眾所周知，人類誕生之時(shí)，其防身武器主要是就地取材使用樹枝、石塊，后經(jīng)冷兵器時(shí)代的石器、大刀、長矛，再到熱兵器時(shí)代的火藥、步槍、大炮、飛機(jī)、導(dǎo)彈、無人機(jī)等，都與自然界中各種動(dòng)物結(jié)下不解之緣。

武器的發(fā)明源于自然界中生存的各種動(dòng)物

在動(dòng)物世界里，很多小生命都有與生俱來的秘密防御武器，如牙齒、利爪、棘刺、分泌毒物的器官等。人類正是從其在自然界中生存法則獲得發(fā)明靈感，而且還不斷被運(yùn)用人類所獨(dú)有的思維和設(shè)計(jì)能力模仿生物，制造各種軍事仿生裝備。如：從魚兒在水中能自由活動(dòng)的本領(lǐng)發(fā)明了船和軍艦，從鳥兒能在天空中自由飛翔發(fā)明了飛行器和飛機(jī)，從蝙蝠會(huì)釋放出一種超聲波發(fā)明了雷達(dá)，從蒼蠅嗅覺器官的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)明了小型氣體分析儀，從海豚能在水中發(fā)出一種確定訊號探尋食物發(fā)明了聲納，從貝殼堅(jiān)不可摧的外殼硬度發(fā)明了坦克，從變色龍身上發(fā)明了偽裝衣、隱形衣，等等。有的國家軍隊(duì)還喜歡用動(dòng)物給武器命名，尤其是美軍更青睞用猛禽給海空軍武器裝備命名，如美軍“全球鷹”無人偵察機(jī)、F-15“鷹”式戰(zhàn)斗機(jī)、F-16“戰(zhàn)隼”戰(zhàn)斗機(jī)、F-117“夜鷹”轟炸機(jī)、UH-60“黑鷹”直升機(jī)和“鷹眼”預(yù)警機(jī)，“游隼”護(hù)衛(wèi)艦、“小鷹”號航母，“獵鷹”核導(dǎo)彈、“貓頭鷹”導(dǎo)彈，等等。除美軍之外，其他國家軍隊(duì)也模仿美軍以猛禽命名的武器也有上百種。由此可見，人類軍事武器的發(fā)明總是與仿生學(xué)存在著千絲萬縷的關(guān)系，源于自然界中生存的各種動(dòng)物機(jī)理。

仿生學(xué)助力納米微型無人機(jī)像鳥

仿生學(xué)的研究內(nèi)容十分豐富、奧妙無窮，因?yàn)樯锝绫旧砭桶汕先f的種類，它們具有各種優(yōu)異的結(jié)構(gòu)和功能供各行業(yè)領(lǐng)域去研究、去探索。軍事領(lǐng)域也不例外。

外軍運(yùn)用軍用仿生學(xué)原理，結(jié)合參照生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等眾多學(xué)科的知識，把生物界中各種各樣動(dòng)物的特征作為研究對象，模仿生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，建造軍用仿生技術(shù)系統(tǒng)，不斷改進(jìn)現(xiàn)有武器裝備技術(shù)性能。目前，軍事科研人員因受到鳥類和昆蟲生物學(xué)特性的啟發(fā)，通過運(yùn)用仿生學(xué)、工程學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等方面知識研制合成材料，創(chuàng)建了一種合成系統(tǒng)，探索發(fā)明被用于偵察監(jiān)視、空中行動(dòng)及戰(zhàn)場態(tài)勢感知等領(lǐng)域的仿生微型飛行器，實(shí)現(xiàn)和昆蟲一樣的操作特性，能像蜜蜂一樣在空中盤旋，像蜘蛛一樣爬行，像蛇一樣悄悄逼近沒有任何防備的目標(biāo)物，甚至還能像鴿子一樣在空中盤旋，毫不引人注意地停落在輸電線上，偷偷利用相機(jī)監(jiān)視目標(biāo)。軍事科研人員基于飛蛾生物傳感器的器件性能，觀察到飛蛾并不會(huì)撲向有毒氣體，于是科研團(tuán)隊(duì)小心翼翼地取下了一只普通鷹蛾的“生物傳感器天線”，并將其安裝在微型無人機(jī)主板上，為其配備能像蛾子等昆蟲一樣精細(xì)的化學(xué)傳感器，讓其變得耳聰目明。

