Уже в течение четверти века в мире витают идеи о создании так называемого гибридного летательного аппарата, который в своей конструкции позволит совместить дирижабль, самолет и вертолет. Для чего же нужна такая странная конструкция, если все три указанных вида летательных аппарата можно использовать по отдельности? А дело заключается в том, что еще в эпоху больших советских строек возникла проблема по транспортировке массивных конструкций, которые еще нужно было установить точно в условленном месте. Ведь, в самом деле, не понесет же многотонную буровую вышку к месту эксплуатации обычный вертолет. Поэтому элементы вышки доставляли железнодорожным транспортом, а затем приступали к сборке. Это отнимало огромное количество времени и ресурсов, в том числе и финансовых. Именно тогда у тюменских конструкторов и возникла мысль о создании такого летательного аппарата, который бы на относительно невысокой скорости мог двигаться по воздуху и нести груз большой массы.
Кстати говоря, такая идея, родившись первой в СССР, дошла и до Соединенных Штатов. Уже в следующем году американцы планируют поднять в небо гигантский «Aeroscraft» – и самолет, и дирижабль одновременно. Можно констатировать, что российские конструкторы опередили американцев в плане реализации идеи гибридного летательного аппарата. Ведь свой «БАРС», а именно так назван гибрид, совершил первый полет над Тюменскими полями еще в середине 90-х. Получается, что дело сделано и наши авиаконструкторы могу почивать на лаврах, однако, как всегда их труд и талант не может быть оценен по достоинству. Связано это, прежде всего, с тотальным недофинансированием. Тот самый «БАРС», несмотря на свои очевидные достоинства, не запущен в серийное производство, поэтому многие задачи по перевозке грузов воздушным путем не решены до сих пор.
Попытаемся разобраться, в чем выражаются преимущества гибридных ЛА? Дело в том, что конструкция того же «БАРСа» представляет собой настоящую интеграцию элементов сразу трех летательных аппаратов. Его корпус выполнен из тех же материалов, что и корпус самолета, однако в центральной его части располагается технологическая область с несколькими винтами. Эти винты позволяют осуществлять строго вертикальное движение гибридной машине. Помимо этого летательный аппарат оснащен гелиевыми контейнерами, которые реализуют принцип полета дирижабля и позволяют при разгрузке жестко фиксироваться гибриду на земле. У «БАРСа» и близких к нему моделей существуют рули высоты, а также боковое оперение, как у обычного самолета. Это позволяет ему эффективно маневрировать в полете.
Многие могут заметить, что и дирижабль мог бы справиться с функцией доставки оборудования большой массы в условленную точку, однако дирижабль гораздо тяжелее управляется и подвержен влиянию потоков воздушных масс, которые запросто могут привести к катастрофе. А еще дирижабль не может эффективно спустить большой груз – после спуска многотонной конструкции дирижабль может бесконтрольно взлететь, как при отбрасывании крупного балласта. Гибридный ЛА таких недостатков лишен. Кроме того, такие летательные аппараты как «БАРС» оснащаются воздушной подушкой, что может позволить ему осуществлять наполнение специальной капсулы водой, а затем использовать ее для тушения пожаров или орошения полей.
Если российская идея пока целиком ориентирована на гражданские грузоперевозки, то американцы планируют использовать свой гибрид и в военных целях. Пентагон заявляет, что уже сейчас готов приобрести несколько «Aeroscraft» с тем, чтобы в дальнейшем с его помощью доставлять боезаряды и контингент в труднодоступные районы.
Конечно, не стоит говорить о том, что гибридные ЛА нужно использовать в качестве пассажирского транспорта. Для этой цели самолеты подходят лучше, ведь скорость гибрида не выше 200 км/ч. А вот в плане эффективного обеспечения удаленных строительных площадок, перевозки крупных грузов через горные хребты, тушения пожаров этим машинам не будет равных. Заметим, что грузоподъемность гибрида составляет около 400 тонн, что на 130 тонн выше грузоподъемности огромного самолета «Мрия».
Будем надеяться, что летающие гибриды уже в скором времени начнут поставляться в различные сектора российской гражданской авиации.
Возможность сохранить наиболее ценный ресурс – бойцов на поле боя с начала первых войн являлось наиболее важным и перспективным. Современные технологии позволяют использовать боевые машины дистанционно, что исключает потерю оператора даже при уничтожении единицы. Одним из наиболее актуальных в наши дни является создание беспилотных летательных аппаратов.
Что такое БПЛА (беспилотный летательный аппарат)
БПЛА называют любой летательный аппарат, в котором в воздухе нет пилота. Автономность устройств различная: есть простейшие варианты с дистанционным управлением, либо полностью автоматизированные машины. Первый вариант еще называют дистанционно-пилотируемым ЛА (ДПЛА), они отличаются непрерывной подачей команд от оператора. Более совершенные системы требуют лишь эпизодической подачи команд, между которыми устройство работает автономно.
Основное преимущество таких машин перед пилотируемыми истребителями и разведчиками в том, что они до 20-ти раз дешевле своих аналогов при сопоставимых возможностях.
Недостаток устройств в уязвимости каналов связи, которые легко нарушить и вывести машину из строя.
История создания и развития БПЛА
История беспилотников началась в Великобритании в 1933 году, когда на базе биплана Fairy Queen был собран самолет, управляющийся по радио. До начала Второй мировой войны и в первые годы было собрано более 400 таких машин, которые использовались в качестве мишеней при Королевском ВМФ.
Первой боевой машиной этого класса стали знаменитые немецкие Фау-1, оснащенные пульсирующим реактивным двигателем. Примечательно, что запускать самолеты-боеголовки можно было как с земли, так и с воздушных носителей.
Управлялась ракета следующими средствами:
- автопилотом, которому задавались параметры высоты и курса перед запуском;
- дальность отсчитывалась механическим счетчиком, который приводился в действие за счет вращения лопастей в носовой части (последние запускались от набегающего воздушного потока);
- по достижении установленной дистанции (разброс — 6 км) взводились взрыватели, и снаряд автоматически переходил в режим пикирования.
