Главная Кулинария Гиперзвуковые летательные аппараты создают в рф для преодоления про. Беспилотный летательный аппарат Зарубежные беспилотные летательные аппараты ттх

Гиперзвуковые летательные аппараты создают в рф для преодоления про. Беспилотный летательный аппарат Зарубежные беспилотные летательные аппараты ттх

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.

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»

В наше время многие развивающиеся страны выделяют из бюджета немаленькие деньги на совершенствование и разработку новых образцов БПЛА - беспилотных летательных аппаратов. На театре военных действий не редкостью стали случаи, когда при решении боевой или учебной задачи командование отдавало предпочтение цифровой машине, нежели летчику. И на это был ряд веских причин. Во-первых, это беспрерывность работы. Дроны способны выполнять задачу на протяжении до 24 часов без перерыва на отдых и сон - неотъемлемых элементов человеческих потребностей. Во-вторых, это выносливость.

Беспилотник практически бесперебойно работает, в условиях высоких перегрузок, и там, где человеческий организм попросту не в состоянии выдержать перегрузки в 9G, дрон можно продолжать работу. Ну а в-третьих, это отсутствие человеческого фактора и выполнение задания согласно заложенной в компьютерный комплекс программы. Ошибиться может разве что только оператор, который вводит информацию на выполнение миссии - роботы не ошибаются.

История развития БПЛА

Человека достаточно давно посетила мысль о создании такой машины, которой можно было бы, без вреда для себя, управлять на расстоянии. Спустя 30 лет после первого полета братьев Райт эта идея воплотилась в реальность, и в 1933 году в Великобритании был построен специальный самолет на дистанционном управлении.

Первым дроном, принявшим участие в боях был . Это была радиоуправляемая ракета с реактивным двигателем. Она была оснащена автопилотом, в который немецкие операторы вводили информацию о предстоящем полете. За годы Второй мировой войны эта ракета успешно выполнила около 20 тыс. боевых вылетов, нанося авиаудары по важным стратегическим и гражданским объектам Великобритании.

После окончания Второй мировой, США и Советский Союз по ходу растущих взаимных претензий друг к другу, ставшими плацдармом для начала холодной войны, начали выделять огромные деньги из бюджета на развитие беспилотных летательных аппаратов.

Так, во время ведения боевых действий во Вьетнаме, обе стороны активно применяли БПЛА, для решения различных боевых задач. Радиоуправляемые аппараты делали аэрофотоснимки, вели радиолокационную разведку и их применяли в роли ретрансляторов.

В 1978 году случился настоящий прорыв в истории развития беспилотников. ИАИ Скаут был представлен военпредами Израиля и стал первым в истории боевым БПЛА.

А в 1982 году, во время войны в Ливии этот дрон практически полностью уничтожили сирийскую систему ПВО. Во время ведения тех боевых действий армия Сирии потеряла 19 зенитных батарей и было уничтожено 85 самолетов.

После этих событий американцы стали уделять максимум внимания к разработке дронов, и в 90-х годах стали мировыми лидерами в области применения беспилотных летательных аппаратов.

Дроны активно использовались в 1991 году во время «Бури в пустыне», а также в ходе военных операции на территории Югославии в 1999 году. Сейчас на вооружении армии США стоит около 8,5 тыс. радиоуправляемых дронов и это в основном малогабаритные БПЛА для выполнения разведывательных задач в интересах сухопутных войск.

Конструктивные особенности

Со времен изобретения британцами дрона-мишени, наука сделала огромный шаг вперед в развитии летающих роботов на дистанционном управлении. Современные беспилотники имеют большую дальность и скорость полета.

Это происходит в основном за счет жесткой фиксации крыла, мощности встроенного в робот двигателя и применяемого топлива, конечно. Имеются беспилотники и на аккумуляторах, но они не в состоянии конкурировать по дальности полета с топливными, во всяком случае, пока.

Обширное применение при проведении разведывательных действий получили глайдеры и конвертопланы. Первые довольно просты в производстве и не требуют больших финансовых вложений, и в некоторых образцах по конструкции не предусмотрен двигатель.

Отличительной особенностью вторых, является то, что его взлет основан на вертолетной тяге, в то время как при маневрировании в воздухе, эти дроны используют самолетные крылья.

