2024年4月2日，報道稱烏克蘭一架Skyranger輕型飛機改裝爲無人轟炸機，被用來攻擊位於俄羅斯東南部韃靼斯坦地區葉拉布加的無人機製造廠。兩位不願透露姓名的烏克蘭情報人員各自向路透社和《基輔獨立報》證實，轟炸機配備了光學設備和航空炸彈，可通過自動駕駛儀實現重複使用。

不得不說，有人機改裝爲無人機是近年來航空技術發展的重要趨勢之一。

01

疑問篇——爲何改

有人改裝無人機指將已有的有人駕駛飛機（包括固定翼飛機和直升機）通過技術改造，轉變爲無人駕駛的無人機。這種改裝利用了原有飛行平臺的成熟性和穩定性，能夠有效降低中大型無人機的研製成本，快速形成大載荷、譜系化、多用途的無人機裝備，同時降低高風險戰場環境中人員傷亡的風險。

以上動機和場景需求何以存在？

美士兵死亡撫卹金

打仗怕死人，所以軍事上頭等大事是降低人員傷亡風險：使用無人機代替有人機執行戰鬥任務，可以減少人員傷亡風險。如美軍士兵死亡撫卹金包括陣亡補貼（8千美元至10萬美元，24小時內發放至家屬）、保險賠償金（40至50萬美元）、政府一次性撫卹金（10萬至50萬美元）、家屬生活補貼（死亡士兵配偶每月獲得948-1100美元的補助，直至其死亡或再婚；每個未成年子女每月可獲得237美元-317美元的補貼，直至成年或上大學）。算起細賬來確實死不起。況且士兵陣亡還可能帶來潰逃閾值效應等更大損失（當傷亡達到特定數值，士氣波動幅度驟增，部隊可能陷入潰逃，如美軍在伊拉克戰爭中的1000人閾值）。

民用講省錢，所以典型的動機是解決老型飛機的持續使用問題：

2024年全球有約700架飛機退役，平均退役機齡爲22年。未來10年全球將有約1.1萬架飛機退役。全球在役大型貨機有相當一部分機齡30年以上，將在未來數年內面臨退役。買飛機是昂貴投資，就是小型CRJ-700（70座）單價也在3800萬美元之巨，對於大量老型飛機“到壽”後的持續使用問題，通過改裝成無人機可以提升裝備全壽命週期的作戰使用效能。到壽飛機大致可看作是服役運行時間超過14年的飛機(或飛行小時達5萬小時，或5萬個起降)。飛機維護成本佔運營成本的10-20%，尤其是老齡飛機，每年維護成本可能增加5%。如果改裝爲無人機從20年延壽到25年，折舊比例從18%降到14%，直接成本降4%。

還包括提高任務靈活性：有人機改裝爲無人機可以搭載更繁重、多樣的任務設備，拓展任務範圍，執行更危險、複雜的飛行任務。

包括飛行性能繼承：改裝無人機一般能夠繼承原有人駕駛飛機的飛行性能。在無人駕駛下，甚至有可能突破原來飛行員生理極限帶來的制約。

02

案例篇——怎麼樣

費雷爾公司改裝的“費利王后”靶機是世界上第一架由有人駕駛飛機改裝而成的無人靶機。在20世紀30年代初，英國爲了提高防空火力的訓練效能，決定將一架“女王”雙翼有人駕駛退役飛機改裝爲無人靶機。1932年，英國Home Fleet將改裝後的靶機“費利王后”帶到地中海進行試驗，“費利王后”在密集防空火力下飛行了2小時而未被擊中。

QF-4和QF-16：

1996年“鬼怪”F-4戰鬥機開始退役，此後數以百計的F-4就被改裝爲無人靶機，並被命名爲QF-4。隨着QF-4退出歷史舞臺，將F-16改裝爲無人靶機的任務被交到了波音手中。2013年，美國空軍對由退役的F-16戰機改裝而來的QF-16無人靶機成功進行了首次試飛。美空軍最終訂購了126架QF-16無人靶機。QF-16無人靶機的重要用途之一是用來測試美軍在研的作戰裝備戰術性能、鍛鍊飛行員空戰能力。也因此，未來不排除會有更加先進的戰鬥機加入無人機靶機的行列。

QF-16

Dorsal Aircraft無人運輸機：

爲了實現國內貨運和跨大西洋太平洋的飛行，美國Dorsal Aircraft公司將噴氣式C-130H有人駕駛運輸機轉換爲標準貨物集裝箱的無人運輸機。改裝時完全移除原飛機機身，保留燃料系統、機翼控制檯、中心翼、尾部和起落架；安裝新的控制系統，部分載荷能力由各種系統選擇，如起重機、地板上的滾輪和用於貨盤的安裝系統，這些系統在轉換後將被移除。

K-MAX無人直升機：

K-MAX直升機最初由卡曼公司研發，其獨特的雙旋翼設計使其具備出色的吊掛能力和穩定性，能夠執行重型貨物運輸任務。2007年卡曼公司與洛克希德·馬丁公司簽署合作協議，共同開發K-MAX的無人化版本，可選擇有人和無人駕駛飛行模式。

