謝吉豐
摘 要:微型無人機作為特種作戰(zhàn)系統(tǒng),其對軍事作戰(zhàn)有著積極的意義。本文分析了微型無人機研制的關(guān)鍵技術(shù),探討了其在軍事領(lǐng)域的應用,旨在充分發(fā)揮微型無人機的作用,進一步增強我軍的綜合實力。
關(guān)鍵詞:微型無人機;關(guān)鍵技術(shù);軍事應用
21世紀,局部戰(zhàn)爭仍時常爆發(fā),其中均廣泛應用著無人機,利用其完成了戰(zhàn)場偵察、目標定位、戰(zhàn)果評估等。新時期,軍事斗爭呈現(xiàn)出了多樣化與現(xiàn)代化特點,在非常規(guī)作戰(zhàn)環(huán)境下,小分隊和單兵執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的幾率不斷提高,為了滿足作戰(zhàn)需求,對無人機的技術(shù)及應用均提出了更高的要求。本文以微型無人機為研究對象,分析了其關(guān)鍵技術(shù),探討了其軍事應用,旨在彰顯其獨特價值,促進其軍事應用領(lǐng)域的擴展及應用效果的提高。
1 微型無人機研制的關(guān)鍵技術(shù)
微型無人機屬于納米飛行器,通常其尺寸≤15cm,質(zhì)量為10~500g,最高使用高度為150m,飛行速度為10~20m/s,最大續(xù)航時間≥2h。關(guān)于微型無人機的研究時間相對較短,它難以使用其他飛行器或無人機的關(guān)鍵技術(shù),因此,各國學者十分注重對其關(guān)鍵技術(shù)的研究,具體內(nèi)容如下:
1.1 全三維空氣動力學技術(shù)
對于微型無人機而言,其最為顯著的特點便是微小尺寸、低速飛行等,由于其具有特殊性,因此,常規(guī)的設(shè)計技術(shù)難以適用,為了滿足微型無人機的發(fā)行需求,解決其升力不足的問題,相關(guān)學者研究了低雷諾數(shù)空氣動力學問題,通過研究可知,它在低速飛行過程中會產(chǎn)生較大的力與力矩,因此,在實際分析過程中,應利用全三維空氣動力學分析法。但實際分析中也面對著可用數(shù)據(jù)匱乏的難題,因此,日后研究中仍需對其給予高度關(guān)注。
1.2 機載設(shè)備微型化技術(shù)
微型無人機的體積相對較小,因此,要求各種機載系統(tǒng)體積也將進一步縮小,如:導航系統(tǒng)、光電傳感器等,由于各系統(tǒng)間的技術(shù)具有較強的關(guān)聯(lián)性,因此,上述要求增加了研制的難度。在對系統(tǒng)進行綜合開發(fā)過程中,需要考慮各個系統(tǒng)的研制問題,為了保證研制的質(zhì)量與效果,應充分利用微型化技術(shù)。
1.3 微機電及一體化技術(shù)
微機電系統(tǒng)作為智能系統(tǒng),具有一定的獨立性,它主要是由傳感器、電源、信號處理及控制電路等構(gòu)成的,在實際研制過程中,要求其應具備小體積、低能耗、高可靠性、低成本及良好的電氣特性等優(yōu)點,因此,其研制難度也相對較高。同時,對于微型無人機來說,在實際設(shè)計過程中,對其一體化有著一定的要求,但常規(guī)的一體化技術(shù)未能滿足其研制需求,因此,實際研發(fā)過程中應積極發(fā)揮微電子、微電機技術(shù)的作用[1]。
1.4 飛行控制技術(shù)
