В последние годы появилось большое количество публикаций по использованию для решения топографических задач беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), или беспилотных авиационных систем (БАС). Такой интерес в немалой степени вызван простотой их эксплуатации, экономичностью, относительно невысокой стоимостью, оперативностью и т.д. Перечисленные качества и наличие эффективных программных средств автоматической обработки материалов аэрофотосъемки (включая выбор необходимых точек) открывают возможности широкого использования программно-технических средств беспилотной авиации в практике инженерно-геодезических изысканий.

В этом номере обзором технических средств беспилотной авиации мы открываем серию публикаций о возможностях БПЛА и опыте их использования при полевых и камеральных работах.

Д.П. ИНОЗЕМЦЕВ,руководитель проекта ООО«ПЛАЗ»,г. Санкт-Петербург

БЕСПИЛОТНЫЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

Часть 1. Обзор технических средств

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Беспилотные летательные аппараты появились в связи с необходимостью эффективного решения военных задач - тактической разведки, доставки к месту назначения боевого оружия (бомб, торпед и др.), управления боевыми действиями и пр. И не случайно первым их применением считается доставка австрийскими войсками бомб к осажденной Венеции с помощью воздушных шаров в 1849 году . Мощным импульсом к развитию БПЛА послужило появление радиотелеграфа и авиации, что позволило существенно улучшить их автономность и управляемость.

Так, в 1898 году Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно, а уже в 1910 году американский военный инженер Чарльз Кеттеринг предложил, построил и испытал несколько моделей беспилотных летательных аппаратов . В 1933 году в Великобритании разработан первый БПЛА

многократного использования, а созданная на его основе радиоуправляемая мишень использовалась в королевском флоте Великобритании до 1943 года.

На несколько десятков лет опередили свое время исследования немецких ученых, давших миру в 1940-х годах реактивный двигатель и крылатую ракету «Фау-1» как первый применявшийся в реальных боевых действиях беспилотный летательный аппарат.

В СССР в 1930–1940 годы авиаконструктором Никитиным был разработан торпедоносец-планер типа «летающее крыло», а к началу 40-х был подготовлен проект беспилотной летающей торпеды с дальностью полета от 100 километров и выше, однако в реальные конструкции эти разработки не превратились.

После окончания Великой Отечественной войны интерес к БПЛА существенно возрос, а начиная с 1960-х годов отмечается их широкое внедрение для решения задач невоенного характера.

В целом историю БПЛА можно условно разделить на четыре временных этапа :

1.1849 год–начало ХХ века - попытки и экспериментальные опыты по созданию БПЛА, формирование теоретических основ аэродинамики, теории полета и расчета самолета в работах ученых.

2.Начало ХХ века - 1945 год - разработка БПЛА военного назначения (самолетов-снарядов с небольшой дальностью и продолжительностью полета).

3.1945–1960 годы - период расширения классификации БПЛА по назначению и создание их преимущественно для разведывательных операций.

4.1960 годы - наши дни - расширение классификации и усовершенствование БПЛА, начало массового использования для решения задач невоенного характера.

КЛАССИФИКАЦИЯ БПЛА

Общеизвестно, что аэрофотосъемка, как вид дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), - это наиболее производительный метод сбора пространственной информации, основа для создания топографических планов и карт, создания трехмерных моделей рельефа и местности. Аэрофотосъемка выполняется как с пилотируемых летательных аппаратов - самолетов, дирижаблей мотодельтапланов и аэростатов, так и с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Беспилотные летательные аппараты, как и пилотируемые, бывают самолетного, а также вертолетного типа (вертолеты и мультикоптеры - летательные аппараты с четырьмя и более роторами с несущими винтами). В настоящее время в России не существует общепринятой классификации БПЛА самолетного типа. Missiles.

Ru совместно с порталом UAV.RU предлагает современную классификацию БПЛА самолетного типа , разработанную на основе подходов организации UAV International, но с учетом специфики и ситуации именно отечественного рынка (классы) (табл. 1):

Микро- и мини-БПЛА ближнего радиуса действия. Класс миниатюрных сверхлегких и легких аппаратов и комплексов на их основе с взлетной массой до 5 килограммов начал появляться в России относительно недавно, но уже довольно

широко представлен. Такие БПЛА предназначены для индивидуального оперативного использования на коротких дальностях на удалении до 25–40 километров. Они просты в эксплуатации и транспортировке, вы полняются складными и позиционируются как «носимые», запуск осуществляется, с помощью катапульты или с руки. Сюда относятся: Geoscan 101 , Geoscan 201 , 101ZALA 421-11, ZALA 421-08, ZALA 421-12, Т23 «Элерон», Т25, «Элерон-3», «Гамаюн-3», «Иркут-2М», «Истра-10»,

«БРАТ», «Локон», «Инспектор 101», «Инспектор 201», «Инспектор 301» и др.

Легкие БПЛА малого радиусадействия. К этому классу относятся несколько более крупные аппараты - взлетной массой от 5 до 50 килограммов. Дальность их действия - в пределах 10–120 километров.

Среди них: Geoscan 300, «ГрАНТ», ZALA 421-04, Орлан-10, ПтероСМ , ПтероЕ5 , Т10, «Эле рон-10», «Гамаюн-10», «Иркут-10»,

Т92 «Лотос», Т90 (Т90-11), Т21, Т24, «Типчак» БПЛА-05, БПЛА-07, БПЛА-08.

Легкие БПЛА среднего радиуса действия. Ряд отечественных образцов можно отнести к этому классу БПЛА. Их масса варьируется в пределах 50–100 килограммов. К ним относится: Т92М «Чибис», ZALA 421-09,

«Дозор-2», «Дозор-4», «Пчела-1Т».

Средние БПЛА. Взлетная масса средних БПЛА лежит в диапазоне от 100 до 300 килограммов. Они предназначены для применения на дальностях 150–1000 километров. В этом классе: М850 «Астра», «Бином», Ла-225 «Комар», Т04, Е22М «Берта», «Беркут», «Иркут-200».

Среднетяжелые БПЛА. Этот класс имеют схожую с БПЛА предыдущего класса дальность применения, но обладают несколько большей взлетной массой - от 300 до 500 килограммов.

К этому классу следует отнести: «Колибри», «Данэм», «Дань-Барук», «Аист» («Юлия»), «Дозор-3».

Тяжелые БПЛА среднего радиуса действия. Данный класс включает БПЛА полетной массой от 500 и более килограммов, предназначены для применения на средних дальностях 70–300 километров. В классе тяжлых следующие: Ту-243 «Рейс-Д», Ту-300, «Иркут-850», «Нарт» (А-03).

Тяжелые БПЛА большой продолжительности полета. Достаточно востребованная за рубежом категория беспилотных аппаратов, к которой относятся американские БПЛА Predator, Reaper, GlobalHawk, израильские Heron, Heron TP. В России образцы практически отсутствуют: «Зонд-3M», «Зонд-2», «Зонд-1», беспилотные авиационные системы Сухого («БасС»), в рамках которой создается роботизированный авиационный комплекс (РАК).