2011年至2014年間，美軍在阿富汗部署了兩架K-MAX無人直升機，用於夜間補給運輸任務。取代了900多輛地面運輸車輛，成功完成了數千次物資運輸，累計運送超過450萬磅（約204噸）的貨物。顯著減少了人員傷亡和物資損失，此外，無人化K-MAX還被用於滅火、人道救援等高風險任務。

獲得《大衆科學》《航空週刊》《太空技術》的獎項，並獲得2012年科利爾獎盃提名。

黑鷹無人直升機：

西科斯基公司與美國國防高級研究計劃局（DARPA）合作，通過其自主飛行控制軟件和矩陣（Matrix）自主系統，將UH-60A“黑鷹”改裝爲無人機。其Matrix自主系統，結合了電傳飛行控制系統，該系統允許無人機在沒有人類干預的情況下完成起飛、降落及模擬避障等操作。改裝過程中，西科斯基對“黑鷹”進行了必要的硬件和軟件升級，以支持自主飛行功能。

改裝後的無人機被命名爲MX。

波音“小鳥”無人直升機：

波音旋翼飛機無人系統公司、波音先進系統公司、波音綜合防禦系統公司，將已經服役30年的MD530F偵察直升機改裝而成無人機。

改裝的具體步驟包括：飛行控制系統更換，包括重新設計舵迴路和操縱面；引入激光雷達等傳感器，用於環境感知和地理信息處理。2006年首次實現了自主飛行併成功着陸。通過模塊化設計、技術迭代和安全性保障，無人小鳥的成功改裝爲無人技術的發展開闢了新的可能性。曾獲美國直升機學會格羅弗貝爾獎。

俄羅斯卡-226直升機改裝：

卡-226是俄羅斯卡莫夫設計局研製的一款雙發共軸雙旋翼輕型直升機，有模塊化設計的特點。

改裝過程中，將傳統的駕駛艙替換爲遙控操作或自主飛行系統，以實現無人機模式。通過更換更高效的發動機（如TV3-117MA或阿瑞斯2G1渦軸發動機），提升升限、航速和載重能力，使其更適合複雜環境下的執行任務。改裝後，卡-226T無人機具備了在任何天氣條件下完成運輸和特種任務的能力，例如空中巡邏、傷員運送、執法等。 

“六爺”化身無人靶機：

2013年，央視軍事頻道曾曝光我國開始使用殲6戰鬥機改裝的無人靶機。將退役的部分殲6戰機改裝成靶機，可以有效提高我空軍飛行員的實戰能力。同時，讓成千架退役殲6變廢爲寶，成爲超聲速無人機，不僅填補了國內空白，還積累了大量經驗，爲中國研製新一代大型尖端高速無人機打下了基礎，更重要的是爲一線作戰部隊提供模擬真實超聲速狀態下的作戰對手。

中國順豐將運5飛機改爲FH-98：

1958年首飛的運-5非常適合改裝成無人機——飛行高度4500米，最大航程1200公里，巡航速度180千米/小時，有效載荷1.5噸左右，起飛與着陸距離最短僅150米，可在國內任何一箇中小型機場或簡易跑道起降，執行預定航線的運輸任務。而且運-5也很便宜，報價只有幾百萬元。

2018年10月，順豐與航天時代電子技術股份有限公司合作的FH-98無人機成功完成首飛。FH-98無人機特別是在新疆地區進行物流運輸，取得了成功，驗證了其在支線物流中的適用性。此外FH-98還通過了中國民用航空局的審定。運5B改裝無人機未來可能進一步擴展到國際跨境運輸和大規模災害救援等更復雜的場景。

中國消防與救援技術中心的有人機改裝：

中國消防與救援技術研究中心，與東方航空、通用航空有限公司合作，成功研發了適用於城市救援的大型無人機。

改裝的機型包括德國原裝自轉旋翼機MTOsport和Calidus。重點對飛機的發動機、旋翼、傳動系統等主體結構進行了調整，並加裝了飛行控制系統，實現了自主飛行。

聯合飛機集團TC9: 

聯合飛機TC9無人直升機在有人化改造過程中取得電傳飛控技術、多餘度飛行控制與導航一體化系統、智能供配電管理系統、電傳作動器、多功能光電吊艙等多項關鍵技術突破，這些技術突破使其從傳統有人駕駛直升機成功轉型爲高安全、高效率的無人化平臺。

該無人機曾多次參加國家載人航天工程保障，這是國內首次將有人改無人機技術應用於航天搜救領域。

除了中美俄等軍事大國外，諸多國家也正在尋求對自身的空防力量進行“無人化”——希臘媒體報道，希臘國防部正在對T-6A進行無人改裝，以期將其作爲轟炸機彌補希臘空軍攻擊能力的不足，對抗周邊的空軍強國。希臘將45架T-6A“德克薩斯人”輕型教練機進行無人化改裝，加掛機槍、炸彈和火箭彈等武器，加載艾爾比特系統公司的航電設備，使其具備較高的速度、航程和武器掛載能力，來攔截土耳其無人機、執行低成本作戰任務以及提供偵察與監視支持。

