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    bob电竞体育下载:无人战机发展前途及综述

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    发布时间:
    2023-10-05 05:55:53

      现代战争概念与以往各个时代都不相同,基于战斗平台的不同,现代战争可分为海陆空天电五维立体战争。与传统的三维立体战争相同,在正是战争中五个维度联系十分紧密。其中最重要的当属空天战斗,掌控了制空权的国家,必定能在现代战争中掌握主动权。无人机作为当代新概念航空武器,符合未来战争无人化的要求,又能满足现代战争中减少牺牲的需要,因此在20到21世纪发展十分迅速。无人战机的发展已经包含各类机型,包括轰炸机、战斗机、侦察机。虽然无人机在防御性能方面存在一定缺陷,但是由于它极低的成本,无人战斗是未来空战不可避免地发展趋势。本文将主要分析各国无人战机当今的研究情况,注重于我国与各国之间无人战机实力的对比,从研究现状、研究投入以及研究成果给我国带来的好处探讨我国当今需要全力发展无人战机的需要。

      英国作为最早研制无人机的国家,现在在无人战斗机的领域已经走在世界前列。英国国防部在1997年提出未来空中攻击系统(FOAS)计划,并在此计划中首次提出无人战斗机发展远景。2006年,英国BAE系统公司正式提出了无人战斗机设计的具体方案及研究计划,随后英国国防部将其命名为雷神计划。2010年,雷神计划推出技术验证机,作为世界上最大的无人战机之一,此机具备隐身功能与自动防卫功能,可跨洲际航行。2021年,英国皇家空军又与Spirit AeroSystems公司合作,设计和制造一架无人战斗机原型,按照计划,英国预计到2023年将有一架“忠诚僚机”无人机原型机投入使用。

      美国作为世界上军事力量最强的国家,在战斗机领域一直领跑世界多年。然而,作为美国的招牌第五代战斗机F-35和F-22均已服役多年,并且F-22由于诸多原因已在2011年停止生产。因此,面对中国与俄罗斯等国战斗机的加快速度进行发展,美国想保住空中霸主地位,自然要加速新型战机的研发与生产。美空军在2016年启动了XQ-58A无人机研制项目,计划将有人驾驶的F-35和F-15X战斗机与无人驾驶的XQ-58无人攻击机进行编组。该机于2019年在美国亚利桑那州尤马试验场完成首飞,具有优秀的隐身性能,可搭载多种武器和航电系统。据美国空军实验室发布的消息,与其高性能相反,这种战斗机的成本并不高,仅为200至300万美元。低成本的无人战斗机有利于美军快速大量地将其编入当前战斗系统中。2019年,美军又精确指出将开发一款新型无人战斗机,作为F-22与F-35的“忠诚僚机”,并计划于2030年投入使用。

      俄罗斯无论在第五代战斗机领域还是在无人机领域,其研发水平和战机服役量都小于美国。然而,对于无人战机的研发方面,俄罗斯领先于美国。2018年俄罗斯成功研制“猎人”重型攻击无人机,该机将于2021年首次在飞行试验框架中使用武器攻击空中目标。搭载战斗导弹后,“猎人”无人攻击机可作为远程截击机使用,在空中超视距作战中起到重要左右。并且,俄罗斯技术公司负责人谢尔盖·契梅佐夫在新闻发布会上宣布研发单发五代战斗机,包括无人型号。然而,这一个项目面对出口市场,并未获得俄罗斯国防部的支持。

      中国在战斗机研发方面处于世界前列,现代服役的五代战斗机中只有美国的F-22与中国的歼-20。中国在民用无人机方面已经走在了世界领头羊,我国对于无人机的立法也趋于完善。大疆作为中国民用无人机的代表,性能十分优秀,已经实现在摄影、灌溉、监控等方面领先于美国,并且有朝军用发展的趋势。然而,中国的无人战机却起步较晚,2012年,中国第一代隐身无人攻击机“利剑”总装下线,该机采用全隐身设计,隐身性能好,具有一定的突防能力。“利剑”的成功首飞标志着中国无人战机研发水平开始步入世界前列。2015年,中国自主研制的大型察打一体无人机彩虹五号在甘肃实现了首飞,其可装载多种武器,还可以搭载电子战综合系统,执行通信侦察干扰、雷达侦察干扰等任务。2017年,彩虹―5郑重进入批量生产阶段,这标志着我国无人机研制进入了创新阶段。在70周年阅兵时,我国还展示了最新研制的攻击-11无人机,该机具备高性能的隐身能力,察打一体,能进行高空、长航程的飞行,大大丰富了我国无人机机种,拓展了无人战机的任务领域。目前,我国无人机虽然有起步较晚,有效荷载、飞行速度、飞行高度等方面仍落后于国外,但是拥有后发优势,可以更有明确的目的性与远见性地自主设计我国的无人机。并且,国内对于无人机的重视程度慢慢的升高,能预见,在不远的将来,中国的无人战机会有更迅猛的发展。

      瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所今年4月发布的 2020 年全球军费开支趋势报告数据显示,作为全球军费开支最大的国家,美国 2020年军费比上年增长 4.4%,为连续第三年增长,总额达到 7780 亿美元。美国在全球军费总支出中的占比39%,高于前一年的 38%。根据拜登政府向国会提交的2022财年预算方案,国防预算总额为7530亿美元,较2021年度增加 1.7%。能够准确的看出,随着中美与美俄在所有的领域的摩擦加剧,美国对于军费的开支日渐增长,一改10年前美国削减军费的表现。这种增长不仅在特朗普在任时发生,还一直持续到拜登上任,这体现了美国近期对军队日益重视,且不会轻易改变。此外,据2019美国国防部公布的国防部预算,相比2018年无人系统与机器人领域拨款增加了28%,但不包括机密项目,总经费达到了92.4亿美元,其中又有15亿用于无人机项目。这说明,美国国防部十分重视无人机的发展,他们相信未来空战的无人化是十分必要的。

      英国首相约翰逊在2020年宣布,在未来四年内将追加 165 亿英镑的军费投入。并且,约翰逊在公布消息的时候提到,这笔额外的军费将以每年约 40 亿英镑投入,大多数都用在尖端技术,打造新的人工智能机构及太空司令部等,其中就包括无人战机的开发与研制。在面对疫情的冲击与英国国防日益落后的情况下,向高精尖科技增加军费投入,足以表明英国国防部对于高精尖科技的重视。其中人工智能机构更是与无人机息息相关。无人战机作为高自主运行度的作战系统,其索敌、防御、协同、决策,都需要高级的算法支撑。英国决定全力发展人工智能,势必会带动其无人机领域内部算法的快速发展。

      新中国自建国以来就奉行防御性战略,2015年中国政府公布的《中国的军事战略》白皮书,就已经公开向全世界宣示:中国仍奉行积极防御的国防政策,执行积极防御的军事战略方针。相比较与美国的扩张性、侵略性战略来说,防御性战略在军费方面的投入自然要低。2020年我们国家的经济预算草案中,计划国防支出12680.05亿元,增长6.6%,科学技术支出3196.51亿元,下降9.1%(加上地方支出后,全国科学技术支出增长3.1%)。此外,我国在全球范围内,军费支出占GDP百分比已达到中等水准,近年在疫情的冲击下保持稳定且有缓慢上涨的趋势。这说明,我国虽然保持积极防御战略,但在全球军费占比日益提高的情况下,我国也有意加紧军费的投入,从而保障国家安全。同时,科研经费投入增加,也有助于我国无人战机的开发,这与我国期望在该领域实现弯道超车的意图一致。然而,相较于世界航空大国,如美国、英国等,我国在无人机方面的投入仍然较低,战略重心仍然在导弹、卫星等宏观战略武器上,因此相较于其他几个国家的无人战机发展仍有所落后。

      之所以要大力倡导发展无人战机,是因为在信息化高度发展的时代,计算机在处理数据计算上的能力要明显优于人脑。虽然人脑在应对突发事件的应变能力及战场的复杂分析能力上要优于计算机,但是同样存在着疲劳、误判等不可避免的影响因素。同事,无人战机在协同作战方面体现了自身独有的高度协调性的优势,信息的快速传递与分析使得无人机群体作战效率极大的提升。此外,深度学习在近几年间加快速度进行发展,使得无人战机的内核得到一定效果提升,更是极大的提升了无人机对任务完成的可靠性。不仅如此,无人战机还有很多优势,大多数表现在机动方面、成本方面、隐身性能方面、续航方面。这些优势都与脱离了驾驶员的束缚有关,因此无人战机即便不会成为未来空战中唯一的力量,也会是战场中决定胜负的主要力量。

      首先,无人机的重量更轻。无人战斗机在设计时不需要仔细考虑原本有人战斗机应有的载人装备设施,这可以使得无人战斗机的尺寸缩小50%,体积缩小20%。由于体积的缩小与质量的减轻,在相同推重比条件下,无人机可以比载人飞机有着更高的机动性能,可以以更高的效率进行空中格斗与快速突防。以超高速突防无人机为例,搭载火箭发动机的无人机可以在大气层外部加速达到5马赫以上,以此来实现超高速突防。此外,无人战机不需考虑驾驶员身体因素的限制,在进行筋斗、俯冲、跃升、战斗转弯等飞机基本机动方面能突破传统载人飞机过载的限制,实现更快速地机动。

