无人机频出“黑科技”

朱宇伦

从战场攻坚到家庭生活，从山川旷野到城市街头，“黑科技”频出的无人机，仿佛正在完美诠释着“科技改变生活”的真谛。

1914年，当英国的卡德尔和皮切尔向当时的英国军事航空学会提出“研制一种不用人驾驶，而用无线电操纵的小型飞机”的设想的时候，这两位将军或许并没有想到，他们的这一提议，会成为百年后的今天，蓬勃发展的无人机领域的概念源头。

时至今日，伴随着现代科技的迅猛发展，无人机的运用，也已经从最初单纯的军事领域，逐渐向民用领域方向拓展。五花八门的无人机的出现，在赚足了眼球与市场的同时，也让人们越发好奇，科技高速发展的当下，无人机的机身之上，究竟还会有多少令人啧啧称奇的“黑科技”出现？

更高、更快、更强

所谓“黑科技”，即指高科技发展之后演变出来更强大或者更先进的技术以及创新、软硬件结合等，也包括基于现有技术的改进升级和改产品的使用体验等。而对于无人机领域而言，“黑科技”的定义与其发展方向堪称“天作之合”。

尽管当下，无人机正在被越来越多地应用于我们的日常生活中，但是，用作军事用途的无人机，依然是其新技术发展的最前沿，几乎每一时期的军用无人机都代表着当时技术水平的最高峰。

军用无人机的起源，大致可以追溯至1927年。由A.M.洛教授参与研制的“喉”式单翼无人机在英国海军“堡垒”号军舰上成功地进行了试飞。该机载有113公斤炸弹，以每小时322公里的速度飞行了480公里，它的问世曾引起极大的轰动。随后的十多年间，英国军方又先后研制出无线电遥控的“拉瑞克斯”无人机、用于校验战列舰火炮攻击效果的 “费雷尔·昆士”无人机以及名为“蜂王”的双翼无人靶机等多种用途的无人机。

美国的无人机研究几乎与英国同步进行。20世纪40年代末50年代初，美国为训练战斗机飞行员和防空导弹操作手，研制出一种高亚音速、喷气推进的靶机，代号为Q-2“火蜂”，这可以被视作现代无人飞行器的鼻祖。真正将无人机投入到真实战场使用的，恰恰也是美国人。早在第二次世界大战中，美国陆军航空队就曾在太平洋战场上使用过携带重型炸弹的活塞式发动机无人机，用以轰炸日军目标。

在越战中，美军无人机则被大量用于配合载人侦察机执行侦察和目标指引任务，10余年间共执行3435架次任务，拍摄1.4亿多张照片，任务区域大部分是载人侦察机不宜前往的区域。在之后的海湾战争、科索沃战争以及伊拉克战争之中，也频频出现美军无人机参战的身影，取得了极为不错的效果。

而自20世纪90年代以来，西方各国终于认识到军用无人机的巨大应用前景，于是开始竞相将高新科技应用于无人机的研发之上，由此促成了无人机技术在随后二十余年间的迅猛发展。到今天，诸如美国的“全球鹰” “猎鹰”，英国的“雷神”，俄罗斯的“鳐鱼”以及法国的“神经元”都早已是大名鼎鼎的业界翘楚。

以美国的“全球鹰”RQ-4A和第二代“猎鹰”HTV-2为例。前者是世界上飞行时间最长、距离最远、高度最高的无人机。“全球鹰”的续航时间达到36小时，升限达到20000米，同时它也是第一架得到美国联邦航空局（FAA）认证，可以在美国民航机领空飞行的无人机。此外，根据外媒报道，美国雷神公司将为美国空军RQ-4“全球鹰”无人机提供现代化的地面控制站，此举可以很好地增强“全球鹰”在世界范围内操作功能和安全性以及网络安全。

HTV-2研制的初衷则在于美军需求一种新型超高音速战机，取代超期服役的SR-71“黑鸟”超音速侦察机。因此，二代“猎鹰”最大的特点就是快，这款黑色楔形战机可以携带5吨重的物资，在2小时内可以飞行近1.7万公里，相当于地球周长的一半，而洲际导弹的射程不过在5500公里至15000公里间。换言之，HTV-2能够以超过音速5倍的速度，在2小时内抵达世界任何地方。

再来说说“神经元”隐形无人战斗机，其研制由法国领导，瑞典、意大利、西班牙、瑞士和希腊参与。“神经元”无人机的有效载荷超过1吨，采用1台“阿杜尔”发动机，飞行速度约为0.8马赫，续航时间超过3小时，具有航程远、滞空时间长等基本特点。为达到隐身效果，“神经元”采用飞翼布局，并大量使用复合材料，机内安装有2个内部武器舱，携带数据中继设备，必要时还可装备1台雷达。

