武裝大疆，離我們有多遠(yuǎn)？

????????警用裝備網(wǎng)訊：在《戰(zhàn)狼2》里，貌似大疆的微型無人機到處開火，所到之處死傷無數(shù)。冷鋒和“達(dá)康書記”很是費了點功夫才打掉這些討厭的東西。這是電影。在現(xiàn)實中，如果這樣的小身板大疆果真綁上機槍、榴彈發(fā)射器，發(fā)射時的后座力和震動會直接頂翻導(dǎo)致失控，如果不是當(dāng)場散架的話。但武裝大疆的構(gòu)思是很誘人的。

　　育碧游戲《全境封鎖》中的無人機，看上去設(shè)計更復(fù)雜一些，但本質(zhì)上還是一樣的

　　多軸無人機：特殊的平臺

　　大疆當(dāng)然是一個特定的品牌，這里用大疆的名字但只是泛指簡易多旋翼無人機。大疆很是輕小，便于攜帶，對于起飛著陸幾乎沒有場地要求，操作也很簡便。大疆還很便宜，大批量購買更加便宜。大疆的續(xù)航時間、飛行距離和載重量都有限，但軍用化加強后，用不大的代價就可以顯著提高性能。如果能攜帶5-6公斤載荷在1-2公里外持續(xù)飛行一小時的話，就可以滿足大部分近戰(zhàn)環(huán)境里的步兵需求了。成本還可能控制在萬把美元之內(nèi)。這對民用大疆是天價了，但對于軍用，這還是廉價。一枚SDB就是85000美元，這還是消耗性的一次性使用的。

　　無人機使得航空世界突然百花盛開，各種過去匪夷所思、只有理論上可行性的飛行器設(shè)計紛紛在無人機上實現(xiàn)，大疆的多旋翼設(shè)計是其中的佼佼者之一。直升機為了垂直起落，采用了很多特有技術(shù)，其中很關(guān)鍵的是伊戈爾·西科斯基發(fā)明的傾斜滑板（swash plate）和帶鉸槳轂技術(shù)。隨著復(fù)材技術(shù)的發(fā)展，帶鉸槳轂可用無鉸槳轂代替，但傾斜滑板依然難以取代，這是直升機可以進(jìn)行垂直起落、平飛、側(cè)飛、倒飛、滾轉(zhuǎn)等獨門絕技的關(guān)鍵，但這也成為疲勞、磨損、振動和速度限制的主要來源。剛性旋翼取消了傾斜滑板，但振動問題更大。反扭力是另一個問題，常規(guī)做法是用尾槳，其他的還有涵道風(fēng)扇、噴氣引射等。更復(fù)雜的可采用同軸或者縱列、橫列反轉(zhuǎn)雙槳。

　　“現(xiàn)代直升機之父”伊戈爾·西科斯基，個人成就包括但不限于：設(shè)計并制造世界上第一種四引擎飛機、世界上第一種重型轟炸機，世界上第一種量產(chǎn)的直升機，確定現(xiàn)代直升機常用的主槳-尾槳布局，創(chuàng)建西科斯基公司，試飛多型飛機，多次墜機并多次生還

　　為了突破直升機的固有問題，人們嘗試了很多新異技術(shù)，傾轉(zhuǎn)旋翼是其中之一。但新異技術(shù)有新異問題，可靠性、復(fù)雜性、成本問題也越來越大。

　　以大疆為代表的多旋翼直升機另辟蹊徑，用眾多成對反轉(zhuǎn)的旋翼的同步和差異旋轉(zhuǎn)使得傾斜滑板不再必要，還同時解決了反扭力問題。在理論上，傳統(tǒng)直升機也能采用多旋翼方案，但出于成本、重量的限制，傳統(tǒng)直升機只可能采用集中的發(fā)動機布置，這使得驅(qū)動眾多分散的旋翼成為技術(shù)上的噩夢，傳動系統(tǒng)的重量和可靠性都不可接受。

　　但大疆不同，眾多小電動機一對一直接驅(qū)動旋翼，全電化徹底取消了機械傳動系統(tǒng)及其重量和復(fù)雜性。廉價、輕小、低速的玩具無人機不太擔(dān)心可靠性問題，掉下來就掉下來了，真要砸到人也不是太了不起的事。軍用化后，成本、重量都會提高，但可靠性要求依然較低，與載人直升機根本不是同一個星球上的問題。大疆也沒有多少速度、航程的要求，多旋翼阻力大也不是問題。

