貨運無人機——為戰(zhàn)場運輸保障插上新翅膀

貨運無人機——

為戰(zhàn)場運輸保障插上新翅膀

■柴水萍　劉千琪

近年來，隨著無人機大量投入戰(zhàn)場，一些國家先后展開對貨運無人機的研發(fā)與列裝，并取得成效。

去年外媒披露的貨運無人機資訊中，有兩則較為引人關(guān)注。一則是美國國防高級研究計劃局發(fā)布需求，擬發(fā)展一型運載力兩倍于CH-53K“種馬”運輸直升機的大型貨運無人機，要求利用現(xiàn)有成熟技術(shù)研發(fā)。

另一則與俄羅斯的S-76新一代大型垂直起降貨運無人機有關(guān)。在“軍隊-2024”展會上，俄羅斯聯(lián)合飛機公司展示了該貨運無人機的全尺寸模型。據(jù)稱，這型貨運無人機采用多旋翼設計，已完成第一階段的飛行試驗。

美俄兩國先后展開大型貨運無人機的研發(fā)，既體現(xiàn)了貨運無人機研發(fā)的新動向，也折射出各國對貨運無人機發(fā)展的重視。

與傳統(tǒng)運輸手段相比，貨運無人機優(yōu)勢何在？當前發(fā)展情況如何？存在哪些短板？今后發(fā)展趨勢如何？請看本期解讀。

科技助推下的貨運新選擇

當前，戰(zhàn)爭形態(tài)和作戰(zhàn)樣式發(fā)生了很大變化。在現(xiàn)代作戰(zhàn)環(huán)境下，物資消耗快、補給需求大、臨機需求多，給后勤保障提出了新課題、新要求。

傳統(tǒng)的海運、陸運、空運力量仍是物資輸送的主體，但這些傳統(tǒng)運輸力量面臨的威脅正與日俱增。高科技武器裝備的運用，是此類威脅形成的主因。而且，越靠近前線，傳統(tǒng)運輸方式面臨的風險就越大。

戰(zhàn)斗烈度的提升，使臨機需求不斷增加，同樣給傳統(tǒng)運輸方式帶來挑戰(zhàn)。特別是小型軍用物資，出動車輛運輸易被發(fā)現(xiàn)和摧毀，派有人機前往雖然速度快但風險大且費用較高。遇到高原高寒、沙漠海島等特殊環(huán)境，傳統(tǒng)運輸手段更不易到達指定地點。

于是，各國開始尋求新的貨運方式和平臺，定位和要求就是能快速直達輸送物資，實現(xiàn)點對點、端對端保障，并大幅降低風險尤其是降低后勤保障人員的生命安全風險。

無人機加速進入戰(zhàn)場，為研發(fā)新的貨運平臺提供了思路。無人機在戰(zhàn)場上的表現(xiàn)及其所蘊含的潛力，讓人們開始思考能否讓其加入貨運行列。由此，貨運無人機開始問世。

從當前各國研發(fā)、列裝的一些貨運無人機來看，這類無人機的確能在一定程度上實現(xiàn)軍用物資的定點快速直達運輸。具體來說，有如下優(yōu)點：

快速靈活，精準高效。借助新科技，貨運無人機可點對點、端對端地直線飛行，迅速將物資運送到位。尤其是旋翼無人機，憑借可原地起降及可在空中靈活變換飛行姿態(tài)的優(yōu)勢，能有效打通一些復雜環(huán)境貨運的“最后一公里”。

隨叫隨到，按需投送。當前大多數(shù)投入使用的貨運無人機體形不大，不少采用電力驅(qū)動，行動隱蔽性好。一些小型貨運無人機可配發(fā)到營連，因此使用起來較為方便。這些“隨叫隨到”的貨運無人機擅長遂行一些前線應急運輸任務，有的還可用來執(zhí)行連續(xù)運輸任務。

適應性好，效費比高。和地面車輛運輸方式相比，貨運無人機受地形地貌影響較小。飛行高度較低的它，不易被發(fā)現(xiàn)。一些智能化程度較高的無人機還能借助地形地物來隱蔽行蹤，確保運輸成功率。此外，它具有其他無人化裝備的共有特征——可降低后勤保障人員的生命安全風險，成本較低、效能較高。