Беспилотные боевые самолеты (ББС). В настоящее время в мире активно ведутся работы по созданию перспективных БПЛА, имеющих возможность нести на борту оружие и предназначенных для ударов по наземным и надводным стационарным и подвижным целям в условиях сильного противодействия сил ПВО противника. Они характеризуются дальностью действия около 1500 километров и массой от 1500 килограммов.

На сегодняшний день в России в классе ББС представлено два проекта: «Прорыв-У», «Скат» .

На практике для аэрофотосъемки, как правило, применяются БПЛА весом до 10–15 килограммов (микро-, мини-БПЛА и легкие БПЛА). Это связано с тем, что при увеличении взлетного веса БПЛА растет сложность его разработки и, cоответственно, стоимость, но снижается надежность и безопасность эксплуатации. Дело в том, что при посадке БПЛА выделяется энергия E = mv2 / 2, а чем больше масса аппарата m, тем больше его посадочная скорость v, то есть выделяемая при посадке энергия очень быстро растет с ростом массы. А эта энергия может повредить как сам БПЛА, так и находящееся на земле имущество.

Беспилотный вертолет и мультикоптер лишены этого недостатка. Теоретически, такой аппарат можно посадить со сколь угодно малой скоростью сближения с Землей. Однако беспилотные вертолеты слишком дороги, а коптеры пока не способны летать на большие расстояния, и применяются только для съемки локальных объектов (отдельных зданий и сооружений).

Рис. 1. БПЛА Mavinci SIRIUS Рис. 2. БПЛА Geoscan 101

ПРЕИМУЩЕСТВА БПЛА

Превосходством БПЛА перед пилотируемыми воздушными судами является, прежде всего, стоимость производства работ, а также значительное уменьшение количества регламентных операций. Само отсутствие человека на борту самолета значительно упрощает подготовительные мероприятия для проведения аэрофотосъемочных работ.

Во-первых, не нужен аэродром, даже самый примитивный. Беспилотные летательные аппараты запускаются или с руки, или с помощью специального взлетного устройства - катапульты.

Во-вторых, особенно при использовании электрической двигательной схемы, отсутствует необходимость в квалифицированной технической помощи для обслуживания летательного аппарата, не так сложны мероприятия по обеспечению безопасности на объекте работ.

В-третьих, отсутствует или намного увеличен межрегламентный период эксплуатации БПЛА по сравнению с пилотируемым воздушным судном.

Данное обстоятельство имеет большое значение при эксплуатации аэрофотосъемочного комплекса в удаленных районах нашей страны. Как правило, полевой сезон аэрофотосъемочных работ короток, каждый погожий день необходимо использовать для производства съемки.

УСТРОЙСТВО БПЛА

две основные схемы компоновки БПЛА: классическая (по схеме «фюзеляж+крылья+хвост»), к которой относится, например БПЛА «Орлан-10», Mavinci SIRIUS (рис. 1) и др., и «летающее крыло», к которой относятся Geoscan101 (рис. 2), Gatewing X100 , Trimble UX5 и др.

Основными частями беспилотного аэрофотосъемочного комплекса являются: корпус, двигатель, бортовая система управления (автопилот), наземная система управления (НСУ) и аэрофотосъемочное оборудование.

Корпус БПЛА изготавливают излегкого пластика (например, углепластика или кевлара), чтобы защитить дорогостоящую фотоаппаратуру и средства управления и навигации, а его крылья - из пластика или экструдированного пенополистирола (EPP). Этот материал легок, достаточно прочен и не ломается при ударе. Деформированную деталь из ЕРР зачастую можно восстановить подручными средствами.

Легкий БПЛА с посадкой на парашюте может выдержать несколько сотен полетов без ремонта, который, как правило, включает замену крыльев, элементов фюзеляжа и др. Производители стараются удешевить части корпуса, подверженные износу, чтобы расходы пользователя на поддержа-БПЛА в рабочем состоянии были минимальными.

Надо отметить, что наиболее дорогостоящие элементы аэрофотосъемочного комплекса, наземная система управления, авионика, программное обеспечение, - вообще не подвержены износу.

Силовая установка БПЛА можетбыть бензиновой или электрической. Причем, бензиновый двигатель обеспечит намного более продолжительный полет, так как в бензине, в расчете на килограмм, запасено в 10–15 раз больше энергии, чем мож-но сохранить в самом лучшем аккумуляторе. Однако такая силовая установка сложна, менее надежна и требует значительного времени для подготовки БПЛА к старту. Кроме того, беспилотный летательный аппарат с бензиновым двигателем крайне сложно перевозить к месту работ на самолете. Наконец, он требует от оператора высокой квалификации. Поэтому бензиновый БПЛА имеет смысл применять только в тех случаях, когда необходима очень большая продолжительность полета - для непрерывного мониторинга, для обследования особо удаленных объектов.

Электрическая двигательная установка, напротив, очень нетребовательна к уровню квалификации обслу-живающего персонала. Современные аккумуляторные батареи могут обеспечить длительность непрерывного полета свыше четырех часов. Обслуживание электрического двигателя совсем несложно. Преимущественно это только защита от влаги и грязи, а также проверка напряжения бортовой сети, что осуществляется с наземной системы управления. Зарядка аккумуляторов производится от бортовой сети сопровождающего автомобиля или от автономного электрогенератора. Бесколлекторный электрический двигатель БПЛА практически не изнашивается.

Автопилот -с инерциальной системой (рис. 3) - наиболее важный элемент управления БПЛА.

Автопилот весит всего 20–30 граммов. Но это очень сложное изделие. В автопилоте, кроме мощного процессора, установлено множество датчиков - трехосевые гироскоп и акселерометр (а иногда и магнитометр), ГЛО-НАСС/GPS-приемник, датчик давления, датчик воздушной скорости. С этими приборами беспилотный летательный аппарат сможет летать строго по заданному курсу.

Рис. 3. АвтопилотMicropilot

В БПЛА имеется радиомодем, необходимый для загрузки полетного задания, передачи в наземную систему управления телеметрических данных о полете и текущем местоположении на участке работ.

Наземная система управления

(НСУ) -это планшетный компьютерили ноутбук, оснащенный модемом для связи с БПЛА. Важная часть НСУ - программное обеспечение для планирования полетного задания и отображения хода его выполнения.

Как правило, полетное задание составляется автоматически, по заданному контуру площадного объекта или узловым точкам линейного объекта. Кроме того, существует возможность проектирования полетных маршрутов, исходя из необходимой высоты полета и требуемого разрешения фотоснимков на местности. Для автоматического выдерживания заданной высоты полета есть возможность учесть в полетном задании цифровую модель местности в распространенных форматах.

Во время полета на картографической подложке монитора НСУ отображается положение БПЛА и контуры снимаемых фотографий. Оператор имеет возможность во время выполнения полета оперативно перенацелить БПЛА на другой район посадки и даже оперативно посадить беспилотник с «красной» кнопки наземной системы управления. По команде с НСУ могут быть запланированы и другие вспомогательные операции, например - выброс парашюта.

