Беспилотник: обзор российских и зарубежных беспилотных летательных аппаратов (бпла). Российские беспилотники (бпла)

Беспилотник

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) - разновидность летательного аппарата управление которым не осуществляется пилотом на борту.

Исторически сложившаяся аббревиатура - БПЛА; в последние годы в прессе используется также аббревиатура БЛА.

Различают беспилотные летательные аппараты:

беспилотные неуправляемые
беспилотные автоматические
беспилотные дистанционно пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА )

Однако чаще всего под БПЛА понимают именно дистанционно управляемые летательные аппараты, применяемые для проведения воздушной разведки и нанесения ударов. Наиболее известным примером БПЛА является американский Predator .

Беспилотные летательные аппараты принято делить по таким взаимосвязанным параметрам, как масса, время, дальность и высота полёта. Выделяют аппараты класса «микро» (условное название) массой до 10 килограммов, временем полёта около 1 часа и высотой до 1 километра, «мини» - массой до 50 килограммов, временем полёта несколько часов и высотой до 3 - 5 километров, средние («миди») - до 1 000 килограммов, временем 10-12 часов и высотой до 9-10 километров, тяжёлые - с высотами полёта до 20 километров и временем полёта 24 часа и более.

История

Конструкция

Для определения координат и земной скорости современные БПЛА как правило используют спутниковые навигационные приёмники (ГЛОНАСС). Углы ориентации и перегрузки определяются с использованием гироскопов и акселерометров . Программное обеспечение пишется обычно на языках высокого уровня, таких так Си , Си++ , Модула-2 , Оберон SA или Ада95 . В качестве аппаратного обеспечения как правило используются специализированные вычислители на базе PC/104 , QNX, VxWorks,

БПЛА по странам

См. также

Примечания

Ссылки

Описания БПЛА, ДПЛА, БЛА.
Российский "беспилотник" Ту-300 планируется модернизировать
Программа создания ударных БПЛА будет реализовываться РСК "МиГ" совместно с ОАО "Климов"
uav.su: Самые свежие новости беспилотной авиации со всего света.
zala.aero: Официальный сайт производителя БПЛА «Беспилотные системы» ZALA AERO
К 2011 году на вооружение ВВС России поступят современные БПЛА, включая ударные
Анализ ситуации с БПЛА в РФ , Коммерсантъ

S-100 Camcopter. Многоцелевой беспилотный вертолет, разработанный австралийской компанией Schiebel еще в 2003—2005 гг. S-100 Camcopter отличается от других дронов системой оповещения о радиолокационном облучении Sage. Это цифровая система для осуществления радиочастотных разведывательных миссий: она принимает сигнал с судов, анализирует их, идентифицирует и определяет точную геопозицию источника сигнала. Так, S-100 благодаря системе Sage может отслеживать тактические группы противника на море с большого расстояния, не будучи при этом замеченным.

NRQ-21 Blackjack (Integrator) — это последний из небольших беспилотников ВМС США. Создатели дрона — Insitu, дочерняя фирма компании Boeing. Беспилотник запускается с помощью катапульты, вес полезной нагрузки составляет 11,3 кг, которые дрон способен удерживать в воздухе в течение 16 часов. Все это делает его надежным разведчиком на море с большим радиусом действия. Еще одно преимущество — NRQ-21 может быть запущен с самого маленького судна (благодаря чему судно автоматически становится гордым авианосцем). В рамках военных учений Unmanned Warrior в Шотландии беспилотник совершил полет с новой системой Airborne Computer Vision, которая позволяет находить и идентифицировать корабли автоматически, без дистанционного управления.

Saab AUV-62-AT. Чтобы научиться охотиться на подводные лодки, необходимо тренироваться. Но у подводных лодок достаточно своих важных и секретных задач, и игры в прятки с дронами не входят в планы субмарин. Шведский производитель автомобилей Saab создал дрон, который претендует на звание самого передового симулятора подводной лодки —с его помощью можно «дрессировать» другую технику. Saab AUV-62-AT максимально точно имитирует звуки, издаваемые подводной лодкой, в том числе характерный шум двигателя для пассивных звукоснимателей (т.е. устройств, не осуществляющих усиление сигнала) и отраженные сигналы гидролокаторов для активных звукоснимателей. Дрон может погружаться в воду на глубину до 300 м и прятаться от «охотников» на протяжении 20 часов.

USV- 2600, разработка комитета исследований и развития обороны Канады — это трехметровая лодка-робот, на которой может размещаться широкий спектр инструментов. Например, гидролокатор для картографии морского дна, приборы для измерения температуры и исследования подводных течений. Усовершенствованная система навигации позволяет USV- 2600 фиксироваться на месте лучше, чем если бы это было сделано с помощью ручного пилотирования. Во время тестирования аппарат оставался в пределах метра от обозначенной точки, что жизненно важно для точности измерений.

Береговая система охраны быстрого размещения (WRDSS) — это автоматическая система обороны, разработанная Управлением военно-морских исследований (ONR) министерства обороны США для гаваней, бухт и других прибрежных зон. Как и следует из названия, это оперативный дрон, который может быть стремительно доставлен в назначенное место со всем необходимыми оборудованием: гидролокатором, радаром и камерой. WRDSS автоматически обнаруживает и отслеживает потенциальные угрозы со стороны малых судов, пловцов, дайверов и беспилотных подводных лодок. Звукоусилитель, расположенный как над поверхностью воды, так и под водой, быстро предупреждает об опасности.

Воздушный беспилотный ретранслятор. Другая программа, созданная Управлением военно-морских исследований (ONR), использует беспилотник как связной ретранслятор, чтобы держать связь с командой роботов и соединять их с базой. Находясь на высоте от 30 до 100 м, дрон может устанавливать радиосвязь в гораздо более широком диапазоне, чем это могу делать устройства, находящиеся на уровне моря. Винтокрылый беспилотник будет передавать сигналы от подводных лодок-роботов на сушу (и обратно), что является наглядным примером того, как беспилотный подводный флот может успешно управляться с земли.