Тейлсиггеры - роботы, которых разработчики наделили способностью менять профили полета находясь непосредственно в воздухе. Происходит это за счет поворота либо всей, либо части конструкции в вертикальной плоскости. Также бывают проводные беспилотники и пилотирование дрона осуществляется посредством передачи на его борт команд управления через подсоединенный кабель.

Есть беспилотники, отличающиеся от остальных набором своих нестандартных функций или выполненные функций в необычном стиле. Это экзотические БПЛА, и некоторые из них могут без труда приземлиться на воду или закрепиться на вертикальной поверхности как рыба-прилипала.

БПЛА, в основе которых лежит вертолетная конструкция, также отличаются друг от друга своими функциями и задачами. Существуют аппараты как с одним винтом, так и несколькими - такие дроны именуют квадрокоптерами, и используют их преимущественно в «гражданских» целях.

У них бывают по 2, 4, 6 или 8 винтов, парно и симметрично расположенных от продольной оси робота, и чем их больше, тем лучше БПЛА устойчив в воздухе, и он намного лучше управляем.

Какие бывают беспилотники

В неуправляемых БПЛА человек принимает участие только при запуске и введении параметров полета перед взлетом дрона. Как правило, это бюджетные беспилотники, не требующие для их эксплуатации особой подготовки оператора и специальных площадок приземления.

В дистанционно управляемых дронах предусмотрена их корректировка траектории полета, а автоматические роботы выполняют задачу полностью автономно. Успех выполнения миссии здесь зависит от точности и правильности введения предполетных параметров оператором в стационарный компьютерный комплекс, находящийся на земле.

Вес аппаратов микро не более 10 кг., и они могут находиться в воздухе не более часа, дроны группы мини весят до 50 кг., и способны выполнять задачу 3…5 часов без перерыва, у средних вес некоторых образцов достигает 1 тонны и их время работы составляет 15 часов. Что касается тяжелых БПЛА, которые весят больше тонны - эти дроны могут беспрерывно летать больше 24 часов, а некоторым из них под силу межконтинентальные перелеты.

Зарубежные беспилотники

Одним из направлений в развитии БПЛА является уменьшение их габаритов без существенного ущерба для технических характеристик. Норвежская компания «Прокс Динамикс» разработала микро дрон ПД-100 Блэк Хорнет вертолетного типа.

Данный беспилотник может работать около четверти часа на расстоянии до 1 км. Этот робот применяется в качестве индивидуального разведывательного средства солдата и оснащен тремя видеокамерами. Используется некоторыми регулярными подразделениями США в Афганистане с 2012 года.

Самый распространенный беспилотник армии США - РКью-11 Рэйвен. Его запуск производится с руки солдата и для его приземления не требуется специальной площадки, он может летать как в автоматическом режиме, так и находясь под управлением оператора.

Этот легкий беспилотник солдаты США применяют при решении задач ближней разведки на уровне роты.

Более тяжелые БПЛА американской армии представляют РКью-7 Шэдоу и РКью-5 Хантер. Оба образца предназначены для производства разведки местности на уровне бригады.

Беспрерывное время работы в воздухе этих беспилотников существенно отличается от более легких образцов. Существуют множественные их модификации, некоторые из которых включают в себя функции подвешивания на них небольших управляемых бомб массой до 5.4 кг.

МКью-1 Предатор - это самый известный американский дрон. Изначально его основной задачей, как и у многих других образцов, была разведка местности. Но вскоре, в 2000 году, производители внесли в его конструкцию ряд модификаций, позволяющих ему выполнять боевые задачи, связанные с непосредственным уничтожением целей.

Помимо подвешиваемых ракет (Хеллфайр-С, созданные специально для этого беспилотника в 2001 году), на борту робота установлены три видеокамеры, инфракрасная система и своя бортовая радиолокационная станция. Сейчас существуют несколько модификаций МКью-1 Предатора для выполнения задач самого различного характера.

В 2007 году появился еще один ударный БПЛА-американский МКью-9 Рипер. По сравнению МКью-1 Предатор его показатель продолжительности полета был намного выше, а также помимо ракет мог нести на борту управляемые авиабомбы и имел более современную радиоэлектронику.

