阅读2020-2023年《国外军用无人机装备技术发展综述》笔记_技术趋势

目录

文献基本信息

序言

1 发展概况

2 重点技术发展

2.1 人工智能技术

2.1.1 应用深化

2.1.2 作战效能提升

2.2 航空技术

2.2.1螺旋桨设计创新

2.2.2 发射回收技术进步

2.3 其他相关技术

2.3.1 远程控制技术探

2.3.2 云地控制平台应用

3 装备系统进展

3.1 无人作战飞机

3.2 察打一体无人机

3.3 太阳能无人机

3.4 高超声速无人机

3.5 小型战术无人机

3.6 巡飞弹(自杀式无人机)

4 作战概念演变

4.1 有人-无人协同作战

4.2 无人机蜂群作战

4.3 忠诚僚机概念发展

5 发展趋势总结

5.1 智能化加速发展

5.2无人通信多样化发展

5.3 机间协同紧密化发展

5.4 无人平台低成本化发展

5.5 军民融合发展趋势增强

文献基本信息

序言

本篇对2020-2023年《国外军用无人机装备技术发展综述》这几篇文章的个人借助AI做的总结分享，与原文难免有偏差，了解详情可阅读原文。

1 发展概况

2020 - 2023年期间，国外军用无人机在技术研发、装备应用和作战概念等方面取得显著进展。各国持续加大投入，推动无人机技术不断创新，使其在现代战争中的地位和作用日益凸显，逐渐成为军事战略和作战行动的关键组成部分。

2 重点技术发展

2.1 人工智能技术

2.1.1 应用深化

人工智能与无人机的融合持续深入。
如 2023 年3月，空客公司完成A310加油机对Do-DT25无人机的自主导航与控制演示验证(如下图)，为空中加油技术发展奠定基础；

美国通用原子公司使用人工智能飞行程序控制MQ-20无人机开展实时空战机动飞行演示，展示了无人机在复杂任务中的自主决策能力；
柯林斯航宇公司开展直升机与无人机之间智能控制系统的飞行测试(如下图)，支持空射效应概念；

美国海军分析中心提出使用语音指令提高操作员和无人机交互效率的设想，部分公司已开展相关合作与应用。

2.1.2 作战效能提升

人工智能技术使无人机能够在复杂环境中自主执行任务，如目标识别、跟踪和打击，减少对人工操控的依赖，提高作战效率和响应速度，增强在强对抗环境中的生存能力和作战效能。

2.2 航空技术

2.2.1螺旋桨设计创新

2023 年1月，美国麻省理工学院林肯实验室提出环形螺旋桨构型(如下图)，减少桨尖涡旋，降低噪声水平，提高结构稳定性，在同等推力下表现更优，为无人机飞行性能提升提供新的设计思路。

​

2.2.2 发射回收技术进步

2023 年，美国海军寻求从海基平台发射和回收无人机技术，10月，通用原子公司完成 MQ-20 “复 仇者”无人机放置和回收 “智能末端功能” 拖缆的测试，推进小型无人机系统 / 空射效应器空中回收系统开发；美国KW微型动力公司开展微型涡轮发动机(如下图)型号认证工作，为小型无人机提供动力支持；

​

11月，美国海军研究办公室(ONR)开发无人潜航器发射和回收无人机的能力，拓展了无人机的部署和运用方式。

2.3 其他相关技术

2.3.1 远程控制技术探

2023年2月，美国空军研究作战管理平台或加油机操作员远程控制附近无人僚机的技术，米切尔航空航天研究所在此前也提出相关设想，旨在优化有人机与无人机的协同作战模式，提高作战灵活性和协同性。有人机与无人机编队飞行如下图：

2023年四月，澳大利亚先进导航公司开发的云地控制平台，利用4G/5G网络连接无人机或无人驾驶车辆，实现整体指挥和控制，并通过人工智能算法分发实时传感器数据，支持多种任务执行，提升了无人机作战的信息化和智能化水平。6月，美国空间和机载系统有源相控阵通信技术提供商CesiumAstro公司计划在MQ-9A“死神” 无人机上部署、集成和演示其卫星通信终端，支持国防部对机载平台增强的高吞吐量连接的需求(示意图如下)

