本文由skysword編譯自DARPA2015年新版發(fā)展戰(zhàn)略《服務于國家安全的突破性技術》，詳情請點擊查閱：

【科技資訊】DARPA發(fā)布新版《服務于國家安全的突破性技術》報告）

【軍事文摘】未來國防技術發(fā)展風向標——解讀DARPA新版發(fā)展戰(zhàn)略報告

一、需求與機遇

不管作戰(zhàn)任務是情報、偵查和監(jiān)視（ISR），還是戰(zhàn)場損傷評估，或者地面/海上軍事力量支援，或者空中打擊，制空權(quán)對國家安全都至關重要。但是有人飛行具有固有的危險性，尤其是在沖突區(qū)域飛行。因此，國防部花費數(shù)十年的時間用來發(fā)展無人機技術，從而增強空中作戰(zhàn)能力。

技術的不斷進步使得無人機執(zhí)行作戰(zhàn)任務的種類和范圍不斷擴大。盡管無人機系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力不斷提升，然而對其戰(zhàn)略需求卻在不斷增多，例如要求無人機更加可靠，航程、載荷和耐久性不斷提高，能夠在沖突惡劣環(huán)境下改進通信能力，通過系統(tǒng)協(xié)同能夠執(zhí)行更多的戰(zhàn)術攻擊任務等。

二、DARPA的解決方案

從上世紀60年代開始，DARPA就開展支持無人機研發(fā)，在那個年代，運用無人機的思想在軍界引起了廣泛爭論。DARPA對無人機技術的超前眼光以及持之以恒的興趣，包括對無人機結(jié)構(gòu)、動力、導航、傳感器、通信和自主性的持續(xù)支持，催生了無人機技術一直延續(xù)到今天的蓬勃發(fā)展。

在1962年，DARPA與美海軍合作率先研發(fā)了早期的無人垂直起降飛機，即QH-50反潛直升機（又稱DASH）。這款無人直升機能夠攜帶反潛水雷，從而使驅(qū)逐艦在反潛導彈射程之外能夠攻擊敵方的水下潛艇。在此后的越戰(zhàn)中，又在DASH上安裝了執(zhí)行ISR功能的電視攝像機，美軍親切地稱之為“Snoopy”。

進入70年代后，DARPA先后支持了以下無人機項目：Teal Rain項目，目的是改進無人機的動力性能和設計；Praeire和Calere項目，目的是驗證無人機在持續(xù)飛行時間的要求下攜帶重要載荷的能力。同時，DARPA開始為海軍研發(fā)第一款小型、低可探測以及遠程遙控的無人機。在70年代末期，DARPA支持了無人機上使用的小型機載傳感器技術研發(fā)，包括微型穩(wěn)定性系統(tǒng)、移動目標指示器、雷達和抗干擾數(shù)據(jù)鏈等，這些技術都提升了無人機在更遠航程條件下的生存性。

進入80年代后，DARPA開始資助Amber“琥珀”長航時無人機的研發(fā)，取得的技術成果后來應用到Gnat無人機和MQ-1“捕食者”無人機中，后又發(fā)展成MQ-9“收割機”聯(lián)合ISR和攻擊無人機。同樣在這個時期，DARPA資助了CONDOR飛行試驗項目，目的是驗證無人機增強的ISR能力。

進入90年代后，DARPA支持研發(fā)了RQ-4“全球鷹”無人機，這是世界上第一款也是唯一一款成功應用的高空、長航時ISR無人機，被廣泛應用在伊拉克、阿富汗和其它戰(zhàn)場上。在1996年，DARPA開始支持微型無人機的研發(fā)工作，主要是用來偵查局部地形，其中，T-Hawk無人機是取得的眾多成果之一，其是一款垂直起降飛行器，包括一個32厘米直徑的涵道風扇以及攜帶有視頻攝像頭和紅外傳感器，主要用來在伊拉克戰(zhàn)場中搜尋路邊炸彈以及其它ISR作戰(zhàn)任務。

Wasp是DARPA研發(fā)的另外一款微型無人機，典型特征是其翼展只有40厘米而重量不到0.45千克，并且能以32-64公里/小時的速度飛行1個小時。Wasp能夠裝在背包里，很容易地就可以從士兵手中起飛，安靜的動力系統(tǒng)使其能夠服務于以班為單位的作戰(zhàn)小組，可同時在空曠或城市區(qū)域中按指令執(zhí)行偵查任務。

進入2000年早期，DARPA發(fā)起了一個無人作戰(zhàn)飛行器的演示驗證項目，目的是發(fā)展先進的聯(lián)合任務規(guī)劃技術、飛行器自主飛行控制技術以及有人/無人協(xié)同編隊技術等。在海軍和空軍的支持下，該項目后來演化為聯(lián)合無人作戰(zhàn)飛行器項目，后又發(fā)展成海軍服務于航母任務的X-47B無人作戰(zhàn)飛行器，其創(chuàng)造了世界無人機技術的多個第一。