正因如此，貨運無人機自問世后迅速受到各國關(guān)注，并漸漸成為貨運的一種新選擇。

五花八門的空中“木牛流馬”

木牛流馬是傳說中諸葛亮發(fā)明的運輸工具。當前，有軍迷將貨運無人機形象地稱作空中“木牛流馬”。這些飛起來的“木牛流馬”外觀五花八門，功能定位也各有差異。

TRV-150無人機。

絕大多數(shù)貨運無人機充當?shù)氖恰翱罩锌爝f員”角色。如俄羅斯的S-76新一代垂直起降貨運無人機，定位就是快運大量物資，據(jù)稱可將300千克的貨物運送到500千米外的地方。去年10月，美海軍陸戰(zhàn)隊在一次演習中，對英國一家企業(yè)生產(chǎn)的TRV-150無人機進行了測試。TRV-150無人機扮演的也是“空中快遞員”角色，美海軍陸戰(zhàn)隊用其運送了38.5千克的醫(yī)療用品，包括血液。一些在研的大型貨運無人機，有望把裝甲車直接運至戰(zhàn)區(qū)。

有的貨運無人機充當“二傳手”角色。如美國“寂靜之箭”公司的GD-2000貨運無人滑翔機可用運輸機空投，然后再通過滑翔自行前往更遠的地方。美國空軍研究實驗室當前正推動一個項目，試圖通過為GD-2000貨運無人滑翔機加裝螺旋槳等裝置，研發(fā)CLS-300貨運無人機，以便讓其在更大范圍充當“二傳手”角色。

有的貨運無人機可扮演“空中多面手”角色。除了干老本行，一些貨運無人機能通過變換不同載荷，遂行偵察監(jiān)視、通信中繼、電子干擾、充當靶機等任務，也可通過改變貨艙布局執(zhí)行傷員撤運或應急救援任務。如以色列的“空中騾子”/“鸕鶿”無人機就兼具貨運和應急救援功能。

貨運無人機這些功能上的不同，源于各國不同的需求及研制水平的差異。具體需求與研制能力方面的不同，還使貨運無人機呈現(xiàn)出其他一些特征。

K-MAX無人運輸直升機。

其一是體形上有大有小。早期貨運無人機由有人機改造而來，如K-MAX無人運輸直升機等，因此體形較大。隨著戰(zhàn)場臨機需求增多而誕生的貨運無人機，大多為多旋翼小型無人機，可以較為隱蔽地將一些急需物資如藥品等運送到位。為了讓無人機在貨運領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，尤其是一次性運送更多物資，體形較大、容量適中的貨運無人機研發(fā)也提上日程。由此，形成了貨運無人機大、中、小型并行發(fā)展的格局。從發(fā)展進程上來看，不少小型貨運無人機已投入實戰(zhàn)，各國的大中型貨運無人機多數(shù)還在研發(fā)之中。

其二是應用范圍不斷拓展。貨運無人機的研發(fā)初衷是用于高風險環(huán)境，但隨著科技發(fā)展，其他能力也得到拓展，開始應用于一些非高危環(huán)境中。如美國國防高級研究計劃局擬發(fā)展的運載力兩倍于CH-53K“種馬”運輸直升機的大型貨運無人機，其定位是短程運輸平臺，主要用于在地理間隔不太遠的兩地之間轉(zhuǎn)運貨物。但總的來說，貨運無人機的設計建造，往往會同時考慮高風險環(huán)境中使用、降低成本、提高效能等多個方面。如俄羅斯的SKYF多旋翼無人機同時裝備電動引擎與燃油引擎，不僅載重量較大，而且飛行速度較快，具備遂行緊急運輸任務的能力。

其三是便于部署和使用。為做到這一點，不少多旋翼無人機采用可折疊架構(gòu)，一些較大型的貨運無人機在設計時就被要求能用集裝箱來運輸。比如，英國基于動力滑翔傘翼技術(shù)研制的Stork-STM無人機，其優(yōu)勢之一就是在不使用時傘翼能收攏在一起，占據(jù)很小的空間。一些貨運無人機則被要求在起降時減少對基礎(chǔ)設施的依賴，包括要能在一些簡易的土質(zhì)跑道上起降。有的貨運無人機，則被要求用最少的人力就可操作和裝卸貨物。

