Беспилотный летательный аппарат

Беспилотные летательные аппараты. Характеристики беспилотников

В представлении большинства людей, не имеющих отношения к авиации, беспилотные летательные аппараты представляют собой несколько усложненные версии радиоуправляемых моделей самолетов. В определенном смысле так оно и есть. Однако функции этих устройств в последнее время стали настолько разнообразными, что ограничиваться только таким взглядом на них больше нельзя.

Если говорить об автоматических летательных и космических дистанционно управляемых системах, то тема эта не нова. Другое дело, что в последнее десятилетие на них возникла определенная мода. По своей сути, советский челнок «Буран», совершивший космический полет без экипажа и благополучно приземлившийся в теперь уже далеком 1988 году, — тоже беспилотник. Фото поверхности Венеры и многие научные данные об этой планете (1965) также получены в автоматическом и телеметрическом режиме. И луноходы вполне соответствуют представлениям о беспилотной технике. И многие другие достижения советской науки в космической сфере. Откуда же возникла упомянутая мода? По всей видимости, она стала результатом опыта боевого применения подобной техники, а он был богатым.

Первоначально беспилотные летательные аппараты чаще всего использовались либо в качестве учебных мишеней, либо как самолеты-снаряды. Это было еще в первой трети XX века, и положение это сохранялось до самого конца столетия (не считая космических аппаратов). Потери авиации во Вьетнамской войне заставили руководство Пентагона задуматься о способах сокращения людских потерь. Те же соображения побудили приступить к разработке управляемых с земли авиационных средств конструкторов израильских фирм.

На начальном этапе развития этого класса аэротехники беспилотные летательные аппараты были неуправляемыми. Технологическая революция и развитие программных средств дали толчок для создания летающих роботов, работающих по заданному алгоритму. Иными словами, такой аппарат должен после запуска совершить полет по заданному маршруту на нужной высоте, зафиксировать на встроенное электронное регистрирующее оборудование информацию о наземной ситуации под крылом, прибыть вновь в начальную точку и совершить посадку. Возможен вариант трансляции данных в режиме реального времени на принимающий монитор по радиоканалу, но в течение всего рейда в процесс управления персонал, находящийся в пункте слежения, не вмешивается. При всех достоинствах такого подхода, он имеет существенный порок. Создать программу, которая могла бы учесть все возможные ситуации, невозможно. Тогда возник третий путь решения управленческой функции – телеметрический. Пилот находится на земле, наблюдает обстановку через встроенные камеры, ведет запись нужной информации и принимает решения так же, как пилот обычного самолета. Этот метод получил название дистанционно-пилотируемого. Он, кстати, используется и в игрушках-моделях с радиоуправлением, правда, довольно дорогих (они стоят сотни, а иногда и тысячи долларов).

Опыт применения новой техники получила Армия обороны Израиля (Цахал) во время войны 1973 года. Беспилотные летательные аппараты применялись для оперативной разведки, но большие размеры и вес видеоаппаратуры того времени сильно ограничивали возможности этого средства. Тем не менее именно в этой ближневосточной стране раньше всех поняли перспективность дистанционно управляемой авиации, что и сказалось на дальнейших успехах израильских конструкторов.

Разведкой область применения не ограничилась. Инженеры американского военно-промышленного комплекса пошли дальше. Помимо малоразмерников, они посчитали вполне логичным решением создание ударных роботизированных систем, и даже истребителей. Разумеется, эти машины должны быть большими, чтобы нести вооружения весом в сотни килограммов. Диапазон размеров расширялся и в противоположную сторону. Беспилотник с камерой наблюдения можно замаскировать под птицу или даже насекомое, работы в этом направлении уже ведутся, а главное препятствие на пути к успеху – несовершенство современных источников питания, которые должны были бы обеспечить возможность трехмерного перемещения образца в течение нескольких дней. Пока же «жучки» (в самом прямом смысле) летают на протяжении времени, измеряемом часами.

Оказались востребованными не только военные, но и мирные беспилотные летательные аппараты. Цены на них довольно высокие (в зависимости от комплектации и техничсеких возможностей БЛА может стоить от одной до десятков тысяч долларов), но экономически их использование выгодно. Разведка метеорологической обстановки, поиск пострадавших и потерявшихся в горах альпинистов, оценка ледовой обстановки, направления распространения огня при лесных пожарах, движения лавы во время извержения вулканов и многие другие задачи всегда выполнялись средствами авиации. Пилоты и техника подвергались риску, выполняя опасные полеты, а если принимать во внимание стоимость топлива и амортизации вертолетов и самолетов, то становится вполне понятно стремление использовать дистанционно управляемые или роботизированные аэросистемы.