3 装备系统进展

3.1 无人作战飞机

1）美国 XQ - 58A “女武神” 无人机：2023年7月，首次在人工智能系统控制下飞行约3h，并与F-15E战斗机编组飞行，展示自主飞行控制能力(如下图)；10月完成美国海军陆战队首次飞行试验，评估情监侦能力等；克拉托斯公司为其开发新型配置并改进，生产第二批次，部分将具备新功能。

2）俄罗斯“猎人”无人机:2022 年，契卡洛夫飞机制造厂启动产线升级计划，总投资约 25 亿卢布；2023 年，按目标完成大部分测试，纳入国家军备计划，预计 2024 年开始批量生产并交付空天军，可与苏 - 57 战斗机协同作战。S-70“猎人”无人机(升级前)如下图，S-70“猎人”是由俄罗斯苏霍伊公司研发的隐身亚声速无人机。

​

3.2 察打一体无人机

1）美英“莫哈韦”察打一体无人机：2023年8月，通用原子公司“莫哈韦”（Mojave）无 人机首次在泥土跑道上完成起飞和降落，验证通用性；11月英国海军在“威尔士亲王”号航母上成功测试(如下图)，由飞行员远程操作，为无人机在航母上的应用提供经验。

​​​​​​​2）土耳其“旗手”TB3舰载型无人机：2023 年 10 月，原型机首飞(如下图)，基于 “旗手” TB2 研制，采用折叠式机翼设计，可部署在两栖攻击舰，换装发动机后多项性能提升，可执行侦察监视、对地打击任务。

​

3.3 太阳能无人机

大型太阳能无人机可在平流层长时间连续飞行，执行侦察、环境监测、气象观测、通信中继等任务。

1)英国Phasa-35太阳能无人机：2020年2月在澳大利亚完成首飞，2023年6月下旬首次飞抵平流层，飞行时长24h，高度超20000m，机翼和水平尾翼覆盖太阳能电池系统，搭载锂离子电池，未来续航时间有望提升至一年，可用于通信中继、监视等任务。

​

2)美国K1000ULE小型太阳能无人机：2023年8月打破第2类固定翼无人机续航飞行纪录，持续飞行时间达75h53min，展示了小型太阳能无人机在续航能力方面的突破。

​

3.4 高超声速无人机

1)美国“利爪”TA-1高超声速无人机：2023年11月，平流层发射系统公司通过“大鹏”运载机完成首次滑行试验，为系留飞行试验做准备，该无人机配备特殊发动机，速度可达到马赫数5，可重复使用，用于高超声速飞行测试。

​

2)澳大利亚DART AE高超声速无人机：2023年11月，美国火箭实验室公司将于2025年初使用“高超声速加速器亚轨道试验电子”火箭发射其进行测试，以支持美国防创新部门计划，该无人机长3m，质量300kg，飞行速度可达马赫数7，航程1000km，采用3D打印技术制造，配装氢燃料超燃冲压发动机。

3.5 小型战术无人机

1)美国“走鹃”垂直起降无人机：12月，美国安杜里尔公司（Anduril）推出了 “走鹃”（Roadrunner）系列垂直起降无人机，；“走鹃-M”无人机用于应对空中无人机威胁，可以快速 定位、跟踪和摧毁目标，并且可以回收重复使用。

​

2)美国“黑黄蜂4”微小型无人机：10月，美国“菲力尔”（Teledyne FLIR）防务公司将在华盛顿举行的美国陆军协会(AUSA)会议上推出单兵武器“黑黄蜂4”微型无人机。与小型四旋翼无人机相比，直升机型的 “黑黄蜂4”尺寸小、噪声低，难以被发现和识别。

​

3.6 巡飞弹(自杀式无人机)

1)俄罗斯Vector - 120巡飞弹：2023年7月，正在研制筒射式巡飞弹，与美国“弹簧刀”无人机功能相同，预计2024年进行首次飞行试验，可携带一定重量战斗部，毁伤效果类似RPG - 7榴弹。

2)以色列“天击者”巡飞弹:2023年9月，以色列埃尔比特系统公司展示基于协同高效作战概念设计的“快速察打胶囊”无人机 - 巡飞弹组合察打系统，“天击者”巡飞弹由电机驱动，声学特征低，可低空隐蔽飞行，续航2h，战斗部质量最高可达10kg，在无GPS、无通信环境下可精确打击目标。