大量投入實戰(zhàn)仍有待時日

貨運無人機雖然日益受到重視，但投入實戰(zhàn)的型號總體上占比不高。一些已列裝的貨運無人機大多以遙控操作為主，運用成效目前尚無法與其他無人機如偵察、察打一體等類無人機相比。究其原因，主要有以下幾點：

關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破。研發(fā)貨運無人機的主要目的是降低風險、解放人力、提高運輸效能。但當下的貨運無人機在敏捷吊掛、自適應導航、自動避障防撞、遠程智控智駕、異構(gòu)多機編隊協(xié)同、長航時大載荷機動等方面的技術(shù)尚未全面成熟，有的還難以投入使用。加之貨運無人機體形大小不一、飛行距離遠近不同，還存在“控小容易控大難、控短容易控遠難、控單容易控群難”等問題。

無法適應強對抗環(huán)境。在相對寬松的作戰(zhàn)環(huán)境中，貨運無人機能發(fā)揮一定作用。在強對抗環(huán)境中，要想將貨物安全運抵目的地，在無機場跑道情況下成功卸貨，并且不被探測到和遭受打擊，貨運無人機需要借助隱身、抗干擾、自衛(wèi)武器、堅固耐用材料等多種手段，甚至需要在機體設計、裝載方式、經(jīng)濟性等方面綜合權(quán)衡，才能達到目的。目前，大多數(shù)貨運無人機尚無法同時具備這些能力。

難以實現(xiàn)自由用空用頻用網(wǎng)。貨運無人機要實現(xiàn)大批次使用，承擔大規(guī)模物資運輸任務，必然會遇到用空用頻用網(wǎng)問題。在穿越機和偵察、察打一體類無人機大量存在的戰(zhàn)場上，貨運無人機如果成批量使用，勢必會讓空域資源和頻率頻段資源更加緊張。

今后發(fā)展方向基本上較為明晰

雖然有不少難題有待破解，但基于對未來前景的展望，不少國家仍在加大貨運無人機研發(fā)力度。從當下看，貨運無人機今后或?qū)⒊韵聨讉€方面發(fā)展：

追求更高效率和更大運力。建造貨運無人機的主要目的，是為了降低風險，把物資及時精準安全地運送到位，高質(zhì)量滿足軍隊需求。但是，軍隊要運送的物資，不僅包括一些“小物”，也必然有一些“大件”。隨著新技術(shù)的融入，今后的貨運無人機勢必會追求更高的運輸效率和更大運力，在解決高效運送小型貨物問題后，必然會將“目光”投向較大型的武器裝備。當前，一些國家研發(fā)大型貨運無人機，已部分體現(xiàn)出這一點，其規(guī)劃的載荷重量已接近于吊運一輛步兵戰(zhàn)車。

強化自適應和自主組網(wǎng)能力。在未來戰(zhàn)場上，貨運無人機面對的將是多域多維多重需求，有望形成“主干+支線+末梢”運輸全鏈條。戰(zhàn)場形勢瞬息萬變，貨運無人機只有動態(tài)適應戰(zhàn)場變化，才能生存下來并發(fā)揮作用?？梢灶A見，今后的貨運無人機勢必會繼續(xù)向人工智能、機器學習、自主系統(tǒng)、先進通信等新科技借力，謀求更高水平的自主行動能力，包括自主組網(wǎng)、自適應飛行等。

追求更好的低可探測性。當前戰(zhàn)場上，貨運無人機承擔的往往是一些急需物資的運送任務，一旦被發(fā)現(xiàn)和擊落，就可能造成無法挽回的損失。未來戰(zhàn)場上，雙方陣營的對抗將更加激烈，反制無人機的手段將更多、更先進。這種情況下，多措并舉地保證貨運無人機安全變得非常重要。因此，追求低可探測性，必然會成為今后貨運無人機發(fā)展的重要方向。

此外，低成本化也是貨運無人機的發(fā)展方向。當前，不少國家研發(fā)貨運無人機都提出基于商用貨架發(fā)動機和傳動系統(tǒng)來建造，以降低建造、使用和維護成本。因為如此，才能使貨運無人機變得物美價廉，進而實現(xiàn)大規(guī)模運用，真正為今后戰(zhàn)場上的運輸保障插上新的翅膀。

供圖：陽　明