Вид БПЛА	МКью-1 Предатор	МКью-9 Рипер
Длина, м	8.5	11
Скорость, км/ч	до 215	до 400
Вес, кг	1030	4800
Размах крыла, м	15	20
Дальность полета, км	750	5900
Силовая установка, двигатель	поршневой	турбовинтовой
Время работы, ч	до 40	16-28
до 4-х ракет Хеллфайр-С	бомбы до 1700 кг
Практический потолок, км	7.9	15

Самым большим БПЛА в мире по праву считается РКью-4 Глобал Хоук. В 1998 году он впервые поднялся в воздух и по сей день выполняет задачи разведывательного характера.

Этот дрон - первый в истории робот, который может использовать воздушное пространство и воздушные коридоры США без разрешения органа управления воздушным движением.

Отечественные БПЛА

Российские беспилотники условно подразделяют на следующие категории

БПЛА «Элеон-ЗСВ» относится к аппаратам ближнего радиуса действия, он довольно прост в эксплуатации и его легко переносить в заплечном ранце. Запускается дрон вручную со жгута или сжатым воздухом от насоса.

Способен вести разведку и передавать информацию по цифровому видеоканалу на расстоянии до 25 км. Элеон-10В схож по конструкции и правилам эксплуатации с предыдущим аппаратом. Главное их отличие - увеличение дальности полета до 50 км.

Процесс приземления этих БПЛА осуществляется при помощи специальных парашютов, выбрасываемых при выработке дроном своего заряда батареи.

Рейс-Д (Ту-243) - разведывательно-ударный дрон, способный нести на себе авиавооружение массой до 1 т. Аппарат, выпущенный конструкторским бюро имени Туполева, свой первый полет совершил в 1987 году.

С тех пор беспилотник претерпел множественные улучшения, были установлены: усовершенствованный пилотажно-навигационный комплекс, новые приборы ведения радиолокационной разведки, а также конкурентоспособная оптическая система.

Иркут-200 - больше ударный беспилотник. И в нем в первую очередь ценится высокая автономность аппарата и маленькая масса, благодаря которой могут осуществляться перелеты продолжительностью до 12 часов. Приземляется БПЛА на специально оборудованную площадку длиной около 250 м.

Вид БПЛА	Рейс-Д (Ту-243)	Иркут-200
Длина, м	8.3	4.5
Вес, кг	1400	200
Силовая установка	турбореактивный двигатель	ДВС мощностью 60 л. с.
Скорость, км/ч	940	210
Дальность полета, км	360	200
Время работы, ч	8	12
Практический потолок, км	5	5

Скат - тяжелый БПЛА большой дальности нового поколения разрабатываемый КБ МиГ. Этот дрон будет малозаметен для вражеских радаров, благодаря схеме сборки корпуса, исключающей хвостовое оперение.

Задачей этого дрона нанесение точных ракетно-бомбовых ударов по наземным целям, таким как зенитные батареи войск ПВО или стационарные командные пункты. По задумке разработчиков БПЛА Скат сможет выполнять задачи как автономно, так и в составе звена самолетов.

Длина, м	10,25
Скорость, км/ч	900
Вес, т	10
Размах крыла, м	11,5
Дальность полета, км	4000
Силовая установка	Двухконтурный турбореактивный двигатель
Время работы, ч	36
Корректируемые авиабомбы 250 и 500 кг.
Практический потолок, км	12

Недостатки беспилотных летательных аппаратов

Одним из недостатков БПЛА является сложность при его пилотировании. Так, к пульту управления не может подойти обычный рядовой не прошедший курс специальной подготовки и не знающий определенных тонкостей при использовании компьютерного комплекса оператора.

Еще одним существенным недостатком является сложность поисков беспилотников, после их приземления при помощи парашютов. Потому как некоторые модели, когда заряд батареи близок к критическому могут выдавать некорректные данные о своем местонахождении.

К этому можно еще прибавить чувствительность некоторых моделей к ветру, ввиду легкости конструкции.

Некоторые беспилотники могут подниматься на большую высоту и это в некоторых случаях занятие высоты того или иного дрона требует разрешения у органа управления воздушным движением, что может существенно осложнить выполнение задания к определенному сроку, потому как приоритет в воздушном пространстве отдается судам под управлением пилота, а не оператора.

Использование БПЛА в гражданских целях

Беспилотники нашли свое призвание не только на полях сражений или в ходе выполнений войсковых операций. Сейчас дроны активно используются для вполне мирных целей граждан в городских условиях и даже в некоторых отраслях сельского хозяйства им нашлось применение.

