无人航空载具

不需驾驶员在机内驾驶的飞机

无人飞行载具（Unmanned Aerial Vehicle, UAV），或称无人飞机、无人飞机系统（Unmanned Aircraft System），指的是不需驾驶员在机内驾驶的飞机。是航太产业的热门项目之一，据预测UAV市场规模将由1997年的2.9亿美金5382架成长为2006至2015年间的12.5亿美金17,976架。

简介

无人飞行载具（unmannedAerial Vehicle，UAV）或称无人飞机系统（Unmanned Aircraft System），俗称无人机或无人飞机，指的是不需驾驶员在机内驾驶的飞机。

UAV乃指藉由遥控或自动驾驶技术，进行科学观测、战场侦查…等任务的飞行载具；UAV与传统有人飞机相比具有操作成本低、运用弹性大、支援装备少…等特性。一般来说，UAV大致上可分为以下数种：近距离UAV搭载5公斤以下酬载于低高度飞行5公里距离；短距离UAV则将飞行距离增加至20公里，以上两种UAV常称小型UAV（small-UAVs）或迷你UAV（mini-UAVs）。更小的微型UAV（Micro Aerial Vehicle, MAV）指翼展0.5公尺以下，飞行距离至多2km。战术UAV则至少具有20小时的飞行时间，视任务而订，升限至少5486.4公尺（18,000呎）。

至于无人作战空中载具UCAV（Unmanned Combat Aerial Vehicle）则是具备类似攻击机的性能。

发展历史

无人机最早的开发是在一战后，二战中曾以无人靶机用于训练防空炮手之外，美国与德国都尝试以飞机携带大量炸药，经由飞行员直接或者是透过另外一架飞机控制，对特殊目标进行精确度较高的攻击。德国是以战斗机加上无人轰炸机的榭寄生型态使用于东线战场。美国试验性的使用B-17轰炸机作为炸药的载具，飞行员在最后阶段启动自动飞行装置之后跳伞，飞机则在默认的飞行之后撞击目标。

第二次世界大战之后有数种发展路线。一种是以退役的飞机改装成为特殊研究或者是靶机。一种是以专门设计的小型无人飞机担任特殊的侦查或者是试验任务，第三种是以小型无人飞机取代大型飞机的任务。随着电子技术的进步，无人机在担任侦查任务的角色上开始展露他的灵活性与重要性。在越战期间，美国就曾经使用大量的无人机对高价值或者是防御严密的目标进行侦查工作，如此一来可以减少人员的伤亡或是被俘虏的风险。在越战时期美国军方开发的RPV(Remotely Piloted Vehicle)，也就是泰勒雷恩(Teledyne-Ryan)飞机公司的AGM-34火蜂(Firebee)遥控载具为早期无人飞机的代表产品之一。此外，以A-12侦察机携带的D-12三倍音速无人侦察机是非常特殊但是不太成功的另外一项尝试。

美国海军于1950年代寻找一种较ASROC反潜火箭便宜的反潜系统时，曾经利用小型无人直升机部署于驱逐舰上，携带鱼雷攻击被标定的苏联潜艇。这项名为无人反潜直升机（Drone Anti-Submarine Helicopter，DASH）计划于1960年展开，然而，受到越战军费的影响，在1967年被美国国防部以效果不如预期而取消。不过，同时期国防部也曾经改装少数DASH计划的QH-50直升基于越南担任侦查任务。除此之外，日本自1965年到1967年，一共像美国采购20架QH-50，部署在海上自卫队的舰艇上。

1982年以色列航空工业公司(IAI)首创以无人机担任其他角色的军事任务。在加利利和平行动（黎巴嫩战争）时期，侦察者无人机无人机系统曾经在以色列陆军和以色列空军的服役中担任重要战斗角色。以色列国防军主要用无人机进行侦察、情报收集、跟踪和通讯。在1991年的沙漠风暴行动中，美军曾经发射专门设计的小型无人机作为诱饵来欺骗敌方雷达系统。

美国军方在这类飞行器上的兴趣不断增长，因为这为他们提供了成本低廉、极富任务灵活性的战斗机器，使用这样的战斗机器不存在飞行人员伤亡的风险。最初的一代主要以侦察机为主，现在一些无人机已经装备了武器（例如RQ-1捕食者装备了AGM-114地狱火空对地导弹）。由无人机担任更多角色的军事设想，最初是侦察，现在则发展到了空对地攻击。装备有武器的无人机被称为无人驾驶作战飞机（UCAV）。