Соединенные Штаты в годы войны выпускали мишени для тренировки зенитчиков - Radioplane OQ-2. Ближе к концу противостояния появились первые ударные беспилотники многократного действия - Interstate TDR. Самолет оказался малоэффективным из-за низкой скорости и дальности, которые были обусловлены дешевизной производства. Кроме того, технические средства того времени не позволили вести прицельный огонь, вести бой на большой дистанции без следования самолета-управления. Тем не менее успехи в применении машин были.
В послевоенные годы БПЛА расценивались исключительно в роли мишеней, но ситуация изменилась после появления в войсках зенитных ракетных комплексов. С этого момента беспилотники стали разведчиками, ложными целями для вражеских «зениток». Практика показала, что их использование сокращает потери пилотируемых ЛА.
В Советском Союзе до 70-х годов активно выпускались тяжелые разведывательные самолеты в качестве беспилотных:
- Ту-123 «Ястреб»;
- Ту-141 «Стриж»;
- Ту-143 «Рейс».
Значительные потери авиации во Вьетнаме для армии Соединенных Штатов обернулись возрождением интереса к БПЛА.
Здесь появляются средства для выполнения различных задач;
- фоторазведка;
- радиотехническая разведка;
- цели радиоэлектронной борьбы.
В этом виде использовались 147E, которые собирали разведданные так эффективно, что многократно окупили стоимость всей программы по их же разработке.
Практика применения БПЛА показала значительно больший потенциал в качестве полноценных боевых машин. Поэтому после начала 80-х в Соединенных Штатах начинают разработку тактических и оперативно-стратегических беспилотников.
В развитии БПЛА 80-90-х годов поучаствовали израильские специалисты. Изначально закупались устройства США, но быстро была сформирована собственная научно-техническая база для разработки. Лучше всех зарекомендовала себя фирма «Тадиран». Израильская армия тоже продемонстрировала эффективность использования БПЛА, осуществляя операции против сирийских войск в 1982.
В 80-90-е очевидные успехи ЛА без экипажа на борту спровоцировали начало разработок у многих компаний по всему миру.
В начале 2000-х появился первый ударный аппарат – американский MQ-1 Predator . На борту устанавливались ракеты AGM-114C Hellfire. В начале века беспилотники в основном использовались на Ближнем Востоке.
До сих пор практически все страны активно разрабатывают и внедряют БПЛА. Например, в 2013 в ВС РФ поступили разведывательные комплексы с малой дальностью действия - «Орлан-10».
Также ведется разработка в КБ Сухого и МиГ новой тяжелой машины – ударного самолета со взлетной массой до 20 тонн.
Предназначение беспилотника
Беспилотные летательные аппараты в основном задействуются для решения следующих задач:
- мишени, в том числе для отвлечения вражеских средств ПВО;
- разведка;
- нанесение ударов по различным подвижным и неподвижным целям;
- радиоэлектронная борьба и прочие.
Эффективность аппарата при выполнении задач определяется качеством следующих средств: разведка, связь, автоматизированные системы управления, вооружение.
Сейчас подобные ЛА успешно снижают потери личного состава, доставляют информацию, которую невозможно получить на дистанции прямой видимости.
Разновидности БПЛА
Боевые дроны обычно классифицируются по типу управления на дистанционные, автоматические и неуправляемые.
Кроме того, в ходу классификация по массе и ТТХ:
- Ультралегкие. Это самые легкие БПЛА, вес которых не превышает 10 кг. В воздухе они могут провести в среднем час, практический потолок составляет 1000 метров;
- Легкие. Масса таких машин достигает 50 кг, подняться они способны на 3-5 км и провести в работе 2-3 часа;
- Средние. Это серьезные устройства массой до тонны, их потолок составляет 10 км, и в воздухе они могут без приземления провести до 12 часов;
- Тяжелые. Крупные летательные аппараты весом более тонны, способны подняться на высоту 20 км и без приземления отработать более суток.
В этих группах есть и гражданские устройства, разумеется, они легче и проще. Полноценные боевые машины зачастую не меньше пилотируемых самолетов по габаритам.
Неуправляемые
Неуправляемые системы – это простейшая форма БПЛА. У них управление происходит за счет бортовой механики, установленных характеристик полета. В такой форме можно использовать мишени, разведчики или снаряды.
Дистанционного управления
Дистанционное управление обычно происходит за счет радиосвязи, что ограничивает радиус действия машины. Например, гражданские ЛА могут действовать в пределах 7-8 км.
Автоматические
В основном это боевые машины, способные самостоятельно выполнять сложные задачи в воздухе. Этот класс машин самый многофункциональный.
Принцип работы
Принцип работы БПЛА зависит от его конструктивных особенностей. Существует несколько компоновочных схем, которым соответствует большинство современных ЛА:
- Фиксированное крыло. В этом случае устройства близки к самолетной компоновке, имеют роторные или реактивные двигатели. Такой вариант наиболее экономичен по топливу и имеет большой радиус действия;
- Мультикоптеры. Это винтовые машины, оснащенные не менее двумя моторами, способны осуществлять вертикальный взлет/посадку, зависать в воздухе, поэтому особенно хороши для разведки, в том числе в городской среде;
- Вертолетный тип. Компоновка вертолетная, системы винтов могут быть разными, например, российские разработки часто оснащаются соосными винтами, что роднит модели с такими машинами, как «Черная акула» ;
- Конвертопланы. Это комбинация вертолетной и самолетной схемы. Для экономии пространства поднимаются в воздух такие машины вертикально, в полете меняется конфигурация крыла, и становится возможным самолетный метод передвижения;
- Планеры. В основном это устройства без двигателей, которые сбрасываются с более тяжелой машины и двигаются по заданной траектории. Этот тип подходит для разведывательных целей.
В зависимости от типа двигателя, меняется и используемое топливо. Электромоторы питает аккумулятор, ДВС – бензин, реактивные двигатели – соответствующее топливо.
Силовая установка крепится в корпусе, здесь же размещается управляющая электроника, средства управления и связи. Корпус представляет собой обтекаемый объем для придания конструкции аэродинамической формы. Основой же прочностных характеристик является рама, которая обычно собирается из металла или полимеров.
Простейший набор управляющих систем следующий:
- процессор;
- барометр для определения высоты;
- акселерометр;
- гироскоп;
- навигатор;
- оперативное запоминающее устройство;
- приемник сигнала.
Военные устройства управляются при помощи пульта (если дальность действия небольшая) либо по спутникам.
