最近兩天軍迷界最熱的消息莫過于納卡危機中阿塞拜疆和亞美尼亞這對世仇的對壘了。在雙方的搏殺中，阿塞拜疆數十架無人機被擊落，而它們也摧毀了數十輛亞美尼亞的裝甲戰(zhàn)斗車輛。而事情的主角，就是中東地區(qū)熱賣的土耳其TB-2型查打一體無人機。但我們也知道，土耳其本國并不能夠國產三代戰(zhàn)斗機、武裝直升機等大型載人戰(zhàn)斗飛機，為什么卻能夠解決無人機的量產呢？那么，今天就讓我們聊聊低成本查打一體無人機是怎么發(fā)展起來的，而且有什么優(yōu)缺點。

查打一體無人機的發(fā)展歷史

早在一戰(zhàn)到二戰(zhàn)的戰(zhàn)間期，各國就有過發(fā)展無人飛機用于自殺式攻擊任務的計劃。在1926年電視誕生以后，超前的軍事專家們就有想法開發(fā)使用電視-無線電制導的自殺式無人機，這個概念后來形成了AGM-65小牛電視制導導彈。到了第二次世界大戰(zhàn)時，美國，德國都考慮過研發(fā)通過無線電傳輸電視信號進行遙控轟炸的飛機，不過那時候無線電帶寬很低，電視信號時斷時續(xù)，因此遙控飛機非常困難，讓無人轟炸成為一種并不劃算的事情。

1944年8月，在目睹了德國V-1巡航導彈的打擊效果后，美軍發(fā)起了?阿佛洛狄忒,行動，這是世界上第一次使用自殺式查打一體無人機對敵方戰(zhàn)略目標進行轟炸。為了準備這次戰(zhàn)斗，美軍搜集了一批破舊的B-17，B-24轟炸機和PBY水上飛機，里面裝上13.6噸鋁粉炸藥，機頭自動駕駛系統(tǒng)改為無線電和攝像機，飛行員起飛后跳傘，由地面遙控它飛往目標執(zhí)行轟炸。但由于早期自動駕駛系統(tǒng)故障頻發(fā)，21架查打一體無人機全部失敗，大部分起飛后因無線電失控或能見度低下攻擊失敗，有的被德國攔截機擊毀，有的甚至還沒等到飛行員跳傘就墜毀在自己的跑道上，沒炸死什么德國人反而炸死不少美國人。到了1945年1月，付出21架飛機（其中至少有17架是B-17）后，美軍陸軍航空兵駐歐洲戰(zhàn)略轟炸司令卡爾·安德魯·斯帕茨上將命令吉米·杜立特（時任第八航空隊司令）停止無人機空襲行動。雖然這次阿佛洛狄忒行動以徹底失敗告終，但是它成功為后來的打擊無人機驗證了一些基本理論。

在?阿佛洛狄忒行動失敗后，美國將無人機主要用于打靶訓練和偵查任務。在1960年蘇聯擊落U-2和1961-1967年中國擊落5架U-2（CIA委托蔣介石的黑貓中隊執(zhí)行）后，美國轉用無人機對中國進行戰(zhàn)略偵查。在1964年-1971年間，美國對華發(fā)起了500多次無人偵查行動，使用的主力機型是BQM-34火蜂無人機，該機采用J-69渦噴發(fā)動機，航程1280公里，飛行高度18000米，采用膠卷高清晰相機，使用后以降落傘落在海上回收。由于高度過大，加上國內當時紅旗防空導彈數量不夠覆蓋整個東南領空，國內殲6飛行員不得不冒著相當風險進入極限升限開炮攔截，成功擊落若干架。后來，美國又研發(fā)出具備隱形能力的Ryan 147和具備雙三能力的D-21無人機用于偵查中國的兩彈一星工程，在尼克松訪華后美國對中國的航空偵察即宣告結束。