Для охраны границ и контроля миграции сегодня также часто используются беспилотники. США имеют протяженную границу с Мексикой, откуда в страну пытаются незаконно проникнуть в лучшем случае рабочие-нелегалы, а в худшем – контрабандисты с грузом наркотиков. Подобные проблемы есть и у России, Туркмении, Казахстана и многих других государств. Неоценимую помощь в борьбе с браконьерством также могут оказать беспилотные летательные аппараты. Но их достоинства, такие как малошумность, низкая степень заметности, небольшие размеры, все же в большей степени привлекают оборонные ведомства стран во всем мире.

Военные беспилотники обнаружить в небе труднее, чем обычные самолеты или вертолеты. Во-первых, их можно сделать небольшими, а во-вторых, все технологии, обеспечивающие малую заметность на экране радара, применимы и для этого тактического средства. Но это еще не все. Если нужно, то такой летательный аппарат может иметь и вполне серьезные размеры. Главное достоинство перехватчика, работающего в роботизированном режиме, заключается в возможности совершать любые маневры не опасаясь, что летчик потеряет сознание из-за огромных перегрузок. Именно это обстоятельство побудило руководство американских ВВС сделать ставку на беспилотники. США вложили в разработки этого вида вооружений огромные средства, соизмеримые с ВВП некоторых государств. Сегодня трудно судить о результатах усилий в области истребительной авиации, информации о них очень мало, из чего возможны два вывода: либо испытания настолько успешны, что их следует держать в секрете, либо они крайне неудачны. При этом второй вариант более вероятен. О собственных победах Пентагон охотно рассказывает, причем даже обычно их несколько преувеличивает.

Зато в центре внимания — ударный беспилотник. Этот вид вооружения применялся во время операции против Ливии (2011). Использовался наиболее распространенный тип, Predator, обладающий достаточно неплохими характеристиками. Возможность нести ракеты для стрельбы по наземным целям или управляемые бомбы, высокий (свыше 7 тыс. м) потолок компенсируют относительно небольшую скорость. Управление производится с наземных пунктов, а в последнее время даже прорабатывается возможность удаленного пилотирования с баз, находящихся на территории США, через спутниковые каналы связи. Такая информационная завязанность порой не всегда играет на руку интересам стран, обладающих впечатляющими технологическими достижениями. Во время разведывательного полета над Ираком в 2008 году один из «Предаторов» снабжал информацией не только свои вооруженные силы, но и отряды повстанцев. Выяснилось это случайно, после пленения одного из боевиков, у которого был обнаружен портативный компьютер с видеозаписью. Для считывания видеопотока использовались программные средства, разработанные в России.

За время своей военной карьеры «Предаторы» несли потери. Сбивали их над Югославией, Ираком и Афганистаном. Несколько штук разбились из-за ошибок пилотирования и технических неполадок. В настоящее время конструкция этого типа БЛА секрета не составляет. Любой желающий может даже приобрести подобные беспилотные летательные аппараты. Цены зависят от комплектации, однако и самый скромный вариант «игрушки» обойдется в семизначную долларовую сумму (около пяти миллионов).

Руководство США стремится к военно-технологическому превосходству, считая, что чем сложнее боевая техника, тем она эффективнее. Это не всегда так, но при оценке потенциала того или иного технического образца следует учитывать и интересы фирм-производителей. Сегодня многим военным аналитикам стало ясно, что роль БЛА в реальной военной обстановке велика, но решающей ее назвать трудно, даже с самой большой натяжкой. Они, конечно, помогают наземным силам, но полностью успех обеспечить не могут, что косвенно подтверждается не очень победными итогами кампаний армии США в Афганистане и Ираке. Тем не менее многие страны включились в гонку, целью которой стало создание самого совершенного летающего робота. Характеристики беспилотников различны в зависимости от тех задач, которые им предстоит решать.

Наибольших успехов в этой области машиностроения добился Израиль. Здесь, конечно же, имеют значение особенности ближневосточного театра военных действий. Расстояния небольшие, работать разведке приходится практически в режиме реального времени. Изначально высокие требования к ТТД беспилотников задали темп развития этого класса вооружения, и в настоящее время все страны, подвергающиеся рискам локальных конфликтов, стараются заимствовать опыт Израиля, закупая технику у него либо производя собственные разработки. В их число входит Турция, Индия, Британия, практически все европейские страны-члены НАТО и, конечно же, Россия.