Сбор информации для оператора и программного обеспечения самой машины поступает из датчиков различных типов. Используются лазерные, звуковые, инфракрасные и прочие типы.
Навигация проводится за счет GPS и электронных карт.
Поступающие сигналы трансформируются контроллером в команды, которые передаются уже на исполняющие устройства, например, рули высоты.
Преимущества и недостатки БПЛА
По сравнению с пилотируемой техникой, БПЛА имеют серьезные преимущества:
- Массогабаритные характеристики улучшаются, растет живучесть единицы, снижается заметность для радаров;
- Беспилотники дешевле пилотируемых самолетов и вертолетов в десятки раз, при этом узкоспециализированные модели могут решать на поле боя сложные задачи;
- Разведывательные данные при использовании БПЛА передаются в режиме реального времени;
- На пилотируемую технику распространяются ограничения на применение в условиях боя, когда риск гибели слишком высок. Подобных проблем у автоматизированных машин нет. Учитывая экономические факторы, пожертвовать несколькими будет значительно выгоднее, чем потерять подготовленного летчика;
- Боеготовность и мобильность максимальна;
- Несколько единиц можно объединять в целые комплексы для решения ряда сложных задач.
Недостатки любой летающий дрон тоже имеет:
- пилотируемые устройства имеют значительно большую гибкость на практике;
- до сих пор не удается прийти к единому решению вопросов спасения аппарата в случае падения, посадки на подготовленных площадках, осуществления надежной связи на больших дистанциях;
- надежность автоматических устройств до сих пор значительно ниже пилотируемых аналогов;
- по различным причинам в мирное время полеты беспилотных ЛА серьезно ограничиваются.
Тем не менее продолжаются работы по усовершенствованию техники, в том числе повлиять на будущее БПЛА могут нейросети.
Беспилотные аппараты России
Як-133
Это дрон разработки компании «Иркут» - малозаметный аппарат, способный вести разведку и при необходимости уничтожать боевые единицы противника. Предполагается оснащение управляемыми ракетами, бомбами.
А-175 «Акула»
Комплекс, способный вести всепогодный мониторинг климата, в том числе на сложном рельефе. Изначально модель разрабатывалась ООО «АэроРоботикс» для мирных целей, но производители не исключают выпуск военных модификаций.
«Альтаир»
Разведывательно-ударный аппарат, способный продержаться в воздухе до двух суток. Практический потолок – 12 км, скорость в пределах 150-250 км/ч. На взлете масса достигает 5 тонн, из них 1 т – это полезная нагрузка.
БАС-62
Гражданская разработка «ОКБ Сухого». В разведывательной модификации способен собирать разносторонние данные об объектах на воде и суше. Допускается применение для контроля линий электропередач, картографирования, мониторинга метеорологической обстановки.
Беспилотные аппараты США
EQ-4
Разработка компании Northrop Grumman. В 2017 год в армию Соединенных Штатов поступило три машины. Они были направлены в ОАЭ.
«Fury»
Беспилотник компании Lockheed Martin, предназначенный не только для наблюдения и рекогносцировки, но и для радиоэлектронной борьбы. Способен продолжать полет до 15 часов.
«LightingStrike»
Детище компании Aurora Flight Sciences, которое разрабатывается как боевая машина с вертикальным взлетом. Развивает скорость более 700 км/ч, может нести до 1800 кг полезной нагрузки.
MQ-1B «Predator»
Разработка General Atomics – средневысотная машина, которая изначально создавалась как разведывательная. Позже ее модифицировали в многоцелевую технику.
Беспилотные аппараты Израиля
«Mastiff»
Первым созданным израильтянами БПЛА стал «Мастиф», совершивший полет в 1975 году. Целью этой машины была разведка на поле боя. Простоял на вооружении до начала 90-х.
«Shadmit»
Эти устройства использовались для разведки в начале 80-х, когда шла первая Ливанская война. Часть использованных систем передавало в режиме реального времени разведданные, часть имитировала вторжение авиации. Благодаря им, успешно велась борьба с ЗРК.
IAI «Scout»
«Скаут» был создан в качестве тактической разведывательной машины, для чего оснащался телевизионной камерой и системой транслирования собранной информации в реальном времени.
I-View MK150
Другое название - «Наблюдатель». Аппараты разработаны израильской компанией IAI. Это тактическая машина, оснащенная инфракрасной системой наблюдения и комбинированной оптико-электронной начинкой.
Беспилотные аппараты Европы
MALE RPAS
Одна из недавних разработок – перспективная разведывательно-ударная машина, которая создается совместно итальянскими, испанскими, немецкими и французскими компаниями. Первая демонстрация прошла в 2018 году.
«Sagem Sperwer»
Одна из французских разработок, которая успела проявить себя на Балканах в конце прошлого века (1990-е). Создание велось с опорой на национальные и общеевропейские программы.
«Eagle 1»
Еще одна французская машина, которая предназначена для ведения разведывательных операций. Предполагается, что аппарат будет работать на высотах в 7-8 тысяч метров.
HALE
Высотный БПЛА, который может подниматься до 18 километров. В воздухе аппарат может продержаться до трех суток.
В целом в Европе ведущую роль в разработке беспилотных ЛА занимает Франция. Постоянно появляются новинки по всему миру, в том числе модульные многофункциональные модели, на базе которых можно собрать различные боевые и гражданские машины.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Ведение работ по разработке беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) считается одним из самых многообещающих курсов в развитии нынешней боевой авиации. Применение беспилотников или дронов уже привело к немаловажным переменам в тактике и стратегии военных конфликтов. Более того, считается, что в самое ближайшее время их значимость существенно приумножится. Некоторые военные эксперты считают, что положительный сдвиг в развитии беспилотников является самым важным достижением авиастроения последнего десятилетия.
Однако беспилотники применяются не только в военных целях. На сегодняшний день их активно задействуют и в «народном хозяйстве». С их помощью производится аэрофотосъемка, патрулирование, геодезические изыскания, мониторинг самых разнообразных объектов, а кое-кто даже доставляет покупки домой. Тем не менее, самые перспективные разработки новых беспилотников сегодня проводятся для военных нужд.
