无人机VS有人机何日到来?

无人机与有人机的优劣对比

根据公开资料以及现有技术水平，无人机与有人机相比既有优势，也有不足：

无人机主要优点

1）隐身性能好。当前主流无人机均采用无尾飞翼布局，这种设计本身就可以大大降低雷达信号特征，良好隐身性能是其“与生俱来”的优势，而第四代战斗机主要采用常规布局，必须通过机身棱边平行、采用s型进气道、内置武器舱、外敷吸波涂层等技术进行隐身处理。

2）节省空间与成本。在有人机中，飞行员及其活动空间占飞机空间总量的20%，飞行员需要的附属系统成本占飞机总成本的45%，无人化后可有效降低制造成本，省下来的空间与重量可以携带更多的燃油和武器。

3）不用考虑飞行员生理极限。无人机由于没有飞行员，可以在空中长时间执行任务，有人机最多在空10个小时，而“全球鹰”可以在恶劣环境中持续执行35个小时以上的高空飞行。另外，人体极限最多承受9个G过载，通常超过6个G就可能导致飞行员出现黑视或短暂失明，而无人机在空战机动时甚至可以提高到20个G的标准，可以不施放干扰仅仅利用机动动作就能够摆脱空空导弹追击。

4）使用及维护成本低。无人机制造出来后不需要频繁的维护和训练，可以像战术导弹一样进行长期存放，在安全储存周期里无人机既不需要维护也不消耗资源，在全寿命周期使用成本上具有有人机无法比拟的绝对优势。

美国“全球鹰”无人机

无人机存在不足

1）自主决策水平低。目前无人机自主控制和自主决策水平较低，除了美军X-47B无人舰载机能自动实施起降任务之外，无人机从起飞、按照规划航线飞行、执行任务、返回降落等都高度依赖地面人员操纵。相对于空中侦察及对地攻击任务，自主空战的复杂性、困难性与艰巨性要大的多，必须要研发无人机空战决策系统以对抗飞行精英们的聪明大脑。

2）敌我识别难度较大。目前机载敌我识别系统失效后，有人机可以由飞行员根据经验和目视特征进行识别判断，而无人机显然做不到这一点。

3）机动性能差。目前主流无人机均采用无尾飞翼气动布局，这一设计有较好的隐身性能，但操控性能不佳，机动性能差，完全无法适应追求卓越机动性能的现代空战。

4）研发空战型无人机投入巨大。从小到发动机、雷达设备、机载武器，再大到航电系统、飞控系统、火控系统都需要有针对地进行改进，以保证无人机能够满足未来空战的实际需求，不仅技术门槛极高，而且资金投入巨大。

无人机从起飞、按照规划航线飞行、执行任务、返回降落等都高度依赖地面人员操纵

需要破解的四个难题

要真正实现无人机与有人机之间的自主空战，就必须效仿有人战斗机的设计理念从实战角度出发，针对无人机存在的问题进行优化改造：

建立空战决策系统

无人机能否真正实现自主空战，首要因素就是要拥有与人类一样能够独立思考的“大脑”，能够不依赖地面人员完全自主决策。在空战中能根据具体情况自主选择合适的时机、合适的阵位，使用合适的弹药，运用合理的战术，做出合理的攻击动作。面对瞬息万变、异常复杂的空战态势做出冷静的分析判断，采取合理的空战战术和机动动作加以应对，这对于一名训练有素的优秀飞行员不是问题，但对于无人机而言，必须要借助空战决策系统来完成与人类相同的反应。

空战是人类迄今为止最难理解和掌握的战术技能，未来无人机与有人机之间的自由空战对抗，态势情况瞬息万变，既无约定协同，也无规律可循，与围棋对弈相比，空战有更多的战术与情况变化，需要飞行员随机应变，根据战场态势变化不断创新战术战法，AI系统必须要能适应这种要求与变化，做出比战斗机飞行员更加正确的决策。相信随着AI技术的发展和空战决策系统的出现，无人机与有人机的空中厮杀必将掀起新一轮的空战革命。

随着AI技术的发展和空战决策系统的出现，无人机与有人机的空中厮杀必将掀起新一轮的空战革命

提高敌我识别能力

无人机在执行对地攻击任务时，通常是在飞抵预定空域后利用机载设备对目标进行信息采集，并将信息回传地面交由控制人员进行目标识别，在确认无误后再由地面人员下达指令进行攻击，这样做的目的是为了最大限度避免伤及平民，在这一过程中无人机没有任何自主决策权，高度依赖地面人员。而无人机自主空战则完全不同，需要电脑借助敌我识别系统自主完成识别和攻击任务。机载敌我识别系统是一种二次雷达，由询问机和应答机两部分组成，其工作原理是利用对目标询问信号的回应实现敌我属性的判断。敌我识别系统的出现较好解决了远距离目标的敌我属性判断难题，但在空战中由于战场电磁环境复杂，友机应答信号有可能在敌方干扰下丢失，从而导致对目标属性的误判。

