【百年无人机】由茧化蛾——早期飞行器的无人化探索

2019-03-19 22:03:51    科普中国-军事科技前沿

尽管“无人机”这个概念眼下已经家喻户晓,但和“飞机”不大一样,现今我们很难去查证它到底起源于何时——确切地说,在19世纪末和20世纪初飞行力学初现萌芽之前,不载人的,能够自动操纵的飞行器(飞艇和热气球等衍生物除外)的记载就已经在史料中屡见不鲜了。

出人意料的是,百余年之前第一批接近成功的无人机先驱者出现的时间要较飞机诞生更早。只不过当时谁也没有趁手的工具来控制这个“大号风筝”,所有人的目光都集中在另一顶类似的桂冠上。

未有成例 先有梦想:试验型飞行器的无人驾驶梦

【百年无人机】由茧化蛾——早期飞行器的无人化探索

图为兰利在波多马克河上的试验船和“Aerodrome”号无人动力滑翔机。(来源:NASA)

时间倒回到20世纪初。在工程力学、发动机和材料学等诸多“敲门砖”齐备的黄金年代,人类终于开始向动力飞行的高峰发起了攀登。

而在为世人所熟知的莱特兄弟完成人类首架飞机“首飞”的1903年之前,另一位航空先驱塞缪尔-兰利就曾在波多马克河放飞过一架奇异的串列翼飞行器——公认的结果是该机属于人类第一次使用“重量大于等体积空气的航空器”进行持续动力飞行,但当时发明和制造该机的塞缪尔-兰利一心只想着“从无人到有人”,继而夺下发明飞机(载人)的桂冠,对自己无意间“开宗立派”发明无人机的行为可谓一无所知。

当然,这和另一项技术的进展缓慢有着直接的关系:在塞缪尔-兰利开始飞行试验的两年之后,也就是1898年,天才发明家特斯拉才首度把无线电控制技术(也就是俗称的遥控)向公众正式展示。

有了操纵手段还不算完。随着令机器得以自动感知和修正平衡状态的陀螺仪在1909年面世,无人机版面上最后一块缺失的拼图才得已凑齐。

“空降鱼雷”:血腥磨盘上的无人小虫

在莱特兄弟将飞机送上蓝天的那一刻,或许兄弟俩谁也不会想到这台简陋的“大玩具”会成为夺人性命的凶翼。

【百年无人机】由茧化蛾——早期飞行器的无人化探索

图为美国空军博物馆馆藏的“凯特琳飞虫”无人机。(来源:美国空军)

但在战场上相撞的工业化国家可不会抱有什么单纯的幻想。在少数的贵族和绅士乃至冒险家驾机为国侦察投弹之后,各国自然先后看到了这类战争机器的无限潜力。

在此之后,各种型号的战斗机和轰炸机很快新鲜出炉,并立刻投入了和地面同等惨烈的厮杀——机枪偏转片和同步射击器的出现更加大了双方飞行员的伤亡率。

为此,在无线电技术上略有领先的英美等国未免会有些小动作:在这一时期,结合了早期无线电遥控,抑或是陀螺仪惯性导航“自由飞”的各种无人机(实质上类似巡航导弹)先后诞生,其中最接近实战的非“凯特琳飞虫”莫属。

简略地说,这款在1918年研发成功的无人机能够搭载82千克炸药,以80千米每小时的巡航时速飞行121千米,并“准确”地命中目标——有一个巧妙的凸轮装置会计算“凯特琳飞虫”螺旋桨的转动圈数,在圈数达到设定值(即接近目标距离)的同时,凸轮装置会切断机翼连接和关闭发动机,而此时自由下坠的“凯特琳飞虫”酷似鱼雷,并因此得名“空降鱼雷”。

但技术的局限性终究跟不上天马行空的想象力。相较于450美元的“天价”,不稳定且难以命中目标的82千克炸药显然过于昂贵。

但这个计划仍旧被推进到1920年,并且总共花费了27万美元——原因无他,美国人已经确实看到了无线电控制技术和航空技术结合的巨大价值。

阴云密布的大战前夜:从航模到军用靶机

所有人都以为,那是一场“终结所有战争的战争”,在那之后就是无尽的鲜花与和平……

在一战战后的第一个十年里,事实的确给人一种如此发展的错觉,乃至于航空业都是一派和平开发的景象:几乎可以这么说,在这十年间,军用飞机的发展就近乎处于停滞状态。

【百年无人机】由茧化蛾——早期飞行器的无人化探索

 图为保罗-怀特(Radioplane创始人之一)和该公司的RP-1无人机。

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