无人机空投补给应用研究

翟 超，周 缨，丁永良

(95829 部队，湖北 孝感 432105)

在近年来以美国为主导的几场战争中，美军逐渐认识到现有空投补给手段的局限性越来越突击，直接影响战场后勤保障效果，因此，开始探索更加安全、经济和能频繁使用的新的空投补给手段。无人机已成为当今航空武器发展的“热点”之一。美国是世界上无人机技术发展最早、技术最成熟的国家，每年投入经费高达数十亿美元，经过数十年的发展已取得了丰硕的成果。其中一些成功的机型，例如“全球鹰”、“捕食者”等，在近年的历次战争中，都能看到它们的身影。无人机的军事用途十分广泛，诸如战场侦察和监视、通信中继、导航、电子干扰、诱饵、靶机、反弹道导弹、反巡航导弹、反辐射、反潜艇、炮火校正、突防压制、纵深攻击、爆破、生化武器探测、对污染区域进行抽样以及作战效果评估等［1］。

随着无人机技术的发展和性能的提升，美军开始尝试使用无人机进行空投补给，并开始无人机后勤补给的专项研究，旨在使用无人机弥补有人机在空投补给应用上的不足，使其成为战场后勤保障的新手段。美军的研究取得进展，也为我国无人机的研究和应用提供了启示。

1 空投是军事行动中装备、物资补给的重要手段

空投是使用航空器将武器、装备等物资从空中投送到地面的行动，它随着现代航空技术的产生而出现，并随着航空技术的发展而普及。

早在18 世纪，载人气球研制成功，在战场上便开始有了空投活动。1870—1871年的普法战争中，法军曾利用气球向被困部队空投食物。20 世纪初飞机问世，出现了使用飞机进行空投的活动。当时只是以人力进行无伞空投，投放的物件小、数量少。第一次世界大战期间，英国向作战部队空投过食品、邮件包裹等。后来随着降落伞的投入使用，空投开始发展到具有实用价值的阶段，在战场上逐渐应用。第二次世界大战时，空投已成为向敌后作战部队实施物资补给的重要手段。

现代战争中，战场环境更加复杂险恶，物资补给的难度也随之加大。同时，武器装备的发展及军事高科技技术的广泛运用，使现代战争的节奏明显加快，对物资补给的精确性和时效性也提出了更高要求。由于距离、时效、地形、战场环境等因素的限制，无法由地面实施物资补给时，空投仍是最直接、最有效的补给方式。空投作为装备物资补给的重要手段，已成为各国军队竞相发展的重点技术之一。

2 现有补给方式的局限性

武器装备要适应战争需要，而战争也不断为武器装备的发展注入新动力。通过伊拉克和阿富汗战争，美军发现在遍及战场上广袤地域的众多特种作战分队、前进作战基地(FOB)和战斗前哨(COP)等小规模作战单位进行补给时困难重重，需要寻求新的补给方式以满足战场后勤保障的需要。

2.1 偏远山区，陆路补给困难重重

美军在阿富汗战争中，逐渐认识到阿富汗的多山地形对陆路补给带来了诸多障碍，人员伤亡、车辆损坏的现象时有发生。一是山路崎岖难行，轮式车辆难以到达补给点;二是路途中可能遭受敌方和路边炸弹的攻击，造成车辆和人员的损失;三是路程远，难以满足补给的时效性要求。由于陆路补给方式的局限性，使对偏远山区作战的分队进行所需的燃料、武器、药品和食物等补给时面临严峻挑战。

2.2 运输机机型大，容易受到攻击

历来空投补给都由运输机实施，这种空投补给方式可以在一定程度上解决对山区及分散作战分队补给的问题，但是存在较大的风险。一是运输机机体大，防护力弱，易遭受攻击。运输机在抵达空投区域过程中，处于敌方对空火力的打击范围之内，因此由运输机进行空投补给时承担的风险非常大;二是航行时间长，增大攻击概率。以运输机对分散部署的作战分队进行补给，需要进行多架次的飞行，或者沿补给点飞行，从而延长了航行时间，增加了受攻击概率;三是空投补给的精确性难以得到充分保障。运输机在行至补给点途中，为防止遭受地面防空火力的打击，将提高飞行高度，同时尽可能减少飞机滞空时间，尤其是在补给区域的滞留时间，这样在很大程度上影响了空投补给的精确性;四是所需补给量不大的情况下，由运输机实施空投补给经济性不合理。

2.3 精确空投系统提高空投精度，但成本较高

为了提高空投的精度，减少空投时运输飞机受到的危险，提高补给效能，美国、英国、德国等西方国家一直在寻求新的空投手段。他们先后开发了精确空投系统，采用具有优越滑翔性能的翼伞，在战区外空投，减少飞机的危险。同时，采用导航制导和控制系统操纵空投物资的下降过程，最大限度的减少空投偏差，使空投物资安全及时地到达补给点。目前，精确空投系统的研究已取得了较大进展。美军开发的“Mircofly”、“Dragonfly”等不同等级的精确空投系统已在美国陆军服役，并在阿富汗战场得到运用。经实战检验，精确空投系统有效提高了空投精度，缓解了运输机补给和地面补给的压力。但当前的精确空投系统多为一次性使用，空投后回收困难，造成补给成本的提高。即使现在开发的可以将主要部件拆卸的精确空投系统，也只能在将主要部件取回后才能再次使用。

因此，美军开始探索更加安全、经济和能频繁使用的新的空投补给手段。而无人机在近几场战争中的突出表现，使美军更加重视无人机的作用。无人机相对有人机具有很多方面的优势［2］:(1)设计灵活，体积小，重量轻;(2)续航时间长，空间利用率高，载荷能力强;(3)隐身性能好，生存能力强，费用低廉;(4)安全系数高，自主控制能力强;(5)无人员伤亡，可在高风险空域飞行。为了适应现代战争后勤保障需要，美军开始加大对无人机在空投补给领域的研究力度，旨在为战场补给提供新的手段。