为了准确判明目标的属性，在对方没有应答信号的情况下，有人机飞行员可以根据飞行计划、目标飞行区域和目标意图动作等信息进行综合分析判断，以减少误伤事件的发生。而由电脑控制的无人机由于缺少飞行员，不具备人类灵活处置的思维与能力，当对方无应答信号时难以准确判断目标属性。从目前的技术现状来看，最好的解决方法依然是借助AI技术模拟战斗机飞行员的判断处置思维，建立一套以雷达应答信号为主的逻辑判断模型，加入目标飞行区域和意图动作等要素，使电脑通过智能算法综合分析判断，可以大大提高无人机识别目标的准确率。

当前主流无人机均采用无尾飞翼布局，这种设计本身就可以大大降低雷达信号特征

优化气动布局设计

合理的机动战术是决定空战胜负的前提条件，而战斗机机动性能主要取决于其自身的气动布局。

从当前主流的第三代和四代战斗机来看，主要还是采用机动性能良好的常规布局，例如F-22、F-16、苏-57、苏-27等战斗机都采用了“常规+边条”设计，近距离格斗性能优异，非常适合大迎角、大过载机动飞行。此外，鸭式布局机动性能表现也十分优异，我国的歼-10、歼-20采用的是可操纵鸭翼的鸭式布局，这种鸭翼可以改善跨音速过程中安定性骤降的问题，同时也可减少配平阻力，有利于超音速空战。

当前主流的无人战斗机主要采用飞翼布局，如美国X-47B、法国“神经元”、英国“雷神”等无人机，这种设计由于没有水平和垂直尾翼，具有较强的隐身性能，但其操纵效能及机动性能不佳，无法适应未来空战需求。

无人机要成为空中战场的主角，就必须拥有优异的机动性能，采用更加合理的气动布局设计，比如常规布局或者鸭式布局，同时要借鉴第四代战斗机的设计理念与成功经验，最大程度地实现机动与隐身性能之间的平衡。当然，对于无人战斗机来说，如果要保持飞翼布局以突出隐身性能也并非不可，就必须要借助技术手段来提升机体的稳定性与机动性，目前主要是通过主动控制增稳设计来实现，但效果比较有限，还需要通过新技术来提供更可靠的保证。目前主要有两项新技术，一个是推力矢量控制，一个是创新气动控制舵面，用它们来实现类似常规布局中飞机垂尾和方向舵的作用，这两项技术目前处于试验探索阶段还不尽成熟，未来需要继续试验完善。

要满足空战要求，必须为无人机装备先进的空战武器

改进机载武器装备

要实现无人机自主空战，光有聪明的“大脑”和灵巧的机身还不够，还需要对发动机、机载雷达、空战武器等进行全面改造，使无人机“飞的快”“看的远”“打的准”，真正能满足未来空战的需求。

1）配备大推力发动机。第四代战斗机已经实现了超音速巡航，美国F-22巡航速度为1.82马赫，最高时速2.25马赫，与之相比，不仅装备涡轮螺旋桨发动机的“捕食者”无人机已远远落后，即便是配备了涡扇发动机的X-47B也无法与之匹敌，必须为无人机研发更加先进更大推力的发动机，使其具备与有人机相匹敌的强大动力。

2）装备先进的火控雷达。第四代战斗机火控雷达十分先进，美国F-22装备的AN/APG-77雷达是一款功能强大的有源相控阵雷达，探测常规目标距离250千米，对隐形目标探测距离也达到80千米，能够同时跟踪24个目标，锁定并攻击其中6个目标。很显然，目前无人机机载雷达完全不具备这种能力，美国“捕食者”、“全球鹰”无人机装备的都是HSAR合成孔径雷达，主要用于探测地面目标，而且雷达安装位置在机腹下部，完成无法适应空战要求。鉴于此，必须为无人机装备更加先进的火控雷达，使其能够“看的远”“瞄的准”。

3）装备先进的空空导弹。空空导弹是现代空战的主要武器，以F-22为例，其空战武器主要包括AIM-9短程空空导弹以及AIM-120中程空空导弹，以满足不同情况下的空战要求。目前，无人战斗机所携带武器主要是空地导弹、火箭弹或航空炸弹，无法满足空战要求，必须为其装备先进的空战武器。目前有两种解决方案，一种是为无人机量身定做“专用型”空空导弹，这主要是基于无人机机体小巧，发动机推力及载弹能力有限，专用型导弹在弹长、弹径及重量方面都小于现役空空导弹，也利于内置武器舱挂载；另一种方案，是直接挂载有人机空空导弹，这样做有利于降低研发成本，通用性强，便于后勤保障，但对于无人机动力系统及载弹能力是一个考验。

此外，无人机还应该加装全向雷达告警及电子干扰设备，以增强自身防卫能力，更好地满足空中作战的需求。

随着人类科技的发展，无人机自主空战终将实现

无人化是未来战争的一个趋势，这是大势所趋，当前无人机无法自主空战，既有技术原因，也有成本考量，另外，以美国为首西方军事强国的第四代战斗机与他国战斗机存在代差，足以傲视群雄，对于无人机自主空战的研发需求并不迫切。从空战角度来看，无人机与有人机相比既有一定优势，也有明显不足，目前无人机还无法与有人机进行空战对抗，必须针对其存在不足进行“空战化”改造，从而能真正适应未来空战的需要。相信随着人类科技的发展，无人机自主空战终将实现，而这一天的到来，也标志着无人机主宰空中战场的时代真正来临！

（投稿作者：陈伟，空军航空大学战勤学院副教授，大校军衔）