Беспилотник Iver-3 предстал на учениях в отдельном сегменте с ярким названием «Адский залив» (Hell Bay), где группы подводной техники демонстрируют свои возможности в области совместного и автономного выполнения задач, в частности — по распознаванию целей. Iver-3 произведен американской компанией Oceanserver. Это 36-и килограммовое беспилотное судно, которое работает более 8-и часов на глубине до 100 м и может обнаруживать подводные мины с помощью специального магнитного датчика.

Беспилотник Sea Hunter, летательный аппарат, оснащенный новейшими датчиками ONR (напомним, это Управление военно-морских исследований при минобороны США). Среди них, например, лидар — «лазерный радар», способный составлять карту морского дна на мелководье. Новый лидар в 10 раз меньше размером, чем предыдущие системы. Sea Hunter планируется использовать для быстрой оценки окружающей среды: он будет отмечать отмели, рифы, затонувшие корабли и другие опасности, которые могут создавать помехи и представлять угрозу для морских операций. Sea Hunter запускается с корабля, чтобы быстро обследовать ту зону, которая не была в свое время должным образом изучена и картографирована.

C-Worker 5 — это британское надводное беспилотное судно с безредукторным дизельным двигателем, которое может перемещаться со скорость около 9 км/ч в течение недели всего лишь на одном топливном баке. Оно способно работать и на дистанционном управлении, и в автономном режиме. В ходе военных учений дрон C-Worker 5 продемонстрировал слаженную совместную работу с другими беспилотными поверхностными и подводными лодками.

Scan Eagle — старейший дрон компании Boeing Insitu. Первоначально он мыслился как прибор для отслеживания стай тунца, однако потом быстро перешел с гражданской службы на военную. Сегодня Scan Eagle используется более чем двадцатью странами для разведки и наблюдением за полем боя. Scan Eagle не нуждается в аэродроме для дислокации, легко запускается с помощью пневматической пусковой катапульты, а для посадки использует крюк, которым цепляется за натянутый трос (посмотрите, на видео все в деталях). Носовая часть беспилотника оборудована стабилизированной вращающейся инфракрасной или электрооптической камерой. ВМС Великобритании уже готовы отправить Scan Eagle в отставку, однако производители представили новую версию заслужившего доверие Scan Eagle с обновленным двигателем и улучшенными датчиками. Посмотрим, может, эти изменения удержат Scan Eagle в строю еще на долгие годы.

Вооруженные силы США проводят активные работы в области создания ударных беспилотных летательных аппаратов (БЛА).

Одной из значимых программ в области перспективных боевых БЛА является Программа единого ударного БЛА для ВВС и ВМС J-UCAS, которая осуществлялась Агентством перспективных исследовательских разработок МО США (DARPA) в интересах ВВС и ВМС США. К настоящему времени в ВВС и ВМС США появились сообщения, что программа опять разделилась по видам вооруженных сил. Вместе с этим исследуемые аппараты сохранились.

Программа J-UCAS ориентирована на исследования, демонстрацию и оценку перспективных технологий, необходимых для технической реализации ударных БЛА палубного и наземного базирования, способных выполнять основные боевые задачи ВВС и ВМС, а также определять мероприятия, необходимые для ускоренной разработки и производства таких боевых систем. В качестве цели Программы декларируется снижение рисков для ВВС и ВМС по созданию и приобретению эффективных и доступных боевых БЛА, способных дополнить группировки пилотируемых боевых самолетов (рис. 1). В Программе должна быть разработана концепция ударного БЛА, полностью интегрированного в перспективные объединенные силы будущего.

Среди факторов, определяющих потребность и актуальность работ в области ударных БЛА в США, обычно определяются следующие.

Факторы ограничения по времени реагирования и доступу к угрожаемым районам

Способность вооруженных сил быстро реагировать на угрозы рассматривается руководством и политиками США в качестве важного инструмента сдерживания и достижения политических решений, в том числе разрешения кризиса или устранения угрозы интересам страны. Однако эта способность может быть существенно усложнена для удаленных районов в связи с ограничениями доступа к заграничным портам, аэродромам и, соответственно, районам боевых действий (рис. 2). Это напоминает ограничения, накладываемые при установке контроля доступа на предприятии. Примером такой ситуации может быть американское вмешательство в Афганистане, которое было усложнено географическими и политическими препятствиями. Конфликт со страной, не имеющей выхода к морю или окруженной государствами, с которыми США не имеют формальных соглашений о базировании или инфраструктура аэродромов и портов которых не соответствует необходимым требованиям, вынуждает опираться на палубную авиацию или базирующуюся на удаленных авиабазах.

Операция США в Ираке была также связана с проблемами передового базирования из-за политических ограничений на использование турецких портов и аэродромов даже при наличии формальных соглашений о базировании.

С другой стороны, передовое базирование вблизи угрожаемых районов при наличии у некоторых потенциальных противников (например, Иран, Северная Корея и Китай) ударных средств большой дальности является достаточно уязвимым для гарантирования выполнения функций сдерживания. Наличие у противника ударных средств большой дальности действия или средств ПВО позволяет им создавать и поддерживать прибрежные "запретные" зоны, в пределах которых американские ВМС не могут "чувствовать" себя в безопасности.

Для сухопутных войск проблема длительности цикла реагирования и доступа к угрожаемым районам является объективным ограничивающим фактором в возможности выполнения упомянутых функций сдерживания. Для этих целей необходимы мобильные и быстрые силы, способные действовать в составе ограниченных по размерам ударных групп, в рамках сетевых информационно-управляющих структур с централизованным использованием доступных средств поражения. Последнее налагает новые требования на способы ведения боевых действий силами ВМС и ВВС, включая требование по информационной и целеевой интеграции средств поражения.

Наряду с требованиями по эффективности и условиям нанесения ударов, ВМС и ВВС также обеспечивают быструю транспортировку больших объемов военных грузов для обеспечения возможности массового применения тяжелых средств сухопутных сил и тактической авиации.