3 无人机的空投适应性分析

现今开发的无人机平台按功能可分为战略类无人机、作战类无人机、战术类无人机［3］。随着战争需求的变化，无人机的功能得到扩展，无人机也表现出空投补给的能力。美军在《美国陆军无人机系统路线图(2010 -2035)》中就提出发展无人机保障运输的能力，并将保障/运输作为无人机作战运用的重要方面。无人机空投补给受载荷限制，无法承担大规模的空投补给任务，可用于完成对分散作战和在偏远山区作战的分队进行空投补给，同时也可作为应急后勤补给手段。

3.1 适用于需求量小的后勤补给

运输机载重大适用于执行大吨位的空投补给，而在饮食、弹药、药品等物资补给需求量较小的情况下，使用运输机会造成机舱空间的浪费和成本的提高。根据空投补给的载重量的要求，战术类无人机更适用于实施空投补给。无人机空投补给较地面补给时效性要强，较运输机空投补给承担的风险要少，适合于为特种作战分队等小规模部队提供包括弹药、医疗用品，水和油料等补给需求量较小的空投补给。

3.2 适用于偏远山区作战的后勤补给

偏远山区作战中，后勤补给难以由陆路实现，适用于由空中补给。运输机机体大易遭受攻击，风险较大。无人机机体小，受损伤概率相对较低。其次，无人机不需要生命维护设备提高飞行适应性。再者，山区作战，部队分散，由多架无人机实施空投补给比由多架运输机来实施经济性和安全性更好，并且多架无人机可同时对多个地点进行补给，而由一架运输机实施需环绕飞行，延长了滞空时间，增大的风险。因此，无人机可替代运输机完成偏远山区的后勤补给任务。

3.3 可作为应急后勤补给手段

无人机空投作为后勤补给的新手段，缓解了现有战场补给方式的局限，使战场后勤补给手段更为完善。运输机执行大量的物资空投，所需保障人员和设备多，程序复杂。相比之下，组织无人机空投所需保障人员和装备少，空投物资装载操作简便。物资装载、飞行、空投和返回所需时间短，因此，无人机空投补给具有较强的时效性，可作为应急后勤保障手段，拓展了战场补给的保障范围，提升了战场后勤保障能力。

4 美军无人机空投的实现手段

美国是装备无人机最多的国家，不同类型的无人机分别在各军兵种服役。目前，美军通过多种手段展开无人机空投的研究，并成功对几类无人机机型进行了空投的试验。

4.1 通过对现有有人运输机系统进行无人化改装

对有人运输机的无人化改装，去掉人力支持系统，不仅提高载重量，也使无人机能适应更严酷的战场环境。美国陆军和美国卡曼公司于2007年签订开发合同，在卡曼公司生产的K-MAX 有人直升机的基础上，历时三年联合开发了无人机系统。2010年2月和4月，K-MAX 无人运输直升机接受了的运输能力测试和物资空投试验，在测试中，K-MAX 无人机在机身下悬挂680 kg 的载荷在3 600 m 的高空盘旋，在6 h 内完成2 次280 km 的往返飞行，并投送1 360 kg 的货物。这些测试成功验证了K-MAX 无人机具有物资运输和使用降落伞空投物资的能力。

4.2 研制可用于物资输送的新型无人机系统

为更好满足战场补给的需要，美军开发了可用于后勤保障的新型无人机。例如，美国格鲁曼公司为美军研制了可执行补给任务的MQ-8B“火力侦察兵”无人直升机［4］。经验证，该型无人机可利用吊舱搭载重达约363 kg 的物品深入敌方领空，为己方部队进行补给后返回基地，能完成弹药、衣物、食品、医疗物品、水和电池等物资的空投补给任务。

4.3 为可执行空投任务的现役无人机开发适用的空投设备和系统

为适应在阿富汗山区作战的美军分队补给食品和弹药的需求，美国陆军研究中心已为“捕食者”等可执行空投任务的无人飞机开发适用的精确空投系统，进一步提高空投补给效能。在联合能力技术验证(JCTD)项目中的联合医疗远程支援和后送(JMDSE)试验项目内，美军进行了使用无人机空投医疗物资的研究。该项目计划使用无人机空投GPS 引导的精确空投系统，为作战人员提供医疗物资和装备，并研制了能携带血液和疫苗等医疗物资的供给吊舱。在该项目之内，美军已在尤马试验场进行了无人机空投试验，试验中，一架“虎鲨”无人机成功空投了一个装有疫苗的专用吊舱。

5 结束语

空投是作战行动中后勤保障的重要方式之一。无人机空投根据战争后勤保障需求而得以发展，其在成本、时效性和安全性上与现有的空投补给方式相比具有的优势，使其更适合于为分散作战和偏远山区作战的小规模部队进行后勤补给。无人机空投补给的出现，拓展了战场后勤保障手段。随着无人机技术的发展，无人机性能的提升和无人机空投技术的完善，无人机空投将成为战场补给的重要手段之一。

［1］蔡朝林.无人机的作战运用及其发展趋势.地面防空武器［J］.2000(4):23-29.

［2］胡中华，赵敏.无人机研究现状及发展趋势.航空科学技术［J］.2009(4):3-5.

［3］吴立新，刘平生，卢健.无人机分类研究［J］.洪都科技，2005，(3):1-11.

［4］尚绍华，杜若.美军无人机系统研发现状与动向［J］.飞航导弹，2009(12):47-49.