早在2007年，在一次反戰(zhàn)示威活動(dòng)上空盤旋著一群奇怪的飛行物，這招致使游行示威人們對美國政府涉嫌秘密研發(fā)昆蟲無人機(jī)的懷疑。盡管美國官方的否認(rèn)以及昆蟲學(xué)家解釋是蜻蜓的說法，都未能平息人們的種種猜測。一年后，美空軍基于昆蟲結(jié)構(gòu)力學(xué)可以設(shè)計(jì)微型飛行器的原理，研制出能在戰(zhàn)場上空像昆蟲一樣大小、空中盤旋的執(zhí)行偵察任務(wù)的間諜“大黃蜂”無人機(jī)，并可飛入建筑物中進(jìn)行拍照、錄音，甚至還能襲擊抵抗分子和恐怖分子。有報(bào)道稱，美軍研發(fā)飛行技能類似于昆蟲或小鳥、用于城市作戰(zhàn)的遙控?zé)o人機(jī)，重量很輕，在城市中的最高速度將達(dá)到每秒20米，無需與操作員直接聯(lián)系，也不用GPS導(dǎo)航，就可以在狹小空間內(nèi)飛行執(zhí)行偵察任務(wù)。RQ-4A“全球鷹”是一種裝備了合成孔徑雷達(dá)的全天候噴氣式無人偵察機(jī)，能模仿鳥類或昆蟲、爬行類動(dòng)物的外形，棲息到房間內(nèi)部傳回信息。美軍的“大鴉”和“美洲獅”無人機(jī)被設(shè)想成為一種小到可以由士兵放在背包里攜帶的垂直起降飛行器。其與直升機(jī)相似的結(jié)構(gòu)，使士兵可以俯臥在地面情況下發(fā)射這種無人機(jī)。近日，美空軍研究實(shí)驗(yàn)室宣布正與一家科技公司合作，研制一款可以像鳥或昆蟲一樣扇動(dòng)翅膀，實(shí)現(xiàn)“昆蟲般的機(jī)動(dòng)性”，用于21世紀(jì)戰(zhàn)場的微型無人機(jī)。

外軍也一直在對納米+仿生微型無人機(jī)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究，制造有蟲子的眼睛，蝙蝠的耳朵，鳥的翅膀，甚至還有蜜蜂的絨毛等仿生納米無人機(jī)，以感知生物、化學(xué)和核武器。據(jù)說，納米微型飛行器可以分為固定翼、旋翼及撲翼式三種。單人手動(dòng)即可發(fā)射，可以作為一個(gè)口袋大小的偵察單位，整個(gè)機(jī)身加上載荷的重量與一瓶礦泉水相差無幾，非常小巧輕便。這不，一款像個(gè)人口袋大小的“黑蜂”納米隱身無人機(jī)，讓美軍士兵能夠立刻獲得從空中進(jìn)行觀察的強(qiáng)大能力。據(jù)說，該機(jī)可以放在手掌上，全長僅有16.7厘米，重量約為28.3克，最快飛行速度是每小時(shí)22.5千米。用旋翼葉片飛行時(shí)，敵方很難發(fā)現(xiàn)，即使發(fā)現(xiàn)也還以為是小孩玩具或昆蟲從頭頂飛過，此時(shí)該機(jī)的熱成像和日間圖像捕捉器把偵察到信息實(shí)時(shí)傳送給使用者。美軍利用智能系統(tǒng)借助輸電線路發(fā)出的磁場，為納米微型無人機(jī)尋找最理想的充電地點(diǎn)，讓無人機(jī)從電纜和其他能源上“偷”電，這樣其就能持續(xù)執(zhí)行數(shù)天甚至是數(shù)周任務(wù)。2011年，美國航空環(huán)境公司推出一款名為“納米蜂鳥”的撲翼式無人機(jī)，外形酷似蜂鳥，翅膀像紙一樣纖薄，每秒鐘能拍打20至40次。通過改變翅膀的角度和形狀對飛行姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，它在空中的盤旋時(shí)間能超過11分鐘。這個(gè)小巧的“蜂鳥”身上安裝有微型攝像機(jī)和遙控裝置，可以從窗戶或其他小開口飛進(jìn)飛出，用于室內(nèi)外偵察。美軍還研制出一種“納米蜻蜓”，翼展僅有5厘米，最高飛行速度為每秒15米，可以連續(xù)飛行15分鐘。機(jī)上安裝有電子元件、電池、攝像機(jī)、控制器等。