在2005年，DARPA通過資助研發(fā)超微型無人機項目，將其無人機研發(fā)領域進一步拓展到更加微小的尺寸，這款無人機酷似蜂鳥，含有撲翼懸停系統(tǒng)，翼展只有15厘米而重量不足28克，能夠在室內(nèi)和室外執(zhí)行ISR任務，在世界上首次驗證了無人機攜帶自身能源能夠執(zhí)行懸停和前飛任務，僅僅依靠撲翼作為動力和飛行控制。

三、產(chǎn)生的影響

DARPA支持研發(fā)的無人機技術對執(zhí)行ISR任務帶來了革命性的影響，不僅有力支撐了美軍奪取戰(zhàn)場的制空權(quán)，而且還包括戰(zhàn)場的制信息權(quán)。通過DARPA持之以恒的努力，今天的攜帶有ISR載荷的無人機能夠比過去任何時期的無人機飛得更高、持續(xù)時間更長，并且能夠收集海量的數(shù)據(jù)以及全球范圍下的高清圖像。同時，DARPA支持研發(fā)的技術使得使用者用起無人機來更加便捷。例如，攜帶有專業(yè)GPS和微小型自動駕駛設備的Wasp無人機，能夠自主飛行，這樣就使作戰(zhàn)人員解放出來，而將精力集中在作戰(zhàn)任務上以及獲取必要的戰(zhàn)術圖像。2008年，Wasp成為被美軍采購的第一款微小型無人機。

無人機是DARPA持續(xù)系統(tǒng)改進研究的一個很好的例子，其通過不斷的技術創(chuàng)新改進，無人機實現(xiàn)系列化發(fā)展，不斷實現(xiàn)新的能力以及創(chuàng)造被軍兵種采購的機會。例如：從早期越戰(zhàn)時期的無人機開始；到上世紀90年代，支持聯(lián)合國維和行動的更加專業(yè)的無人機，能夠?qū)Σㄋ鼓醽啗_突危險區(qū)域提供情報和目標指向信息；再到近期在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)場中，提供ISR、目標指向、空中打擊和毀傷評估等多個任務的無人機，這些例子都證明了DARPA支持的無人機為美軍的作戰(zhàn)效能提升以及保衛(wèi)國家安全都發(fā)揮了非常重要的作用。

無人機在民用領域同樣激發(fā)了廣大企業(yè)家的創(chuàng)新熱情，并成為投資的熱點。實際上在今天，無人機已成為航空航天領域發(fā)展最快的分支，這得歸功于DARPA的扶持和資助。民用領域正在研發(fā)多種無人機以執(zhí)行多樣化的任務，包括電力巡線、糧食作物評估、森林滅火、采礦、伐木搬運、遠程通信等，這還不包括早期被好萊塢以及相關娛樂產(chǎn)業(yè)運用。

四、成果轉(zhuǎn)移

目前，DARPA支持研發(fā)的無人機以及相關技術已經(jīng)成功轉(zhuǎn)移到美國空軍、海軍和陸軍中，并已成為國防部作戰(zhàn)運用的基礎工具。

五、下步展望

新的軍事和國家安全需求對無人機提出了越來越高的要求。DARPA正在實施的一系列項目正在不斷提升無人機的能力水平，包括吸氣式和非吸氣式動力技術、先進旋翼技術、熱管理技術、導航技術、飛行控制技術、傳感器和先進載荷技術等。其它的項目還有針對執(zhí)行ISR任務的無人機能夠更好的管理和處理海量偵查數(shù)據(jù)。

DARPA也在解決現(xiàn)實中的重大問題，例如，現(xiàn)在大多數(shù)無人機都需要帶有機場跑道的地面基地或者海上能夠起降飛機的艦船支援保障，這就帶來成本和安全等諸多現(xiàn)實問題，并且不適應快速響應的能力需求。為此，DARPA與美海軍合作實施了一項名為戰(zhàn)術偵查節(jié)點（Tern）的項目，希望利用小型艦船作為機動平臺，即使在海上風浪條件下，也具備起降中空、長航時無人機的能力。

Tern項目第二階段概念圖，傾向于垂直起降方案

因為在難以觸及的戰(zhàn)區(qū)或雷區(qū)，為地面部隊提供物資或執(zhí)行救援任務有著相當大的風險?？紤]到這些后勤問題，為減小人員在危險環(huán)境下執(zhí)行運送任務的風險，DARPA正在實施空中重構(gòu)嵌入式系統(tǒng)（ARES）項目，希望發(fā)展一型垂直起降無人機，能夠撿起、運送和投遞不同的載荷單元，包括傳感器包裹、關鍵物資供應以及武器裝備等，并且這型無人直升機可以通過手機或平板進行操控。

DARPA空中重構(gòu)嵌入式無人機系統(tǒng)（ARES）項目