Следует с грустью констатировать, что должную оценку возможности этого класса вооружений в нашей стране получили не сразу. Большая часть впечатляющих достижений нашего ВПК в своей основе имеет еще советские разработки, которые при всех своих достоинствах обречены, как и любая другая техника, на моральное старение. Во времена руководства Министерством обороны Сердюковым на российские беспилотники была израсходована внушительная сумма – пять миллиардов рублей (примерно 170 млн $), но эффект оказался весьма скромным. По словам самого же министра, ни в какое сравнение с зарубежными образцами отечественные разработки не шли. Впрочем, наличие и несовершенных беспилотников лучше, чем их полное отсутствие. Тогда же (2009) было принято решение сперва о закупке в Израиле, а затем и совместном производстве этих аппаратов разведывательного назначения.

Общая сумма контракта с фирмой Aeronautics Defense Systems составила более пятидесяти миллионов долларов США (за 12 штук). Следующие пять БЛА «Орбитер» отличались от предыдущих расширенной комплектацией, поэтому стоили дороже, по 600 тыс. за каждый.

То, что можно сделать с учетом опыта наиболее успешных стран, нельзя путать с другими задачами, решаемыми исключительно отечественными средствами. Разведывательные аппараты двойного назначения, выпускаемые СП, могут дать лишь начальный импульс для российского производства. За дело взялась фирма «Туполев», которая стремится создать ударный беспилотный комплекс Ту-300. Есть и другие наработки, решения о закупке которых принимаются Министерством обороны на конкурсной основе.

Объем выделяемых на программу бюджетных средств и технологический уровень отечественного оборонного комплекса позволяют надеяться на то, что вскоре российские беспилотники станут лучшими в мире. Или, по крайней мере, не уступят ни в чем иностранным аналогам. Особый интерес представляют машины, предназначенные для радиоэлектронной борьбы.

Управление беспилотными летательными аппаратами является такой же специальностью, как обычная профессия летчика. Дорогую и сложную машину запросто можно разбить о землю, совершая неумелую посадку. Ее можно потерять в результате неудачного маневра или обстрела неприятелем. Как и обычный самолет или вертолет, беспилотник нужно постараться спасти и вывести из опасной зоны. Риск, конечно, не такой, как в случае с «живым» экипажем, но и разбрасываться дорогостоящим оборудованием не стоит. Сегодня в большинстве стран инструкторскую и учебную работу проводят опытные летчики, усвоившие управление БЛА. Они, как правило, не являются профессиональными педагогами и специалистами по компьютерной технике, поэтому такой подход вряд ли сохранится надолго. Требования к «виртуальному пилоту» отличаются от тех, что предъявляются к будущему курсанту при приеме в летное училище. Можно предположить, что конкурс среди поступающих на специальность «оператор БЛА» будет немалым.

Не вдаваясь в политическую подоплеку вооруженного конфликта в восточных областях Украины, можно отметить крайне неудачные попытки проведения воздушной разведки самолетами Ан-30 и Ан-26. Если первый из них был разработан специально для аэрофотосъемки (преимущественно мирной), то второй – исключительно транспортная модификация пассажирского Ан-24. Оба самолета были сбиты огнем ополченцев. А как же беспилотники Украины? Почему их не использовали для получения информации о дислокации сил повстанцев? Ответ прост. Их нет.

На фоне перманентного финансового кризиса в стране средств, необходимых для создания современных образцов вооружения, не нашлось. Беспилотники Украины пребывают на стадии эскизных проектов или простейших самодельных устройств. Некоторые из них собраны из радиоуправляемый авиамоделей, приобретенных в магазине «Пилотаж». Точно так же действуют и ополченцы. Не так давно по украинскому телевидению был показан якобы сбитый российский беспилотник. Фото, на котором изображена небольшая и не самая дорогая модель (без каких-либо повреждений) с кустарным образом прикрепленной видеокамерой, вряд ли может послужить иллюстрацией агрессивной военной мощи «северного соседа».

Топ 10 беспилотных летательных аппаратов

10 – Fire Scout/Sea Scout от корпорации Northrop Grumman

Беспилотный летательный аппарат RQ-8A Fire Scout, построенный на базе лёгкого пилотируемого вертолёта Schweizer Model 330SP, способен проводить разведку и следить за целью, неподвижно оставаясь в воздухе на протяжении более чем 4 часов на расстоянии почти 200 километров от места запуска. Взлёт-посадка производится вертикально, а контроль над аппаратом осуществляется через навигационную систему GPS, что позволяет Fire Scout работать в автономном режиме и управляться через наземную станцию, которая может контролировать 3 БПЛА одновременно. Улучшенная версия, Sea Scout, способна нести высокоточные ракеты класса «земля-воздух». Для армии Соединённых Штатов разработана ещё более усовершенствованная модель, MQ-8, полностью соответствующая критериям боевой автоматизированной системы следующего поколения. США планирует закупить до 192 таких аппаратов для армии и флота.