据《中国无人机行业市场需求预测与投资战略规划分析报告前瞻》部分统计显示，2013年4月20日，四川雅安发生7.00级地震，这是继汶川地震后我国发生的又一次重大灾难。中国无人机作为灾后救援的重要科技力量，首次投入到抗震救灾的队伍中，承担起灾情航拍的重要工作，并成为国家政府和人民对灾情掌控的中坚力量。事实上无人机的应用领域不仅仅在地震航拍，同时在救灾物资投放、地理测绘、警用侦察、环境保护、大气研究、地质勘探、气象观测、农药喷洒等诸多领域，无人机都有着巨大的市场潜力。

分类

一般来说，UAV大致上可分为以下数种：

近距离UAV搭载5公斤以下酬载于低高度飞行5公里距离；短距离UAV则将飞行距离增加至20公里，以上两种 UAV常称小型UAV（small-UAVs）或迷你UAV（mini-UAVs）。

更小的微型UAV（Micro Aerial Vehicle, MAV）指翼展0.5米以下，飞行距离至多2km。

战术UAV则至少具有20小时的飞行时间，视任务而订，升限至少5486.4米（18,000 呎）。

无人作战空中载具UCAV（Unmanned Combat Aerial Vehicle）则是具备类似攻击机的性能。

民用

2013年4月20日，四川雅安发生7.00级地震，中国无人机作为灾后救援的重要科技力量，首次投入到抗震救灾的队伍中，承担起灾情航拍的重要工作，并成为国家政府和人民对灾情掌控的中坚力量。事实上无人机的应用领域不仅仅在地震航拍，同时在救灾物资投放、地理测绘、警用侦察、环境保护、大气研究、地质勘探、气象观测、农药喷洒等诸多领域，无人机都有着巨大的市场潜力。

2014年8月4日，由武警黄金部队抽调6名地质专家和56名水文地质、遥感测绘等专业骨干组成的先遣救援队携带四旋翼无人机等20余台（套）新型应急救援装备，在云南鲁甸地震震区开展地质灾害评估工作。

微型UAV

iStar

直径23厘米，高度30.5厘米，重量2.3公斤，最大航程半径8.9公里。它配有一组感应器(光电、红外线、雷达)。iStar会像直升机一样盘旋，不过也会转成接近水平姿势往前飞。iStar的飞行高度可达4，880米，最久可飞行1小时。

直升间谍(HeliSpy)

直径28厘米，高度69厘米，重量2.7公斤，最大航程半径40公里。原本是为DARPA所研发，如今则主要针对商用市场的直升间谍2(HeliSpy II)，具有完整的自主性；它也可以用一个类似计算机游戏的摇杆来控制，还可在空中重新进行设定。这款飞机是由一具价格低廉的模型飞机引擎所驱动，可以从垂直飞行转换成水平飞行，借以加速。还有一个潜在的用途是，警方的特种武器战略部队(SWAT)可派遣它穿过窗户，进入怀疑有恐怖分子藏匿的建筑物中进行搜索。

黄蜂号(Wasp)

长度20厘米，重量170克，最大航程半径0.97公里。这款翼展33厘米的“飞翼机”最近（2004年）创下了一项飞行纪录，飞行了1小时47分，较2年前所创下的微型UAV飞行纪录的3倍还要长。由无线电控制的黄蜂号有一项巧妙的设计，它的机翼是由一种新奇的合成“多功能”材料(这正是DARPA的热门研究领域)制成，此材料除了做成机翼，还能提供电能，以作为推进之用。下一代的黄蜂号将会加上简单的自动驾驶仪，并配上彩色摄影机。

迷你UAV

波音达号(Pointer)

长度1.8米，重量4.5公斤，最大航程半径5.6公里。由螺旋桨驱动，翼展长2.7米的FQM-151指针号，能搭载0.9公斤的物品，并且靠手的力量来起飞。目前（2004年）在乔治亚州班宁堡的城市作战训练中心，有6个指针号系统正在运作中，其它的则仍在缉毒局作为微型感应器的试床。波多黎各备受争议的维克试爆场，最近就用指针号来监视示威抗议分子，它配上了红外线摄影机，用来发现与观察入侵者。