Концепции ВМС "Морской щит", "Морской удар и "Морское базирование" и концепции ВВС "Глобальный удар" и "Глобальная устойчивая атака" отражают важность и признание вызовов, связанных с факторами ограничений по времени реагирования и доступу к угрожаемым районам для объединенных сил США в будущем. Эти концепции предполагают начальный период боевых действий, в течение которого они будут вестись с использованием небольшого количества портов и авиабаз. Такие действия в основном могут быть обеспечены силами палубного базирования и авиацией дальнего действия с баз, расположенных вне дипломатической и военной досягаемости противника.

Развитие таких сил и средств в соответствии с американской концепцией объединенных боевых действий связано с решением проблем обеспечения возможности наращивания необходимого боевого потенциала в ходе конфликта.

Среди узких мест текущих возможностей США отмечается неспособность мобильных сил вести массированные боевые действия на больших удалениях при наличии ограничений по времени и доступу. Из всех систем оружия, планируемых для мобильных сил США к 2015 г., только малозаметные самолеты - бомбардировщик В-2 и истребители F-117, F-22 и F-35 - смогут свободно работать в защищенном воздушном пространстве противника. Из них только В-2 будет способен эффективно действовать на больших удалениях в условиях отсутствия авиабаз на театре военных действий, но США обладают ограниченной группировкой этих самолетов (производство В-2 ограничилось только 21 самолетом).

Дополнительную сложность для ударных сил представляет возросшая доля мобильных целей или целей, чувствительных ко времени реагирования. В этих условиях гарантировать поражение любой цели из возможного набора целей можно только при условии нахождения носителя оружия на момент его обнаружения средствами разведки США (воздушного или космического базирования) в пределах радиуса действия оружия. Для оценки эффективности по поражению мобильных целей противника ниже предлагается ряд допущений. В качестве меры временной чувствительности от момента получения целеуказания (после обнаружения) до момента поражения цели предлагается оценка в размере пяти минут. Это для типового средства поражения США, способного преодолевать около восьми миль в минуту при задержке пуска около одной минуты, соответствует требованию нахождения носителя оружия в пределах 32 миль от цели. Для существующих средств поражения такие параметры возможны при применении ЛА с большой продолжительностью полета.

Требование покрытия района боевых действий зоной поражения оружия

Одним из преимуществ, которым располагают БЛА по сравнению с пилотируемым самолетом, является независимость максимального времени полета от физиологических возможностей летного экипажа. Это существенное преимущество в контексте оперативно-стратегических требований в соответствии с концепциями "Глобальный удар" и "Глобальная устойчивая атака". Влияние фактора располагаемой длительности полета можно продемонстрировать на следующем примере. Для гипотетического района боевых действий размерами 192x192 миль в допущении вышеприведенного требования необходимо иметь ударные самолеты-носители оружия в пределах 32 миль от любой точки этого района (пятиминутное время реагирования для гарантированного поражения мобильных целей), что требует непрерывного пребывания в районе, по крайней мере, девяти носителей поражения. К этому следует добавить ограничения по условиям базирования (с наземных или морских баз) при типовом удалении порядка 1500 миль от центра района боевых действий.

Бомбардировщик В-2 – это сегодня единственная доступная ударная система, которая может работать на таком расстоянии и выживать в условиях умеренно защищенного противником воздушного пространства. Согласно существующей практике бомбардировщики В-2 выполняли глобальные боевые задачи при общей длительности полета более 30 ч, при этом самолеты в воздушном пространстве, защищенном системой ПВО противника, находились только несколько часов, при этом два летчика могли по очереди отдыхать (спать) во время перелетов к зоне и от зоны боевых действий. Сегодня нет уверенного ответа о пределах выносливости экипажа самолета в части длительности работы в защищенном воздушном пространстве: по некоторым экспертным данным, верхняя оценка находится между пятью и десятью часами. Для условий рассматриваемого примера каждый бомбардировщик В-2 может находиться около 10 ч в защищенном воздушном пространстве и суммарно около 6 ч в перелетах; времени для отдыха (сна) практически не остается.

Для непрерывного обеспечения времени реагирования по каждой цели, обнаруженной в обозначенном выше районе, на уровне не более 5 мин для каждого из девяти самолетов В-2, барражирующих в районе, должны осуществляться вылеты через 10 ч, при этом суммарно потребуется осуществить около 22 боевых вылетов в день. С учетом существующих эксплуатационных ограничений для бомбардировщика В-2 (порядка 0,5 боевых вылета в день) потребуется иметь группу самолетов численностью 44 полностью готовых самолетов В-2, а с учетом дополнительных требований по резерву, надежности и других эксплуатационных факторов потребная численность группы возрастет до 60 самолетов.

Ударный БЛА для решения подобной задачи должен обладать способностями:

к длительному барражированию (в том числе при использовании дозаправки в воздухе);
выживанию в условиях противодействия противника;
поражению обнаруженных целей по оперативно выданному целеуказанию.

В интересах оценок боевых возможностей имеющихся в настоящее время БЛА может быть рассмотрен БЛА типа Global Hawk, который способен непрерывно находиться в воздухе в течение 36 ч с возможностями по размещению оружия. Для вышеприведенных гипотетических условий операции потребуется девять БЛА со способностью осуществления вылетов каждым аппаратом через 30 ч. Всего для поддержания операции потребуется осуществлять около семи вылетов в сутки, что примерно в три раза меньше того, что необходимо при применении пилотируемых систем.

Ключевой проблемой при проектировании БЛА является поиск проектных компромиссов между размерностью БЛА, боевой выживаемостью, размером боекомплекта, стоимостью (определяющей численность группировки в условиях ограниченных ассигнований). Верхний уровень длительности полета по опыту БЛА Global Hawk с учетом научно-технического прогресса может в несколько раз превышать достигнутый уровень в 36 ч для этого БЛА.

