jī)在貨運(yùn)領(lǐng)域發(fā)揮更大作用,尤其是一次性運(yùn)送更多物資,體形較大、容量適中的貨運(yùn)無人機(jī)研發(fā)也提上日程。由此,形成了貨運(yùn)無人機(jī)大、中、小型并行發(fā)展的格局。從發(fā)展進(jìn)程上來看,不少小型貨運(yùn)無人機(jī)已投入實(shí)戰(zhàn),各國的大中型貨運(yùn)無人機(jī)多數(shù)還在研發(fā)之中。
其二是應(yīng)用范圍不斷拓展。貨運(yùn)無人機(jī)的研發(fā)初衷是用于高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境,但隨著科技發(fā)展,其他能力也得到拓展,開始應(yīng)用于一些非高危環(huán)境中。如美國國防高級研究計(jì)劃局?jǐn)M發(fā)展的運(yùn)載力兩倍于CH-53K“種馬”運(yùn)輸直升機(jī)的大型貨運(yùn)無人機(jī),其定位是短程運(yùn)輸平臺,主要用于在地理間隔不太遠(yuǎn)的兩地之間轉(zhuǎn)運(yùn)貨物。但總的來說,貨運(yùn)無人機(jī)的設(shè)計(jì)建造,往往會同時考慮高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中使用、降低成本、提高效能等多個方面。如俄羅斯的SKYF多旋翼無人機(jī)同時裝備電動引擎與燃油引擎,不僅載重量較大,而且飛行速度較快,具備遂行緊急運(yùn)輸任務(wù)的能力。
其三是便于部署和使用。為做到這一點(diǎn),不少多旋翼無人機(jī)采用可折疊架構(gòu),一些較大型的貨運(yùn)無人機(jī)在設(shè)計(jì)時就被要求能用集裝箱來運(yùn)輸。比如,英國基于動力滑翔傘翼技術(shù)研制的Stork-STM無人機(jī),其優(yōu)勢之一就是在不使用時傘翼能收攏在一起,占據(jù)很小的空間。一些貨運(yùn)無人機(jī)則被要求在起降時減少對基礎(chǔ)設(shè)施的依賴,包括要能在一些簡易的土質(zhì)跑道上起降。有的貨運(yùn)無人機(jī),則被要求用最少的人力就可操作和裝卸貨物。
大量投入實(shí)戰(zhàn)仍有待時日
貨運(yùn)無人機(jī)雖然日益受到重視,但投入實(shí)戰(zhàn)的型號總體上占比不高。一些已列裝的貨運(yùn)無人機(jī)大多以遙控操作為主,運(yùn)用成效目前尚無法與其他無人機(jī)如偵察、察打一體等類無人機(jī)相比。究其原因,主要有以下幾點(diǎn):
關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破。研發(fā)貨運(yùn)無人機(jī)的主要目的是降低風(fēng)險(xiǎn)、解放人力、提高運(yùn)輸效能。但當(dāng)下的貨運(yùn)無人機(jī)在敏捷吊掛、自適應(yīng)導(dǎo)航、自動避障防撞、遠(yuǎn)程智控智駕、異構(gòu)多機(jī)編隊(duì)協(xié)同、長航時大載荷機(jī)動等方面的技術(shù)尚未全面成熟,有的還難以投入使用。加之貨運(yùn)無人機(jī)體形大小不一、飛行距離遠(yuǎn)近不同,還存在“控小容易控大難、控短容易控遠(yuǎn)難、控單容易控群難”等問題。
無法適應(yīng)強(qiáng)對抗環(huán)境。在相對寬松的作戰(zhàn)環(huán)境中,貨運(yùn)無人機(jī)能發(fā)揮一定作用。在強(qiáng)對抗環(huán)境中,要想將貨物安全運(yùn)抵目的地,在無機(jī)場跑道情況下成功卸貨,并且不被探測到和遭受打擊,貨運(yùn)無人機(jī)需要借助隱身、抗干擾、自衛(wèi)武器、堅(jiān)固耐用材料等多種手段,甚至需要在機(jī)體設(shè)計(jì)、裝載方式、經(jīng)濟(jì)性等方面綜合權(quán)衡,才能達(dá)到目的。目前,大多數(shù)貨運(yùn)無人機(jī)尚無法同時具備這些能力。
