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无人机百年史话

2016-01-24 09:25 性质:转载 来源:36氪
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2003年,美国入侵伊拉克的时候,当时的进攻部队里面只有少量的无人机。到了 2010年 时,五角大楼已有将近 7000 架无人机。而现在,美...

2003年,美国入侵伊拉克的时候,当时的进攻部队里面只有少量的无人机。到了2010年时,五角大楼已有将近7000架无人机。而现在,美国的军用飞机里面每3架就有1架飞机是不需要飞行员的。美军无人机,尤其是捕食者和死神无人机的使用推动了这一技术革命。为了说明这些新武器的影响,我们可以看看美军在巴基斯坦的无人机行动,这些行动杀死的人数已经比1999年北约主导的对前南斯拉夫的战争中死亡的人数还要多。

展望未来,将来的天空也许都是机器人作战,但回顾过去,无人机技术已有百年的历史。这一技术的基础首先是由天才发明家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)打下的—1898年,特斯拉在麦迪逊花园广场引入了无线控制技术。特斯拉很快就意识到他的发明有潜在的军事用途,指出这项技术可以让人建造毁灭性的远程武器,其威慑力与毁灭性如此之大,以至于按照他的想象,“足以导致国家间实现永久和平。”(注:从目前来看,特斯拉的想象暂时还没有实现,不过携带核武器的无人机技术上是可以实现的。但是相对而言导弹要比无人机携带效果更好)

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特斯拉在麦迪逊广场花园首度演示通过无线远程操控一条船

同样在这种世纪末狂热的推动下,英国工程师Archibald Montgomery Low也意识到将飞机与无线通讯结合的潜能。一战开始时,他拿下了一份建造远程飞行武器摧毁德国齐柏林飞艇的单子。然后他试验了各种设计,但是成功者寥寥无几,很多原型都坠毁了。尽管Low能够证明飞机可以利用特斯拉的无线电波进行操控,但他的反飞艇武器一直都没有达到可以量产的程度。由于这种设备设计目的就是用来自毁的,所以它在概念在很多地方都跟现代火箭或巡航导弹更接近。但不管怎样,Low的机器可以被视为战斗无人机的最早先驱。

在另一个大洲那边,有一位发明家也在进行着确保无人安全飞行的努力。一度被称为“美国发明家缩影”的Elmer Sperry兴趣十分广泛,从废金属回收到为美国海军研发探照灯都有他的身影。对远程遥控甚至是无人驾驶概念着迷的他意识到,需要有一套有效的稳定机制。在海军的支持下,Sperry开始了陀螺仪的实验,1915年的首次测试就显露出了成功的希望,Sperry跟另一位工程师Peter Cooper Hewitt一道研发出了一款“航空鱼雷”,这是一种装填满炸药的,小型额无人驾驶飞机。不到一年的时间他们已经可以准备好向美国海军军备局的T.S. Wilkinson 进行原型展示了。这个机器带有一对机翼,是通过弹射器发射的。在精密气压计的辅助下,它可以爬升到规定的高度。一旦到达目标高度,有一个机械计数器就会计算航空鱼雷要飞多远才能到达目标。设备然后就可以按照设定投弹或者冲向目标爆炸自毁。尽管行动期间不会有飞行员冒生命危险的有点显而易见,但美国海军对Sperry 这项发明的精确度并不感冒。但随着美国准备要参战,Sperry最终说服了美国政府,让后者投入几千美元来开发一套可自动驾驶或通过无线电远程操控的系统。海军也看到了它在对重兵把守的潜艇基地(如德国黑尔格兰岛)发动猛烈袭击的潜力。Sperry在纽约Copiague 机场设立了一个营地,但他的无人机项目很快就遇到了严重问题。其中一个问题是怎么发射设备。他们试过弹射装置和铁轨,但是发现都有问题。让这个东西飞上天的困难还掩盖了另一个复杂问题:机身的空气动力特性是不够的。几次发射都搞砸了之后,Sperry 意识到自己必须更加注意飞机的设计。他做出了一款以水上飞机Curtiss N-9H为基础的原型机,上面有一个驾驶座和一根操纵杆。发明家的儿子冒险试飞了这家飞机。第一次试飞时,Lawrence Sperry驾驶的飞机栽了跟头并坠毁了。但奇迹的是,他在坠毁中毫发未损,并志愿进行而第二次尝试。他设法让飞机替代品飞上了天,但当他切换到自动飞行时,飞机又开始倾斜翻滚了。他设法从机器手中抢回控制,重新让飞机找到平衡,并安全降落。尽管Sperry心灵手巧且不乏拼命的勇气,他的项目到最后烧光了钱也没有转化为成果。但还是有过胜利时刻的。1918年3月6日,Sperry的一家无人机按照程序飞行了3000英尺并优雅地落入了书中。这是有记载的第一次无人机飞行,尽管随后未能成功复制这次试验。