С помощью БПЛА решаются многие задачи. Главным образом, это разведдеятельность. Большая часть современных беспилотников создавались собственно для этого. В последние годы появляется все больше ударных беспилотных аппаратов. Отдельной категорией можно выделить дроны-камикадзе. Беспилотники могут вести радиоэлектронную борьбу, они могут быть ретрансляторами радиосигналов, корректировщиками для артиллерии, воздушными мишенями.
Впервые попытки создать летательные аппараты, неуправляемые человеком, предпринимались сразу же с появлением первых аэропланов. Однако практическое их осуществление произошло лишь в 70-х годах минувшего века. После чего начался подлинный «бум беспилотников». Дистанционно управляемую авиационную технику довольно-таки долго не получалось реализовать, но на сегодняшний день она производится в изобилии.
Как часто это бывает, лидирующее положение в сотворении дронов занимают американские компании. И это не удивительно, ведь финансирование за счет американского бюджета создания беспилотников было по нашим меркам просто астрономическим. Так в течение 90-х годов на аналогичные проекты затратили три млрд. долларов, тогда как в одном лишь 2003 году на них потратили больше одного млрд.
В наши дни ведутся работы по созданию новейших беспилотников с большей длительностью полета. Сами аппараты должны быть тяжелее и решать задачи в нелегкой обстановке. Разрабатываются дроны, предназначенные для борьбы с баллистическими ракетами, беспилотными истребителями, микродронами, способными действовать в составе больших групп (роев).
Работы над разработкой беспилотников ведутся во множестве стран мира. В этой индустрии задействована не одна тысяча компаний, но самые перспективные разработки идут прямиком к военным.
Беспилотники: достоинства и недостатки
Преимуществами беспилотных летательных аппаратов являются:
- Существенное уменьшение габаритов в сравнении с обычными летательными аппаратами (ЛА), ведущее к уменьшению стоимости, повышению их живучести;
- Потенциал по созданию малых БПЛА, которые могли бы выполнять самые разнообразные задачи в местах ведения боевых действий;
- Способность проведения разведки и передачи информации в реальном времени;
- Отсутствие ограничений по использованию в крайне тяжелой боевой обстановке, связанной с риском их утраты. При проведении важнейших операций легко можно принести в жертву несколько беспилотников;
- Снижение (не на один порядок) летного эксплуатирования в мирное время, которое потребовалось бы традиционным ЛА, подготавливая летный состав;
- Наличие высокой боеготовности и мобильности;
- Потенциал по созданию малых, несложных мобильных комплексов беспилотников для формирований неавиационного характера.
К недостаткам БПЛА можно отнести:
- Недостаточную гибкость использования в сравнении с традиционными ЛА;
- Сложности решения вопросов со связью, посадкой, спасением аппаратов;
- По надежности дроны все еще уступают обычным ЛА;
- Ограничение полетов беспилотников в мирный час.
Немного из истории беспилотных летательных аппаратов (БПЛА)
Первым дистанционно управляемым самолетом стал Fairy Queen, построенный в 1933 году в Великобритании. Он был самолетом-мишенью для истребительной авиации и зениток.
А первым серийным беспилотником, участвовавшим в реальной войне, была ракета Фау-1. Это немецкое «чудо-оружие» обстреливало Великобританию. Всего изготовили до 25 000 единиц такой техники. Фау-1 обладала импульсным реактивным двигателем и автопилотом с данными о маршруте.
После войны над беспилотными разведсистемами работали в СССР и США. Советские беспилотники были самолетами-разведчиками. С их помощью проводилась аэрофотосъемка, радиоэлектронная разведка, а также ретрансляция.
Немало для развития беспилотников сделал Израиль. С 1978 года у них появился первый беспилотник IAI Scout. В ливанскую войну 1982 года израильская армия при помощи дронов целиком разбила сирийскую систему ПВО. В итоге Сирия потеряла почти 20 батарей ПВО и почти 90 самолетов. Это отразилось на отношении военной науки к БПЛА.
Американцы пользовались БПЛА в «Буре в пустыне» и в югославской кампании. В 90-х годах лидерами в разработке беспилотников они же и стали. Так с 2012 года у них было почти 8 тыс. единиц БПЛА самых разнообразных модификаций. В основном это были малые армейские разведдроны, но были и ударные БПЛА.
Первый из них в 2002 году ракетным ударом по автомашине ликвидировал одного из глав Аль-Каиды. С той поры применение БПЛА для ликвидации ОВО неприятеля или его подразделений стало обычным делом.
Разновидности беспилотников
В настоящее время имеется масса беспилотников, отличающихся своими размерами, внешним видом, дальностью полетов, а также функционалом. БПЛА отличаются способами управления и своей автономностью.
Они могут быть:
- Неуправляемыми;
- Дистанционно управляемыми;
- Автоматическими.
По своим размерам беспилотники бывают:
- Микродронами (до 10 кг);
- Минидронами (до 50 кг);
- Мидидронами (до 1 тонны);
- Тяжелыми дронами (массой более тонны).
Микродроны, могут пребывать в воздушном пространстве до одного часа, минидроны – от трех до пяти часов, а мидидроны – до пятнадцати часов. Тяжелые дроны, могут пребывать в воздухе более двадцати четырех часов с совершением межконтинентальных перелетов.
Обзор зарубежных беспилотных летательных аппаратов
Основной тенденцией в развитии современных беспилотников является уменьшение их размеров. Таким примером может быть один из норвежских дронов компании Prox Dynamics. Вертолетный беспилотник обладает длиной 100 мм и массой 120 гр., дальностью до одного км, а длительностью полета до 25 мин. Он имеет три видеокамеры.
Серийно эти беспилотники начали выпускаться с 2012 года. Так, британскими военными было закуплено 160 комплектов PD-100 Black Hornet на сумму 31 млн. долларов, для проведения спецопераций на территории Афганистана.
Разрабатывают микродроны и в Соединенных Штатах. Они работают над специальной программой Soldier Borne Sensors, направленной на разработку и внедрение разведдронов с потенциалом добывать информацию для взводов или рот. Имеются сведения о планировании американским армейским руководством обеспечить индивидуальными дронами всех бойцов.
На сегодняшний день самым тяжелым дроном в армии США считается RQ-11 Raven. Он располагает массой 1,7 кг, размахом крыльев 1,5 м и полетом до 5 км. С электродвигателем беспилотник развивает скорость до 95 км/ч, а пребывает в полете до одного часа.