在應用微型無人機時,其常用于低速飛行,此時為了保證作戰(zhàn)任務(wù)的高質(zhì)量完成,要求其應適應不同的外界環(huán)境,如:陣風、紊亂的氣象條件等。相關(guān)學者利用可操縱翼面,此方法僅適用于常規(guī)飛機,難以滿足微型無人機的研制需求,因此,實際研究中應積極探索其他新型的飛行控制技術(shù)。國外學者將環(huán)量控制技術(shù)應用于微型無人機,此技術(shù)有效減少了飛行阻力,同時也增加了升力與環(huán)量。經(jīng)過大量研究顯示,此技術(shù)的應用具有一定的可行性,但其中仍存在諸多的技術(shù)問題,仍需進一步對其展開研究。
2 微型無人機的軍事應用
2.1 在復雜城市環(huán)境方面
對于微型無人機而言,其具有小體積、慢速度及靈活性等特點,其適合小分隊或單兵操作控制,特別是在復雜的城市環(huán)境下,此時建筑物繁多、地面復雜,難以應用大型飛行器進行作戰(zhàn),而利用微型無人機,充分發(fā)揮了其優(yōu)勢,進而保證了作戰(zhàn)任務(wù)的及時與有效完成。
2.2 在低空偵察方面
微型無人機所具備的成像傳感器,使其偵察具有了全天候與秘密性的特點,如果偵察對象為建筑物,此時不僅可以觀察其內(nèi)部情況,還可對其情報進行竊聽;如果偵察對象為偏遠山區(qū),可借助其完成監(jiān)視與通信等作戰(zhàn)任務(wù),從而保證了作戰(zhàn)信息的及時傳遞,利于作戰(zhàn)任務(wù)的完成[2]。
2.3 在電子干擾與對地攻擊方面
微型無人機可發(fā)出較小的干擾信號,在飛行至敵人雷達附近區(qū)域后,便可增強干擾的效果,為了進一步增加干擾效果,可適當增加無人機的數(shù)量,同時,它也可以攜帶一定數(shù)量的高能炸藥,通過遙控飛行,在指定地點進行攻擊,此時的攻擊具有針對性與有效性,進一步保障了作戰(zhàn)的效果。
2.4 在探測與識別生化武器方面
生化武器具有嚴重的危害,為了有效識別與探測,可利用微型無人機,此時探測避免了不必要的人員傷亡,同時也防止了沾染問題的發(fā)生,在識別后,可由專門人員負責,采取針對性的措施,以此避免生化危機的出現(xiàn)。
2.5 在協(xié)助跳傘飛行員方面
將微型無人機配置在其他作戰(zhàn)飛機的彈射座椅上,如果飛行員要求跳傘,此時微型無人機便可發(fā)揮自身的作用,協(xié)助飛行員展開情報偵察、發(fā)送求救信號,進而利于飛行員成功逃生[3]。
3 總結(jié)
綜上所述,在研制微型無人機過程中,需要借助一系列的先進技術(shù),其中較為關(guān)鍵的技術(shù)有全三維空氣動力學技術(shù)、機載設(shè)備微型化技術(shù)、微機電及一體化技術(shù)、飛行控制技術(shù)等,在實際研制過程中,仍存在諸多的問題,為了保證其有效研制,應不斷探索,對現(xiàn)代化的技術(shù)給予高度關(guān)注與積極應用。為了明確微型無人機的作用,本文探討了其在軍事領(lǐng)域的應用,其可用于復雜城市環(huán)境作戰(zhàn),低空偵查、對地攻擊,生化武器探測與識別,協(xié)助飛行員逃生等,相信隨著微型無人機研制的日漸深入,其相關(guān)技術(shù)將得到攻破,同時其應用范圍也將愈加廣泛,應用價值將更加凸顯。
參考文獻
[1]郭曉鴻.微型四旋翼無人機控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].南京航空航天大學,2012.
[2]付凱.毫米波無人機回收系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長春理工大學,2014.
[3]彭小龍,宗剛,郭翔,等.微型無人機將改變“游戲規(guī)則”——美軍微型無人機的發(fā)展[J].飛航導彈,2012,(10):31-36.
(作者單位:南昌陸軍學院)