从2022年2月起，俄罗斯和乌克兰两国之间的冲突便愈演愈烈。抛开冲突的对与错，一个不争的事实摆在了世人面前：无人机在现代战争中正扮演着越来越重要的角色。

无人机（UAV）在一些外国文献中也被称作“drone”。drone原意为雄蜂，被用来代指马达嗡嗡、小巧灵活的无人机非常恰当。无人机的全称为“无人驾驶飞机”，从广义上讲，有翼的导弹、航模等都属于无人机。

无人机的发展史

作为高科技产品，无人机起步于20世纪初。1903年，西班牙工程师莱昂纳多•克维多设计了一款无线电飞行控制系统，用于飞艇测试。

1914年，英国人将这种无线电遥控装置用于无人驾驶飞机。两年后，无线电控制系统经英国人改进后，安装在一架名为“空中目标”的无动力无人驾驶单翼飞机上。次年3月，该无人机在英国皇家空军阿帕文空军基地成功发射，成为世界上第一架在无线电控制下飞行的动力无人机。

尽管最初的三架“空中目标”原型机在试飞中相继坠毁，但“无线控制、携带高爆炸药”的无人机理念却得到了英国皇家空军的认可。第一次世界大战末期，改进的“空中目标”无人机被英军用来攻击敌方的航线和港口设施。

战争是科技发展的引擎。伴随着20世纪前半叶的两场世界大战，无人机的发展驶入了快车道，各国纷纷加大投入，各种军用无人机层出不穷。

无人机早期的军事用途之一是用作靶机。早期的靶机是在有人驾驶的飞机后方带一个拖靶（小旗或布袋），用于高炮或航炮打靶试验，但这样很不安全。为此，1933年，英国研制出了第一架可复用无人驾驶靶机——“蜂王”，这使英国成为首个拥有无人靶机的国家。

第二次世界大战期间，通过改装有人驾驶轰炸机，德国、美国等研制出了无人轰炸机。这些无人机安装了自动控制系统，拆卸了多余的自卫武器和设备，可搭载更多炸弹。

譬如，德国空军战时曾使用容克–88轰炸机进行远距离轰炸。先由驾驶员驾机飞行一段时间，进入攻击区前驾驶员跳伞离开，随后改由伴航飞机远程遥控容克–88对敌方地面目标进行轰炸。再比如，1944年，美国海军使用由B–17轰炸机改装的遥控舰载机，对德国潜艇基地进行打击。

第二次世界大战时的德国在航空武器装备方面全球领先，大名鼎鼎的V–1飞弹便是无人飞行器中的翘楚。V–1是一款自杀攻击无人机，也被认为是最早的巡航导弹。它的外形与普通飞机相似，但没有驾驶舱，通过无线电控制系统进行遥控操作，配置自动驾驶仪来调节飞行高度和速度。V–1飞行时发动机会发出震耳欲聋的嗡嗡声，但到达预定空域准备下降时，发动机会骤然停机，紧接着急剧下降直到命中目标。

第二次世界大战结束以后，以美苏为代表的两大阵营在无人机研发领域开展了激烈的较量。

美国特瑞公司生产的“火蜂”系列无人机是当时产量最大的无人机。该无人机在数十年后派生出各种改型，包括无人靶机、无人侦察机、无人电子对抗机、无人攻击机、多用途无人机等。“火蜂”无人机可以从地面起飞，也可以从空中载机上发射，甚至可以从航母上起飞。

在朝鲜战争和越南战争中，美国军方曾频繁出动“火蜂”无人机，对敌方目标进行空中侦察。据统计，越南战争中美国出动的无人机多达3500余架次，用于空中侦察、信号转发、无线电电子战、施放假目标等，战损率仅为4%。

1957年，苏联图波列夫设计局受命研制巡航导弹。该研究计划半途而废，却成功衍生出了一款“鹞”式超音速无人机。此后，图波列夫设计局又先后研制了“鸢”式无人攻击机和“雨燕”“航程”无人侦察机，两款无人机都批量生产并装备了苏联空军。

值得一提的是，1991年苏联解体后，俄罗斯国力迅速衰退，无人机发展停滞不前，以至于今天的俄乌冲突中，俄罗斯军方竟沦落到不得不采购伊朗无人机的地步。

20世纪70年代至90年代，以色列无人机发展异常迅猛。迫于战争压力，1969年，以色列国防军尝试在商业无线电航模上安装照相机，空中拍摄了约旦和埃及的阵地。1970年至1973年，以方先后从美国购买了“火蜂”系列的无人侦察机、无人靶机以及“鹌鹑”诱饵无人机。外购无人机的同时，以色列也快马加鞭，迅速建立了自己的无人机设计与生产基地。

随着电子技术、材料技术及空气动力学等技术的发展，从20世纪90年代起，无人机逐渐向小型化、信息化和轻量化发展，军事用途也越来越广泛，不再局限于高空侦察。

在1991年的海湾战争中，美军大量使用了MQ–1“捕食者”无人机，该无人机携带空对地导弹等精确制导武器，在实战中对伊拉克军队造成了大量伤害。而在最近的俄乌冲突中，俄军方的“见证者”–136自杀式攻击无人机价格低廉，但可携带50公斤的高爆弹药，威力十分强大。