Кроме обеспечения навигации и обеспечения полета автопилот должен управлять фотоаппаратом, чтобы получать снимки с заданным межкадровым интервалом (как только БПЛА пролетит нужное расстояние от предыдущего центра фотографирования). Если заранее рассчитанный межкадровый интервал не выдерживается стабильно, приходится настраивать время срабатывания затвора с таким расчетом, чтобы даже при попутном ветре продольное перекрытие было достаточным.

Автопилот должен регистрировать координаты центров фотографирования геодезического спутникового приемника ГЛОНАСС/GPS, чтобы программа автоматической обработки снимков смогла построить модель быстро и привязать ее к местности. Требуемая точность определения координат центров фотографирования зависит от технического задания к выполнению аэрофотосъемочных работ.

Аэрофотосъемочное оборудование на БПЛА устанавливается в зависимости от его класса и цели использования.

На микро- и мини-БПЛА устанавливаются компактные цифровые фотокамеры, комплектуемые сменными объективами с постоянным фокусным расстоянием (без трансфокатора или zoom-устройства) весом 300–500 граммов. В качестве таких камер в настоящее время используются фотоаппараты SONY NEX-7

с матрицей 24,3 МП, CANON600D матрицей 18,5 МП и подобные им. Управление срабатыванием затвора и передача сигнала от затвора в спутниковый приемник производится с помощью штатных или незначительно доработанных электрических разъемов фотоаппарата.

На легкие БПЛА малого радиуса действия устанавливаются зеркальные фотокамеры с большим размером светочувствительного элемента, например CanonEOS5D(размер сенсора 36×24 мм) , NikonD800 (матрица 36,8 МП (размер сенсора 35,9×24 мм)), Pentax645D(CCD-сенсор 44×33 мм, матрица 40 МП) и им подобные, весом 1,0–1,5 килограмма.

Рис. 4. Схема размещения аэроснимков (голубые прямоугольники с подписями номеров)

ВОЗМОЖНОСТИ БПЛА

Согласно требованиям документа «Основные положения по аэрофотосъемке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов» ГКИНП-09-32-80 носитель аэрофотосъемочной аппаратуры должен предельно точно следовать проектному положению маршрутов аэрофотосъемки, выдерживать заданный эшелон (высоту фотографирования), обеспечивать требования по соблюдению предельных отклонений по углам ориентирования фотокамеры - наклон, крен, тангаж. Кроме того, навигационная аппаратура должна обеспечивать точное время срабатывания фотозатвора и определять координаты центров фотографирования.

Выше указывалась аппаратура, интегрированная в автопилот: это микробарометр, датчик воздушной скорости, инерциальная система, навигационная спутниковая аппаратура. По проведен-ным испытаниям (в частности, БПЛА Geoscan101) были установлены следующие отклонения реальных параметров съемки от заданных:

Уклонения БПЛА от оси маршрута - в диапазоне 5–10 метров;

Уклонения высот фотографирования - в диапазоне 5–10 метров;

Колебание высот фотографирования смежных снимков - не более

Возникающие в полете «елочки» (развороты снимков в горизонтальной плоскости) обрабатываются автоматизированной системой фотограмметрической обработки без заметных негативных последствий.

Фотоаппаратура, устанавливаемая на БПЛА, позволяет получить цифровые изображения местности с разрешением лучше 3 сантиметров на один пиксель. Применение коротко-, средне-, и длиннофокусных фотообъективов определяется ха-рактером получаемых готовых мате-риалов: будь это модель рельефа или ортофотоплан. Все расчеты производятся так же, как и в «большой» аэрофотосъемке.

Применение двухчастотной ГЛО-НАСС/GPSспутниковой геодезической системы для определения координат центров снимков позволяет в процессе постобработки получить координаты центров фотографирования с точностью лучше 5 сантиметров, а применение метода PPP(PrecisePointPositioning) - позволяет определять координаты центров снимков без использования базовых станций или на значительном удалении от них.

Конечная обработка материалов аэрофотосъемки может служить объективным критерием оценки качества выполненной работы. Для иллюстрации можно рассмотреть данные об оценке точности фотограмметрической обработки материалов аэрофотосъемки с БПЛА, выполненной в ПО «PhotoScan» (производства фирмы Agisoſt, г. СанктПетербург) по контрольным точкам (табл. 2).

Номера точек	Ошибки по осям координат, м				Абс, пикс	Проекции
(ΔD)2= ΔХ2+ ΔY2+ ΔZ2

ПРИМЕНЕНИЕ БПЛА

В мире, а в последнее время и в России, беспилотные летательные аппараты применяются в геодезических изысканиях при строительстве , для составления кадастровых планов промышленных объектов, транспортной инфраструктуры, поселков, дачных массивов, в маркшейдерском деле для определения объемов горных выработок и отвалов, при учете движения сыпучих грузов в карьерах, портах, горнообогатительных комбинатах, для создания карт, планов и 3D-моделей городов и предприятий.

3. Цепляева Т.П., Морозова О.В. Этапы развития беспилотных летательных аппаратов. М., «Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии», № 42, 2009.

Здравствуйте!

Сразу хочу сказать, что поверить в это сложно, почти невозможно во всём виноват стереотип, но попытаюсь изложить это понятно и аргументировать конкретными испытаниями.

Моя статья предназначается для людей, связанных, с авиацией или тем кому интересна авиация.

В 2000 году, возникла идея, траектория движения механической лопасти по окружности с разворотом на своей оси. Как изображено на Рис.1.

И так представим, лопасть (1), (плоская прямоугольная пластина, вид сбоку) вращаясь по окружности (3) разворачивается на своей оси (2) в определённой зависимости, на 2 градуса вращения по окружности, 1 градус разворота на своей оси (2). В результате мы имеем изображенную на Рис.1 траекторию движения лопасти (1). А теперь представим, что лопасть находится в текучей среде, в воздухе или воде, при таком движении происходит следующее, двигаясь в одну сторону (5) по окружности, лопасть имеет максимальное сопротивление текучей среде, а двигаясь в другую сторону (4) по окружности, имеет минимальное сопротивление текучей среде.

Это и есть принцип работы движителя, осталось изобрести механизм исполняющий траекторию движения лопасти. Этим я и занимался с 2000 по 2013 год. Механизм назвал ВРК, расшифровывается как вращающееся разворачивающееся крыло. В данном описании крыло, лопасть, и пластина имеют одинаковое значение.

Создал свою мастерскую и начал творить, варианты пробовал разные, приблизительно в 2004-2005 получил следующий результат.

Рис. 2

Рис. 3

Сделал тренажёр для проверки подъёмной силы ВРК Рис.2. ВРК выполнен трёх лопастным, лопасти по внутреннему периметру имеют натянутую красную плащевую ткань, смысл тренажера преодолеть силу тяжести в 4 кг. Рис.3. Безмен я крепил к валу ВРК. Результат Рис.4:

Рис. 4

Тренажёр с легкостью поднял этот груз, был репортаж по местному телевидению ГТРК Бира, это кадры из этого репортажа. Потом добавил скорость и отрегулировал на 7 кг., тренажер поднял и этот груз, после этого попытался добавить ещё скорость, но механизм не выдержал. Поэтому судить об эксперименте могу по этому результату, хотя он и не окончательный, а в цифрах это выглядит так:

На клипе изображен тренажёр для испытания подъёмной силы ВРК. На ножках, шарнирно закреплена горизонтальная конструкция, с одной стороны установлено ВРК с другой привод. Привод – эл. двигатель 0,75кВт, КПД эл. двигателя 0,75% то есть фактически двигатель выдаёт 0,75*0,75=0,5625КВт, нам известно что 1л.с=0,7355кВт.