Следует отметить, что для ударного БЛА потребная длительность пребывания в районе боевых действий должна определяться с учетом интенсивности расходования оружия, боекомплекта на борту, а также уровнями его выживаемости. Оптимальное соотношение запаса топлива и боекомплект оружия зависят от прогнозируемых условий боевого применения - интенсивности боевых действий, и для его оперативного управления в процессе боевого применения могут использоваться различные технические решения, например, наличие модульного отсека вооружения со способностью размещения как топлива, так и оружия.

Существенным ограничением на размерность БЛА является его стоимость. Для условий совместного применения с пилотируемыми ударными самолетами указанные обликовые параметры БЛА (в том числе стоимость, выживаемость и боевая эффективность) должны определяться по комплексным показателям эффективности с поиском рационального состава авиационной группировки из пилотируемых и беспилотных ударных систем и рационального распределения долей боевых задач между ними.

Определяющие качества БЛА – более живучий, быстрый и дешевый

БЛА имеют явное преимущество перед пилотируемыми системами, когда требуется оперативность, но это не единственная их сильная сторона. Применение БЛА не сопряжено с риском потери экипажа, что расширяет условия их рационального использования, в том числе в ситуациях, когда средства ПВО противника создают слишком высокий риск потери для пилотируемых систем. Это не должно подразумевать, что потеря БЛА ничего не стоит. По размерности и стоимости ударные БЛА могут быть сравнимы с пилотируемыми самолетами, поэтому они не могут рассматриваться как одноразовые системы.

Использование БЛА потенциально позволяет сократить время, необходимое для реагирования в условиях интенсивно развивающегося кризиса, когда будет принято соответствующее политическое решение. Сокращение общего времени реагирования связано также с тем, что не требуется развертывания обеспечивающих средств, необходимых при применении пилотируемой авиации в условиях риска, в том числе, например, предварительного развертывания боевых поисково-спасательных сил в регионе. Такое развертывание уязвимо и требует, как правило, нескольких дней, в течение которых ударные БЛА могут уже использоваться.

До сих пор имеет место определенная стратегическая уязвимость США, связанная с достаточно высокой чувствительностью к потерям личного состава. Ударные БЛА потенциально могут снизить эту "уязвимость", так как при их использовании не будет людских потерь.

Беспилотные боевые системы должны быть менее дорогостоящими в эксплуатации, чем пилотируемые самолеты, что является важным дополнением к преимуществам, связанным с упомянутыми выше факторами большей боевой эффективности ударных БЛА в задачах, когда требуется добиться непрерывного покрытия района боевых действий зоной поражения, условий ведения боевых действий на больших удалениях от мест базирования или большой глубине района боевых действий. Следует отметить, что реализация этих преимуществ требует обеспечения высокой степени интеграции, надежности и безопасности БЛА в мирное и военное время, которую они должны обеспечивать. Для существующих БЛА в этой области имеются определенные проблемы. Вместе с тем потенциально нет технических или эксплуатационных причин для их преодоления в перспективе и достижения уровней, характерных для пилотируемых самолетов.

Снижение уровня эксплуатационных затрат связывается со снижением затрат на подготовку и тренировку операторов БЛА, учитывая, что большинство этапов полета выполняются в автоматическом режиме, в том числе полет по маршруту, взлет и посадка. Подготовка операторов БЛА должна быть менее дорогостоящей, чем обучение летчиков и штурманов пилотируемого самолета, за счет использования имитаторов и тренажных режимов работы. Существенное меньшее количество реальных тренировочных полетов приведет к экономии топлива и запасных частей и увеличит срок службы БЛА, сокращая потребность в воспроизводстве новых аппаратов. По некоторым оценкам, беспилотные боевые системы могут быть на 50-70% менее дорогостоящими в эксплуатации, чем пилотируемые самолеты. Учитывая, что операционные затраты и стоимость поддержки составляют почти половину стоимости жизненного цикла самолета, потенциальное сокращение стоимости очень значительно.

Эффективное дополнение к пилотируемым ударным системам

Несмотря на многие очевидные достоинства, которые ударные БЛА имеют в боевых условиях, пилотируемые самолеты все равно имеют явное преимущество в условиях динамичных боевых действий и в случае, когда требуется плотная интеграция с силами сухопутных войск или морских сил. Достижение превосходства в воздухе и поддержка наземных войск, находящихся в непосредственном соприкосновении с противником, - это две боевые задачи, которые относятся к обозначенным условиям. Вместе с тем, даже в этих условиях существует достаточный объем боевых задач, в которых более эффективны БЛА. Это создает предпосылки для повышения интегральной эффективности за счет рационального совместного использования БЛА и пилотируемых систем при использовании преимуществ обеих систем.

Как отмечалось, одним из ограничений длительного использования пилотируемых самолетов является усталость экипажа самолета. Усталость экипажа – это кумулятивное явление, что является причиной ограничения суточного и месячного налета для экипажа самолета. Продолжительные боевые операции быстро истощают допустимые часы налета экипажа самолета, поэтому боевые нормы вылетов обычно ограничиваются числом имеющихся экипажей, а не числом доступных самолетов. В условиях продолжительных боевых действий применение беспилотных летательных аппаратов позволяет более рационально использовать ресурс налета экипажей пилотируемых самолетов и на этой основе поддерживать высокую интенсивность боевых действий.

Имея возможность конфигурирования для различных задач – наблюдения и разведки или атаки, или подавления, или поражения объектов системы ПВО противника - БЛА может служить эффективным помощником для пилотируемых боевых систем, в том числе расширять информационную ситуационную осведомленность экипажей пилотируемого самолета, подавлять и нейтрализовать средства ПВО противника. При таких задачах БЛА повысят эффективность и выживаемость пилотируемых систем, особенно в начальный период конфликта в условиях упомянутого ограниченного доступа, характерного для концепции "Глобальный удар" ВВС.

