Портативные беспилотные летательные аппараты

ВИНИТИ Серия «Вооруженные силы и военно-промышленный потенциал»

№11/200

Портативные беспилотные летательные аппараты

Журнал Aviation Week & Space Technology опубликовал обзорно-аналитическую статью, посвященную оценке опыта применения в анти-террористической операции современных систем разведывательного и ударного вооружения, а также тенденциям развития перспективных боевых систем, в частности, миниатюрных беспилотных разведывательных и ударных летательных аппаратов (БЛА).

Опыт применения разнообразных средств и систем вооружения американскими сухопутными войсками и силами специального назначения в боевых действиях против террористических банд талибов в Афганистане свидетельствует о повышении роли и значимости миниатюрных (портативных) беспилотных разведывательных воздушных аппаратов (UAV). Эти системы показали свою высокую эффективность при решении задач тактической разведки в интересах боевых подразделений на поле боя, когда войскам крайне важно видеть все, что происходит в каждый данный момент перед их фронтом - буквально за ближайшими холмами.

Учитывая опыт военных действий в Афганистане, виды вооруженных сил США.

Стали в нарастающих масштабах заказывать миниатюрные/портативные боевые системы разведки и поражения, прежде всего воздушные беспилотные разведывательные и ударные аппараты. Командование специальных операций ВС США (US Special Operations Command - SOCOM) в 2002 г. заказало 80 беспилотных воздушных мини-аппаратов, разработанных на базе аппарата "AeroVironment Pointer", который появился в 1989 г. Оригинал ("Pointer") имеет размах крыла 2,54 м, а его модификация "Raven" ("Ворон") выполнена в масштабе 1/2, размах его крыла снижен до 1,3 м, а полезная нагрузка сохранена одинаковой с оригиналом. Средства на закупку этой партии выделены из чрезвычайного фонда США на борьбу с терроризмом.

Центр электронных систем ВВС США на авиабазе Hanscom, шт. Массачусетс, приступил к реализации программы FPASS по оснащению войск полевыми портативными беспилотными разведывательными аппаратами (Fielding Portable Air Survaillance System). Эти аппараты с размахом крыла 1,2 м созданы на заводе Skunk Works корпорации Lockheed Martin для ускоренного полевого развертывания в действующих войсках и предназначены для ведения ближней тактической разведки на поле боя, в частности, для обнаружения боевиков/солдат, вооруженных переносными ЗРК.

Интерес в ВС США и НАТО к портативных воздушными беспилотным аппаратам различного боевого применения неуклонно растет, нарастает и конкуренция по их разработке и производству.

По оценкам Е. Knutson, программного менеджера корпорации Lockheed Martin по проекту разработки семейства мини-аппаратов "Sentry Owl" ("Сова-часовой"), из которого родилась программа FPASS, интерес и спрос на миниатюрные беспилотные воздушные аппараты после событий 11 сентября 2001 г. резко возрос: "До этих событий разработчики корпорации сосредоточивали основное внимание на развитии новых технологий минитюаризации в стремлении достигнуть невозможного. Теперь вооруженные силы требуют уже конкретной продукции в "железе" и с оснащением".

По оценкам другого производителя мини-аппаратов - вице президента компании AeroVironment R. F. Curtin "войска с помощью портативных беспилотных аппаратов способны не только быстро увидеть все, что происходит перед ними, они способны эффективно заполнить разведывательно-информационную брешь в непосредственном окружении".

Интерес к малоразмерным и портативным беспилотным воздушным аппаратам растет во всем мире, особенно в странах Европы. По оценкам аналитиков, только в Европе потребности в мини-аппаратах, - главным образом для проведения испытаний и оценки, в ближайшие три года оцениваются в 500 ед.

Агентство перспективных военных разработок США DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) продолжает продвигать технологический уровень разрабатываемых перспективных "микро-аппаратов" (micro-drones), которые, однако, еще не совсем готовы для применения по предназначению.