Перед включением тренажера я безменом взвешиваю вал ВРК, вес составляет 4кг. Это видно из клипа, после репортажа я изменил передаточное число, добавил скорость и добавил вес, в итоге тренажер поднял 7 килограмм, после при увеличении веса и оборотов, он не выдержал. Вернёмся к расчётам по факту, если 0,5625кВт поднимает 7 кг то 1л.с=0,7355кВт поднимет 0,7355кВт/0,5625КВт=1,3 и 7*1,3=9,1кг.

Движитель ВРК при испытании показал вертикальную подъёмную силу 9,1кг/на одну лошадиную силу. К примеру у вертолёта подъёмная сила в два раза меньше. (сравниваю технические характеристики вертолётов, где максимальная взлётная масса на мощность двигателя составляет 3,5-4 кг./на 1л.с., у самолёта она составляет 8 кг./на 1 л.с.). Хочу заметить, что это не окончательный результат, для испытаний, ВРК необходимо сделать в заводских условиях и на стенде с точными приборами, определить подъёмную силу.

Движитель ВРК, имеет техническую возможность, изменять направление движущей силы на 360 градусов, это позволяет осуществлять вертикальный взлёт и переходить на движение по горизонтали. В этой статье я не останавливаюсь на этом вопросе, это изложено в моих патентах.

Получил 2 патента за ВРК Рис.5, Рис.6, но сегодня они не действуют за неуплату. Но всей информации для создания ВРК в патентах нет.

Рис. 5

Рис. 6

Теперь самое сложное, у всех сложился стереотип о существующих летательных аппаратах, это самолёт и вертолёт (я не беру примеры на реактивной тяге или ракеты).

ВРК – обладая преимуществом перед винтом такими как, более высокая движущая сила и изменением направления движения на 360 градусов, позволяет создавать совершенно новые летательные аппараты различного назначения, которые будут вертикально взлетать с любой площадки и плавно переходить в горизонтальное движение.

По сложности производства, летательные аппараты с ВРК не сложнее автомобиля, назначение летательных аппаратов может быть самое различное:

• Индивидуальные, надел на спину, и полетел как птица;
• Семейный вид транспорта, на 4-5 чел, Рис.7;
• Муниципальный транспорт: скорая помощь, полиция, администрация, пожарная, МЧС и т.п., Рис.7;
• Аэробусы для периферийного, и междугороднего сообщения, Рис.8;
• Летательный аппарат, взлетающий вертикально на ВРК, переходящие на реактивные двигатели, Рис. 9;
• И любые летательные аппараты для всевозможных задач.

Рис. 7

Рис. 8

Рис. 9

Вид у них и принцип полёта, сложен к восприятию. Кроме летательных аппаратов ВРК может быть использован как движитель для плавательных аппаратов, но этой темы мы здесь не касаемся.

ВРК это целое направление, с которым мне одному не справиться, хочется надеяться что это направление потребуется в России.

Получив результат 2004-2005 году, я был окрылён и надеялся, что быстро донесу свои мысли до специалистов, но пока этого не случилось, все годы делал новые варианты ВРК, применял разные кинематические схемы, но результат испытаний был отрицательным. В 2011 году, повторил вариант 2004-2005 года, эл. двигатель включил через инвертор, этим обеспечил плавный пуск ВРК, правда, механизм ВРК выполнил из доступных мне материалов по упрощённому варианту, поэтому максимальную нагрузку дать не могу, отрегулировал на 2 кг.

Медленно поднимаю обороты эл. двигателя, в результате ВРК показывает бесшумный плавный взлёт.

Полный клип последнего испытания:

На этой оптимистичной ноте прощаюсь с Вами.

С уважением, Кохочев Анатолий Алексеевич.

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.»

Однако, учитывая, что программа создания роботизированных боевых комплексов в России засекречена, вполне возможно, что огласка в СМИ и не была нужна, т.к., возможно, проводились боевые испытания перспективных образцов робототехники.

Попробуем проанализировать открытую информацию о том, какими боевыми роботами Россия располагает в данное время. Первую часть статьи начнем с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Ка-37 - российский беспилотный летательный аппарат (беспилотный вертолёт) предназначенный для аэрофотосьёмки, трансляции и ретрансляции теле- и радиосигналов, проведения экологических экспериментов, доставки медикаментов, продуктов и почты при оказании экстренной помощи в процессе ликвидации аварий и катастроф в труднодоступных и опасных для человека местах.

Назначение

• Многоцелевой беспилотный вертолет
• Первый полёт: 1993

Технические характеристики

• Диаметр несущего винта: 4,8 м
• Длина фюзеляжа: 3,14 м
• Высота с вращ. винтами: 1,8 м
• Масса Макс. взлётная 250 кг
• Двигатель: П-037 (2х24,6 кВт)
• Крейсерская скорость: 110 км/ч
• Макс. скорость: 145 км/ч
• Радиус действия: 20 км
• Дальность полёта: ~100 км
• Практический потолок: 3800 м

Ка-137 - разведывательный БПЛА (вертолёт). Первый полёт совершил в 1999 году. Разработал: ОКБ Камова. Беспилотный вертолёт Ка-137 выполнен по соосной схеме. Шасси четырёхопорное. Корпус имеет шарообразную форму с диаметром 1,3 м.

Оборудованный спутниковой навигационной системой и цифровым автопилотом Ка-137 движется по заранее намеченному маршруту автоматически и выходит в заданное место с точностью до 60 м. В интернете получил неофициальное прозвище «Пепелац» по аналогии с летательным аппаратом из фильма «Кин-дза-дза!».

Технические характеристики

• Диаметр главного винта: 5,30 м
• Длина: 1,88 м
• Ширина: 1,88 м
• Высота: 2,30 м
• Масса:
  • пустого: 200 кг
  • максимальная взлётная: 280 кг
• Тип двигателя 1 ПД Hirht 2706 R05
• Мощность: 65 л. с.
• Скорость:
  • максимальная: 175 км/ч
  • крейсерская: 145 км/ч
• Практическая дальность: 530 км
• Продолжительность полёта: 4 ч
• Потолок:
  • практический: 5000 м
  • статический: 2900 м
• максимальная: 80 кг

ПС-01 Комар - оперативный беспилотный самолёт, дистанционно-пилотируемый аппарат.

Первый полет совершил в 1980 году, разработан в ОСКБЭС МАИ (Отраслевое специальное конструкторское бюро МАИ). Построено три образца аппарата. На аппарате была разработана схема кольцевого оперения с толкающим винтом и рулями, размещенными внутри кольца, которая впоследствии была применена при создании серийного комплекса типа Шмель-1.