Так некоторые курьерские службы используют роботов на вертолетной тяге для доставки самых разнообразных товаров своим клиентам. При помощи дронов ведется аэрофотосъемка многими фотографами при организации торжественных мероприятий.

А также их приняли к себе на вооружение некоторые детективные агентства.

Заключение

Беспилотные летательные аппараты - существенно новое слово в век стремительно развивающихся технологий. Роботы идут в ногу со временем, охватывают не только одно направление, а развиваются сразу в нескольких.

Но все же, несмотря на еще далекие от идеала, по меркам человека, модели в области погрешностей или дальностей полета, БПЛА имеют один огромный и неоспоримый плюс. Дроны, за время их использования сохранили сотни человеческих жизней, а это дорогого стоит.

Видео

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

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

«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.

«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

5,00

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
Номера точек			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.

В голливудских фантастических фильмах довольно часто прослеживается образ беспилотного летательного ударного аппарата. Так вот, в настоящее время США являются лидерами мирового строительства и конструирования беспилотников . И не останавливаются на достигнутом, всё более наращивая парк БПЛА в вооруженных силах.

Получив опыт первой, второй Иракской кампаний и Афганской кампании, Пентагон продолжает развитие беспилотных систем. Будут увеличены закупки БПЛА, создаются критерии новых аппаратов. БПЛА сначала заняли нишу легких разведчиков, но уже в 2000-е годы стало ясно, что они перспективны и как ударные самолёты – применялись в Йемене, Ираке, Афганистане, Пакистане. Беспилотники стали полноценными ударными единицами.

MQ-9 Reaper «Жнец»

Последней покупкой Пентагона стал заказ 24 ударных БПЛА типа MQ-9 Reaper . Этот контракт почти удвоит их количество в вооруженных силах (в начале 2009 у США было 28 таких беспилотников). Постепенно «Жнецы» (по англо-саксонской мифологии образ смерти) должны заменить более старых «Хищников» MQ-1 Predator, их на вооружении примерно 200.

БПЛА MQ-9 Reaper впервые поднялся в воздух в феврале 2001 года . Аппарат был создан в 2-х версиях: турбовинтовой и турбореактивной, но ВВС США, заинтересовавшись новой техникой, указали на необходимость единообразия, отказавшись от закупки реактивного варианта. К тому же он, несмотря на высокие пилотажные качества (например, практический потолок до 19 километров), мог быть в воздухе не более 18 часов, что не устаивало ВВС. Турбовинтовая модель пошла в серию на 910-сильном двигателе TPE-331 – «детище» фирмы Garrett AiResearch.

Базовые ТТХ «Жнеца»:

— Вес: 2223 кг (пустой) и 4760 кг (максимальный);
— Максимальная скорость — 482 км/ч и крейсерская – около 300 км/ч;
— Максимальная дальность полета – 5800…5900 км;
— С полной нагрузкой БПЛА будет выполнять свою работу около 14 часов. Всего же MQ-9 способен держаться в воздухе до 28-30 часов;
— Практический потолок — до 15 километров, а рабочий эшелон высот –7,5 км;

Вооружение «Жнеца» : имеет 6-ть точек подвески, общий объем полезной нагрузки до 3800 фунтов, так вместо 2-х управляемых ракет AGM-114 Hellfire на «Хищнике», его более совершенный собрат может взять до 14 УР.
Вторым вариантом оснащения «Жнеца» является комбинация из 4-х «Хеллфайров» и 2-х пятисотфунтовых корректируемых авиабомб GBU-12 Paveway II с лазерным наведением.
В калибре 500 фунтов также возможно и применение вооружения системы JDAM с GPS-наведением – например боеприпаса GBU-38. Оружие класса «воздух-воздух» представлено ракетами AIM-9 Sidewinder и с недавних пор AIM-92 Stinger – модификацией ракеты хорошо известного ПЗРК, приспособленной для воздушного старта.

БРЭО : Радиолокационная станция AN/APY-8 Lynx II с синтезированной апертурой, способная работать в режиме картографирования - в носовом обтекателе. На малых (до 70 узлов) скоростях радар позволяет сканировать поверхность с разрешением один метр, просматривая 25 квадратных километров в минуту. На больших скоростях (порядка 250 узлов) – до 60 квадратных километров.