英國開發(fā)一種“蟲子”微型無人機(jī)，并向英陸軍交付了首批30架。作為試驗(yàn)的一部分，英陸軍已對其進(jìn)行了測試?！跋x子”是一種微型無人機(jī)，重196克，相當(dāng)于一部智能手機(jī)的重量，電池續(xù)航時(shí)間為40分鐘，續(xù)航里程為2千米。它外形尺寸很小，難以被肉眼發(fā)現(xiàn)，甚至能在時(shí)速超過80千米的強(qiáng)風(fēng)中飛行，自動(dòng)為部隊(duì)提供視頻更新圖像。

如何活捉仿生微型無人機(jī)

隨著5G、戰(zhàn)爭云、AI（人工智能）技術(shù)不斷被運(yùn)用于軍事領(lǐng)域，無人機(jī)感知認(rèn)識、分析判斷、自主決策能力不斷提升，有人與無人機(jī)一體化作戰(zhàn)并不遙遠(yuǎn)，無人機(jī)將實(shí)現(xiàn)由偵察監(jiān)視照相向人為控制、自主決策、自主打擊轉(zhuǎn)變?？梢灶A(yù)測，未來仿生微型無人機(jī)像鳥一樣飛行，不僅可以執(zhí)行低空偵察監(jiān)視任務(wù)，而且還可以通過簡易裝置對要害目標(biāo)投放炸藥。也可以像老鷹一樣攜帶小型威力大的殺傷性攻擊彈藥，對預(yù)先人為選定或臨時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)進(jìn)行遙控或自主打擊。今年6月27日，美國對位于伊拉克和敘利亞邊境的建筑物進(jìn)行了空襲。今年4月以來，伊朗支持的民兵組織對美國和聯(lián)軍部隊(duì)在伊拉克的設(shè)施發(fā)動(dòng)了至少5次無人機(jī)襲擊，還對美國和聯(lián)軍部隊(duì)發(fā)射了火箭彈。6月27日凌晨，印度查謨空軍基地接連發(fā)生兩起爆炸，造成建筑物輕微損壞。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，爆炸是由無人機(jī)投下的炸彈所致，“利用無人機(jī)對印度國防機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)攻擊尚屬首次”。

針對未來無人機(jī)如同昆蟲大小進(jìn)行飛行偵察、察打一體的特點(diǎn)，可以采取以下反微型無人機(jī)戰(zhàn)術(shù)手段：

1.“老鷹抓小機(jī)”。從古至今，人們利用獵鷹捕獵其他動(dòng)物?，F(xiàn)在，無人機(jī)正成為獵鷹進(jìn)行捕獵的新目標(biāo)。老鷹也叫鳶，是小型猛禽，雄鳥體長21~54厘米，雌鳥體長64~91厘米，雌鳥比雄鳥大。老鷹性情兇猛，嘴呈黃色，上嘴彎曲，腳強(qiáng)健有力，趾有銳利的爪，翼大善飛。基于此，外軍開始玩起“老鷹抓小機(jī)”的游戲訓(xùn)練。2015年，荷蘭軍隊(duì)開始使用禿鷹攔截?zé)o人機(jī)后，其他國家軍隊(duì)開始看到這些禿鷹翅膀的獨(dú)特優(yōu)勢。2017年2月10日，在法國西南部的蒙德馬桑空軍基地，法軍開始訓(xùn)練具有兇猛的捕獵能力的老鷹捕捉非法飛行的無人機(jī)。2月24日又有報(bào)道說，2015年巴黎發(fā)生的恐怖襲擊事件后，法空軍自2016年以來一直在蒙德馬?？哲娀赜?xùn)練4只金雕來攔截和摧毀具有恐怖威脅的無人機(jī)。為保護(hù)這4支老鷹免受無人機(jī)螺旋槳片和可能綁在無人機(jī)上的爆炸裝置的傷害，法空軍設(shè)計(jì)了用皮革和凱夫拉爾纖維制成的爪套來保護(hù)鷹爪。

2.布設(shè)空中陷阱。根據(jù)微型無人機(jī)基地和重要保衛(wèi)目標(biāo)的位置，研究微型無人機(jī)出動(dòng)的主要方向、時(shí)機(jī)，并針對其活動(dòng)高度、探測能力，在其可能的活動(dòng)空域上空，設(shè)置阻塞氣球、傘系鋼纜，拋射空中雷彈，堵塞無人機(jī)航路或通過飛機(jī)布設(shè)雷障和火箭拋射地雷、發(fā)煙罐、鋼球彈等，給微型無人機(jī)布設(shè)空中陷阱。在被保護(hù)目標(biāo)的上空、敵無人機(jī)預(yù)先航路上拋射防御氣球，遵照無線電遙控的指令，打開備用氣瓶，氫氣自動(dòng)進(jìn)入氣球，使氣球迅速上升到敵無人機(jī)飛行高度。幾個(gè)氣球?yàn)橐唤M，彼此間隔適當(dāng)，便能筑起一道空中的屏障，一旦敵微型無人機(jī)進(jìn)入了這個(gè)區(qū)域，無疑就像進(jìn)入了一個(gè)預(yù)設(shè)的陷阱一般。五角大樓的新興技術(shù)研究部門完成了一種反無人機(jī)系統(tǒng)的測試工作，這種系統(tǒng)可以將一連串的飄帶射向飛行中的微型無人機(jī)，從而讓其墜落。