龙之眼(Dragon Eye)

长度76厘米，重量2.3公斤，最大航程半径4.7公里。这款翼展长1.2米的双螺旋桨飞机可拆成五段，以装进背包中。它不需要地面站，使用者只要配备穿戴式笔记型计算机与通讯控制盒即可。起飞方式是用手或弹性橡皮绳，并可携带日光、低光度与红外线影像系统。

扫描鹰(ScanEagle)

长度1.2米，重量15公斤，最大航程半径748公里。扫描鹰利用弹射器起飞，并用一个被称为钩(skyhook)的有线钩装置从空中捞回来。它的翼展长3米，可在空中飞行15小时；一具研发中的引擎将可让它飞行长达60小时，大约8，000公里的距离。

作战UAV

影子200(Shadow200)

长度3.4米，重量147公斤，最大航程半径126公里。RQ-7A影子200的载重量高达27公斤，上面安装有光电与红外线感应器。它的翼展为4米。目前正在生产中。

先锋号(Pioneer)

长度4.3米，重量205公斤，最大航程半径185公里。RQ-2先锋号的起飞可利用火箭、弹射器或跑道，用拦截索或网子则可收回来。1986年首次亮相，目前（2004年）正进行升级以把服役期延至2009年。

龙战士(Dragon Warrior)

长度2.1米，重量104公斤，最大航程半径93公里(估计值)。这款完全自主的UAV，是专为侦察与通讯传输任务而设计。它以摩托车为灵感来源的引擎，是燃料喷气、火花塞点火，液冷式直列3汽缸的结构。

黄金眼(GoldenEye)

直径91厘米，高度1.7米，重量68公斤，最大航程半径800公里(估计值)。这是一个小型酬载的匿踪运送系统，目的是要将4.5或9公斤重的感应器悄悄地放置在敌界之内，然后快速飞离。其机翼让它能够在升空之后转变为水平飞行。

蜂鸟号(Hummingbird)

长度10.7米，重量2，268公斤，最大航程半径2，400公里。A160蜂鸟号可飞行到10，700米的高度，由于拥有飞行控制系统与无铰链多变速旋翼系统，所以耗油量颇低。

烈火侦察机(Fire Scout)

长度7米，重量1，200公斤，最大航程半径280公里。RQ-8A烈火侦察机根据Schweizer民用直升机的框架改造，乃针对从战舰起飞而设计，好为攻击机寻找目标。

鹰眼号(Eagle Eye)

长度5.5米，重量1，020公斤，最大航程半径未知。旋翼呈垂直状态时，TR911X鹰眼号能够像传统的直升机一样起飞、盘旋与降落。将旋翼倾斜到水平位置，它就能达到涡轮螺旋定翼机的飞行速度与航程。

蜻蜓号(Dragonfly)

长度5.4米，重量810公斤，最大航程半径170公里(估计值)。这是首款能在飞行中故意停止旋转翼的直升机。在用类似直升机的方式起飞后，它的旋转翼就能变成机翼，分岐阀会将推进力导向旋转叶片的尖端，以进行旋转飞行；或导向机尾的喷嘴，以进行高次音速的定翼巡航。

各国装备机型

中国型号

长空一号无人机

长空二号无人机

无侦五无人机

无侦九无人机

ASN-206无人机

翼龙无人机

翔龙无人机

利剑无人作战飞机

暗剑无人机

中国台湾型号

锐鸢无人机（中翔二型）

中翔三型天隼二型红雀微型无人机

魔眼无人直升机

美国型号

美国国家航空航天局曾经赞助研究以太阳能为动力的无人机被称为太阳神，2001年，太阳神达到约30公里高。在2003年6月26日太阳神无人机在太平洋上空分解并爆炸。对于非军用无人机的商业兴趣，导致一些初创企业致力于设计和销售自主飞行器。它们包括Rotomotion,NeuralRobotics,TheInsituGroup,Micropilot和自由软件autopilotproject.

MQ-1掠夺者

RQ-2先锋（与以色列航空工业公司合作）

RQ-3暗星RQ-4全球鹰/欧洲鹰

RQ-5猎人（与以色列航空工业公司合作）

RQ-6前驱

RQ-7影子

MQ-8火力侦察兵无人机

MQ-9收割者侦察机

RQ-11A大乌鸦

GNAT-750

扫描鹰

龙眼