值得一提的是，近年来，无人机已经开始从军事领域向科研和民用领域转移，消费级无人机和民用无人机的应用越来越普及，甚至成为老百姓所熟知的“玩具”。其中，四轴飞行器无人机已成为民用领域使用最为广泛的无人机。

中国的无人机发展起步较晚，但在近20年内却弯道超车，取得了飞速的进展，并走在了世界前列。军机方面，我国相继研发出了“彩虹”系列、“翼龙”系列、ASN系列等诸多性能出色的无人机型；民机方面，诞生了大疆等享誉全世界的民用无人机生产制造企业。

无人机的用途

无人机用途十分广泛，不论是在军事领域还是民用领域，都发挥了重要作用。仅以民用领域为例，无人机就有航拍摄影、环境监测、通信中继、灾难救援、农业植保、电力巡检、森林防火、应急通信以及无人机物流等多方面的应用。以下为无人机的几个主要用途。

空中侦察和靶机。飞行员是国家的宝贵财富，有人驾驶侦察机一旦被击落，非常容易造成飞行员损失，于是无人侦察机应运而生。无人侦察机大多体积小、活动灵活，敌方不易发现，机上装备先进的摄影、摄像、雷达等设备，可完成各种高空侦察任务。

美国军用无人侦察机RQ–4“全球鹰”性能优异，是世界各国争相购买的“爆品”。它的滞空飞行能力极强，巡航高度可达18000公里，可实现32小时飞行22780公里的航程。该机装备有先进的高分辨率合成孔径雷达、电子光学和红外传感器等侦察设备，一次性侦察范围可达数百万平方公里，能够同时对多个目标进行监测，并迅速向指挥中心提供情报信息。

为了训练歼击机驾驶员、高射炮兵、雷达操纵员、导弹操纵员以及鉴定各种导弹的性能，常需要一个模拟某些性能的靶机。无人靶机无疑是一种廉价、安全的选择。世界上知名的靶机当数美国的“火蜂”系列，而中国的“长空”系列靶机也颇具名望。

电子对抗。现代战争中，电子对抗是一种重要的作战手段。无人机利用其体积小、隐蔽好的优势，可实施各种电子对抗。这些对抗具体包括装载主动式电子干扰机，对敌方雷达实施主动式电子干扰；在空中抛撒金属箔条等干扰物，为己方作战飞机铺设安全空中走廊；向敌方阵地投放电声窃听器，收集电子情报或音响情报；作小型伴飞无人机，吸引敌方火力，辅助作战飞机突防；作诱饵机，诱使敌方发射地空导弹，诱骗消耗敌防空力量等。

察打一体无人机。随着技术的发展，无人机的应用逐步由单一向多样化、复杂化发展。察打一体无人机属于集侦察和打击为一体的无人机，其可外挂炸弹甚至导弹，由人遥控发射，发射后立即返航，既可执行高度危险的攻击任务又可减少人员伤亡。

察打一体无人机军用功能强大，目前只有少数几个国家能够研制，我国就是其中之一。就目前而言，察打一体无人机的操作方式主要有两类，第一类是全自动搜寻，对标定的坐标进行自动打击；第二类则是远程遥控，使用类似有人攻击的操纵方式近距离打击目标。

近年来，我国的军用无人机产品已经走出国门，包括“彩虹”系列无人机和“翼龙”无人机在内的国产察打一体无人机物美价廉，具有其他国家同类产品无法比拟的优势。

取样/观测与新技术验证。一些科学实验对人体有害或有危险，如核爆炸、化学战和火山爆发等。为分析研究实验效果、进行空气取样或现场观测，可使用取样/观测无人机。2020年，德国GFZ研究中心的研究人员在无人机上安装摄像头，遥控无人机飞越火山口上空，根据立体摄影技术测量熔岩运动。该项工作后来发表于《科学报告》。

无人机在新技术验证方面具有特殊的优越性。当设计出一架新型飞机后，一般先把飞机按比例缩小制成模型，放到风洞进行空气动力特性试验，但这只是静态特性。如果把缩比模型制作成遥控无人机，并进行飞行验证，便可进一步掌握所设计机型的动态飞行特性，同时还很安全。为了验证国产大飞机C919的飞行性能，2016年6月，同济大学师生团队便设计、制作并试飞了一款1:25的缩比C919飞机验证机。

地质勘探与航拍测绘。目前的航空地质勘探仪器灵敏度较高，在2000米高空进行光学摄影，可以发现地面上1厘米宽的线状物和直径30~50厘米的岩石碎片。随着技术的进步，利用无人机遥感遥测技术可以使勘测工作更加迅速、准确，并更具经济性。

无人机航拍是以无人驾驶飞机作为空中平台，以机载遥感设备如高分辨率数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪、激光扫描仪、磁测仪等获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。为获得高清画面，现在的无人机航拍一般以低速无人驾驶飞机为空中遥感平台，全系统上集成了遥感、遥控、遥测与计算机等诸多新型应用技术。

（作者系同济大学航空航天与力学学院教授）

来源: 科学新闻