Он обладает цифровой видеокамерой с ночным видением. Запуск производится с рук, а для посадки не нужна спецплощадка. Аппараты могут летать по заданным маршрутам в автоматическом режиме, ориентирами для них могут служить GPS-сигналы, либо управляться операторами. Эти беспилотники пребывают на вооружении более десятка государств.
Тяжелым американским армейским БПЛА является RQ-7 Shadow, ведущий разведку на бригадном уровне. Серийно стал производиться с 2004 года и обладает двухкилевым оперением с толкающим винтом и несколькими модификациями. Эти беспилотники оснащаются обычными или инфракрасными видеокамерами, радиолокаторами, подсветкой целей, лазерными дальномерами, а также мультиспектральными камерами. К аппаратам подвешиваются управляемые пятикилограммовые бомбы.
RQ-5 Hunter является среднеразмерным полутонным дроном, совместной американо-израильской разработки. В его арсенале имеется телевизионная камера, тепловизор третьего поколения, лазерный дальномер и прочее оборудование. Его запускают со спецплатформы ракетным ускорителем. Зона его полетов находится в радиусе действия до 270 км, в течение 12 часов. Некоторые модификации Хантеров обладают подвесками для небольших бомб.
MQ-1 Predator — самый известный американский БПЛА. Это «перевоплощение» разведывательного дрона в ударный, располагающий несколькими модификациями. «Хищник» ведет разведку и наносит высокоточные наземные удары. Обладает предельной взлетной массой более тонны, станцией РЛС, несколькими видеокамерами (в т. ч. и ИК-системой), прочим оборудованием и несколькими модификациями.
В 2001 году для него создали высокоточную ракету с лазерным наведением Hellfire-C, которую в следующем году применяли на территории Афганистана. В комплексе есть четыре беспилотника, станция управления и терминал спутниковой связи, а стоит он более четырех млн. долларов. Самая продвинутая модификация — MQ-1C Grey Eagle с большим размахом крыльев и более совершенным двигателем.
MQ-9 Reaper — следующий американский ударный БПЛА, имеющий несколько модификаций, известный с 2007 года. Он обладает большей длительностью полета, управляемыми авиабомбами, более совершенной радиоэлектроникой. MQ-9 Reaper превосходно зарекомендовал себя в иракской и афганской кампании. Его преимущество перед F-16 — меньшая закупочная и эксплуатационная цена, большая длительность полета без риска для жизни пилота.
1998 год — первый полет американского стратегического беспилотного разведчика RQ-4 Global Hawk. В настоящее время это самый большой БПЛА с взлетной массой более 14 т, с полезной нагрузкой в 1,3 т. Может пребывать в воздушном пространстве 36 часов, преодолевая при этом 22 тыс. км. Предполагается, что эти дроны заменят самолеты-разведчики U-2S.
Обзор российских БПЛА
Что же в наши дни находится в распоряжении российской армии, и какие имеют перспективы российские БПЛА в ближайшее время?
«Пчела-1Т» — советский дрон, впервые взлетел в 1990 году. Он был корректировщиком огня для систем залпового огня. Обладал массой 138 кг, радиусом действия до 60 км. Стартовал со спецустановки ракетным ускорителем, садился на парашюте. Использовался в Чечне, но устарел.
«Дозор-85» -разведдрон для погранслужбы с массой 85 кг, время полета до 8 часов. Разведывательно-ударный БПЛА «Скат» являлся перспективной машиной, но пока работы приостановлены.
БПЛА «Форпост» является лицензионной копией израильского Searcher 2. Он разрабатывался еще 90-х. «Форпост» обладает взлетной массой до 400 кг, дальностью полета до 250 км, спутниковой навигацией и телекамерами.
В 2007 году на вооружение приняли разведдрон «Типчак» , со стартовой массой 50 кг и длительностью полета до двух часов. Имеет обычную и инфракрасную камеру. «Дозор-600» является многоцелевым аппаратом, разработанный «Транзасом», был представлен на выставке МАКС-2009. Его считают аналогом американского «Хищника».
БПЛА «Орлан-3М» и «Орлан-10» . Их разрабатывали для проведения разведки, поисково-спасательных работ, целеуказаний. Беспилотники чрезвычайно похожи по своему внешнему виду. Однако незначительно отличаются своей взлетной массой и дальностью полета. Стартуют они при помощи катапульты, а совершают посадку на парашюте.
Еще 20 лет назад Россия была одним из мировых лидеров по разработке беспилотных летательных аппаратов. Только одних воздушных разведчиков Ту-143 в 80-е годы прошлого века было выпущено 950 штук. Был создан знаменитый многоразовый космический корабль «Буран», совершивший свой первый и единственный полет в полностью беспилотном режиме. Не вижу смысла и теперь как-то пасовать в разработке и применении дронов.
Предыстория российских дронов (Ту-141, Ту-143, Ту-243). В середине шестидесятых годов ОКБ Туполева приступило к созданию новых комплексов беспилотной разведки тактического и оперативного назначения. 30 августа 1968 года вышло постановление Совета Министров СССР N 670-241 на разработку нового беспилотного комплекса тактической разведки «Рейс» (ВР-3) и входящего в него беспилотного самолета-разведчика «143» (Ту-143). Срок предъявления комплекса на испытания в Постановлении оговаривался: для варианта с оборудованием фоторазведки - 1970 годом, для варианта с оборудованием для телевизионной разведки и для варианта с оборудованием для радиационной разведки - 1972 годом.
Разведывательный БПЛА Ту-143 серийно выпускался в двух вариантах комплектации носовой сменной части: в варианте фоторазведчика с регистрацией информации на борту, в варианте телевизионной разведки с передачей информации по радиоканалу на наземные командные пункты. Кроме того самолет-разведчик мог оборудоваться средствами радиационной разведки с передачей материалов о радиационной обстановке по маршруту полета на землю по радиоканалу. БПЛА Ту-143 представлен на выставке образцов авиационной техники на Центральном аэродроме в Москве и в Музее в Монино (там же можно увидеть и БПЛА Ту-141).
В рамках аэрокосмического салона в подмосковном Жуковском МАКС-2007 в закрытой части экспозиции авиастроительная корпорация «МиГ» показала свой ударный беспилотный комплекс «Скат» - летательный аппарат, выполненный по схеме «летающее крыло» и внешне очень напоминающий американский бомбардировщик B-2 Spirit или его уменьшенный вариант – морской беспилотный летательный аппарат Х-47В.