3.無人機(jī)反無人機(jī)。美國國防部高級研究計(jì)劃局正在尋求通過各軍種的采購計(jì)劃將一項(xiàng)反無人機(jī)技術(shù)轉(zhuǎn)移到名為“機(jī)動(dòng)部隊(duì)防護(hù)”的項(xiàng)目中，旨在利用小型無人機(jī)抵御無人機(jī)對軍事基地或?qū)囮?duì)的入侵。該系統(tǒng)利用X波段雷達(dá)進(jìn)行探測，能夠自動(dòng)檢測和識別潛在的威脅，然后發(fā)射多種不同的小型無人機(jī)，包括多旋翼無人機(jī)和固定翼無人機(jī)，采取發(fā)射飄帶攔截方法，從而破壞敵方微型無人機(jī)的飛行狀態(tài)。前不久，美空軍成功進(jìn)行無人機(jī)發(fā)射小型無人機(jī)試驗(yàn)，XQ-58A“女武神”無人機(jī)使用彈艙中安裝的“通用發(fā)射管”將ALTIUS-600小微型無人機(jī)發(fā)射出去。此外，有報(bào)道說XQ-58A“女武神”無人機(jī)也可發(fā)射AGM-176“獅鷲”空地導(dǎo)彈、GBU-44“蝰蛇打擊”小型制導(dǎo)炸彈和GBU-69/B小型滑翔彈藥。

4.用簡易編織網(wǎng)活捉無人機(jī)。俄軍研制一種綽號為“飛網(wǎng)”的反無人機(jī)裝備，由簡易編織網(wǎng)和小型無人機(jī)組成。在使用時(shí)，俄軍無人機(jī)將編織網(wǎng)懸掛于機(jī)體下方，與已被俄軍偵測到的敵方無人機(jī)相向而行，用編織網(wǎng)在空中截停并“捕捉”敵無人機(jī)，從而達(dá)到攔截效果。該系統(tǒng)成本低廉，組裝難度低，卻在攔截小型無人機(jī)的行動(dòng)中可產(chǎn)生奇效。

5.干擾通信鏈路。通信鏈路是無人機(jī)系統(tǒng)操縱的主要途徑，也是無人機(jī)的薄弱環(huán)節(jié)，因此無人機(jī)系統(tǒng)對電磁波干擾非常敏感，一旦受到干擾，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤的控制指令，致使其無法執(zhí)行任務(wù)，甚至可能失控墜機(jī)。美軍RQ-170“哨兵”無人機(jī)被伊朗捕獲，其可能是在伊軍裝備的俄制電子戰(zhàn)系統(tǒng)干擾下被“迫降”的。俄羅斯曾向伊朗提供的一批新型電子戰(zhàn)設(shè)備，是由電子壓制設(shè)備和被動(dòng)偵察設(shè)備構(gòu)成，主要用于偵察機(jī)載雷達(dá)和“空對地”武器上制導(dǎo)雷達(dá)設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射。此外，該系統(tǒng)卻有能力侵入對無人機(jī)實(shí)施控制的無線通信線路，從而干擾對此類裝備的遠(yuǎn)程控制。針對目前無人機(jī)還未完全達(dá)到自主飛行能力，多數(shù)還需要通過地面控制站進(jìn)行無線電傳輸、實(shí)時(shí)遙控和獲取戰(zhàn)場信息的特點(diǎn)，可利用火箭發(fā)射可控定向干擾的空中雷群、金屬絲、箔條等，對無人機(jī)實(shí)施電子干擾；發(fā)射紅外誘餌彈，并使彈體爆炸后紅外誘餌的分布呈現(xiàn)出防護(hù)目標(biāo)的紅外輻射特征，欺騙無人機(jī)機(jī)載的紅外成像制導(dǎo)系統(tǒng)，使其偵察監(jiān)視假目標(biāo)。