在對中國的戰(zhàn)略偵查中，性能最好的無人機自然是D-21無人機。它是基于SR-71高昂的成本開發(fā)的替代性無人機，具有5600公里航程，但是它是一次性的，不能整機回收，只能回收膠片艙。該飛機任務高度29000米，速度3,35馬赫，采用RJ-43MA沖壓發(fā)動機（該發(fā)動機是美國空軍唯一的地空導彈CIM-10核防空導彈的發(fā)動機）。該飛機相關技術后來被用于X-43高超音速飛行器的開發(fā)。由于操作困難，所有飛往中國的4架D-21都未能回收，其中1架操作失敗墜毀于中蘇邊境，2架在南海釋放膠卷失敗，最后一架編號527的D-21B則因為自動控制系統(tǒng)故障墜毀于西雙版納，目前在中國小湯山航空博物館展出。這一系列的對中國的偵查經驗，讓美國日益了解無人機的性能，為最終開發(fā)出攻擊無人機做好了準備。

在這一階段，主要的問題取決于無人機（也包括同時代的有人飛機）的自動飛行系統(tǒng)。早期的機械式陀螺儀造價昂貴（美國LGM-118，AGM-129的機械陀螺儀一臺就高達500萬美元，是當時一架F-16A的一半價格），晶體管計算機故障率大，缺乏衛(wèi)星定位和衛(wèi)星數據鏈，使得無人機只能執(zhí)行偵察拍攝或者一次性自殺撞擊的任務。同時，這時候空對地武器也比較匱乏，除了自殺撞擊的炸藥外，就只有無制導的航空炸彈可用。后來，到了海灣戰(zhàn)爭之后，隨著GPS，衛(wèi)星數據鏈，集成電路計算機，光纖陀螺儀，輕型對地導彈變得越來越普及，查打一體無人機才真正進入實戰(zhàn)之中。1995年，美國通用動力公司開發(fā)了世界上第一種現代意義上的查打一體無人機——MQ-1捕食者，并在2003年進入服役，開啟了無人機戰(zhàn)爭的新篇章。

MQ-1無人機早在1995年就開發(fā)完畢了，但由于被列入高度機密，它在2004年才在公眾視野得到報道。MQ-1查打一體無人機是非常輕便的無人機，空載只有512千克，滿載也不過1噸沉，因此它只能攜帶2枚AGM-114地獄火導彈，或者2枚FIM-92A毒刺導彈。該飛機采用1臺85KW風冷4活塞發(fā)動機，最大航程8500公里，可以持續(xù)飛行24小時。該無人機雖然載彈量不高，但是它成功啟發(fā)了各國的思路，從此之后，各國便紛紛研發(fā)查打一體無人機，距離1944年首次使用查打一體無人機，已經過去整整60周年了。

目前，美國裝備的無人機已經超過6000架，其中有很多都是查打一體無人機。很多國家都在開發(fā)自己的查打一體無人機，其中以中國為代表的彩虹系列無人機是目前性價比最好的無人機，最新款的彩虹5號無人機采用渦輪增壓活塞發(fā)動機，最大升限9000米，最大起飛重量3噸，可載1噸彈藥（可達16枚輕/重反坦克導彈），滯空時間超過60小時。

而此次阿塞拜疆采用的土耳其TB-2無人機,是由麻省理工學院畢業(yè)生，同時是埃爾多安女婿的塞爾庫克·拜拉克塔研發(fā)交給土耳其政府的查打一體無人機，其最大起飛重量只有650千克，采用活塞發(fā)動機，最大升限6000米，速度120公里，可以攜帶4枚重量分別在21-35千克的中型反坦克導彈飛行27小時。雖然性能顯著低于中國彩虹系列無人機和美國MQ-9死神無人機，但是它是真正意義上第一種全系統(tǒng)都由土耳其自行設計制造的軍用航空器，而且價格低廉，就算被擊落個幾十架也趕不上一架F-16的價位。

那么，一架低成本無人機需要什么樣的子系統(tǒng)呢？又是什么因素讓它變得如此“平易近人”呢？

低成本無人機的技術組成

考慮到我們提到的是“低成本”無人機，那么這種飛機就得變得非常便宜才可以。所以，一般的低成本無人機基本上都是用的活塞發(fā)動機，而非MQ-9無人機采用的渦噴/渦扇發(fā)動機，這樣一來發(fā)動機就可以省下很多的錢。而且，一款用于1噸級查打一體無人機的100KW發(fā)動機有很多可以在民用市場買到，如同下圖所示的DH-180A4發(fā)動機。

除了發(fā)動機和機身等硬件外，最關鍵就是無人機的控制系統(tǒng)。得益于可編程計算機的大規(guī)模使用，1940年代困擾已久的自動駕駛問題已經不再是大的問題，如今很多航模使用的自動駕駛儀稍加改進，即可用于無人機的飛控系統(tǒng)。