“神经元”最大的优势在于智能化，它可以在不接受任何指令的情況下独立完成飞行，并在复杂飞行环境中进行自我校正，此外，它在战区的飞行速度超过现有一切侦察机。2012年11月，“神经元”在法国伊斯特尔空军基地试飞成功。法国国防部不无自豪地称其开创了无人战斗机的新纪元。

“更高、更快、更强”，这一奥林匹克精神的主旨，大概可以视作当今军用无人机的主流发展趋势。

“无人机大国”以色列

不仅仅是英美法俄这样的大国，当我们提及军用无人机的时候，以色列绝对是不可忽视的力量。以色列地小人少，因此在对抗阿拉伯世界的过程中，总是尽可能地运用各种手段减少人员伤亡，由此也催生了其国内无人机研制的浪潮，以色列强大的科技经济则为这一领域的发展提供了坚实的保障。可以这么说，小国以色列是不折不扣的“无人机大国”，某种程度上，说以色列是世界无人机第一强国也并不过分。

出口数量与效费比从另一个方面印证了以色列无人机行业的实力。美国Business Insider网站去年3月16日曾报道称，以色列已成为目前世界上最大的军事无人机出口国，占据了无人机出口量的61%。值得一提的是，以色列新型无人机企业获得的投资只占了不到全球对无人机领域投资的1%。

盛名之下，以色列也确实能够拿出许多极具“黑科技”意味的干货。以其国内市场份额占比最大的IAI（Israel Aerospace Industries）公司为例，其传统主打产品是中空长航时无人机（MALE）和高空长航时无人机（HALE）。公司旗下最著名的产品当数“苍鹭（HERON）”系列无人侦察机，稳定、可靠是这一系列无人机的代名词。自2008年以来的多场局部战争都能看到它的身影，包括美国海军、法国空军以及德国空军在内的14个国家的军队配备了该型机。

不只是无人侦察机，早在20世纪90年代，IAI就推出了独特的“哈比”反辐射无人机，其最大巡航时间6小时，配备被动雷达寻的头，能够在发现目标后以自杀俯冲攻击的方式自主攻击目标。2009年，IAI公开的“哈洛普”反辐射无人机，则提高了对采用“突然关机”对抗方式雷达的攻击能力，并且增加了“人在回路”的攻击监督方式，在控制员的操纵下，该机可以中途改变打击目标，或在攻击时改变航线，具有更高的作战灵活性。

2012年的新加坡航展上，IAI推出“黑豹”傾转旋翼无人机，首次尝试将固定翼和旋翼无人机技术融合。“黑豹”的作战半径超过60公里，最大续航时间6小时，除了作为传统侦察机外，其还能充当激光照射机，为精确制导弹药照射目标。IAI还于2012年推出了名为“电动系绳观测平台”（ETOP）的系留式四旋翼无人机，其最大的特点在于电源可通过地面的细电绳供电，因此续航时间近似于无限。ETOP的最大飞行高度为3000米，可携带20公斤载荷，十分适用于执行基地守卫或边境监视任务。

以色列另外一家十分著名的无人机公司埃尔比特（Elbit Systems），除了在传统无人机领域推出媲美“苍鹭”的“赫尔墨斯”（Hermes）系列无人机外，很早就在单兵无人机研制方面取得了突破——大名鼎鼎的“云雀”（Skylark）系列无人机正是出自该公司之手。“云雀”无人机重10磅（4.54公斤），采用特殊的电推进方式，因此飞行时噪音极小，可自主飞行1.5小时。除了使用榴弹筒发射，“云雀”也可采取手抛发射，十分便于部署。而在降落时，其自带的充气垫装置可以保证其有效载荷不因为碰撞产生损坏，1000余次成功执行成功无故障的记录表明“云雀”的可靠性和适应性十分强。

“云雀”无人机系统为执行昼夜监视任务，装有稳定式地面观察设备，可昼夜在上空观测和搜集距离在10公里之内的数据信息。操作人员应用一台膝上计算机即可以简单而方便地完成它的任务或航路点计划，并能够做到在飞行前或飞行期间更新航路点。其升级版本“云雀Ⅱ”更是集成了“赫尔墨斯”战术无人机系统的飞行与任务模块，自主完成任务能力也因此更为突出。

