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在日常生活中,我们常用工蜂的英文单词“drone”来表示无人机。一方面,可能是由于无人机最初执行的侦察活动常被认为是“枯燥乏味”的,就像工蜂虽从事着沉闷、枯燥的工作,却勤勉坚韧,这一名称承载了人们对无人机的美好期待;另一方面,用工蜂来指代电机嗡嗡、小巧灵活的无人机也十分贴切、形象。事实上,随着技术特征和使用功能的演化,人们赋予了无人机不同的名字和定义,如无驾驶员飞行器、遥控飞行器等。直到20世纪80年代,人们才逐步使用无人机这个名称。
人类对飞行的渴望和对飞行的尝试历史十分悠久。不少古籍中出现的木鸟,就是人们制作无人机的一种初步尝试。在中国传说中能够制造会飞的木鸟的人有鲁班、墨子、张衡等,《韩非子· 外储左上》《墨子· 鲁问》《淮南子·齐俗训》等都有类似记载,但都未对木鸟的结构进行描述。据记载,公元前405年,古希腊数学家、力学家阿契塔设计制作了一只机械鸟,并将其命名为“鸽子”,它被认为是世界上最早的无人机,据说这只机械鸟能够飞行约200米。
孔明灯也可以看作是一种无人机的雏形。古籍中对孔明灯产生的时间没有准确记载,据说是在五代时期,莘七娘随夫出征入闽,作战中用孔明灯作为信号。1782年,法国巴黎的一次博览会上展示了一种日本灯,其原理与孔明灯基本相同,但这次传播引发了航空史上一次伟大的飞跃。法国约瑟夫-米歇尔· 蒙戈尔菲耶和雅克-艾蒂安· 蒙戈尔菲耶兄弟观看了日本灯升空表演后,于1783年研制出世界上第一只热气球。同年,法国物理学家雅克· 查尔斯和尼古拉斯-路易斯· 罗伯特制成了第一只载人氢气球。人们开始利用气球进行高空探测、运输、空中侦察等。最初,这些高空作业必须载人才能开展,十分危险。随着气球技术的改进,19世纪末无人气球探测器开始在低层大气研究中被广泛使用。
无人机用于作战的最早记录可以追溯至1849年第一次意大利独立战争。围攻威尼斯的奥地利军队制作了大约200只无人操控的热气球,每只气球携带一枚11~14千克的炸弹,企图空袭威尼斯。但是,天公不作美,气球释放后风向突变,导致气球偏离了目标,反而落在了奥地利军队自己的阵地上。尽管无人机的初战以失败告终,但它依然是人类史上一次伟大的尝试。1887年,英国气象学家道格拉斯·阿奇博尔德在风筝上安装了一个相机,通过一根连接在风筝线上的长电缆控制快门,形成了无人侦察机的雏形,这引起了美国陆军下士威廉·艾迪的注意。1898年,美西战争中艾迪利用自己制作的阿奇博尔德风筝式相机,拍摄了敌人阵地的鸟瞰图,进一步尝试了无人机在战争中的应用。
1909年,美国发明家埃尔默·斯佩里发明了陀螺仪后,将它安装到飞机上,通过其测量飞机的旋转速度,稳定飞行方向和姿态。这引起了美国海军的注意,他们希望以此为基础研发一种不需要飞行员驾驶的飞行器。1917年,在美国海军的资助下,发明家皮特·休伊特和斯佩里发明了能使飞机保持平衡状态向前飞行的自动陀螺稳定器。他们把自动陀螺稳定器和无线电遥控装置安装在海军寇蒂斯N-9型教练机上,将其成功改造为人类历史上首架能自动飞行的无人机,尽管其还是不具备回收功能的“空中鱼雷”,但人们仍将其命名为“休伊特-斯佩里自动飞机”。
由于火星的大气层十分稀薄,密度只有地球大气的百分之一左右,无人机要想在火星上飞起来并不容易。“机智”号为了获得足够的升力,其旋翼的转速约为2 400转/分,是地球上普通直升机转速的10倍。为了减轻质量,它只携带了简单的摄像装置和数据记录装置,以便提高飞行成功率。作为人类第一架能够在另一个行星大气层中飞行的航空器,“机智”号的主要使命是测试在其他星球稀薄的大气中进行动力飞行是否可能,并为“毅力”号的科考任务提供辅助。2024年1月,“机智”号在第72次飞行时坠毁于火星上的耶泽罗陨石坑,但其早已超额完成了最初设定的5次飞行目标,飞行距离也超过了原计划的14倍。