2024年4月2日，报道称乌克兰一架Skyranger轻型飞机改装为无人轰炸机，被用来攻击位于俄罗斯东南部鞑靼斯坦地区叶拉布加的无人机制造厂。两位不愿透露姓名的乌克兰情报人员各自向路透社和《基辅独立报》证实眉山股票配资，轰炸机配备了光学设备和航空炸弹，可通过自动驾驶仪实现重复使用。
不得不说，有人机改装为无人机是近年来航空技术发展的重要趋势之一。
01
疑问篇——为何改
有人改装无人机指将已有的有人驾驶飞机（包括固定翼飞机和直升机）通过技术改造，转变为无人驾驶的无人机。这种改装利用了原有飞行平台的成熟性和稳定性，能够有效降低中大型无人机的研制成本，快速形成大载荷、谱系化、多用途的无人机装备，同时降低高风险战场环境中人员伤亡的风险。
以上动机和场景需求何以存在？
展开剩余93%美士兵死亡抚恤金
打仗怕死人，所以军事上头等大事是降低人员伤亡风险：使用无人机代替有人机执行战斗任务，可以减少人员伤亡风险。如美军士兵死亡抚恤金包括阵亡补贴（8千美元至10万美元，24小时内发放至家属）、保险赔偿金（40至50万美元）、政府一次性抚恤金（10万至50万美元）、家属生活补贴（死亡士兵配偶每月获得948-1100美元的补助，直至其死亡或再婚；每个未成年子女每月可获得237美元-317美元的补贴，直至成年或上大学）。算起细账来确实死不起。况且士兵阵亡还可能带来溃逃阈值效应等更大损失（当伤亡达到特定数值，士气波动幅度骤增，部队可能陷入溃逃，如美军在伊拉克战争中的1000人阈值）。
民用讲省钱，所以典型的动机是解决老型飞机的持续使用问题：
2024年全球有约700架飞机退役，平均退役机龄为22年。未来10年全球将有约1.1万架飞机退役。全球在役大型货机有相当一部分机龄30年以上，将在未来数年内面临退役。买飞机是昂贵投资，就是小型CRJ-700（70座）单价也在3800万美元之巨，对于大量老型飞机“到寿”后的持续使用问题，通过改装成无人机可以提升装备全寿命周期的作战使用效能。到寿飞机大致可看作是服役运行时间超过14年的飞机(或飞行小时达5万小时，或5万个起降)。飞机维护成本占运营成本的10-20%，尤其是老龄飞机，每年维护成本可能增加5%。如果改装为无人机从20年延寿到25年，折旧比例从18%降到14%，直接成本降4%。
还包括提高任务灵活性：有人机改装为无人机可以搭载更繁重、多样的任务设备，拓展任务范围，执行更危险、复杂的飞行任务。
包括飞行性能继承：改装无人机一般能够继承原有人驾驶飞机的飞行性能。在无人驾驶下，甚至有可能突破原来飞行员生理极限带来的制约。
02
案例篇——怎么样
费雷尔公司改装的“费利王后”靶机是世界上第一架由有人驾驶飞机改装而成的无人靶机。在20世纪30年代初，英国为了提高防空火力的训练效能，决定将一架“女王”双翼有人驾驶退役飞机改装为无人靶机。1932年，英国Home Fleet将改装后的靶机“费利王后”带到地中海进行试验，“费利王后”在密集防空火力下飞行了2小时而未被击中。
QF-4和QF-16：
1996年“鬼怪”F-4战斗机开始退役，此后数以百计的F-4就被改装为无人靶机，并被命名为QF-4。随着QF-4退出历史舞台，将F-16改装为无人靶机的任务被交到了波音手中。2013年，美国空军对由退役的F-16战机改装而来的QF-16无人靶机成功进行了首次试飞。美空军最终订购了126架QF-16无人靶机。QF-16无人靶机的重要用途之一是用来测试美军在研的作战装备战术性能、锻炼飞行员空战能力。也因此，未来不排除会有更加先进的战斗机加入无人机靶机的行列。
QF-16
Dorsal Aircraft无人运输机：
为了实现国内货运和跨大西洋太平洋的飞行，美国Dorsal Aircraft公司将喷气式C-130H有人驾驶运输机转换为标准货物集装箱的无人运输机。改装时完全移除原飞机机身，保留燃料系统、机翼控制台、中心翼、尾部和起落架；安装新的控制系统，部分载荷能力由各种系统选择，如起重机、地板上的滚轮和用于货盘的安装系统，这些系统在转换后将被移除。
K-MAX无人直升机：
K-MAX直升机最初由卡曼公司研发，其独特的双旋翼设计使其具备出色的吊挂能力和稳定性，能够执行重型货物运输任务。2007年卡曼公司与洛克希德·马丁公司签署合作协议，共同开发K-MAX的无人化版本，可选择有人和无人驾驶飞行模式。