Конструктивные особенности ДПЛА – применение складывающихся крыльев и модульная конструкция фюзеляжа. Крылья аппарата складывались таким образом, что в собранном (транспортировочном) виде самолет размещался в контейнере 2,2x1x0,8 м. Из транспортировочной конфигурации в полетную самолет “Комар” приводился за 3-5 с при помощи шарниров с самозащелкивающимися фиксаторами крайних положений всех складывающихся элементов.

Фюзеляж ДПЛА имел отделяемый головной модуль с тремя быстродействующими замками, которые обеспечивали простую смену модулей. Это сокращало время замены модуля с целевой нагрузкой, время для загрузки самолета ядохимикатами или средствами биологической защиты сельскохозяйственных площадей.

Технические характеристики

• Нормальная взлётная масса, кг 90
• Максимальная скорость у земли, км/ч 180
• Практическая дальность полёта с нагрузкой, км 100
• Длина самолёта, м 2,15
• Размах крыла, м 2.12

Разведывательный БПЛА. Первый полёт совершил в 1983 году. Работы по созданию мини-БПЛА начаты в ОКБ им. А. С. Яковлева в 1982 году на основе опыта изучения боевого применения израильских БПЛА в войне 1982 г. В 1985 г началась разработка БПЛА «Шмель-1» с четырёхопорным шасси. Лётные испытания БПЛА «Шмель-1» в варианте, оснащённом телевизионным и ИК оборудованием, начались в 1989 г. Аппарат рассчитан на 10 запусков, хранится и транспортируется в сложенном виде в стеклопластиковом контейнере. Оснащён сменными комплектами разведывательной аппаратуры, в состав которых входят телевизионная камера, тепловизионная камера, установленные на гиростабилизированной подфюзеляжной платформе. Способ посадки парашютный.

Технические характеристики

• Размах крыла, м 3.25
• Длина, м 2.78
• Высота, м 1.10
• Масса, кг 130
• Тип двигателя 1 ПД
• Мощность, л.с. 1 х 32
• Крейсерская скорость, км/ч 140
• Продолжительность полёта, ч 2
• Практический потолок, м 3000
• Минимальная высота полёта, м 100

«Шмель-1» послужил прототипом для более совершенной машины “Пчела-1Т” с которой внешне практически не различим.

Пчела-1Т

Пчела-1Т - советский и российский разведывательный БПЛА. С помощью комплекса осуществляется оперативное взаимодействие со средствами огневого поражения РСЗО «Смерч», «Град», ствольной артиллерии, ударных вертолётов в условиях огневого и радиоэлектронного противодействия.

Старт осуществляется с помощью двух твердотопливных ускорителей с короткой направляющей, размещённой на гусеничном шасси боевой машины десанта. Посадка производится на парашюте с амортизирующим надувным мешком, снижающим ударные перегрузки. В качестве силовой установки на ДПЛА «Пчела-1» применяется двухтактный двухцилиндровый двигатель внутреннего сгоранияП-032. Комплекс «Строй-П» с ДПЛА «Пчела-1Т», созданный в 1990-м ОКБ А.С. Яковлева, предназначен для круглосуточного наблюдения объектов и передачи их телевизионного или тепловизионного изображения в реальном масштабе времени на наземный пункт управления. В 1997 году комплекс принят на вооружение Вооружённых сил Российской Федерации. Ресурс: 5 вылетов.

Технические характеристики

• Размах крыла, м: 3.30
• Длина, м: 2.80
• Высота, м: 1.12
• Масса, кг: 138
• Тип двигателя: поршневой
• Мощность, л.с.: 1 х 32
• Радиус действия комплекса, км: 60
• Диапазон высот полёта над уровнем моря, м: 100-2500
• Скорость полёта, км/ч: 120-180
• Взлётный вес ДПЛА, кг: до 138
• Способ управления:
  • автоматический полёт по программе
  • дистанционное ручное управление
• Погрешность измерения координат ДПЛА:
  • по дальности, м: не более 150
  • по азимуту, град: не более 1
• Высота старта над уровнем моря, м: до 2 000
• Диапазон высот оптимального ведения разведки над подстилающей поверхностью, м: 100-1000
• Угловая скорость разворота ДПЛА, град/с: не менее 3
• Время развёртывания комплекса, мин: 20
• Поле зрения ТВ камеры по тангажу, град: 5 - −65
• Продолжительность полёта, ч: 2
• Количество взлёто - посадок (применения для каждого ДПЛА): 5
• Диапазон рабочих температур комплекса, °С: −30 - +50
• Время обучения обслуживающего персонала, ч: 200
• Ветер при старте ДПЛА, м/с: не более 10
• Ветер при посадке ДПЛА, м/с: не более 8

Ту-143 «Рейс» - разведывательный беспилотный летательный аппарат (БПЛА)

Предназначен для ведения тактической разведки в прифронтовой полосе путём фото- и телеразведки площадных целей и отдельных маршрутов, а также наблюдением за радиационной обстановкой по маршруту полёта. Входит в состав комплекса ВР-3. По окончании полёта Ту-143 разворачивался по программе и возвращался обратно в зону посадки, где после остановки двигателя и манёвра «горка» осуществлялась посадка с помощью парашютно-реактивной системы и шасси.

Применение комплекса отрабатывалось в 4-м Центре боевого применения ВВС. В 1970-1980-х годах было выпущено 950 штук. В апреле 2014 года Вооружённые силы Украины расконсервировали беспилотники, оставшиеся от СССР, и провели их испытания, после чего началось их боевое применение на территории Донецкой и Луганских областей.

• Модификация Ту-143
• Размах крыла, м 2.24
• Длина, м 8.06
• Высота, м 1.545
• Площадь крыла, м2 2.90
• Масса, кг 1230
• Тип двигателя ТРД ТРЗ-117
• Тяга, кгс 1 х 640
• Ускоритель СПРД-251
• Максимальная скорость, км/ч
• Крейсерская скорость, км/ч 950
• Практическая дальность действия, км 180
• Время полета, мин 13
• Практический потолок, м 1000
• Минимальная высота полета, м 10

«Скат» - разведывательный и ударный беспилотный летательный аппарат, разрабатываемый ОКБ Микояна и Гуревича и ОАО «Климов». Впервые был представлен на авиасалоне МАКС-2007 в качестве полноразмерного макета, предназначенного для отработки конструкторско-компоновочных решений.

По заявлению генерального директора РСК «МИГ» Сергея Короткова, разработка беспилотного ударного летательного аппарата «Скат» прекращена. Решением Министерства обороны России по результатам соответствующего тендера головным разработчиком перспективного ударного БЛА избрана АХК «Сухой». Однако задел по «Скату» будет использован при разработке «семейства» БЛА «Сухого», и РСК «МИГ» будет принимать участие в этих работах. Проект был приостановлен в связи с отсутствием финансирования. 22 декабря 2015 года в интервью (газете Ведомости) с генеральным директором РСК “МиГ” Сереем Коротковым было сказано, что работы по “Скату” продолжаются. Работа идёт совместно с ЦАГИ. Финансирование разработки осуществляет Минпромторг РФ.

Назначение

• Ведение разведки
• Нанесение ударов по наземным целям авиабомбами и управляемыми ракетами (Х-59)
• Уничтожение радиолокационных систем ракетами (Х-31).