До недавнего времени существенной проблемой для БЛА являлась недостаточная надежность и трудоемкость эксплуатации в боевой обстановке. Использовались БЛА, главным образом, для наблюдения и разведки, так как в боевых условиях они могут нести большие потери. Одной из целей программы J-UCAS является решение этих проблем, в том числе, путем разработки и проверки технологий и средств, необходимых для создания ударных БЛА, которые стали бы полностью функциональными и надежными средствами решения боевых задач.

Среди задач программы J-UCAS особо выделялись проблемы снижения стоимости создания БЛА, а также объема потребного для применения материального обеспечения, чем у сопоставимых по функциям пилотируемых самолетов, в том числе снижение стоимости эксплуатации до уровней, меньших, чем для сегодняшних палубных истребителей. Агентство DARPA и виды вооруженных сил определили подобные амбициозные цели, имея в виду весь перечень и цикл выполнения боевых задач – от нанесения ударов до связи, командования и управления, обеспечения функциональной совместимости и малозаметности.

Важной составляющей программы J-UCAS является подтверждение боевых возможностей с использованием прототипов. В рамках этой задачи предполагается достичь подтверждения не только технических характеристик, но и боевых возможностей. Для этого предполагается использовать методы моделирования, испытаний и демонстрационных полетов, которые должны подтвердить, что технические достоинства будут в реальности переходить в возможности выполнения боевых задач.

В программе J-UCAS ставятся также задачи подготовки технических условий к переходу к программе разработки и производства. Программа J-UCAS -это, прежде всего демонстрационная программа, и, по крайней мере, для ВВС маловероятно, что текущие демонстрационные системы будут рассматриваться как основная промышленная опция. DARPA, осознавая эту проблему, вместе с тем ставит задачу разработки опций, близких (готовых) для приобретения, кроме демонстрационных.

Решение этих задач в рамках программ включает рассмотрение альтернатив ЛА с большим разнообразием размеров, скорости и рабочих режимов, в том числе дополнения и улучшения возможностей пилотируемых ударных систем, как существующих, так и перспективных, обеспечения совместного применения в различных сочетаниях пилотируемых и беспилотных систем.

С учетом требований концепций "Глобального удара" и "Глобальной устойчивой атаки" и существующих узких местах в возможностях ВВС в рамках Программы агентство DARPA отдает приоритет демонстрационному БЛА большой размерности с большой автономностью и полезной нагрузкой. Предполагается, что такой демонстратор обеспечит адекватность и достоверность эксплуатационной и боевой оценки, повысит надежность предложений по концепции применения и обеспечит более быстрый переход к программе разработки и производства. ВВС предполагают, что ударный БЛА большой размерности имеет потенциал, способный закрыть пробелы в боевых возможностях в операциях на больших удалениях для ситуаций ограниченного доступа, в том числе в возможностях подавления наземных и воздушных целей, поддержки специальных и наземных операций.

К настоящему времени разработан новый вариант Х-45С с полезной нагрузкой 2 т в двух внутренних отсеках вооружений. Предусматривается возможность подвески дополнительных топливных баков для увеличения его дальности до 2400 км; возможность дозаправки в воздухе должна быть продемонстрирована в 2007 г., что приблизит уровень его характеристик к пилотируемому самолету. БЛА может нести большую боевую нагрузку с возможностью сброса до восьми бомб малого калибра, а также применять управляемые бомбы JDAM. В настоящее время фирма Боинг исследует X-45D как будущую платформу для сверхдальних ударов.

Фирма Northrop Grumman (разработчик БЛА Х-47 для ВМС США) в рамках программы J-UCAS представила БЛА Х-47В, конкурирующий с БЛА Х-45С фирмы Boeing (рис. 3). БЛА Х-47В является большей по размерности модификацией аппарата Х-47А с дальностью 2770 км и полезной нагрузкой массой порядка 2,5 т.

Согласно имеющимся данным, отправная позиция Минобороны США в отношении размерности ударных БЛА (декларируемой в связи с работами по Х-47В и Х-45С) состоит в том, что они должны находиться в классе типовых боевых тактических многофункциональных самолетов с возможностью применения более двух тонн боеприпасов на удалении не менее 1850 км. В требованиях DARPA к Х-47В определена возможность выполнения разведывательно-ударных операций (включая разведку в защищенной зоне противника и нанесение точных ударов при палубном или наземном базировании). Для ВМС требуется вариант с многократным взлетом с катапульты и короткой посадочной дистанцией.

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.

Начало беспилотной эры

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.

А как этим пользоваться?

Управление беспилотными летательными аппаратами является такой же специальностью, как обычная 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.

Горький украинский опыт

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».

Записала Н. Гельмиза

После того как в журнале были напечатаны статьи о работе "ОКБ Сухого"(см. "Наука и жизнь" № 9, 2001 г. и №№ 1, 2, 4, 2002 г.), в редакцию пришли письма с вопросом: занимается ли фирма гражданской тематикой? Нам ответили: еще как! Гражданские самолеты АООТ "ОКБ Сухого" - это известные проекты Су-80, С-21 и семейство региональных пассажирских самолетов. Сегодня конструкторы КБ создают беспилотный летательный аппарат гражданского назначения с уникальными летно-техническими характеристиками, позволяющими использовать его для решения широкого круга задач в сфере науки, экономики и хозяйственного сектора. О новом направлении - беспилотной авиации рассказывает заместитель главного конструктора доктор технических наук, действительный член Академии военных наук А. Х. Каримов.

ТОЧКА ОТСЧЕТА

Заместитель главного конструктора "ОКБ Сухого" Альтаф Хуснимарзанович Каримов.

Технические характеристики беспилотных авиационных систем с большой высотой и продолжительностью полета.

Американский беспилотный самолет "макси"-класса "Глобал Хоук": высота полета - 20 км, масса - 11,5 тонны, продолжительность полета - более 24 часов.

Многоцелевой беспилотный летательный аппарат "Протеус" производства США: высота полета - 15 км, масса - 5,6 тонны.