Проверенный временем аппарат RQ-2B Pioneer (производства совместного, американо-израильского предприятия Pioneer UAV) состоит на вооружении морской пехоты, военно-морского флота и армии Соединённых Штатов с 1986 года. Pioneer способен днём и ночью на протяжении 5 часов проводить разведку и наблюдение, захватывать цель на автоматическое сопровождение, обеспечивать поддержку корабельного огня и производить оценку разрушений в ходе всей военной операции. Аппарат может взлетать как с корабля (с помощью ракеты или катапульты), так и с наземной взлётно-посадочной полосы. В обоих случаях посадка производиться с помощью специального тормозного механизма. Длина его составляет 4 с лишним метра, размах крыла – 5 м. Высотный потолок достигает отметки 4,5 км. Взлётный вес аппарата составляет 205 кг. К тому же, Pioneer может нести 34-килограмовую полезную нагрузку либо из оптических и инфракрасных сенсоров, либо оборудования для обнаружения мин и химического оружия.

18-килограмовый Scan Eagle, cпроектированный на базе БПЛА Insight от компании Insitu, может патрулировать обозначенную область более 15 часов на скорости чуть ниже 100 км/ч на высоте около 5 км. Аппарат с полезной нагрузкой до 5,9 кг может быть запущен с любой местности, в том числе и с кораблей. Как заявляет корпус морской пехоты США, Scan Eagle, размах крыла которого составляет 3 м, невидим для вражеских радаров и едва слышен на расстоянии более чем 15 метров. Контроль над аппаратом осуществляется через GPS, а максимальная скорость достигает 130 км/ч. Вмонтированная в носовую часть универсальная турель в карданном подвесе оснащается либо оптической камерой с запоминающим устройством, либо инфракрасным сенсором.

Самый большой в мире беспилотный летательный аппарат RQ-4 Global Hawk стал первым БПЛА, сертифицированным Федеральным авиационным агентством США, что позволяет Global Hawk летать по составленным специально для него планам полётов и использовать гражданские воздушные коридоры в Соединённых Штатах без предварительного уведомления. Вероятно, благодаря этой разработке развитие беспилотной гражданской авиации значительно ускорится. RQ-4 с успехом долетел из США в Австралию, выполнив по пути разведывательное задание, и вернулся обратно через Тихий океан. Как видно, дистанция полёта данного БПЛА впечатляет. Цена одного Global Hawk, включая затраты на освоение, составляет 123 млн долларов. Аппарат способен взбираться на высоту 20 км и оттуда проводить разведку и наблюдение, почти в реальном времени обеспечивая командование высококачественными снимками.

Специально для ВВС США был разработан беспилотный летательный аппарат класса MQ, где “M” означает многофункциональность, а “Q” – автономность. Reaper был спроектирован на основе ранней и крайне успешной разработки, Predator, компании General Atomics. Кстати, сначала Reaper был назван “Predator B”. ВВС США используют этот аппарат в Афганистане и Ираке преимущественно для поисково-ударных действий. MQ-9 Reaper способен нести ракеты AGM-114 Hellfire и бомбы лазерного наведения. Максимальный взлётный вес аппарата составляет 5 т. На высоте до 15 км скорость достигает 370 км/ч. Максимальная дальность полёта – 6000 км. В качестве полезной нагрузки 1,7 т может быть современный комплекс видео и инфракрасных сенсоров, радиометр (совмещённый с РЛС с синтезированной аппаратурой), лазерный дальномер и целеуказатель. MQ-9 может быть разобран и загружен в контейнер для доставки на любую авиабазу США. Каждая система Reaper, в которую входит 4 аппарата, оснащённых сенсорами, стоит 53,5 млн долларов.

RQ-11A Raven, разработанный в 2002–2003 гг, является главным образом полуразмерной версией AeroVironment Pointer 1999 года, но благодаря более совершенному техническому оснащению аппарат теперь несёт на борту управляющее оборудование, полезную нагрузку и такой же модуль системы навигации GPS. Сделанный из кевлара каждый 1,8-килограмовый Raven стоит порядка 25000–35000 долларов. Рабочая дистанция RQ-11A составляет 9,5 км. Аппарат может оставаться в воздухе на протяжении 80 минут после взлёта на крейсерской скорости 45–95 км/ч. Версия Raven B весит немногим больше, но имеет более высокие ТТХ, более совершенные сенсоры и способен нести лазерный целеуказатель. Однако Raven и Raven B часто при посадке разбиваются на части, но после ремонта они снова готовы к «бою».