4 作战概念演变

4.1 有人-无人协同作战

1. 协同模式多样化:从最初的简单协同，如飞行员控制有人机、地面站控制无人机协同执行任务，逐渐向更紧密的协同方式发展。例如，美国空军将“合作式作战飞机”纳入“下一代空中优势”开发计划，有人战斗机可直接指控“合作式作战飞机”，开展长机 - 僚机式协同制空作战；美海军演示了MQ - 8C无人直升机与有人直升机的编组能力，实现无人前置侦察预警、有人后置火力打击的杀伤链。
2. 作战效能提升:有人机与无人机相互配合，发挥各自优势，有人机可利用其经验和决策能力指挥无人机执行危险或复杂任务，无人机则可凭借其隐身、低成本等特点拓展作战范围，提高整体作战效能，实现1 + 1 > 2的效果。

4.2 无人机蜂群作战

1. 技术逐步成熟:美国在无人机蜂群技术研发方面取得重要进展，如“小精灵”项目多次试飞，虽遇到技术难题但不断推进；“进攻性蜂群战术”项目完成多次测试，实现单人操控大规模无人机蜂群；英国成立无人机蜂群中队，开展多项试验。
2. 作战应用潜力大:无人机蜂群可执行侦察、干扰、攻击等多种任务，通过数量优势和分布式作战方式，对敌方目标形成饱和攻击或干扰，突破敌方防御体系，改变传统作战模式，在未来战争中具有巨大的应用潜力。

4.3 忠诚僚机概念发展

1. 平台不断涌现：美国“天空博格人”项目持续推进，多个公司参与，原型机研制顺利，计划2023财年获得初始作战能力；俄罗斯“猎人”无人机可与苏 - 57协同作战；澳大利亚ATS无人机、英国LANCA无人机、土耳其“红苹果”无人机等也在不断发展，具备不同作战能力，可与有人机编组执行任务。
2. 作战能力拓展：忠诚僚机可在有人机前出执行侦察、攻击等任务，扩展有人机的作战范围，提高有人机的生存能力，同时通过数据共享和协同作战，增强整个编队的作战效能，成为未来空战体系的重要组成部分。

5 发展趋势总结

5.1 智能化加速发展

技术融合加深：人工智能技术在无人机中的应用将更加广泛和深入，实现更高级别的自主决策、目标识别、路径规划等功能，使无人机能够在复杂多变的战场环境中快速响应并执行任务。

作战任务拓展：从简单的侦察、打击任务向更复杂的作战任务拓展，如自主空战、协同作战中的战术决策等，提升无人机在现代战争中的作战效能和适应性。

5.2无人通信多样化发展

新一代通信技术应用：5G、卫星通信等新一代通信技术将广泛应用于无人机领域，提高通信速度、带宽和抗干扰能力，确保无人机在超视距、复杂电磁环境下的实时数据传输和稳定通信。

通信支持全球化与远程化：卫星通信技术使无人机能够在全球范围内执行任务，并实现远程控制和数据传输，为跨国、跨区域作战提供有力支持，提升作战的灵活性和战略意义。

5.3 机间协同紧密化发展

有人/无人协同实战化：有人机与无人机之间的协同作战将从理论研究和试验阶段向实战应用加速推进，形成更加紧密、高效的作战编队，实现作战任务的合理分配和协同执行。

无人机集群协同智能化：无人机集群之间的协同将更加智能化，通过自主决策和信息共享，实现集群内无人机的高效协作，完成复杂的作战任务，如集群侦察、攻击和防御等。

5.4 无人平台低成本化发展

小型无人机规模化运用：小型无人机通过采用低成本材料、简化设计和大规模生产等方式，降低成本，以数量优势在战场上发挥作用，如执行侦察、干扰、攻击等任务，改变战争的成本结构和作战模式。

中大型无人机专用化发展：中大型无人机将向专用化方向发展，根据不同作战任务需求，优化设计和配置，提高作战效能，同时通过技术创新和生产流程优化降低成本，增强在特定领域的作战能力。

5.5 军民融合发展趋势增强

技术创新推动：民用无人机领域的技术创新成果，如微电子、机器学习、新型动力等，将加速向军用无人机领域转化，推动军用无人机技术的快速发展。

市场竞争与合作：越来越多的初创公司参与无人机研发，与传统军工企业形成竞争与合作关系，促进军用无人机市场的多元化发展，提高装备研发效率和质量，降低成本。