Технические характеристики

• Длина: 10,25 м
• Размах крыла: 11,50 м
• Высота: 2,7 м
• Шасси: трёхопорное
• Максимальная взлетная масса: 20000 кг
• Двигатель: 1 × ТРДД РД-5000Б с плоским соплом
• Тяга: бесфорсажная: 1 × 5040 кгс
• Тяговооружённость: при максимальной взлетной массе: 0,25 кгс/кг

Лётные характеристики

• Максимальная скорость на большой высоте: 850 км/ч (0,8 М)
• Дальность полёта: 4000 км
• Боевой радиус: 1200 км
• Практический потолок: 15000 м

Вооружение

Точки подвески: 4, во внутренних бомбоотсеках

Варианты подвески:

2 × Х-31А «воздух-поверхность»

2 × Х-31П «воздух-РЛС»

2 × КАБ -250 (250 кг)

2 × КАБ-500 (500 кг)

Предназначен для наблюдения, целеуказания, корректировки огня, оценки ущерба. Эффективен в проведении аэрофото- и видеосъемки на небольшом удалении. Производится ижевской компанией «ZALA AERO GROUP» под руководством Захарова А. В.

Беспилотный летательный аппарат разработан по аэродинамической схеме «летающее крыло» и состоит из планера с системой автоматического управления автопилотом, органов управления и силовой установки, бортовой системы питания, системы посадки на парашюте и съемных блоков целевой нагрузки. Для того, чтобы самолет не терялся в позднее время суток, на корпусе установлены миниатюрные светодиодные светильники, требующие малого потребления энергии. Запускается ZALA 421-08 с рук. Метод посадки - автоматически с парашютом.

Характеристики:

• Радиус действия видео/радиоканала 15 км / 25 км
• Продолжительность полета 80 мин
• Размах крыла БЛА 810 мм
• Длина БЛА 425 мм
• Максимальная высота полета 3600 м
• Запуск за корпус БЛА или катапульта
• Посадка – парашют/в сеть
• Тип двигателя – электрический тянущий
• Скорость 65-130 км/ч
• Максимальная взлетная масса 2,5 кг
• Масса целевой нагрузки 300 г
• Навигация ИНС с коррекцией GPS/ГЛОНАСС, радиодальномер
• Целевые нагрузки Тип «08»
• Планер – цельное крыло
• АКБ – 10000 мАч 4S
• Максимально допустимая скорость ветра 20 м/с
• Диапазон рабочих температур -30°C…+40°C
(5 голосов, средний: 5,00 из 5)

1 136

Б еспилотные летательные аппараты, или БПЛА, в международной практике обозначаются англоязычной аббревиатурой UAV (Unmanned Aerial Vehicle ). В настоящее время номенклатура этого типа систем достаточно разнообразна и находит все более широкое распространение. В статье приводятся основные направления развития и классификация БПЛА морского назначения. Публикация завершает серию статей о необитаемых системах военного назначения, состоящих на вооружении современных ВМС зарубежных стран.

Основные направления развития БПЛА

Использование военных БПЛА над морем осуществляется как с кораблей, так и с наземных опорных пунктов. Зарубежными экспертами определены следующие направления развития беспилотных летательных аппаратов:

• гибкость: среди военных БПЛА, только часть ориентирована для выполнения исключительно морских миссий. Большинство беспилотников, предназначенных для действий над морем, при необходимости, путем изменения полезной нагрузки или системы привода, пригодны также для использования над сушей. За исключением моделей на аккумуляторных батареях большая часть военных БПЛА морского назначения используют военное авиационное топливо, а в некоторых случаях, по выбору, также корабельное дизельное топливо.

• автономия: в принципе каждый БПЛА может управляться дистанционно. Превалирующим направлением развития, однако, считается разработка автономно действующих систем. Прежде всего, большие БПЛА со значительной продолжительностью полета должны завершать свою миссию самостоятельной посадкой на аэродром взлета.
• применение отрядов, или групп (тактика роя): согласно некоторым сценариям сотни малых или микро БПЛА должны самостоятельно поддерживать связь между собой с целью выполнения скоординированных задач. Использование отрядов БПЛА призвано перегружать и преодолевать систему обороны противника.
• взаимодействие систем разного типа: БПЛА будут преимущественно применяться в сочетании с пилотируемыми системами (Manned / Un-Manned Teaming — MUM-T ). Например, пилотируемый самолет с целью обнаружения и захвата цели высылает вперед БПЛА в качестве средства разведки. В дальнейшем пилот самолета поражает цель дистанционным оружием, не заходя в зону действия ПВО противника. Другим вариантом является взаимное автономное или полу-автономное оперирование БПЛА с наземными, надводными или подводными необитаемыми системами (Un-Manned / Un-Manned Teaming, UM-UM-T ).

• глобализация: помимо США, самой активной страной в секторе развития, производства и экспорта БПЛА считается Китай. Согласно некоторым оценкам, Пекин с 2025 года станет ведущим экспортером военных БПЛА. Тем не менее, во всем мире растет число стран, производящих БПЛА военного или двойного назначения. В частности, все большее значение приобретают транснациональные проекты в Европе.

Классифицирование БПЛА может быть проведено в основном по двум параметрам: согласно их основного предназначения или по размеру и боевой эффективности (производительности). Ниже приводятся примеры принятых на вооружение и перспективных образцов военных БПЛА.

По задачам

Наиболее важными для морских беспилотных систем до сих пор остаются задачи разведки и мониторинга (Intelligence, Surveillance, Reconnaissance/рекогнаосцировка – ISR ). К ним добавляются выполнение вооруженных миссий и другие мероприятия по поддержке ВМС.

Разведывательные БПЛА

Использование малых и средних БПЛА с борта военных кораблей в качестве тактических разведчиков растет во всем мире. В одном ангаре для вертолета могут размещаться вплоть до трех БПЛА среднего размера. При поочередном использовании они способны гарантировать ведение практически непрерывного наблюдения.

Особенно успешной считается модель «Кемкоптер S-100» (Camcopter S-100 ) компании «Шибель» (Schiebel, Австрия). Этот БПЛА с 2007 года протестирован и принят на вооружение ВМС девяти стран.

Camcopter S-100 при весе 200 кг обеспечивает 6-часовую продолжительность полета, которая может быть увеличена до 10 часов с помощью дополнительных топливных баков. В стандартный набор полезной нагрузки входят оптико-электронные инфракрасные датчики (ЕO/IR ). Возможно их дополнение одной SAR-РЛС (РЛС с синтезированной апертурой) для наземного и морского наблюдения. Отмечается также, что БПЛА, в принципе, может вооружаться легкими многоцелевыми ракетами типа LMM (Lightweight Multirole Missile ). Ракеты изготавливаются французской компанией «Талес» (Thales) и предназначены для поражения легких морских и воздушных целей.

Проект беспилотного вертолета MQ-8B «Фаэ Скаут» (Fire Scout , Огненный скаут) запущен ВМС США в 2009 году. Аппарат весит 940 кг. В оперативном отношении система MQ-8 включает одну консоль управления (размещается на пилотируемом вертолете или корабле) и до трех БПЛА.