近些年来异军突起的城市航空（Aeronautics）公司推出的产品，也是极具科技感的。造型前卫的“斗牛骑士”（Picador）就是一个很好的例子，这款具有隐形功能的无人直升机，可携带180公斤载荷连续飞行8小时，据称还具备舰载能力。

该公司近年来的另外一款造型酷似“空中战车”的产品——涵道式飞行器“飞骡”（Aeromule）则更为引人注目。2016年1月 ，以色列《防务最新消息》杂志曾报道过“飞骡”的试飞情况，在演示中，“飞骡”在展示了通过指定路线的超视距自主货运能力，并在以色列美吉多机场附近飞行穿越了丛林地带，其稳定性校核和低速前飞均表现良好。不同于普通直升机，“飞骡”的旋翼位于机身内部，这使得它有能力在难以到达的艰险地形保持飞行，还可以在无法配装标准无人机的小型舰船上实现起降。

目前版本的“飞骡”自重1吨，执行战术支持任务时，一架“飞骡”单次可载重500公斤货物，向飞行半径50公里的地区运送货物，24小时可运输物资约6000公斤。预计在真正投入使用后，10至12架的“飞骡”编队可以为3000名作战人员提供保障，并可负责运送伤员。

当然，不只是上述三家以色列国内实力最强的无人机公司。目前，以色列拥有大约40家商业无人机初创企业，绝大多数都是在过去两三年建立的，其中42%的初创企业都有固定资本，总额高达8000万美元。如今，它们设计出的各型产品正在满足各行各业日益增长的现实需求。

科技改变生活

以色列无人机行业的发展不仅仅是其国情需要，更是当下世界无人机领域发展的一个完美缩影。而随着民用无人机的逐渐普及，形形色色的新型无人机正逐渐走进我们的视野，改变我们的生活。

亚马逊前些日子刚刚申请的新专利“蜂巢”就是一个极为典型的例子，其设计的初衷是解决人口密集地区设置配送中心的问题，为的是提高配送效率以及降低相关费用，而这可能将引起物流业的一次大变革。

所谓“蜂巢”，其实是一种“多层无人机物流配送中心”，整幢建筑就像是一个蜂巢，配备的机械臂会帮助抓取无人机，帮助它进入建筑物。在它的内部，从中心向外辐射的不同扇形区域配备了不同的功能，包括无人机修理、货物装载等。垂直升降系统会把无人机移动到建筑表面的起飞地点，大楼内部自下而上的气流则能减少无人机意外坠落时受到的伤害。

“蜂巢”设计的精妙之处在于，所有无人机的起飞位置可以进行调整，避免无人机之间的相互阻碍，并且，整幢建筑越向上越窄，如果遇到拥堵，所有无人机都可以垂直起飞。

美国的另外一家科技巨头谷歌在无人机方面也颇有建树，据纽约科技网站报道，谷歌已经获得美国专利商标局授予的新专利——用于“合作的无人机”，也称之为移动远程监控系统。谷歌的这款可能用于虚拟会议的四轴飞行器大致有三种形式：不携带手机，投影屏;携带手机，投影屏;利用投影装置，向下投影。前两个设计的最大的特点就是在无人机的前方安置了一个相对不小的显示屏，这一部分的屏幕并非垂直不动，拥有一定的开合角度，并且能够收折起来。

国内的无人机技术也正处于一个蓬勃发展的阶段，说到这里就不得不提到著名的“大疆”公司。就在今年5月25日，大疆在美国纽约召开新品发布会，推出第一款迷你型掌上无人机——“晓”Spark无人机。大疆在其上首次引入人脸检测功能，开机后，只需将Spark放上手掌，检测到人脸后即可解锁并从掌上起飞，完成升空悬停一系列动作，所有的动作可在25秒内全部完成。手势控制飞行则是另外一项创新，这是是大疆为Spark引入的一种全新互动方式，只需挥挥手就能实现近距离控制飞行器、拍照、让飞行器回到身边并在掌上降落等一系列操作。

大疆高级产品经理保罗·潘表示：“Spark的出现，令大疆比以往更加接近对机器智慧的设想。前所未有的人机互动形式，给无人机带来了无限乐趣、潜力和可能性。”这番话也很好地代表了无人机将来的发展潮流，更高级的机器智能技术的研发与引入，势必会使得无人机在人们的生活中扮演愈加重要的角色。

从战场攻坚到家庭生活，从山川旷野到城市街头，“黑科技”频出的无人机，仿佛正在完美诠释着“科技改变生活”的真谛。