Потребности мирового рынка в беспилотных авиационных системах с большой высотой и продолжительностью полета. Прогноз закупок на 2005-2015 годы в сумме составляет 30 миллиардов долларов.

Беспилотный летательный аппарат с большой высотой и продолжительностью полета - долгожданное детище "ОКБ Сухого". Проектировщики заложили в новую машину такие летно-технические характеристики, которые, по нашему мнению, позволят ей превзойти по многим параметрам лучшие в своем классе американские самолеты и найти широкое применение в гражданском секторе.

"Беспилотники" различаются по массе (от аппаратов весом в полкилограмма, сравнимых с авиамоделью, до 10-15-тонных гигантов), высоте и продолжительности полета. Беспилотные летательные аппараты массой до 5 кг (класс "микро") могут взлетать с любой самой маленькой площадки и даже с руки, поднимаются на высоту 1-2 километра и находятся в воздухе не более часа. Как самолеты-разведчики их используют, например, для обнаружения в лесу или в горах военной техники и террористов. "Беспилотники" класса "микро" массой всего 300-500 граммов, образно говоря, могут заглянуть в окно, поэтому их удобно использовать в городских условиях.

За "микро" идут беспилотные летательные аппараты класса "мини" массой до 150 кг. Они работают на высоте до 3-5 км, продолжительность полета составляет 3-5 часов. Следующий класс - "миди". Это более тяжелые многоцелевые аппараты массой от 200 до 1000 кг. Высота полета достигает 5-6 км, продолжительность - 10-20 часов.

И, наконец, "макси" - аппараты массой от 1000 кг до 8-10 т. Их потолок - 20 км, продолжительность полета - более 24 часов. Вероятно, вскоре появятся машины класса "супермакси". Можно предположить, что их вес превысит 15 тонн. Такие "тяжеловозы" будут нести на борту огромное количество аппаратуры различного назначения и смогут выполнять самый широкий круг задач.

Если вспомнить историю беспилотных летательных аппаратов, то впервые они появились в середине 1930-х годов. Это были дистанционно управляемые воздушные мишени, используемые на учебных стрельбах. После Второй мировой войны, точнее, уже в 1950-х годах, авиаконструкторы создали беспилотные самолеты-разведчики. Еще 20 лет понадобилось на то, чтобы разработать машины ударного назначения. В 1970-х - 1980-х годах этой тематикой занимались конструкторские бюро П. О. Сухого, А. Н. Туполева, В. М. Мясищева, А. С. Яковлева, Н. И. Камова. Из туполевского КБ вышли беспилотные разведчики "Ястреб", "Стриж" и находящийся на вооружении и сегодня - "Рейс", а также ударный "Коршун" (его начинали делать в ОКБ Сухого, но потом передали Туполеву), созданный совместно с НИИ "Кулон". Достаточно успешно занималось беспилотными самолетами КБ Яковлева, где разрабатывались аппараты "мини"-класса. Наиболее удачным из них стал комплекс "Пчела", который до сих пор стоит на вооружении.

В 1970-х годах в России были развернуты научно-исследовательские работы по созданию беспилотных самолетов с большой высотой и продолжительностью полета. Ими занималось ОКБ В. М. Мясищева, где разрабатывали машину "макси"-класса "Орел". Тогда дело дошло только до макета, но почти через 10 лет работы возобновили. Предполагалось, что модернизированный аппарат сможет летать на высоте до 20 км и находиться в воздухе 24 часа. Но тут наступил реформенный кризис, и в начале 1990-х годов программу "Орел" из-за отсутствия финансирования закрыли. Примерно в то же время и по тем же причинам были свернуты работы над беспилотным летательным аппаратом "Ромб". Этот уникальный по своей конструкции самолет, созданный совместно с "НИИ ДАР" при участии разработчика радиолокационной системы "Резонанс" Главного конструктора Э. И. Шустова, представлял собой разрезной биплан из четырех крыльев, составленных в виде ромба, в которые монтировались крупногабаритные антенны, обслуживающие радиолокационную станцию. Масса его была порядка 12 тонн, а полезная нагрузка достигала 1,5 тонны.

После первой волны разработок "беспилотников" в 1970-х - 1980-х годах наступило длительное затишье. Армию оснащали дорогостоящими пилотируемыми самолетами. Под них выделяли большие средства. Этим и определялся выбор тематики разработок. Правда, все эти годы "беспилотниками" активно занималось Казанское опытно-конструкторское бюро "Сокол". Оно создавалось на базе ОКБ спортивной авиации под руководством тогда еще молодого специалиста, ныне генерального конструктора "ОКБ Сухого" М. П. Симонова. ОКБ "Сокол" стало, по существу, специализированным предприятием по производству беспилотных авиационных систем. Основное направление - беспилотные воздушные мишени, на которых отрабатываются боевые действия различных военных комплексов и наземных служб, в том числе и комплексов ПВО.

Сегодня беспилотные летательные аппараты "мини"- и "миди"-класса представлены достаточно широко. Их производство под силу многим странам, поскольку с этой задачей могут справиться небольшие лаборатории или институты. Что же касается аппаратов класса "макси", то для их создания нужны ресурсы целого авиастроительного комплекса.

ВСЕ АРГУМЕНТЫ - "ЗА"

В чем же преимущества беспилотных летательных аппаратов? Во-первых, они в среднем на порядок дешевле пилотируемых самолетов, которые нужно оснащать системами жизнеобеспечения, защиты, кондиционирования... Нужно, наконец, готовить пилотов, а это стоит больших денег. В итоге получается, что отсутствие экипажа на борту существенно снижает затраты на выполнение того или иного задания.

Во-вторых, легкие (по сравнению с пилотируемыми самолетами) беспилотные летательные аппараты потребляют меньше топлива. Представляется, что для них открывается более реальная перспектива и при возможном переходе на криогенное топливо (см. "Наука и жизнь" № 3, 2001 г. - Прим. ред. ).