03

 計算篇——怎麼算

有人機改裝爲無人機的經濟效益覈算，包括成本節約、使用壽命延長、作業（作戰）效率提升以及潛在的軍事和民用市場收益等。

1.成本節約

有人機改裝爲無人機能夠顯著降低採購和運營成本：

• 採購成本：無人機的採購成本遠低於同功能的人有機載平臺。例如，美國“黑鳥”戰略偵察機採購成本爲15-20億美元/架，而“全球鷹”戰略偵察無人機僅需1億美元/架，僅爲有人機的1/15。

• 維護成本：改裝後的無人機由於結構優化和自動化程度提高，日常維護和運行成本也較低，因爲其體積小、重量輕，油耗更低。維護需求減少，從而降低了長期的維護費用。此外，無人機的維護需求較少，因爲其結構相對簡單，且不需要飛行員的生理支持。例如，RQ-4無人機的每飛行小時成本爲35,200美元，而海軍P-8有人機的成本爲42,300美元。

• 飛行員培訓成本：將有人機改裝爲無人機可以減少飛行員數量，從而顯著降低飛行員培訓和人員管理費用。例如，每年改裝1000架有人機爲無人機，可節省約20億元人民幣（以每架直升機配置2-3名駕駛員計算，每名駕駛員的培訓費用爲80萬元，因此改裝1000架有人直升機可節省約20億元）。無人機的飛行訓練費用較低，因爲它們可以通過虛擬環境進行模擬訓練，而無需實際升空。

•快速部署效益：有人機改無人機能夠迅速形成作戰能力，特別是在偵察、監視和打擊任務中，相比從零研發新型無人機更具效率，節約時間和金錢 。

2.使用壽命延長

改裝有人機爲無人機後，其使用壽命可延長3至5年，從而提高資產利用率。這不僅減少了新機採購的需求，還提高了現有資源的經濟效益。

3.作戰效能提升

無人機代替有人機執行危險任務（如軍事偵察、核輻射監測、災害現場勘查等）時，不僅降低了人員傷亡風險，還提升了作戰效能。例如，在未來航母編隊中，採用無人機後，航母的總成本可從900億美元降至170億美元。

4.軍事與民用市場的雙重收益

改裝有人機爲無人機不僅在軍事領域具有顯著優勢，在民用領域也有廣泛應用前景。例如：

• 農業植保無人機通過低量噴灑技術節省農藥成本。無人機每分鐘可以完成1-2畝的農藥噴灑作業，而人工噴灑的效率大約爲每小時2畝，無人機的效率是人工的30-60倍。此外，無人機每天的作業面積可達400-600畝，是人工效率的50倍。無人機的低空低量噴霧技術能夠保持4-8米/秒的速度和3-4米的作業寬度，每畝用水量僅爲0.5至1公斤，農藥利用率超過80%，顯著降低了作業成本和農藥用量。

• 在特殊環境下（如地震救援、森林防火等），無人機的應用能夠提升應急響應能力。

• 工業無人機在倉庫管理、物流運輸等領域提高了效率。

5.全壽命週期成本分析。無人機在作戰中大幅降低了單機成本、裝備體系成本以及實戰成本。從全壽命週期來看，無人機的成本優勢更加明顯。根據美國國會預算辦公室（CBO）的研究，有人機改裝爲無人機後，每飛行小時的全壽命週期成本顯著降低。例如，在執行同等作戰任務的情況下，RQ-4無人機的每飛行小時全壽命週期成本比P-8水上巡邏機低17%，每架飛機採購成本低22%，每小時直接使用成本低38%。這表明，哪怕改裝費用較高，但長期來看，無人機的全壽命週期成本更具優勢。

綜合以上因素，有人機改裝爲無人機的經濟效益可以通過以下公式進行覈算：

經濟效益=（採購成本節約+維護成本節約+飛行員培訓成本節約）−改裝成本+延長使用壽命帶來的收益+軍事與民用市場的新增收益

04

未來篇——未來怎樣

將載人飛行器（包括固定翼飛機和直升機）改裝成無人飛行器是全球各國都一直在深度探索的長期科研課題。根據QYR（恆州博智）的報告，全球有人機改裝無人機市場在2023年的銷售額爲4.21億美元，預計到2030年將達到10.46億美元，年複合增長率（CAGR）爲13.9%。這一數據表明，有人機改裝無人機市場正在快速增長，且未來幾年內有望進一步擴大。

有人機改裝無人機因其技術優勢和市場潛力，未來有望成爲無人機市場的重要組成部分。未來，有人機改裝無人機的技術將進一步向智能化、多功能化方向發展。此外，隨着技術的成熟和市場需求的增長，全球範圍內將有更多的國家和地區加入到有人機改裝無人機的研發和應用中。

可見，從“有人”變爲“無人”的這場變革，不僅僅正在影響我們的生活，更會深切影響未來的戰場態勢，對於這一點，全球各國都已經明確意識到，並且主動追隨。也許在不遠的未來，新型戰機的無人駕駛型號會和有人型號做到同步研發與生產，快速實現最先進戰機的無人化。

來源：無人機界/李老師

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