如何將補給安全、快速地送往前沿陣地？貨運無人機正成為一種新選擇。
前不久，美國空軍研究實驗室授予YEC電動航空公司一份合同，用于后者制造和交付新型貨運滑翔無人機——“寂靜之箭”精確制導空投包。
新型貨運滑翔無人機是在該公司先前研制的“寂靜之箭”GD-2000滑翔無人機基礎上改造的，個頭有所縮小。它能用托盤從運輸機的側門和尾門高空投放，滑翔將物資送往前沿陣地。
“寂靜之箭”精確制導空投包受到關注，是當前貨運無人機應用到軍事領域的一個縮影。目前，不少國家都在大力發展軍用貨運無人機，相關技術如空中投放、自主起降技術等日漸成熟，形成了“你追我趕”的局面。
那么，有哪些國家在發展軍用貨運無人機？為何軍用貨運無人機會受到如此關注與重視?其研發與推廣的關鍵何在？請看解讀。
貨運無人機：戰場投送新選項
■王笑夢
多國競相發展貨運無人機
軍用貨運無人機的發展，離不開民用貨運無人機市場的推動。全球有名的一家市場研究機構——Markets and Markets發布的《全球無人機物流和運輸市場報告》預測，全球物流無人機市場將在2027年增長到290.6億美元，預測期內的復合年均增長率為21.01%。
基于對未來物流無人機應用場景和經濟效益的樂觀預測，多國相關科研機構和公司紛紛提出貨運無人機發展規劃，由此形成的民用貨運無人機蓬勃發展的態勢，也拉動了軍用貨運無人機的發展。
2009年，美國的兩家公司合作推出K-MAX無人貨運直升機。該機采用雙旋翼交錯布局，最大載荷2.7噸，航程500千米，用GPS導航，可在夜間、山地、高原等環境中執行戰場運輸任務。阿富汗戰爭期間，K-MAX無人貨運直升機飛行時間超過500小時，轉運貨物數百噸。不過，該無人貨運直升機是由現役直升機改裝而來，發動機聲音很大，易暴露自身和前沿作戰分隊方位。
鑒于美軍希望擁有一款無聲/低聲的貨運無人機，YEC電動航空公司推出了由三合板制造、一次性使用的無動力滑翔飛行貨運無人機“寂靜之箭”GD-2000。該機擁有容積較大的貨艙和4個可折疊機翼，載重700千克左右，可用來向前沿運送彈藥、物資等。2023年的一次測試中，投放后的該型無人機展開機翼飛行，著陸精度約為30米。
憑借在無人機領域的技術積累，以色列也展開對軍用貨運無人機的研發。
2013年，以色列城市航空公司研發的“空中騾子”垂直起降貨運無人機首飛成功，其出口型號被稱作“鸕鶿”無人機。該無人機構型奇特，機身裝有2個涵道風扇，可以讓無人機垂直起降，尾部安裝2個涵道風扇，為無人機提供水平推力。其速度可達180千米/小時，能在50千米作戰半徑中每架次運送500千克貨物，甚至可用于空中后送、轉運傷員。
土耳其的一家公司近年來也研發了一款貨運無人機——“信天翁”。“信天翁”無人機長方體的機身上布置了6對反轉螺旋槳，下方有6個支撐架，機身下方可以掛載貨艙，能夠運送各種物資或者轉運傷員，遠觀像一只長滿螺旋槳的“飛天蜈蚣”。
與此同時，英國的Windracer Ultra、斯洛文尼亞的Nuuva V300、德國的VoloDrone也是較有特點的貨運無人機，具備軍民兩用特點。
此外，一些商用的多旋翼無人機，也能夠承擔空中運輸較小質量的物資任務，為前沿、哨所提供補給和保障。
K-MAX無人貨運直升機。資料圖片
VoloDrone貨運無人機。資料圖片
Windracer Ultra貨運無人機。資料圖片
Nuuva V300貨運無人機。資料圖片
“空中騾子”垂直起降貨運無人機。資料圖片
有其所長也有其所短
與有人駕駛的固定翼運輸機、運輸直升機以及地面運輸渠道相比，軍用貨運無人機在作用發揮方面有其所長也有其所短。
其明顯的長處，在于具有較高的可靠性、安全性，效費比頗高。
首先，貨運無人機不需要座艙、增壓艙以及其他生命維持保障系統，在降低制造和維護成本的同時，機艙可留出更多空間來裝載、運輸貨物，容積利用率較高。
其次，部分此類無人機對制造材料的要求不高。例如“寂靜之箭”GD-2000滑翔無人機，機體采用較為廉價的三合板制造，不僅成本低，研制生產周期也較短。