導航系統(tǒng)也是現代無人機必須系統(tǒng)之一。一般的民用無人機通常使用廉價的GPS/北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，而對于置于復雜電磁環(huán)境的戰(zhàn)斗無人機來說，除了抗干擾的衛(wèi)星導航終端，更需要保留陀螺儀、地形匹配和無線電引導系統(tǒng)，以便衛(wèi)星制導失效后仍然能夠定位自己位置。

無人機的遙控系統(tǒng)是最需要抗干擾的設備之一，目前的無人機遙控系統(tǒng)通常以衛(wèi)星數據鏈為主，可以遠隔千山萬里遙控戰(zhàn)場的無人機。但是由于衛(wèi)星信號仍有被干擾的可能性，所以現實中在支援前線戰(zhàn)斗時，也會出動使用微波通訊系統(tǒng)的遙控指揮車進行指揮控制。

考慮到無人機駕駛人員無需坐在飛機內控制，因此一個飛行員往往可以配合遙控系統(tǒng)同時控制多個無人機一起作戰(zhàn)，只需要在起飛降落階段進行輔助控制，在飛到預定高度后就可以轉為計算機地圖規(guī)劃飛行，可以形成多個無人機相互掩護的戰(zhàn)斗機群。

最后，就是無人機的耳目?，F代無人機的視頻采樣系統(tǒng)通常采用可見光和紅外成像系統(tǒng)，配合激光測距儀構成一個旋轉的“光電球”，這也是無人機內最昂貴的設備之一。通常來說，一個高性能的光電頭的造價就可能高達100萬人民幣，這才能夠讓它在10000米高空準確捕捉10公里內的敵方步兵和移動中的車輛目標。

讓無人機飛到目標只是打擊的第一步，接下來就是無人機的打擊系統(tǒng)。無人機通常采用空對地導彈和智能炸彈對地打擊，以增加打擊的精度。通常來說，空對地導彈會采用激光制導和電視制導的導彈，前者成本較低，后者精度較好。

雖然無人機不過是消耗品，但無人機在戰(zhàn)場上也不應該成為敵方導彈唾手可得的目標。所以，無人機有多個手段保護自己不被導彈擊落：

第一是飛行高度。飛行高度是無人機有別于有人機最大的優(yōu)勢之一，由于無需攜帶人員加壓座艙，所以無人機可以很容易飛得很高，中國的彩虹5號可以飛到9000米高，這個距離已經免疫了所有的肩扛式防空導彈；而美國MQ-9因為采用了渦軸發(fā)動機，可以飛到15000米高，幾乎達到了道爾M1，中國紅旗17，甚至山毛櫸M2，紅旗16的極限高度；對于D-21和全球鷹無人機來說，由于飛行高度接近30000米，已經超過了地面上80%的防空導彈極限高度，對于紅旗9，S-400來說，也因為逼近最大射高，其傾斜有效射程也從對付中低空目標的150-200公里縮減到不足30公里。因此無人機保護自己的最有效手段就是“飛得高”。

第二是導彈誘餌。由于無人機仍然會面臨一些導彈的攔截，因此無人機可以攜帶一些干擾彈隨飛機升空，必要時灑出一道干擾箔條遮住自己的行蹤。

第三就是主動殺傷。對于載荷較大的大型無人機，其有效載荷完全可以攜帶反輻射導彈，在被敵方導彈鎖定后，可以發(fā)射反輻射導彈殲滅對手。

最后的手段可能大家都想不到：便宜。由于當代的防空導彈尺寸巨大，甚至有的防空導彈比無人機本體都大（如S-300使用的48n6導彈重達1.8噸，而MQ-1捕食者不過1噸），因此當代防空導彈單價也不低，美國RIM-174標準6甚至一枚390萬美元（2020財年），一枚導彈價格超過了3架彩虹5號無人機的價格。因此面對甚至沒有防空導彈值錢的無人機，為了避免浪費昂貴的大型防空導彈，同時為了避免己方高價值遠程防空導彈被敵方探測到，有時候防空導彈會主動避免攻擊此類目標。亞美尼亞的S-300未對阿塞拜疆的無人機發(fā)射導彈，可能也是出于這個原因。