2011年至2014年间，美军在阿富汗部署了两架K-MAX无人直升机，用于夜间补给运输任务。取代了900多辆地面运输车辆，成功完成了数千次物资运输，累计运送超过450万磅（约204吨）的货物。显著减少了人员伤亡和物资损失，此外，无人化K-MAX还被用于灭火、人道救援等高风险任务。
获得《大众科学》《航空周刊》《太空技术》的奖项，并获得2012年科利尔奖杯提名。
黑鹰无人直升机：
西科斯基公司与美国国防高级研究计划局（DARPA）合作，通过其自主飞行控制软件和矩阵（Matrix）自主系统，将UH-60A“黑鹰”改装为无人机。其Matrix自主系统，结合了电传飞行控制系统，该系统允许无人机在没有人类干预的情况下完成起飞、降落及模拟避障等操作。改装过程中，西科斯基对“黑鹰”进行了必要的硬件和软件升级，以支持自主飞行功能。
改装后的无人机被命名为MX。
波音“小鸟”无人直升机：
波音旋翼飞机无人系统公司、波音先进系统公司、波音综合防御系统公司，将已经服役30年的MD530F侦察直升机改装而成无人机。
改装的具体步骤包括：飞行控制系统更换，包括重新设计舵回路和操纵面；引入激光雷达等传感器，用于环境感知和地理信息处理。2006年首次实现了自主飞行并成功着陆。通过模块化设计、技术迭代和安全性保障，无人小鸟的成功改装为无人技术的发展开辟了新的可能性。曾获美国直升机学会格罗弗贝尔奖。
俄罗斯卡-226直升机改装：
卡-226是俄罗斯卡莫夫设计局研制的一款双发共轴双旋翼轻型直升机，有模块化设计的特点。
改装过程中，将传统的驾驶舱替换为遥控操作或自主飞行系统，以实现无人机模式。通过更换更高效的发动机（如TV3-117MA或阿瑞斯2G1涡轴发动机），提升升限、航速和载重能力，使其更适合复杂环境下的执行任务。改装后，卡-226T无人机具备了在任何天气条件下完成运输和特种任务的能力，例如空中巡逻、伤员运送、执法等。
“六爷”化身无人靶机：
2013年，央视军事频道曾曝光我国开始使用歼6战斗机改装的无人靶机。将退役的部分歼6战机改装成靶机，可以有效提高我空军飞行员的实战能力。同时，让成千架退役歼6变废为宝，成为超声速无人机，不仅填补了国内空白，还积累了大量经验，为中国研制新一代大型尖端高速无人机打下了基础，更重要的是为一线作战部队提供模拟真实超声速状态下的作战对手。
中国顺丰将运5飞机改为FH-98：
1958年首飞的运-5非常适合改装成无人机——飞行高度4500米，最大航程1200公里，巡航速度180千米/小时，有效载荷1.5吨左右，起飞与着陆距离最短仅150米，可在国内任何一个中小型机场或简易跑道起降，执行预定航线的运输任务。而且运-5也很便宜，报价只有几百万元。
2018年10月，顺丰与航天时代电子技术股份有限公司合作的FH-98无人机成功完成首飞。FH-98无人机特别是在新疆地区进行物流运输，取得了成功，验证了其在支线物流中的适用性。此外FH-98还通过了中国民用航空局的审定。运5B改装无人机未来可能进一步扩展到国际跨境运输和大规模灾害救援等更复杂的场景。
中国消防与救援技术中心的有人机改装：
中国消防与救援技术研究中心，与东方航空、通用航空有限公司合作，成功研发了适用于城市救援的大型无人机。
改装的机型包括德国原装自转旋翼机MTOsport和Calidus。重点对飞机的发动机、旋翼、传动系统等主体结构进行了调整，并加装了飞行控制系统，实现了自主飞行。
联合飞机集团TC9:
联合飞机TC9无人直升机在有人化改造过程中取得电传飞控技术、多余度飞行控制与导航一体化系统、智能供配电管理系统、电传作动器、多功能光电吊舱等多项关键技术突破，这些技术突破使其从传统有人驾驶直升机成功转型为高安全、高效率的无人化平台。
该无人机曾多次参加国家载人航天工程保障，这是国内首次将有人改无人机技术应用于航天搜救领域。
除了中美俄等军事大国外，诸多国家也正在寻求对自身的空防力量进行“无人化”——希腊媒体报道，希腊国防部正在对T-6A进行无人改装，以期将其作为轰炸机弥补希腊空军攻击能力的不足，对抗周边的空军强国。希腊将45架T-6A“德克萨斯人”轻型教练机进行无人化改装，加挂机枪、炸弹和火箭弹等武器，加载艾尔比特系统公司的航电设备，使其具备较高的速度、航程和武器挂载能力，来拦截土耳其无人机、执行低成本作战任务以及提供侦察与监视支持。
03
计算篇——怎么算
有人机改装为无人机的经济效益核算，包括成本节约、使用寿命延长、作业（作战）效率提升以及潜在的军事和民用市场收益等。