      无人机的造价普遍较载人战机低。以美国与英国等航空大国研发的无人战机来看,无人战斗机在制造的过程中由于需要用的材料减少,其制造成本也相应降低。其次,无人机不需要驾驶员操控,由于当代卫星的高度发展,无人机自主作战成为了可能,其任务可完全通过机载AI与控制室远程操控完成,这就决定了无人战机不需要搭载与驾驶员挂钩的生命保障系统。与之相反,载人飞机在在成本方面有着绝对不可避免的劣势,那就是对司机的培养。如今机种不断丰富,操作系统也趋于复杂,各种飞机的飞行员之间技能难以互通。因此,培养一名专业的飞行员所需成本远高于制造一架飞机的成本。而无人机不要消耗大量时间培养优秀飞行员,自身在制造之际便拥有优良的作战知识储备,可以在战时快速制造并大量投入战场中。

      随着各国雷达技术的慢慢地加强,对于飞机的隐身技术方面的要求也逐步的提升。现在除了在表面涂层方面能大幅度的提高载人飞机隐身性能外,无人战机还因为摆脱了驾驶舱的限制,可以在飞机外形方面设计得更符合反雷达波要求。此外,无人战机由于不需要仔细考虑机内人员生存环境,可在更高海拔的高空高速飞行,大幅度的降低了被雷达侦测到的几率。这给无人战机的优越突防性能提供了保障。

      载人战机在空中执行任务时,还需要仔细考虑驾驶员的生理需求,包括长期驾驶导致的疲劳问题、饮食问题、排泄问题等,一般飞行员的飞行极限都为8小时。各国都曾在飞机上装软管试图解决飞行员的生理问题,如美军轰炸机B17和B24上飞行员可以直接通过漏斗连同软管将小便排出飞机。然而,在高空飞行时,机外空气十分寒冷,尿液排除软管后很快会结冰冻住从而堵塞软管。种种问题造成战斗机、轰炸机等飞机没有办法进行长距离飞行。而无人战机则摆脱驾驶员生理限制,可在高空进行长时间巡航,只要油耗足够,无人飞机可以在高空中飞行近100小时。这不仅增大了飞机的作战半径,也增大了作战效率。由于无人战机可以在空中待命,这使得更多的飞机可以第一时间快速投入作战当中。

      我国的航空力量起步较晚,无人机的研发更是落后于其他航空大国。美国在无人机领域已经研制了多种机型,并且多种机型曾经正式投入战争使用,有丰富的作战经验。我国无人机研制起步较晚,在民用无人机研发方面已达到世界前列水平,而军用无人机型号较少,多数停留在侦查与反侦察水平,无人战机型号较为缺乏、功能相对完善。近年来,随国家的重视,科研经费有上涨的趋势,这对我国无人战机的发展有推动作用。我国奉行积极防御战略,国内论文对于无人机群作战方面的研究因此偏向保守,缺乏与地面部队协同战斗的研究,未来我国航母数量增加后,可作为无人机优秀战斗平台,作战半径逐步扩大,作战环境也有所改变,因适当考虑无人战机海外进攻与防御的研究。中国现在在积极进行军队改革,其目的是要精简部队、强化部队,在积极裁军的背景下,智能化兵器、电子战、科技战显得很重要。无人战机在这个大背景下,必然可成为强化中国国防力量的重要一环,将切实提升中国空军整体实力。

      很高兴能在北京理工大学学到了我梦寐以求的课,我作为求是书院的学生,日后虽然有可能参与到国防事业当中,但难度比起其他工科专业的学生高了不少。我之所以向往北理,主要是因为这里浓厚的爱国氛围,有些人可能会觉得投身国防事业十分辛苦,但是我作为一个人们常说的理工男,我认为这十分令人自豪。能够在学校中学习有关航空航天与兵器的课程让我很高兴,我自己也买了一本航空航天概论在宿舍自学。可是虽然我知道老师是希望我们这些非航天专业的学生能够听懂,讲的十分浅显,但是我仍然希望可以在课程中学到更加深入的理论,见识到更加尖端的技术,了解中国国防的发展与现状。同时也感谢老师在国庆百忙之中抽空带我们参观博物馆,这让我感受到了一所名校良好的师生氛围和老师们对学生的关爱。可惜参观的照片我只有自己拍的博物馆正门。最后再次谢谢老师开设这门课程。



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