低成本查打一體無人機的不足

當然，有利也有弊。查打一體無人機也是有很多難以克服的缺陷所在的：

第一，全系統(tǒng)成本較高。雖然無人機本體和導彈并不貴，但是為了保障這種無人機在遠離自己指揮中心，高效抗干擾的運轉，其對于衛(wèi)星通訊，衛(wèi)星導航和地面遙測系統(tǒng)的開發(fā)難度較大。由于全球只有美國GPS，俄羅斯格洛納斯，中國北斗具有全球組網的軍用衛(wèi)星導航能力（伽利略系統(tǒng)僅有民用波段，容易被干擾，沒有軍用設備采用它），因此依托于第三國的衛(wèi)星導航的無人機，一旦在作戰(zhàn)中不能得到導航維系服務國的衛(wèi)星導航信號支持，就有可能喪失對無人機的定位能力，而自己獨立建設衛(wèi)星導航和衛(wèi)星數據鏈又需要自己具備兩彈一星能力，其總成本和技術難度非常高。而如果采用地面遙控站，則地面遙控中心必須要在能夠覆蓋作戰(zhàn)區(qū)域內的地域部署，容易遭遇敵人反輻射導彈打擊；

第二，低成本無人機抗干擾能力不如高端無人機。由于大量采用民用設備降低成本，抗干擾能力遠不如專業(yè)設計的軍用計算機，無需贅述；

第三，導彈成本較高，且難以克服。由于無人機為了避免遭敵人防空導彈射擊，必須飛的非常高，而且要保持在安全距離作戰(zhàn)，這就導致它必須使用遠程導彈打擊目標。而現代的一枚重型反坦克導彈/空對地導彈成本通常在10萬美元以上，10枚導彈價格就有可能高于一架彩虹-5號的價值。而采用低成本的JDAM2制導炸彈的話，又因為飛機初速過低，投放高度不足導致射程不足，且容易被擊落（JDAM滑翔炸彈速度無法超過音速，可能會被高射炮擊毀）。

第四，無法伴隨作戰(zhàn)。低成本無人機因為速度僅有每小時100多公里，且只能在高空遠程發(fā)射導彈，無法像強擊機、武裝直升機伴隨陸地裝甲兵團直接突擊敵方陣地，也不具備持續(xù)火力效果；

第五，無法執(zhí)行火力遮斷和敵后突襲任務。低成本無人機無法做到雷達隱形，也不適合超低空突襲，所以難以在不驚動敵人情況下深入敵后對敵方要害進行突襲，也難以使用持續(xù)火力對敵方車隊、橋梁進行遮斷打擊。

所以因為以上原因，低成本無人機還遠不到替代武裝直升機和攻擊機的水平，在大規(guī)模實戰(zhàn)環(huán)境中使用難度較大，此次阿塞拜疆的無人機大量被擊落就是證據之一。

低成本無人機的未來發(fā)展方向

雖然尚存一些缺陷，但是低成本無人機比起高價格的有人戰(zhàn)斗機，仍然有很多無法掩蓋的優(yōu)勢。那么，現代的低成本無人機又該如何發(fā)展呢？

第一，提升隱形能力。隱形能力是無人機提高生存能力，滲透能力，突擊能力的基礎能力之一。在無法舍得花錢變得超音速之前，只能寄希望于降低被人發(fā)現的概率；

第二，進一步壓縮成本?？紤]到現代加固民用電子設備已經越來越普及，所以可以考慮使用加固民用設備來代替專業(yè)的軍用設備。如現代的高性能手機，在敘利亞環(huán)境就被改成火炮計算機、導彈控制器使用，未來在低成本無人機中使用以手機主板改裝的控制單元也不是不可能的事情。

第三，提升智能化水平，并前移指揮權。玩過《使命召喚·現代戰(zhàn)爭》的朋友都知道游戲里可以遙控無人機發(fā)射導彈進行支援，當然現實中還沒有國家能夠直接做到這一點，還需要地面人員對無人機指揮人員發(fā)出火力支援的信號才能進行。未來如果可以讓無人機的指揮系統(tǒng)在作戰(zhàn)時前移到陸軍，配合陸軍裝甲車輛、特種兵的激光照射系統(tǒng)發(fā)射導彈，則可以大大增加伴隨突擊的時效性。