1.成本节约
有人机改装为无人机能够显著降低采购和运营成本：
• 采购成本：无人机的采购成本远低于同功能的人有机载平台。例如，美国“黑鸟”战略侦察机采购成本为15-20亿美元/架，而“全球鹰”战略侦察无人机仅需1亿美元/架，仅为有人机的1/15。
• 维护成本：改装后的无人机由于结构优化和自动化程度提高，日常维护和运行成本也较低，因为其体积小、重量轻，油耗更低。维护需求减少，从而降低了长期的维护费用。此外，无人机的维护需求较少，因为其结构相对简单，且不需要飞行员的生理支持。例如，RQ-4无人机的每飞行小时成本为35,200美元，而海军P-8有人机的成本为42,300美元。
• 飞行员培训成本：将有人机改装为无人机可以减少飞行员数量，从而显著降低飞行员培训和人员管理费用。例如，每年改装1000架有人机为无人机，可节省约20亿元人民币（以每架直升机配置2-3名驾驶员计算，每名驾驶员的培训费用为80万元，因此改装1000架有人直升机可节省约20亿元）。无人机的飞行训练费用较低，因为它们可以通过虚拟环境进行模拟训练，而无需实际升空。
•快速部署效益：有人机改无人机能够迅速形成作战能力，特别是在侦察、监视和打击任务中，相比从零研发新型无人机更具效率，节约时间和金钱 。
2.使用寿命延长
改装有人机为无人机后，其使用寿命可延长3至5年，从而提高资产利用率。这不仅减少了新机采购的需求，还提高了现有资源的经济效益。
3.作战效能提升
无人机代替有人机执行危险任务（如军事侦察、核辐射监测、灾害现场勘查等）时，不仅降低了人员伤亡风险，还提升了作战效能。例如，在未来航母编队中，采用无人机后，航母的总成本可从900亿美元降至170亿美元。
4.军事与民用市场的双重收益
改装有人机为无人机不仅在军事领域具有显著优势，在民用领域也有广泛应用前景。例如：
• 农业植保无人机通过低量喷洒技术节省农药成本。无人机每分钟可以完成1-2亩的农药喷洒作业，而人工喷洒的效率大约为每小时2亩，无人机的效率是人工的30-60倍。此外，无人机每天的作业面积可达400-600亩，是人工效率的50倍。无人机的低空低量喷雾技术能够保持4-8米/秒的速度和3-4米的作业宽度，每亩用水量仅为0.5至1公斤，农药利用率超过80%，显著降低了作业成本和农药用量。
• 在特殊环境下（如地震救援、森林防火等），无人机的应用能够提升应急响应能力。
• 工业无人机在仓库管理、物流运输等领域提高了效率。
5.全寿命周期成本分析。无人机在作战中大幅降低了单机成本、装备体系成本以及实战成本。从全寿命周期来看，无人机的成本优势更加明显。根据美国国会预算办公室（CBO）的研究，有人机改装为无人机后，每飞行小时的全寿命周期成本显著降低。例如，在执行同等作战任务的情况下，RQ-4无人机的每飞行小时全寿命周期成本比P-8水上巡逻机低17%，每架飞机采购成本低22%，每小时直接使用成本低38%。这表明，哪怕改装费用较高，但长期来看，无人机的全寿命周期成本更具优势。
综合以上因素，有人机改装为无人机的经济效益可以通过以下公式进行核算：
经济效益=（采购成本节约+维护成本节约+飞行员培训成本节约）−改装成本+延长使用寿命带来的收益+军事与民用市场的新增收益
04
未来篇——未来怎样
将载人飞行器（包括固定翼飞机和直升机）改装成无人飞行器是全球各国都一直在深度探索的长期科研课题。根据QYR（恒州博智）的报告，全球有人机改装无人机市场在2023年的销售额为4.21亿美元，预计到2030年将达到10.46亿美元，年复合增长率（CAGR）为13.9%。这一数据表明，有人机改装无人机市场正在快速增长，且未来几年内有望进一步扩大。
有人机改装无人机因其技术优势和市场潜力，未来有望成为无人机市场的重要组成部分。未来，有人机改装无人机的技术将进一步向智能化、多功能化方向发展。此外，随着技术的成熟和市场需求的增长，全球范围内将有更多的国家和地区加入到有人机改装无人机的研发和应用中。
可见，从“有人”变为“无人”的这场变革，不仅仅正在影响我们的生活，更会深切影响未来的战场态势，对于这一点，全球各国都已经明确意识到，并且主动追随。也许在不远的未来，新型战机的无人驾驶型号会和有人型号做到同步研发与生产，快速实现最先进战机的无人化。
来源：无人机界/李老师眉山股票配资
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