В поисковых режимах РЛС, в так называемом режиме SPOT, обеспечивает получение с дистанции до 40 километров мгновенных «снимков» локальных участков земной поверхности размером 300×170 метров, разрешение при этом достигает 10 сантиметров . Комбинированная электронно-оптическая и тепловизионная прицельная станция MTS-B - на сферическом подвесе под фюзеляжем. Включает лазерный дальномер-целеуказатель, способный осуществлять целеуказание всему спектру боеприпасов США и НАТО с полуактивным лазерным наведением.

В 2007 году была сформированная первая ударная эскадрилья «Жнецов» , они поступили на вооружение 42-й ударной эскадрильи, которая расположена на авиабазе «Крич» в штате Невада. В 2008 году ими была вооружена 174-е истребительное авиакрылы ВВС Национальной гвардии. Специально оборудованные «Жнецы» также есть у НАСА, Министерства национальной безопасности, у Пограничной службы.
На продажу система не выставлялась. Из союзников «Жнецов» купила Австралия и Англия. Германия отказалась от этой системы в пользу своих разработок и израильских.

Перспективы

Следующее поколение средних БПЛА по программам MQ-X и MQ-M, должно встать на крыло к 2020 году. Военные хотят одновременно расширить боевые возможности ударного БПЛА и максимально его интегрировать в общую боевую систему.

Основные задачи:

— Планируют создать такую базовую платформу, которая сможет быть использована на всех театрах военных действий, что кратно повысит функциональные возможности беспилотной группировки ВВС в регионе, а также увеличит скорость и гибкость реакции на возникающие угрозы.

— Повышение автономности аппарата и увеличение возможностей выполнения задач в сложных погодных условиях. Автоматизм взлёта и посадки, выхода в район боевого патрулирования.

— Перехват воздушных целей, непосредственная поддержка сухопутных войск, применение беспилотника, как интегрированного разведывательного комплекса, комплекс задач РЭБ и задачи обеспечения связи и освещения обстановки в форме развертывания на базе летательного аппарата информационного шлюза.

— Подавление системы ПВО противника.

— К 2030 году планируют создать модель беспилотника-заправщика, своего рода беспилотный танкер, способный снабжать топливом иные летательные аппараты – это резко повысит длительность нахождения в воздухе.

— Есть планы создать модификации БПЛА, которые задействуют в поисково-спасательных и эвакуационных миссиях, связанных с авиационной переброской людей.

— В концепцию боевого применения БПЛА планируется заложить архитектуру так называемого «роя» (SWARM), который позволит обеспечивать совместное боевое применение групп беспилотных самолетов по обмену разведывательной информацией и ударным действиям.

— В итоге БПЛА должны «дорасти» до таких задач, как включение в систему ПВО-ПРО страны и даже нанесение стратегических ударов. Это отнесено к середине 21 века.

Флот

В начале февраля 2011 года с авиабазы «Эдвардс» (Калифорния) поднялся в воздух реактивный БПЛА Х-47В . Беспилотники для ВМС начали разрабатывать с 2001 года. Морские испытания должны начать с 2013 года.

Основные требования ВМФ:
—палубное базирование, включая посадку без нарушения режима малозаметности;
— два полноценных отсека для установки вооружения, общий вес которого, по ряду сообщений, может достигать двух тонн;
— система дозаправки в воздухе.

США разрабатывают список требований к истребителю 6-го поколения:

— Оснащение бортовыми информационно-управляющими комплексами следующего поколения, технологии малозаметности.

— Гиперзвуковая скорость, то есть скорости выше 5-6 Маха.

— Возможность беспилотного управления.

— Электронная элементная база бортовых комплексов самолёта должна уступить место оптической, построенной на технологиях фотоники, с полным переходом на волоконно-оптические линии связи.

Таким образом, США уверенно сохраняют позиции в разработке, развёртывании и накоплении опыта боевого применения БПЛА. Участие в ряде локальных войн позволило вооружённым силам США поддерживать личный состав в боеготовом состоянии, совершенствовать технику и технологии, схемы боевого применения и управления.

ВС получили уникальный боевой опыт и возможность на практике без крупных рисков вскрывать и исправлять огрехи проектировщиков. БПЛА становятся частью единой боевой системы – ведения «сетецентрической войны».