再次，它能在高風險、高威脅環境中持續工作。和其他無人裝備一樣，一旦解決了高度自動控制化這一難題，軍用貨運無人機就能按照指令或程序連續高效地運輸貨物。在山地、高原、高寒、復雜氣象等惡劣環境，甚至在核生化污染區域，它照樣能遂行補給保障任務，無需像有人機那樣考慮飛行員的生理、心理承受力問題。
此外，貨運無人機與有人駕駛運輸機“聯手”，可獲得“1+1>2”的效果。小型貨運無人機由有人駕駛固定翼運輸機搭載，到達目標空域后從空中釋放，再由小型貨運無人機“自行趕路送貨上門”，不僅有助于為更遠的保障點提供運輸補給，確保有人駕駛固定翼運輸機的安全，而且可借這種“分身”來保證空運的成功率。
尤其是對小批量的緊急補給物資，如藥品、水、電池、武器備件等，用貨運無人機運輸的優勢更加明顯。
不過，軍用貨運無人機并非全身都是優點。與傳統運輸方式相比，它也有一些不足之處。最大的短板就是通常機身較小，容積也小，只能運送一些基本的補給品，無法承載重型大尺寸的貨物。比如K-MAX無人貨運直升機，如果與有人駕駛直升機的運載能力相比，它的體量只能算是輕量級，吊運最大載荷為2.7噸，而更多的貨運無人機僅能搭載上百千克的貨物，無法像固定翼運輸機、運輸直升機那樣，將空降戰車、超輕型榴彈炮、突擊車等裝備運輸到部署地，更不可能像公路、鐵路線那樣直接把大量兵力、物資成建制地部署到位。
因此，從目前來看，貨運無人機還無法替代有人駕駛運輸機、直升機等空中運輸力量，更無法撼動陸上軍事運輸線的主體地位。
“寂靜之箭”GD-2000滑翔無人機。資料圖片
發展尚需更多技術支撐
軍用貨運無人機大多是從民用貨運無人機發展而來，因此具有軍民兩用的特點。但考慮到使用的主要環境是戰場，軍用貨運無人機的發展也需要有一些其他關鍵技術來支撐。
正是這些民用技術與關鍵技術的相互作用，才使軍用貨運無人機具備了飛向戰場更深處的可能。
簡而言之，今后軍用貨運無人機的發展還需以下幾種技術的支撐。
一是與當前商用適航標準相配套的技術。軍用貨運無人機在戰時或許不用過多考慮商用適航標準，但在研制過程中仍需要開展一系列風險評估，制定系統性策略，以防止產生危害己方飛行器、地面部隊的風險，特別是在飛行控制邏輯等方面應嚴格把關。如果軍用貨運無人機要在和平時期執行軍事運輸任務，除非是在偏遠的無人區域作業，否則仍需要對標商用適航標準進行設計制造。目前，擁有軍民兩用貨運無人機的國家普遍對其在有人區上空的飛行持審慎態度。顯然，今后軍用貨運無人機要想實現“全域自由飛翔”，還需與當前商用適航標準進一步“對表”。
二是緊貼實戰的平臺專用技術。如果說民用貨運無人機主要圍繞減排、降耗等目標來設計，那么軍用貨運無人機就要突出緊貼實戰的要求，在低可視、低噪音等方面下大氣力。一方面，要尋求動力方面的技術突破，使貨運無人機既難以被發現又動力強勁；另一方面，要通過采用新技術、新工藝，在無人機的氣動、結構、強度、材料等方面不斷創新，使貨運無人機更加符合軍用要求。
三是智能控制和精確定位技術。軍用貨運無人機在運行過程中不可避免地會遇到各種突發情況，也會遇到較為復雜的地形地貌，要在這種情況下完成任務，就必須有智能控制和精確定位技術的加持。如此，才能賦予無人機避障、路徑規劃和協同能力。此外，對先進抗干擾技術的研究與運用也必不可少，只有具備抗干擾能力，貨運無人機才能在復雜電磁環境下準確定位，飛往目的地。
四是先進數據鏈技術。隨著“蜂群”技術的發展，將大量小型貨運無人機編組成“蜂群”，擔負向前線批量輸送補給物資任務，這一場景很可能出現在未來戰場上。要實現這一點，既要保證無人機與有人機之間通信的連貫穩定，也要保證無人機與無人機、無人機與其他設備之間信息交換的安全、暢通，這就需要有先進的數據鏈技術提供支撐，確保鏈路始終可信、可靠、可用。可以說，是否擁有安全可靠的數據鏈技術，將直接影響到今后貨運無人機使用的整體水平。
五是空中投放和自主起降技術。戰爭狀態下，軍用貨運無人機的工作環境會更加惡劣，通常難以找到完整的跑道，因此各國都比較青睞擁有垂直起降能力的貨運無人機。這就需要依靠先進的空中投放和自主起降技術，確保安全完成一系列動作。再具體一點來說，要在白天和黑夜均能找到簡易著陸地點并降落，且無需地面太多的引導，軍用貨運無人機就必須在這些方面通過成熟技術實現“自助”，從而避免失速著陸等問題發生，保證貨物完整無損和運輸任務達成。
供圖：陽 明