«Скат» предназначен для нанесения ударов как по заранее разведанным стационарным целям, в первую очередь средствам ПВО, в условиях сильного противодействия зенитных средств противника, так и по мобильным наземным и морским целям при ведении автономных и групповых, совместных с пилотируемыми летательными аппаратами действий.
Его максимальная взлетная масса должна составить 10 тонн. Дальность полета - 4 тыс. километров. Скорость полета у земли - не менее 800 км/ч. Он сможет нести две ракеты класса «воздух-поверхность» / «воздух-РЛС» или две корректируемые авиабомбы общей массой не более 1 тонны.
Летательный аппарат выполнен по схеме летающее крыло. Кроме того, в облике конструкции наглядно просматривались известные методики снижения радиолокационной заметности. Так, законцовки крыла параллельны его передней кромке и точно также выполнены обводы задней части аппарата. Над средней частью крыла «Скат» имел фюзеляж характерной формы, плавно сопряженный с несущими поверхностями. Вертикальное оперение не предусматривалось. Как видно из фотоматериалов макета «Ската», управление должно было осуществляться при помощи четырех элевонов, расположенных на консолях и на центроплане. При этом определенные вопросы сразу вызвала управляемость по рысканью: ввиду отсутствия руля направления и однодвигательной схемы БПЛА требовал как-то решить эту проблему. Имеется версия об одиночном отклонении внутренних элевонов для управления по рысканью.
Представленный на выставке МАКС-2007 макет имел следующие габариты: размах крыла в 11,5 метра, длина в 10,25 и стояночная высота в 2,7 м. Относительно массы «Ската» известно лишь то, что его максимальный взлетный вес должен был примерно равняться десяти тоннам. При таких параметрах «Скат» имел неплохие расчетные летные данные. При максимальной скорости до 800 км/ч он мог бы подниматься на высоту до 12 тысяч метров и преодолевать в полете до 4000 километров. Такие летные данные планировалось обеспечить при помощи двухконтурного турбореактивного двигателя РД-5000Б с тягой 5040 кгс. Этот ТРД был создан на базе двигателя РД-93, однако изначально комплектуется специальным плоским соплом, снижающим заметность летательного аппарата в инфракрасном диапазоне. Воздухозаборник двигателя размещался в носовой части фюзеляжа и представлял собой нерегулируемое заборное устройство.
Внутри фюзеляжа характерной формы «Скат» имел два грузоотсека размером 4,4х0,75х0,65 метра. При таких габаритах в грузоотсеках можно было подвешивать управляемые ракеты различных типов, а также корректируемые бомбы. Общая масса боевой нагрузки «Ската» должна была примерно равняться двум тоннам. Во время презентации на салоне МАКС-2007 рядом со «Скатом» находились ракеты Х-31 и корректируемые бомбы КАБ-500. Состав бортового оборудования, подразумевавшегося проектом, не оглашался. Исходя из информации о других проектах такого класса, можно сделать выводы о наличии комплекса навигационного и прицельного оборудования, а также неких возможностей автономных действий.
БПЛА «Дозор-600» (разработка конструкторов компании «Транзас»), также известный под названием «Дозор-3», значительно легче «Ската» или «Прорыва». Его максимальный взлетный вес не превышает 710-720 килограмм. При этом за счет классической аэродинамической компоновки с полноценным фюзеляжем и прямым крылом он имеет примерно такие же габариты, как у «Ската»: размах крыла в двенадцать метров и общую длину в семь. В носовой части «Дозора-600» предусмотрено место для целевой аппаратуры, а в средней устанавливается стабилизированная платформа для наблюдательного оборудования. В хвостовой части беспилотника размещается винтомоторная группа. Ее основа – поршневой двигатель Rotax 914, аналогичный устанавливаемым на израильский БПЛА IAI Heron и американский MQ-1B Predator.
115 лошадиных сил двигателя позволяют беспилотнику «Дозор-600» разгоняться до скорости порядка 210-215 км/ч или совершать длительные полеты с крейсерской скоростью в 120-150 км/ч. При использовании дополнительных топливных баков этот БПЛА способен находиться в воздухе до 24 часов. Таким образом, практическая дальность полета приближается к отметке 3700 километров.
Исходя из характеристик БПЛА «Дозор-600», можно сделать выводы о его предназначении. Сравнительно небольшой взлетный вес не позволяет ему перевозить какое-либо серьезное вооружение, что ограничивает спектр решаемых задач исключительно разведкой. Тем не менее, в ряде источников упоминается возможность установки на «Дозор-600» различного вооружения, общая масса которого не превышает 120-150 килограмм. Из-за этого номенклатура допустимых к применению вооружений ограничена только некоторыми типами управляемых ракет, в частности противотанковых. Примечательно, что при использовании противотанковых управляемых ракет «Дозор-600» в значительной мере становится похожим на американский MQ-1B Predator, как по техническим характеристикам, так и по составу вооружения.
Проект тяжелого ударного беспилотного летательного аппарата. Разработка темы НИР «Охотник» по изучению возможности создания ударного БПЛА массой до 20 тонн в интересах ВВС России велась или ведется компанией «Сухой» (ОАО «ОКБ Сухого»). Впервые о планах Министерства обороны получить на вооружение ударный БПЛА заявлено на авиасалоне МАКС-2009 в августе 2009 г. Согласно заявлению Михаила Погосяна в августе 2009 г. проектирование нового ударного беспилотного комплекса должно было стать первой совместной работой соответствующих подразделений ОКБ Сухого и МиГ (проект «Скат»). СМИ сообщили о заключении контракта на выполнение НИР «Охотник» с компанией «Сухой» 12 июля 2011 г. В августе 2011 г. объединение соответствующих подразделений РСК МиГ и «Сухой» для разработки перспективного ударного БПЛА подтверждено в СМИ, но официальное соглашение между «МиГ» и «Сухой» подписано лишь 25 октября 2012 г.