　　因為體積小重量輕，大疆靠小電動機驅(qū)動解決了多軸旋翼飛行器最頭疼的傳動問題

　　武器選型：重量，殺傷，后坐力

　　軍用化的大疆可以攜帶先進(jìn)觀瞄設(shè)備，能前出偵察隱蔽敵人的位置，引導(dǎo)火力攻擊。但武裝化的大疆不光可以通風(fēng)報信，還可以直接抄槍開火。從不同的角度和高度形成有利射擊位置，這對城鎮(zhèn)、叢林、山丘等復(fù)雜地形作戰(zhàn)的步兵尤其有吸引力。

　　不過要保持廉價、易用，武裝大疆依然不宜太大、太重、太復(fù)雜，這樣對于常規(guī)輕武器的后座依然敏感，應(yīng)該研制專用的低后坐甚至無后座武器。這樣的專用武器的難點不在于性能，而在于成本要低、重量要輕，射程倒不需要太大，威力也以反步兵為主，不超過反輕裝甲。精度要求也一般，反正以抵近射擊為主。

　　炸彈和火箭彈是最簡單的。炸彈通常在敵人頭頂上直接投放，ISIS和反ISIS武裝給民用大疆掛上手榴彈是一樣的意思。高速飛機可借助水平速度在一定距離外拋放炸彈，而不需要直接飛越敵人的頭頂。但武裝大疆的速度很低，水平拋放不現(xiàn)實，在敵人頭頂直接投放則很容易被敵人的輕火力打下來。雖說武裝大疆便宜，但被敵人輕易就能打下來也不是個辦法。因此炸彈不是首選。

　　ISIS武裝的“杰作”——帶簡易投彈裝置的大疆無人機

　　火箭彈好一點?；鸺龔棸l(fā)射基本上沒有后座，但強烈尾焰可能對武裝大疆的結(jié)構(gòu)和飛行有所影響?；鸺龔椬畲蟮膯栴}是相對于子彈、榴彈而言成本偏高，重量偏大，微型火箭彈很少見，無控火箭彈的精度也不高，抵近射擊都需要齊射才能有效覆蓋目標(biāo)?？紤]到武裝大疆的載重能力有限，火箭彈也未必合適。

　　普通槍械在威力和成本上都合適，好處更是顯然的，可以直接使用現(xiàn)有步兵輕武器，從沖鋒槍、突擊步槍到機槍、狙擊步槍都能用，還可使用榴彈發(fā)射器。彈藥與步兵通用的好處也是顯然的。但普通槍械發(fā)射時的后座和震動太大，需要掛載支架或者云臺有特殊的吸收后座和震動的設(shè)計，重量代價小不了，直接影響續(xù)航時間和攜彈量。不管是長行程還是短行程，降低后座的動作也影響射擊精度。哪怕是單發(fā)步槍，射擊的第一要訣永遠(yuǎn)是緊抵肩窩，穩(wěn)定據(jù)槍。要是槍本身就晃里晃蕩的，是談不上射擊精度的。輕小的大疆在平臺層面就缺乏穩(wěn)定的條件。采用無后坐力發(fā)射可以解決后座、震動和射擊精度問題。

　　82毫米無后坐力炮曾經(jīng)是中國陸軍的標(biāo)準(zhǔn)步兵反坦克和攻堅武器。無后坐力炮的炮尾是一個喇叭口，炮彈發(fā)射時，部分燃?xì)鈴呐谖矅姵?，與彈頭向前運動的動量對消，極大地降低了后座力和震動。普通步兵可以肩扛發(fā)射，吉普車上使用時炮架也無需特殊加固。

　　一個時代的標(biāo)志：82毫米無后坐力炮

　　不過傳統(tǒng)的無后坐力炮有嚴(yán)重的炮尾焰問題。向后噴出的高溫高速燃?xì)鈱ε谖埠蠓骄嚯x較近的人員和物資很危險，尾焰反彈觸地或者觸壁反彈都能造成足夠的危險，嚴(yán)重限制了在狹小和密閉空間的使用。步兵反坦克本來就需要利用工事、壕溝或者建筑的掩護(hù)，攻堅更是需要借助地形地物的隱蔽，只能在開闊地使用的話，有用性就大大下降了，因此無后坐力炮作為主要步兵反坦克和攻堅武器已經(jīng)淡出了。