В первую очередь MQ-8B предназначен для использования на эсминцах, фрегатах и кораблях прибрежной морской зоны LCS (Littoral Combat Ship ). Одна машина имеет продолжительность полета до 8 часов и способна вести разведку и наблюдение в радиусе 110 морских миль от корабля-носителя. Полезная грузоподъемность составляет 270 кг. Сенсорное оборудование модели MQ-8B включает лазерное устройство обнаружения цели.

Данные целеуказания могут передаваться на корабли или летательные аппараты в режиме реального времени. Этот параметр прошел тестирование 22 августа 2017 года в водах у о. Гуам. Согласно заданию, один БПЛА MQ-8B управлял наведением на цель выпущенной с корабля противокорабельной ракетой «Гарпун». Как пояснил контр-адмирал Дон ГАБРИЭЛЬСОН (Don GABRIELSON), командующий 73 оперативным соединением ВМС США (Task Force 73 ), эта способность особенно ценна в водах архипелагов островов, где военные корабли редко имеют прямой визуальный контакт со своими целями.

В дополнение к EO/IR датчикам возможна установка SAR-РЛС для обнаружения и отслеживания воздушных и морских целей. Дополнительные модули полезной нагрузки обеспечивают также альтернативное использование MQ-8B. В числе вариантов применения БПЛА: ретрансляция сигналов связи, разведка морских мин и подводных лодок, управление ракетами с лазерным наведением, а также обнаружение радиоактивных, биологических и химических боевых веществ.

Боевое применение военных БПЛА

Различные страны стремятся к выполнению с помощью беспилотных систем задач аналогичных для истребителя-бомбардировщика. Так, в 2016 году завершил первый летный тест в ВМС Франции многонациональный европейский концептуальный самолет nEUROn. Прежде всего, проверялась пригодность модели, изготовленной с применением технологии «стелс», для выполнения задач над морем. В частности, дрон совершил посадку на участвовавший в испытаниях авианосец «Шарль де Голль».

Как ВМС Франции, так и ВМС Великобритании стремятся к приобретению боевого стелс-БПЛА, пригодного для базирования на авианосце. Вероятно, что эта способность получит реализацию в развиваемом Парижем и Лондоном совместном проекте беспилотной авиационной боевой системы будущего (Future Combat Air System, FCAS ). Как заявил в сентябре 2017 года главный технолог компании BAE Найджел УАЙТХЕД (Nigel WHITEHEAD), FCAS может поступить на вооружение около 2030 года и будет применяться совместно с пилотируемыми самолетами.

По оценкам западных экспертов, в секторе боевых БПЛА вперед значительно ушли ВС Китая. Разрабатываемый компанией «Авиэйшен Индастри Корпорейшн Чайна» (Aviation Industry Corporation China) самолет «Лицзянь» (Lijian , Острый меч) считается первым беспилотным стелс-самолетом за пределами зоны НАТО.

Размещенная внутри машины полезная нагрузка достигает, по оценкам, двух тонн. Десятиметровый реактивный самолет имеет размах крыла 14 м. Самолет предназначен для скрытного наблюдения за боевыми кораблями противника и нанесения первичного поражения важным целям, прикрытым поясом ПВО. Под такими целями аналитики понимают американские и японские корабли или военные базы. Предполагается, что ведется разработка авианосного варианта БПЛА.

Китайские неофициальные источники сообщают о вводе модели в эксплуатацию к 2020 году. По западным же оценкам, этот срок довольно оптимистичен, учитывая тот факт, что первый полет «Лицзянь» совершил только в 2013 году.

Профессиональный журнал «Джейн» в июле 2017 года сообщил о секретном китайском проекте, обозначенном как CH-T1. Беспилотный летательный аппарат длиной 5,8 м обладает «стелсподобными» свойствами и предназначен для полетов над морем на высоте в один метр. Это, как считается, должно позволять БПЛА не обнаруживать себя и гарантировать приближение к кораблю на расстояние до 10 морских миль. При общем весе дрона 3000 кг, вес полезной нагрузки оценивается в одну тонну. Предполагается, что она может состоять из противокорабельных ракет или торпед. Подробная информация о серийной готовности проекта неизвестна.

Беспилотники – заправщики

Первоначально, на рубеже 2020 года ВМС США планировали приступить к внедрению авианосных беспилотных боевых самолетов. Однако, после нескольких лет концептуальных исследований в 2016 году командованием ВМС принято решение о принятии на вооружение сначала реактивного беспилотного танкера MQ-25A «Стингрей» (Stingray , Скат). В качестве второстепенных задач для этого БПЛА фигурируют разведывательные полеты и использование в качестве коммуникационного ретранслятора.

Контракт на проектирование в 2018 году будет передан четырем конкурирующим компаниям. Начало серийной разработки ожидается в середине 2020-х годов. Шесть аппаратов «Стингрей» предусматривается интегрировать в каждую из авианосных авиационных эскадрилий ВМС США. Один БПЛА MQ-25A должен поддерживать до шести истребителей F/A-18. Это позволит увеличить их эффективную боевую дальность полета от 450 до 700 морских миль.

Классификация БПЛА по размеру и производительности

Малые и микро беспилотники

По мнению западных специалистов, беспилотные летательные аппараты малого размера наилучшим образом подходят для оперативного использования в составе отряда. ВМС США в 2016 году проверили концепцию технологии роя недорогих БПЛА (Low Cost WAV Swarming Technology, LOCUST ).

Девять аппаратов модели «Койот» (Coyote ) компании «Рейтеон» (Raytheon, США) после быстрого последовательного запуска с ракетной пусковой установки выполнили плановую автономную разведывательную миссию. В ходе ее проведения БПЛА координировали между собой направление полета, построение боевого порядка роя, дистанцию между машинами.

Использовавшаяся для запуска установка способна запустить в течение 40 сек. до 30 БПЛА. При этом, дрон имет 0,9 м в длину и весит девять килограмм. Время и дальность полета «Койота» составляют около двух часов и 110 морских миль соответственно. Предполагается, что подобные отряды могли бы использоваться в будущем для проведения наступательных операций. В частности, аналогичные БПЛА, снаряженные малыми зарядами ВВ, могли бы уничтожать сенсоры или бортовое вооружение вражеских кораблей и катеров.

Другим вариантом является система «Фулмар» (Fulmar ) от компания Thales. БПЛА имеет взлетный вес 20 кг, длину 1,2 м и размах крыла три метра.

Согласно публикациям, несмотря на небольшие размеры «Фулмар» показывает значительную оперативную производительность. Время выполнения миссии – до 12 час. Боевая дальность полета – 500 морских миль. Возможность ведения видеонаблюдения за целями на расстоянии до 55 морских миль. Аппарат пригоден к полетам при скорости ветра до 70 км в час.

Полет выполняется по выбору, либо в полностью автоматическом режиме, либо с использованием дистанционного управления. Как и многие малые БПЛА морского базирования «Фулмар» запускается катапультой, а после окончания миссии приниматься развернутой на палубе корабля сетью. Основными задачами модели являются ведение разведки и работа в качестве ретранслятора для организации связи. Сообщается, что боевое применение «Фулмар» пока не предусматриваются.