Техническое задание на ударный БПЛА утверждено Министерством обороны России в первый числах апреля 2012 г. 6 июля 2012 г. в СМИ появилась информация о том, что компания «Сухой» выбрана ВВС России в качестве головного разработчика. Так же неназванный источник в отрасли сообщает, что ударный БПЛА разработки компании «Сухой» одновременно будет истребителем шестого поколения. По состоянию на середину 2012 г. предполагается, что первый образец ударного БПЛА приступит к испытаниям не ранее 2016 г. Поступление на вооружение ожидается к 2020 г. В 2012 г. в ОАО ВНИИРА проведен отбор патентных материалов по теме ОКР «Охотник», а в перспективе планировалось создание систем навигации захода на посадку и руление тяжелых БПЛА по заданию ОАО Компании «Сухого» (источник).
СМИ сообщают, что первый образец тяжелого ударного БПЛА КБ им.Сухого будет готов в 2018 г.
Боевое применение (а то скажут выставочные экземпляры, советское старьё)
«Впервые в мире, ВС России провели атаку укрепрайона боевиков боевыми дронами. В провинции Латакия, армейские подразделения сирийской армии, при поддержке десантников России и русских боевых дронов, взяли стратегическую высоту 754,5, башню «Сириатель».
Совсем недавно начальник Генштаба ВС РФ генерал Герасимов заявил, что Россия стремится полностью роботизировать сражение, и, возможно, в скором времени мы станем свидетелями того, как роботизированные группы самостоятельно ведут военные действия, и вот это — произошло.
В России в 2013 году принята на вооружение ВДВ новейшая автоматизированная система управления «Андромеда-Д», с помощью которой можно осуществлять оперативное управление смешанной группировкой войск.
Использование новейшего высокотехнологичного оборудования позволяет командованию обеспечить непрерывное управление войсками, выполняющими учебно-боевые задачи на незнакомых полигонах, а командованию ВДВ осуществлять контроль за их действиями, находясь на удалении более 5 тыс. километров от мест дислокации, получая из района учения не только графическую картинку перемещающихся подразделений, но и видеоизображение их действий в режиме реального времени.
Комплекс в зависимости от задач может быть смонтирован на шасси двухосного «КамАЗа», БТР-Д, БМД-2 или БМД-4. Кроме того, учитывая специфику ВДВ, «Андромеда-Д» приспособлена для погрузки в самолет, перелета и десантирования.
Вот эта система, а также боевые дроны были переброшены в Сирию и испытаны в боевых условиях.
В атаке на высоту участвовали шесть роботизированных комплексов «Платформа-М» и четыре комплекса «Арго», атаку дронов поддерживали недавно переброшенные в Сирию самоходные артиллерийские установки (САУ) «Акация», которые могут уничтожать позиции противника навесным огнем.
С воздуха, за полем боя вели разведку беспилотники, передавая информацию в развернутый полевой центр «Андромеда-Д», а также в Москву в Национальный центр управления обороной командного пункта Генерального штаба России.
Боевые роботы, САУ, беспилотники были завязаны на автоматизированную систему управления «Андромеда-Д». Командующий атакой на высоту, в режиме реального времени, руководил боем, операторы боевых дронов, находясь в Москве, вели атаку, каждый видел как свой участок боя, так и всю картину в целом.
Первыми пошли в атаку дроны, приблизившись на 100-120 метров к укреплениям боевиков, они вызвали огонь на себя, а по обнаруженным огневым точкам тут же наносили удары САУ.
За дронами, на расстоянии 150-200 метром наступала сирийская пехота, зачищая высоту.
У боевиков не было не малейшего шанса, все их перемещения контролировали беспилотники, по обнаруженным боевикам наносились артиллерийские удары, буквально через 20 минут после начала атаки боевых дронов, боевики в ужасе бежали, бросая убитых и раненых. На склонах высоты 754,5, насчитали почти 70 убитых боевиков, у сирийских солдат погибших нет, только 4 раненых.»
Анализ зарубежных беспилотных летательных аппаратов, применяемых в лесном секторе
А. А. Никифоров1 В. А. Мунимаев Санкт-Петербургская лесотехническая академия
АННОТАЦИЯ
В статье приведена международная классификация беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Проведен анализ БПЛА иностранного производства, применяемых в лесном секторе.
Ключевые слова: лесное хозяйство, беспилотные летательные аппараты, аэрофотосъемка.
In article international classification of unmanned aerial vehicles (UAV) is presented. The analysis of international experience of manufacture UAV applied in forestry is carried out.
Keywords: forestry, unmanned aerial vehicle, aerial photography.
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) применяются в развитых странах для аэрофотосъемки в военных и гражданских целях в качестве альтернативы существенно более дорогой космической и традиционной фотосъемке.
В международной классификации по функциональному назначению выделено шесть категорий БПЛА:
1. Цели и мишени.
2. Охрана и наблюдение.
3. Разведка поля боя.
4. Логистика.
5. Научные исследования.
6. Гражданское применение.
Формированием концепций сертификации, стандартизации и регулирования полетов беспилотной техники занимается ведущая международная неправительственная организация «UVS International».
Согласно международной классификации «UVS International» все БПЛА делятся на тактические БПЛА с подуровнями по дальности и высотности действия (табл. 1), а также на стратегические и специальные БПЛА. Деление на БПЛА самолетного, вертолетного и иного типов не предусматривается в данной классификации. Соединенные Штаты и Израиль являются лидерами в разработке и производстве беспилотных летательных аппаратов. Доля рынка беспилотных систем американского производства в 2006 году составляла более чем 60 %. На данный
момент на рынок беспилотных систем гражданского применения выходят такие страны, как Южная Корея, Китай, Южная Африка.
Рассмотрим БПЛА, созданные специально для научно-исследовательской деятельности и гражданского применения, которые используются в лесном секторе. Основные характеристики БПЛА иностранного производства приведены в таблице 2.
Таблица 1
Тактические БПЛА
Максимальный
Название Дальность, взлетный вес,
Нано Nano Менее 1 Менее 0.025
Микро ^ 1-10 0.025-5
Мини Mini 1-10 5-150
Ближнего CR,
радиуса Close 10-30 25-150
действия Range
Малого SR,
радиуса Short 30-70 50-250
действия Range
Среднего радиуса MR, Medium 70-200 150-500
действия Range
Среднего радиуса действия продолжительного полета MRE, Medium Range Endurance Более 500 500-1500
Маловы- LADP,
сотные Low
глубокого проникновения Altitude Deep Penetration Более 250 250-2500
Маловы- LALE,
сотные Low
большой продолжительности Altitude Long Endur- Более 500 15-25
полета ance
Средневы-сотные БПЛА большой MALE, Medium Altitude Long Endurance Более 500 1000-1500
продолжительности полета
БПЛА MicroB израильской компании «Blue Bird Aero Systems» относится к тактическим микро-системам , выполнен по схеме «летающее крыло», в хвостовой части которого расположен электрический двигатель с толкающим винтом. При небольшом весе в 1 кг он несет полезную нагрузку в 0,24 кг - стабилизированную ТВ систему и фотоаппаратуру высокого разрешения.
Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ
Таблица 2
Основные характеристики БПЛА иностранного производства
MicroB CropCam MASS Skyblade III Remoeye 002 Manta EPP 1.5m Boomerang 1.3m Jackaroo 1.5m SmartOne
Взлетная масса, кг 1,0 2,72 3,0 5 2,4 2 2 2,5 1,1
Масса полезной нагрузки, кг 0,24 - 0,5 - - 0,25 0,25 0,75 -
Размах крыла, м 0,95 2,5 1,5 2,6 1,5 1,5 1,4 1,5 1,2
Длина, м - 1,3 1,05 1,4 1,3 1,5 1,3 1,5 -
Скорость, км/ч 45-80 60-120 60-120 130 80 60-100 60-105 60-105 50
Высота полета, м - 125-650 50-150 91-457 - 3500 3500 3500 150-600
Радиус действия, км 10 10 10-20 8 10 15 25 25 0,5-2,5
Продолжительность полета, ч 1 1 1-1,25 1 1 0,5 1,5 1,5-2,5 0,3-1
CropCam беспилотный летательный аппарат канадской одноименной компании . Представляет собой легкий планер из стекловолокна, оснащенный электродвигателем с тянущим пропеллером. Запускается самолет вручную, садится автоматически. Оснащается фотокамерой высокого разрешения для получения цифровых снимков местности, привязанных по GPS.
Финская компания «Patria Systems» является разработчиком Мини БПЛА MASS (Modular Airborne Sensor System) . Конструкция самолета представляет собой моноплан с V-образным хвостом с толкающим пропеллером. Самолет состоит из восьми модулей, изготовленных из полипропилена (EPP), что не маловажно при транспортировке и хранении. Запуск выполняется вручную. Может оснащаться различными видео и фотокамерами, а также датчиками загрязнения и радиации.
Мини БПЛА Skyblade III представлен в апреле 2005 сингапурской компанией «Singapore Technologies Aerospace» . Система Skyblade III разработана для выполнения широкого спектра гражданских задач. Самолет имеет конструкцию моноплана с тянущим пропеллером. Под крылом располагается большой модуль с датчиками, запуск осуществляется с руки.
Компания из Южной Кореи «Ucon System» разработала мини БПЛА Remoeye 002 . Самолет построен по схеме моноплана с электродвигателем с толкающим пропеллером. Запуск осуществляется с руки, посадка с парашютом или по-самолетному. Оснащается видеокамерой или ИК фотоаппаратурой высокого разрешения.
Южноафриканская компания «YellowPlane» основана в 2005 году для изучения дикой природы . Это привело к исследованиям в области малых беспилотных воздушных систем (sUAS), или как их часто на-звают UAV"s. В 2006 году «Yellowplane» стала в Южной Африке создавать sUAS для аэрофотосъемки. Представлено три модели: Manta EPP, Boomerang и Jackaroo. Все эти три модели выполнены по схеме «летающее крыло» с электрическим двигателем с толкающим винтом. Запуск производится с руки, Boomerang и Jackaroo - с катапульты, а Jackaroo возможно запускать и с катапульты пневматического типа. Посадка у всех самолетов осуществляется по-самолетному.
Manta EPP отличается от Boomerang и Jackaroo более простым автопилотом и возможностью наземного контроля. Boomerang и Jackaroo поставляется наземной станцией контроля БПЛА. Manta EPP несет на себе цифровую камеру, Boomerang и Jackaroo - высокого разрешения CCD камеру. В Jackaroo предусмотрена установка дополнительного комплекта аккумуляторов, что повышает время полета с 1,5 до 2,5 часов.
Шведская компания «Smartplane» разработала микро-БПЛА SmartOne для лесоводства и сельского хозяйства . Корпус построен так, чтобы противостоять тяжелым условиям применения аппарата в лесу. Система БПЛА является компактной и простой, что позволяет работать с ней одному человеку. Самолет несет калиброванную компактную камеру высокого разрешения и весит всего 1,1 кг. Запуск осуществляется с руки или из рогатки, посадка автоматически по-самолетному.
В качестве беспилотного летательного аппарата для решения задач лесного сектора рекомендуется применять самолеты, относящиеся к классу мини и мик-р°.
Для запуска в условиях лесной растительности наиболее приспособленными выступают БПЛА, построенные по схеме «летающее крыло» с электрическим двигателем с толкающим винтом.
Самолеты, построенные по схеме моноплана, имеют возможность планировать и обладают стабильным поведением в воздухе при полете.
В статье не были представлены БПЛА, оснащенные двигателями внутреннего сгорания, так как они затрудняют получение качественных аэрофотоснимков из-за масляных пятен на объективе фотокамеры.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Bento Maria de Fatima. Unmanned Aerial Vehicles: An Overview // Inside GNSS. 2008. Vol. 3. № 1. Р. 54-61.
2. Cropcam [Электронный ресурс] // http://cropcam.com/pdf/brochure-cropcam.pdf
3. MASS [Электронный ресурс] // http://www.patria.fi/fa2e2b004fc0a23ab1ebb7280c512 7e4/ Mini_UAV+-esite.pdf
4. MicroB. Tactical Micro UAV System [Электронный ресурс] // http://www.bluebird-uav.com/PDF/ mi-croB.pdf
5. Remoeye 002 [Электронный ресурс] // http://www.uconsystem.com/english/htm/pro_02.asp
6. Skyblade3 [Электронный ресурс] // http://www.staero.aero/downloads/uploadedfiles/ STA001793_AT_STA_PlatformBrochure_skyblade3_ A4.pdf
8. Yellowplane sUAS UAVs for Europe and South Africa [Электронный ресурс] // http://www.yellowplane.co.uk/