航空鱼雷从未接近过给战争做过贡献,但另一套竞争的系统差点就看见在战场上的使用了。美国空军也开始对无人机技术感兴趣。他们联系了Charles Kettering(创新家)建造一架带战斗部的有翼无人机,这就是后来的“Kettering Bug”。这款设备的早期原型是用类似混凝纸的材料中做成的,后来又改用为木材。跟Sperry的飞机类似,他们也利用了陀螺仪来稳定飞机。自动驾驶仪是用控制用飞行仪表以及从自动钢琴上面拆下来的风箱凑成的。这个玩意儿可以抛掉机翼然后俯冲向目标。项目还招聘了Elmer Sperry和Orville Wright(奥威尔·莱特,现代飞机之父)两位工程师。

随着测试的进行,空军意识到工程师还没有解决一个妨碍了航空鱼雷研发的问题。在一次演示过程中,一架无人机失去了控制,翻滚着冲向了检阅台旁边,Kettering的团队躲过一劫。在解决了让原型失衡的问题后,工程师们最终攒足了信心将一批无人机送往前线。Kettering把自己最得力的干将之一—Henry Arnold派往欧洲,希望说服对方使用这种飞机。但Arnold还没出发就染上了西班牙流感,这让他耽搁了一个月。而等他一个月后姗姗来迟到西部前线时,停战协定已开始生效。Kettering Bug最终一次行动都没执行过。

1024px-Kettering-bug-1.jpegKettering Bug试飞

战争结束后,Sperry的航空鱼雷有继续研发了一段时间,但最后停止了。电影胶片记录了研发过程中遭遇的各种挑战。在十几次的试飞当中只有1次是成功的,斑驳的画面显示,无人机晃晃悠悠地冲向了天空,但却一直在摇摇欲坠。在那个时代,这项技术终于还是因为野心过大而失败了。

无人机重新进入美军的军火库很大程度上是因为一个不大可能成为军火商的人的心灵手巧:英国演员Reginald Denny,好莱坞默片时代的明星之一。用铅笔画的胡子,咧嘴而笑的脸,再加上笨拙的体型,他以喜剧演员的身份出现在公众眼前,饰演的都是搞笑但有点蠢的英国人角色。但曾经是一战皇家飞行军团一员的Denny是一名狂热的飞机爱好者,随后对玩具飞机产生了强烈的兴趣。据他后来讲述,他对玩具飞机的兴趣是偶然形成的—有一次他看见一个男孩想让自己的玩具飞机飞起来。本想帮忙的Denny却不小心把飞机给砸坏了。于是他跑去商店到处去找合适的玩具飞机想给小孩换一架,这位演员随后就迷上了航模

1930年代的时候,玩具飞机使用软木做成的,一般用橡皮筋来做动力,所以飞得不是很远。Denny倒腾了一下之后对这种技术产生了浓厚的兴趣,还带动了Jimmy Stewart和Henry Fonda两位演员。Denny甚至还成立了自己的公司Denny Radioplane Company,并在好莱坞林荫大道的一家店里卖起了缩小比例的飞机模型。更多的高档型号还装配了由工程师Walter Righter设计的微型引擎,Denny还从他那里取得了专利权。终于有一次这位演员灵机一动,想到制造无线遥控航模可以用来给防空训练当靶机。他把这个想法告诉了美国军方,但却收到了对方冷淡的回应。不过,随着二战的开始,他接到了大规模生产这种无人机的订单。随后几年,Denny的公司发展到了百万美元规模,生产了成千上万架靶机。通过弹射装置发射的这种无人机由操作员远程控制,然后遥控这些飞机进入防空炮的覆盖范围。当时他们有一项功能是全新的:他们给飞机配了降落伞,所以可以重新使用。出于这个原因,Denny的遥控飞机OQ2是第一款大规模制造的符合现在定义的无人机。而当时其他的类似设备都是按照自毁设计的。随着这家遥控飞机公司生意日渐兴隆,它开始招聘更多的员工。由于男人要去打仗,生产线的活就由女人来干。1944年,Norma Jean Dougherty,也就是后来的玛丽莲·梦露,开始在Denny位于Burbank机场附近的一个厂房轮班。后来,给军方杂志Yank工作的摄影师被他的指挥官罗纳德·里根(注:后来的美国总统)派到Denny的工厂去拍摄。这位摄影师发现了Dougherty,请她拿着无人机螺旋桨拍了一张照片。很快他又说服她为自己后面更多的拍摄当模特,这就是梦露演员生涯的第一站了。

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玛丽莲·梦露与OQ2

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