В-третьих, в отличие от пилотируемых самолетов, машинам без пилота не нужны аэродромы с бетонным покрытием. Достаточно построить грунтовую взлетно-посадочную полосу длиной всего 600 метров. ("Беспилотники" взлетают с помощью катапульты, а приземляются "по-самолетному", как истребители на авианосцах.) Это очень серьезный аргумент, поскольку из 140 наших аэродромов 70% нуждаются в реконструкции, а темпы ремонта сегодня - один аэродром в год.

Основной критерий выбора типа летательных аппаратов - стоимость. Благодаря стремительному развитию вычислительной техники существенно подешевела "начинка" - бортовые компьютеры "беспилотников". На первых аппаратах использовались тяжелые и громоздкие аналоговые вычислительные машины. С внедрением современной цифровой техники их "мозг" стал не только дешевле, но и умнее, компактнее и легче. Это означает, что аппаратуры на борт можно взять больше, а ведь именно от нее зависят функциональные возможности беспилотных самолетов.

Если же говорить о военном аспекте, то беспилотные летательные аппараты находят применение там, где в разведывательной операции или воздушном бою можно обойтись без пилота. На IХ международной конференции по "беспилотникам", прошедшей в 2001 году во Франции, прозвучала мысль о том, что в 2010-2015 годах боевые операции сведутся к войне автоматизи рованных систем, то есть к противоборству роботов.

ВЫБОР СДЕЛАН

Еще пять лет назад специалисты "ОКБ Сухого" проанализировали развитие существующих в мире научно-технических программ по созданию "беспилотников" и обнаружили стойкую тенденцию к увеличению их размеров и массы, а также высоты и продолжительности полета. Аппараты с большим весом могут дольше находиться в воздухе, выше подниматься и дальше "видеть". "Макси" берут на борт более 500 кг полезной нагрузки, которая позволяет решать задачи большого объема и с лучшим качеством.

Анализ показал, что беспилотные самолеты класса "макси" и "супермакси" сегодня востребованы как никогда. Судя по всему, они могут изменить расклад сил на мировом рынке летательных аппаратов. Пока эта ниша освоена только американскими конструкторами, которые начали работать над "беспилотниками" "макси"-класса на 10 лет раньше нас и успели создать несколько очень хороших самолетов. Наиболее популярный из них "Глобал Хоук": он поднимается на высоту до 20 км, весит 11,5 тонны, имеет продолжительность крейсерского полета более 24 часов. Конструкторы этой машины отказались от поршневых моторов и оснастили ее двумя турбореактивными двигателями. Именно после показа "Глобал Хоука" на авиасалоне в Ле-Бурже в 2001 году на Западе началась борьба за захват нового сектора рынка.

Мы планируем создать аналог "Глобал Хоука", но наш аппарат будет немного меньше. Выбор такой размерности основан на скрупулезном изучении спроса.

Еще во время создания первых беспилотных самолетов "макси"-класса "Орел" и "Ромб" мы разработали концепцию, согласно которой начали строить беспилотные аппараты, обеспечивающие наилучшие условия для размещения в них полезной нагрузки. На "Ромбе", например, мы смогли совместить большие антенные блоки размером 15-20 м с элементами самолета. Получилась "летающая антенна". Сегодня мы создаем, по сути, летающую платформу для аппаратуры наблюдения. Соединив полезную нагрузку с бортовыми системами, можно получить полноценный интегрированный комплекс, максимально оснащенный радиоэлектронным оборудованием. Это будет качественно новый вид авиационной техники - стратосферная платформа для решения задач, которые либо не по силам низко-, средневысотным пилотируемым и беспилотным машинам, либо требуют неоправданно больших затрат при выполнении их спутниковыми группировками.

Наш беспилотный летательный аппарат С-62 представляет собой машину массой 8,5 тонны, способную подняться на высоту 18-20 км/ч, развить скорость 400-500 км/ч, и находиться в воздухе более 24 часов без дозаправки. Его габариты: длина - 14,4 м, высота - 3 м, размах крыла - 50 м, полезная нагрузка - 800-1200 кг. По аэродинамическим характеристикам компоновка С-62 приближает аппарат к планеру. Самолет выполнен по аэродинамической схеме двухбалочная "утка" и имеет крыло большого удлинения. На центроплане крыла расположено вертикальное оперение. Силовая установка находится над центропланом в спаренной мотогондоле. С-62 оснащен двумя двигателями ТРДД РД-1700, используемыми на самолетах Як-130 и МиГ-АТ (хотя прорабатываются и другие варианты двигателей). Эта машина будет легкой и радиопрозрачной, скорее всего из стеклопластика.

С-62 войдет в состав беспилотных авиационных комплексов БАК-62, предназначенных для выполнения широкого спектра задач гражданского назначения. Каждый такой комплекс включает от одного до трех "беспилотников", наземные станции контроля и управления, связи и обработки информации, а также мобильный пункт технического обслуживания. Наземные станции управления будут работать в пределах радиовидимости - на расстоянии до 600 км. Их назначение - управлять взлетом и посадкой, а также решать задачи автоматического пилотирования и выполнения программы полета. БАК-62 отличается высокой мобильностью, его можно легко перебазировать на новое место в стандартных грузовых контейнерах любым видом транспорта, быстро развернуть и привести в рабочее состояние.

Наземные пункты управления, а также пункты технического обслуживания - тоже забота проектировщиков. В них должны быть созданы условия для комфортного проживания специалистов и обслуживающего персонала и на холодном севере, и на жарком юге (разброс температур может быть в пределах от -50 до +50 о С).

КРУГ ЗАДАЧ "БЕСПИЛОТНИКОВ" ГРАЖДАНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Весь мир уже осознал, какую пользу и экономию могут принести беспилотные летательные аппараты не только в военной, но и в гражданской сфере. Их возможности во многом зависят от такого параметра, как высота полета. Создав С-62, мы поднимем потолок с 6 до 20 км, а в перспективе и до 30 км. На такой высоте беспилотный самолет может конкурировать со спутником. Отслеживая все, что происходит на территории площадью около миллиона квадратных километров, он сам становится своего рода "аэродинамическим спутником". С-62 могут взять на себя функции спутниковой группировки и выполнять их в режиме реального времени в рамках целого региона.