Если посмотреть на Bombardier CL-327 VTOL, то становится ясно, почему его часто зовут «летающим орехом», однако, несмотря на столь смешное прозвище, CL-327 является крайне функциональным БПЛА. Он оснащён турбовальным двигателем WTS-125, мощность по валу которого – 100 л.с. CL-327, максимальный вес которого при взлёте составляет 350 кг, может проводить обследование местности, патрулировать границы, а также применяться как ретранслятор и принимать участие в военно-разведовательных миссиях и операция по борьбе с наркотиками. Аппарат может неподвижно оставаться в воздухе почти 5 часов на расстоянии более 100 км от места запуска. Полезная нагрузка составляет 100 кг, а высотный потолок – 5,5 км. На борту могут находиться различные сенсоры и системы передачи данных. Управление аппаратом осуществляется с помощью GPS или инерционной системой навигации.

Минивертолёт Yamaha RMAX, чуть ли не самый распространённый гражданский БПЛА (около 2000 единиц), способен выполнить самые различные задачи, начиная от орошения полей и заканчивая исследовательскими миссиями. Аппарат оснащается двухтактным поршневым двигателем Yamaha, но потолок высоты программно ограничен и достигает всего 140–150 м. В качестве полезной нагрузки RMAX может нести как обычные, так и видеодиакамеры для проведения исследований, однако действительно большую популярность он заработал среди фермеров за эффективное распыление веществ для борьбы с вредителями на рисовых и других плантациях в Японии. Кроме того, RMAX отлично проявил себя в апреле 2000 года, позволив близко рассмотреть процесс извержения горы Усу на о. Хоккайдо. Эта операция стала также первым опытом автономного удалённого контроля за вертолётом вне зоны видимости.

Desert Hawk, первоначально разрабатывавшийся в соответствии с требованиями ВВС США для защиты и контроля за воздушными объектами, поступил в производство в 2002 году. Сделан аппарат из надёжного материала, пенополипропилена. Толкающий пропеллер приводится в действие электромотором. Запуск Desert Hawk производится двумя людьми с помощью амортизирующего 100-метрового троса, который присоединяется к аппарату и затем просто отпускается. Нормальная высота для данного БПЛА составляет 150 м, но, между тем, максимальный потолок достигает 300 м. Осуществляя контроль за летательным аппаратом через систему GPS и запрограммированные точки маршрута, военные активно используют Desert Hawk в Ираке для патрулирования заданных областей. Маршрут может быть скорректирован прямо во время полёта посредством наземной станции управления, которая может контролировать 6 БПЛА одновременно. Крейсерская скорость Desert Hawk составляет 90 км/ч, а рабочий диапазон – 11 км.

Средневысотный БПЛА с большой продолжительностью полёта для изоляции района боевых действий, обладает способностью проведения боевой разведки. Крейсерская скорость Predator составляет приблизительно 135 км/ч. Дистанция полёта достигает более чем 720 км, а высотный потолок – 7,6 км. MQ-1 может нести две лазерных ракеты AGM-114 Hellfire. В Афганистане он стал первым в истории БПЛА, уничтожившим военные силы противника. Система Predator в полном комплекте включает в себя 4 летательных аппарата, оснащённых сенсорами, наземную станцию управления, первичную спутниковую линию передачи данных и около 55 человек персонала для круглосуточного обслуживания. 115-сильный поршневой двигатель Rotax 914F позволяет разогнаться до 220 км/ч. MQ-1 может взлетать с жёстких взлётно-посадочных полос размерами от 1500х20 м. При этом для взлёта необходимо, чтобы аппарат находился в зоне видимости, хотя спутниковое управление обеспечивает загоризонтную связь.

Источники:
Беспилотные летательные аппараты
В представлении большинства людей, не имеющих отношения к авиации, беспилотные летательные аппараты представляют собой несколько усложненные версии радиоуправляемых моделей самолетов. В определенном смысле так оно и есть.
http://fb.ru/article/158192/bespilotnyie-letatelnyie-apparatyi-harakteristiki-bespilotnikov
Топ 10 беспилотных летательных аппаратов
Данный вид летательных аппаратов с каждым годом становится всё совершеннее и мобильнее. Более того, некоторые образцы уже позволяют нам серьёзно говорить о развитии беспилотной гражданской авиации. И вот, интернет-ресурс Aviation.com определил 10 самых передовых, функциональных и надёжных БПЛА, существующих на данный момент…
http://www.infuture.ru/article/262

COMMENTS