Основным преимуществом малых БПЛА считатеся возможность их задействования без длительной предварительной подготовки. В частности, «Фульмар» готов к использованию уже через 20 мин. Микро-БПЛА запускаются еще быстрее. По этой причине в 2016 году капитан-лейтенант ВМС США Кристофер КЕЙТЛИ (Christopher KIETHLEY) предложил иметь миниатюрные вертолеты на всех кораблях и подводных лодках. После сигнала «человек за бортом» задачей этих БПЛА должен стать немедленный поиск пропавшего человека, пока корабль делал разворот. Тихоокеанский флот США в настоящее время изучает реализацию этой концепции.

БПЛА среднего размера

Беспилотные летательные аппараты средних размеров используются, как правило, непосредственно с борта корабля-носителя. Например, 760 кг беспилотный вертолет VSR700 производства концерна «Эабас» (Airbus ). Летные испытания модели назначены на 2018 год. Начало серийного производства возможно в 2019 году. Ожидается, что БПЛА первоначально будет приобретаться для фрегатов ВМС Франции.

Состав полезной нагрузки общим весом 250 кг включает EO/IR датчики и РЛС. Дополнительными элементами могут быть гидролокационный буй для поиска подводных лодок или спасательные плоты. Продолжительность выполнение боевого задания – до 10 часов. В качестве преимуществ своей модели Airbus подчеркивает ее более высокую производительность по сравнению с «Кемкоптер S-100» и более низкую цену по сравнению с MQ-8.

В этой размерной категории имеются также реактивные БПЛА. Согласно данным информационного агентства «Фарс», стартующий с суши иранский дрон «Садек 1» (Sadegh 1 ) достигает сверхзвуковой скорости. Высота полета в ходе выполнения миссии составляет 7700 м. В дополнение к разведывательному оборудованию БПЛА несет также две ракеты типа воздух-воздух. Отмечается, что именно этот БПЛА, принятый на вооружение в 2014 году, часто провоцирует корабли и самолеты ВМС США в Персидском заливе.

Большие беспилотные летательные аппараты

К этой категории БПЛА относятся аппараты, которые с учетом размеров фюзеляжа, веса и несущей поверхности крыла, подобны пилотируемым машинам. Причем часто, размах крыльев беспилотников гораздо больше, чем у пилотируемых самолетов. Наиболее крупные БПЛА, как правило, обладают самой большой дальностью, высотой, а также продолжительностью полета.

• средневысотные с большой продолжительностью полета (Medium Altitude/Long Endurance, MALE );
• высотные с большой продолжительностью полета (High Altitude/Long Endurance, HALE ).

При этом, оба класса БПЛА, даже если они и применяются как морские системы, но из-за своих размеров применяются, главным образом, с наземных аэродромов.

Беспилотный морской разведчик ВМС США MQ-4C «Тритон» (Triton ) имеет практический потолок выполнения задач 16 000 м и, следовательно, относится к HALE классу. Имея взлетный вес 14 600 кг и размах крыла в 40 м, MQ-4C считается одним из крупнейших морских БПЛА. Радиус его применения составляет 2000 морских миль. Согласно информации, опубликованной в пресс-релизе ВМС США, в течение 24 часового задания один БПЛА охватывает площадь 2,7 млн. кв. миль. Это, примерно, соответствует площади Средиземного моря, включая прибрежные районы.

В сравнении с MQ-4C итальянский БПЛА Piaggio P.1HH Hammerhead относится к MALE классу. Фактически, этот БПЛА весом 6 000 кг, с размахом крыла 15,6 м является производной административного самолета P180 Avanti II. P.1HH.

Два турбовинтовых двигателя позволяют развивать максимальную скорость 395 узлов (730 км в час). На скорости 135 узлов (около 250 км в час) БПЛА готов вести 16-часовое барражирование на высоте 13 800 м. Максимальная дальность полета составляет 4 400 морских миль. Нормальный боевой радиус – 1500 морских миль.

Беспилотный самолет предназначен для выполнения разведывательных задач над землей или морем (мониторинг прибрежных вод или открытого океана). Хотя летные испытания еще идут, Объединенные Арабские Эмираты уже заказали восемь машин. Определенный интерес проявляют и ВС Италии.

Возможно ударное применение беспилотных систем классов MALE и HALE. Так, согласно данным руководства проекта, в 2017 году достиг стадии серийного производства китайский дрон CH-5 (MALE). Западные эксперты ставят этот факт под сомнение, поскольку беспилотник совершил свой первый дальний полет только в 2015 году.

Планер имеет длину 11 м, размах крыла – 21 м. Его конфигурация аналогична американскому БПЛА MQ-9 «Рипер» (Reaper , Жнец). Как заявил в июле 2017 года китайский военный эксперт Ван ЦЯН (Wang QIANG), модель будет играть значительную роль в обеспечении морской безопасности и разведке.

БПЛА обеспечивает ориентировочный эксплуатационный потолок в 7 000 м и может вмещать до 16 единиц оружия класса воздух-земля (полезная грузоподъемность – 600 кг). Боевой радиус, по разным источникам, составляет от 1 200 до 4 000 морских миль. Журнал «Джейн», цитируя китайских должностных лиц, сообщает, что CH-5, в зависимости от двигателя, может оставаться в воздухе от 39 до 60 час. Согласно данным производителя, корпорации «Чайна Аэроспейс Сайенс энд Технолоджи Корпорейнш» (China Aerospace Science and Technology Corporation, CASC), возможно скоординированное управление нескольких CH-5.

Семейства БПЛА

Все чаще возникают, так называемые, «семейства БПЛА» из специализированных дополняющих друг друга моделей. Примером служит серия «Растом» (Rustom , Воин), которая разрабатывается управлением исследований и развития ВС Индии.

Беспилотный аппарат MALE класса Rustom 1 имеет 5 м в длину и размах крыла – 8м. Его полезная грузоподъемность составляет 95 кг, практический потолок – 7 900 м, а продолжительность полета – 12 час.

Модель Rustom H – БПЛА класса HALE. Аппарат имеет длину 9,5 м, размах крыла – 20,6 м. Полезная нагрузка – 350 кг. Практический потолок – 10 600 м. Продолжительность полета – 24 час. В настоящее время на базе Rustom H разрабатывается разведывательный Rustom 2. Сообщается, что ВМС Индии первоначально приобретут 25 единиц разных версий Rustom.

Более сложным является индийский проект «Гхатак» (Ghatak) по разработке беспилотного истребителя-бомбардировщика невидимки. В настоящее время создается нелетная модель в масштабе 1:1. На этой модели пройдет тестирование радиолокационной подписи дрона, а также эффективность его радиолокационного отражения.

Техническую поддержку проекта Индия получает от Франции. Вместе с тем, индийское министерство обороны подчеркивает, что речь идет о развитии полностью отечественного проекта. Время первого полета дельтовидного прототипа с взлетной массой 15 тонн, в настоящее время не определено.

По материалам журнала «MarineForum»