Чтобы из космоса вести фото- и киносъемку или наблюдать за каким-нибудь объектом, нужны 24 спутника, но и тогда информация от них будет поступать один раз в час. Дело в том, что спутник находится над объектом наблюдения всего 15-20 минут, а затем уходит из зоны его видимости и возвращается на то же место, совершив оборот вокруг Земли. Объект же за это время уходит из заданной точки, поскольку Земля вращается, и снова оказывается в ней только через 24 часа. В отличие от спутника, беспилотный самолет сопровождает точку наблюдения постоянно. Проработав на высоте около 20 км более 24 часов, он возвращается на базу, а ему на смену в небо уходит другой. Еще одна машина находится в резерве. Это огромная экономия. Посудите сами: один спутник стоит порядка 100 миллионов долларов, 24 спутника - это уже 2,4 миллиарда, а стоимость трех беспилотных летательных аппаратов С-62 с наземной инфраструктурой составит немногим более 30 миллионов долларов.

Беспилотные самолеты могут конкурировать со спутниками и в сфере создания телекоммуникационных сетей и навигационных систем. Например, чтобы Россия имела собственную навигационную систему типа GPS, нужно задействовать около 150 таких машин. Дорогостоящие спутники пригодятся для других целей. Это очень важно, поскольку 70% из них находятся на грани исчерпания своего ресурса.

На "беспилотники" можно возложить непрерывное круглосуточное наблюдение за поверхностью Земли в широком диапазоне частот. Используя С-62, мы сумеем создать информационное поле страны, охватывающее контроль и управление движением воздушного и водного транспорта, поскольку эти машины в состоянии взять на себя функции наземных, воздушных и спутниковых локаторов (совместная информация от них дает полную картину того, что делается в небе, на воде и на земле).

Беспилотные летательные аппараты помогут решить целый спектр научных и прикладных задач, связанных с геологией, экологией, метеорологией, зоологией, сельским хозяйством, с изучением климата, поиском полезных ископаемых... С-62 будут следить за миграцией птиц, млекопитающих, косяков рыбы, изменением метеоусловий и ледовой обстановки на реках, за движением судов, перемещением транспорта и людей, вести аэро-, фото- и киносъемку, радиолокационную и радиационную разведку, многоспектральный мониторинг поверхности, проникая вглубь до 100 метров.

НА ПУТИ К РЫНКУ

Всемирное признание пришло к "ОКБ Сухого" с выпуском истребителя Су-27. Эта машина действительно заслуживает самой высокой оценки, потому что в ней реализованы выдающиеся научные и инженерно-технические идеи. Колоссальный успех и востребованность Су-27 на мировом рынке в большой степени связаны с тем, что его создание превратилось в общегосударственную научно-техническую программу. Начатая три года назад новая тема - создание высотного беспилотного самолета - тоже нуждается в серьезной государственной поддержке. Чтобы, как говорят, не опоздать и выйти на мировой рынок в то время, когда новая машина будет востребована, сроки выполнения программы должны быть очень жесткими. Нам представляется, что работа может быть завершена в 2005 году при условии необходимого финансирования.

Опыт зарубежных конкурентов подсказывает: чтобы дело пошло быстрее, надо показать заказчикам и инвесторам действующий образец. Выход один - сделать демонстратор или летающий макет, который подтвердит реальность намеченных планов и ускорит их реализацию. Такой аппарат может быть построен всего за два года. Здесь нет неразрешимых проблем, есть только ряд конкретных задач, которые надо выполнить. Все предварительные проработки сделаны.

По оценкам российских и зарубежных специалистов, рынок коммерческих услуг, оказываемых беспилотными летательными аппаратами, в ближайшем будущем существенно расширится. Потребность в таких машинах в 2005-2015 годах может составить в денежном выражении не менее 30 миллиардов долларов. И если Россия, как и намечено, к 2005 году создаст конкуренто-способный гражданский беспилотный летательный аппарат С-62 с большой высотой и продолжительностью полета, ей достанется приблизительно четвертая часть этого рынка. Тогда мы сможем выручить от продажи наших машин около миллиарда долларов. Неудивительно, что сегодня многие страны очень активно продвигают свои технические разработки, в том числе и "беспилотники". Нам тоже следует поторопиться.

Сферы применения гражданского беспилотного самолета С-62

ОБНАРУЖЕНИЕ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ:

воздушных
надводных
наземных

УПРАВЛЕНИЕ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ:

в труднодоступных районах
при стихийных бедствиях и авариях
на временных воздушных трассах

КОНТРОЛЬ МОРСКОГО СУДОХОДСТВА:

поиск и обнаружение судов
предупреждение аварийных ситуаций в портах
контроль морских границ
контроль правил рыболовства

РАЗВИТИЕ РЕГИОНАЛЬНЫХ И МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ:

системы связи, в том числе мобильные
телерадиовещание
ретрансляция
навигационные системы

АЭРОФОТОСЪЕМКА И КОНТРОЛЬ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ:

аэрофотосъемка (картография)
инспекция соблюдения договорных обязательств
(режим "открытого неба"
контроль гидро-, метеообстановки
контроль активно излучающих объектов контроль ЛЭП

КОНТРОЛЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ:

радиационный контроль
газохимический контроль
контроль состояния газо- и нефтепроводов
опрос сейсмических датчиков

ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕЛЬХОЗРАБОТ И ГЕОЛОГОРАЗВЕДКИ:

определение характеристик почвы
разведка полезных ископаемых
подповерхностное (до 100 м) зондирование Земли

ОКЕАНОЛОГИЯ:

разведка ледовой обстановки
слежение за волнением моря
поиск косяков рыбы