難以實(shí)現(xiàn)自由用空用頻用網(wǎng)。貨運(yùn)無人機(jī)要實(shí)現(xiàn)大批次使用,承擔(dān)大規(guī)模物資運(yùn)輸任務(wù),必然會遇到用空用頻用網(wǎng)問題。在穿越機(jī)和偵察、察打一體類無人機(jī)大量存在的戰(zhàn)場上,貨運(yùn)無人機(jī)如果成批量使用,勢必會讓空域資源和頻率頻段資源更加緊張。
今后發(fā)展方向基本上較為明晰
雖然有不少難題有待破解,但基于對未來前景的展望,不少國家仍在加大貨運(yùn)無人機(jī)研發(fā)力度。從當(dāng)下看,貨運(yùn)無人機(jī)今后或?qū)⒊韵聨讉€方面發(fā)展:
追求更高效率和更大運(yùn)力。建造貨運(yùn)無人機(jī)的主要目的,是為了降低風(fēng)險(xiǎn),把物資及時精準(zhǔn)安全地運(yùn)送到位,高質(zhì)量滿足軍隊(duì)需求。但是,軍隊(duì)要運(yùn)送的物資,不僅包括一些“小物”,也必然有一些“大件”。隨著新技術(shù)的融入,今后的貨運(yùn)無人機(jī)勢必會追求更高的運(yùn)輸效率和更大運(yùn)力,在解決高效運(yùn)送小型貨物問題后,必然會將“目光”投向較大型的武器裝備。當(dāng)前,一些國家研發(fā)大型貨運(yùn)無人機(jī),已部分體現(xiàn)出這一點(diǎn),其規(guī)劃的載荷重量已接近于吊運(yùn)一輛步兵戰(zhàn)車。
強(qiáng)化自適應(yīng)和自主組網(wǎng)能力。在未來戰(zhàn)場上,貨運(yùn)無人機(jī)面對的將是多域多維多重需求,有望形成“主干+支線+末梢”運(yùn)輸全鏈條。戰(zhàn)場形勢瞬息萬變,貨運(yùn)無人機(jī)只有動態(tài)適應(yīng)戰(zhàn)場變化,才能生存下來并發(fā)揮作用??梢灶A(yù)見,今后的貨運(yùn)無人機(jī)勢必會繼續(xù)向人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、自主系統(tǒng)、先進(jìn)通信等新科技借力,謀求更高水平的自主行動能力,包括自主組網(wǎng)、自適應(yīng)飛行等。
追求更好的低可探測性。當(dāng)前戰(zhàn)場上,貨運(yùn)無人機(jī)承擔(dān)的往往是一些急需物資的運(yùn)送任務(wù),一旦被發(fā)現(xiàn)和擊落,就可能造成無法挽回的損失。未來戰(zhàn)場上,雙方陣營的對抗將更加激烈,反制無人機(jī)的手段將更多、更先進(jìn)。這種情況下,多措并舉地保證貨運(yùn)無人機(jī)安全變得非常重要。因此,追求低可探測性,必然會成為今后貨運(yùn)無人機(jī)發(fā)展的重要方向。
此外,低成本化也是貨運(yùn)無人機(jī)的發(fā)展方向。當(dāng)前,不少國家研發(fā)貨運(yùn)無人機(jī)都提出基于商用貨架發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)來建造,以降低建造、使用和維護(hù)成本。因?yàn)槿绱?,才能使貨運(yùn)無人機(jī)變得物美價(jià)廉,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模運(yùn)用,真正為今后戰(zhàn)場上的運(yùn)輸保障插上新的翅膀。(柴水萍 劉千琪)