　　無后坐力炮的關(guān)鍵在于要產(chǎn)生與彈頭向前運動大小相同、方向相反的動量，也就是質(zhì)量和速度的乘積。用速度高得多但質(zhì)量也輕得多的后拋物可以達(dá)到同樣的抵消后座力的作用。戴維斯平衡拋射原理正是這樣的，用輕飄、膨脹的后拋物（如輕質(zhì)塑料制成的薄片或者寬短絲帶）抵消彈頭的動量。輕飄的后拋物在炮尾膨脹段可以達(dá)到極高的速度；離開炮尾后，膨脹而在空氣阻力的作用下急劇減速飄落。戴維斯平衡發(fā)射原理在發(fā)射時實際上無煙、無光、無尾焰，極大地降低了對炮尾的人員和物資的危害，可在地堡、壕溝或者室內(nèi)安全發(fā)射。德國“鐵拳3”火箭筒正是這樣的，這也模糊了火箭筒與無后坐力炮的界限。

　　鐵拳3（Panzerfaust 3）型反坦克火箭筒

　　但戴維斯平衡拋射原理畢竟還是要向后拋射大量的后拋物，車內(nèi)持續(xù)使用不便，直升機上使用也容易對機體或者結(jié)構(gòu)長期沖刷而導(dǎo)致累積損壞。但多旋翼無人機不同，很容易做到炮尾后沒有任何障礙物，后拋物的拋灑也不是問題。這是武裝大疆的理想武器。

　　從小口徑的子彈到大口徑的榴彈，無后坐力武器對什么口徑都適用。子彈彈藥重量輕，攜彈量大，但需要精確命中才能造成殺傷。榴彈只要命中目標(biāo)附近，就能造成有效殺傷，但彈藥重量大，攜彈量小。中國的新型20毫米榴彈具有初速高、彈道性能好、殺傷威力適中、彈藥重量較小的特點，是比較理想的折衷，可以成為武裝大疆無后坐力武器彈藥的基礎(chǔ)。當(dāng)然，現(xiàn)有20毫米榴彈不能直接用于無后坐力武器，發(fā)射藥后半部要由后拋物填充，彈尾開口，這樣后拋物才可有效后拋。對中國彈藥技術(shù)來說，這樣的改動沒有壓力。

　　中國的20毫米榴彈還沒有公布過，唯一可以肯定的是它已經(jīng)用于QTS-11單兵武器系統(tǒng)

　　向大疆專用武器改進(jìn)

　　武裝大疆目標(biāo)小，噪聲低，在空中漂浮移動，不易發(fā)現(xiàn)，也不易被擊中，但具有較好的穩(wěn)定性和敏捷性。在作戰(zhàn)中，可以接近到距離目標(biāo)100-200米距離在懸停中射擊，因此單發(fā)射擊就可以擊中目標(biāo)。中國的20毫米榴彈還有現(xiàn)成的智能榴彈技術(shù)，只要有適當(dāng)?shù)幕鹂叵到y(tǒng)配合，可以自動裝定定時引信，實現(xiàn)空炸。這樣的單發(fā)殺傷力更大。

　　單發(fā)發(fā)射節(jié)約彈藥，增加戰(zhàn)斗耐久力。單發(fā)射擊也避免了連續(xù)射擊的槍膛溫度升高問題，有利于無殼彈藥的使用，不僅簡化了裝彈、退彈，也可把節(jié)約下來的彈殼重量用于更多的攜彈量。半可燃藥筒是成熟的炮兵彈藥技術(shù)，可以考慮用于單發(fā)射擊的榴彈發(fā)射器。不過這是錦上添花，不是必不可少的。

　　半可燃藥筒炮彈（上中）與金屬藥筒炮彈（下）的比較

　　不過這依然需要解決在空中的自動裝彈問題。自動裝彈機構(gòu)有兩大類：1）內(nèi)能源，2）外能源。內(nèi)能源利用發(fā)射藥的能量和后座力推動一系列活塞、連桿、彈簧，完成抽殼、拋殼（無殼彈藥省卻了這兩步）、裝彈動作；如果是連發(fā)射擊的話，還有擊發(fā)動作。內(nèi)能源重量輕，但注定有后座，而且后座力較大才能保證動作可靠。在AK47的慢動作視頻里，強大的后座力帶來可怕的扭曲和震動，但這也是其傳奇式可靠性的根源。外能源利用電動來完成所有動作，射擊平穩(wěn)、精確，可控制射速（不過這對單發(fā)射擊沒有意義），動作可靠，即使有瞎火也只需要繼續(xù)裝入下一發(fā)就可連續(xù)工作，但重量稍大，而且需要獨立電源。對于武裝大疆的無后座力武器來說，電動的外能源更加合適，動作可靠，電源本來就不成問題。

　　另一個問題是彈倉或者彈匣。如果攜彈量不多的話，像泵動霰彈槍那樣的管式彈倉可以容納7、8發(fā)彈藥，動作簡單可靠，可能這就夠用了。攜彈量要求更大的話，就需要彈匣了。

　　常見的盒式（包括弧形）彈匣采用直線供彈，由匣底彈簧提供動力，彈簧疲勞或者裝彈不當(dāng)就容易造成卡彈。另一種彈倉是圓筒彈倉，螺線供彈。子彈像螺管形寬帶一樣纏繞在圓筒內(nèi)，在轉(zhuǎn)動中通過螺線自然地把子彈向裝彈口擠壓。彈倉容量特別大，采用雙層甚至多層螺線供彈的話，不長的彈倉就可輕易容納100發(fā)以上的子彈。配用特制但簡單的裝彈器，圍繞裝彈后，整體塞入圓筒彈倉，十分迅捷。圓筒彈倉最大的特點是：供彈動作特別可靠。機槍上有時采用圓形彈鼓，容量同樣巨大，但裝彈麻煩，彈簧易疲勞。圓筒彈倉要優(yōu)越得多。而且與槍管貼近而且平行的圓筒彈倉可以設(shè)計在裝彈口之前或者之后，對全槍的重心平衡更好，操槍容易。

　　圓筒彈艙的典型代表：PP-19“野?！睕_鋒槍

　　平昌冬奧前，朝鮮舉行盛大閱兵，朝鮮特種部隊展示了一種外貌奇特的新式武器，突擊步槍下掛著好似超尺寸的榴彈發(fā)射器，那其實是圓筒彈倉。不過圓筒彈倉的優(yōu)點在突擊步槍上不容易發(fā)揮出來，太多的子彈重量太大，螺線形供彈也只能由彈簧發(fā)條提供動力，裝彈后、使用前要上發(fā)條，這比較費事。

　　手持圓筒彈艙供彈短突擊步槍的朝鮮特種部隊

　　但用于武裝大疆的話，彈倉重量相對不那么敏感，轉(zhuǎn)動更是可以用微型電動機實現(xiàn)，這是天然絕配了。不過20毫米無后坐力榴彈發(fā)射器在武裝大疆之外的應(yīng)用未必很廣泛。20毫米的常規(guī)（也就是非無后坐力）榴彈發(fā)射器的后座力作為步兵武器已經(jīng)在很可接受的范圍，去掉后拋物后，發(fā)射藥還有所增加，射程有所增加。然而，武裝大疆本身就是巨大的需求，只要成本控制成功，裝備數(shù)量可能不亞于機槍。這是很大的市場了。

　　多旋翼無人機本身就有較強的俯仰、轉(zhuǎn)向控制能力，但不一定足夠提供武器射擊所需要的靈敏性、精確性、穩(wěn)定性。多旋翼無人機在風(fēng)中也有容易失穩(wěn)的問題。研究表明，旋翼向外傾斜20度，就可降低陣風(fēng)造成的俯仰力矩達(dá)26%，代價是旋翼的升力效率有所降低，需要更大的驅(qū)動電機功率才能產(chǎn)生同樣的升力。如果無人機本身的飛行足夠穩(wěn)定，操控足夠靈敏、精確，固定支架就足夠了。這樣重量可以減輕不少，但對無人機的設(shè)計制造要求較高，對飛控的要求更高。否則可采用液壓控制的萬向云臺，可以精確控制俯仰和方向，對無人機飛行穩(wěn)定性和操控是有力的補充，但重量代價較大，液壓系統(tǒng)本身還要吃掉一點功率。因為槍械對無人機的相對重量較大，云臺動作迅速的話，還要考慮反扭力問題。

　　這樣的武裝大疆起飛總重量最好控制在10公斤以內(nèi)，可供步兵分隊遠(yuǎn)程徒步攜帶，對車載步兵更是沒有壓力。但武裝大疆提供了步兵作戰(zhàn)的全新維度，作用不可估量，研發(fā)和制造的難度、成本都不大，非常值得考慮。

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