Предыдущая программа DARPA по крыльевым летательным микро-аппаратам завершена, но инициативно и произвольно избранный по ней проект микро-аппарата размерами в 15,2 см пока нельзя отнести к перспективным, годным для широкого практического применения в войсках. Тем не менее конструкторы завода Skunk Works корпорации Lockheed Martin продолжают работу над проектом микро-аппарата "Microstar".

Агентство DARPA, в свою очередь, приступило к разработке проекта летательного аппарата под титулом "проект органичного воздушного летательного аппарата" OAV (Organic Air Vehicle), оснащаемого вентилятором с воздухозабором, обеспечивающим полет в режиме "зависания", способного избирать и занимать выгодную позицию, "зависать" на высоте в удобном месте и вести длительное наблюдение. Термин "органичный аппарат" (OAV) означает, что он должен органически входить в состав штатного вооружения небольшого стрелкового подразделения, например, взвода наземных войск, или придаваться такому подразделению в бою. Проектом OAV предусматривается диаметр его винта в пределах от 22,8 до 73,6 см. Помимо этого проекта, агентство DARPA приступило к реализации новой программы по созданию еще более миниатюрных воздушных летательных аппаратов - микро-аппаратов, подобных OAV, но с уменьшенными до 15,2 см размерами с тем, чтобы весь аппарат умещался в заплечный рюкзак оператора.

Этот проект DARPA вызвал довольно острые дебаты среди специалистов. Некоторые из них считают конфигурацию аппарата с воздухозаборным вентилятором не вполне приемлемой для выполнения таких задач, особенно в связи с плохой способностью "зависать" в воздухе над фиксированной точкой при сильном ветре. Кроме того, критики проекта полагают, что размер в 15,2 см совершенно неприемлем: это слишком жесткое оперативно-техническое требование (ОТТ) для уровня современной технологии и его трудно достигнуть технически даже через несколько лет.

Мини-UAV "Pointer" компании AeroVironment способен нести на борту систему охлаждаемого ИК-сенсора 8-12 мкм диапазона волн или телевизионную камеру визуального наблюдения. Аппарат способен находиться в воздухе до 90 мин; энергоснабжение двигателя и приборов обеспечивается высокоэффективной литиевой сульфур-диоксидной аккумуляторной батарей, которая имеет массу 3,75 кг; весь аппарат в сборке умещается в двух винтовочных ящиках: он достаточно тяжел и, как правило, транспортируется на армейском джипе.

Оперативное управление штаба армии США по программе оснащения войск для ведения боевых действий в городских условиях MOUT (US Army Military Operations in Urban Terrain) в 1999 г. закупило четыре системы мини-UAV "Pointer" для полевых испытаний и оценки и в целом было удовлетворено аппаратом. Но наземная станция управления оказалась слишком громоздкой, и управление штаба потребовало от компании сократить ее массо-габаритные параметры, что и было выполнено: наземная станция уменьшена на 50%; размах крыла с 2,54 м уменьшен до 1,3 м. В результате переделки и усовершенствования оснащения получился новый, но вполне портативный мини-UAV под названием "Raven" ("Ворон") с той же полезной нагрузкой, что и у "Pointer". "Raven" размещается в двух упаковках и имеет общую массу 3,8 кг. Автономность аппарата в полете - порядка 80 мин. Как и у "Pointer", управление полетом осуществляется рукояткой ("джойстиком"), с помощью которой можно отмечать точки на маршруте полета или контролировать полет напрямую.

По итогам успешных полевых испытаний штаб армии США по той же программе MOUT дополнительно заказал четыре аппарата и две наземные станции управления, которые планировалось поставить в войска в октябре 2002 г.

Научно-исследовательская лаборатория ВМС США разработала собственный вариант мини-аппарата под названием "Eye" примерно того же класса и назначения, что "Raven". Но вариант лаборатории ВМС выполнен в конфигурации двухдвигательного моноплана с размахом прямоугольного крыла 1,22 м. Малогобаритный аккумулятор - основной источник электропитания двигателей и сенсоров аппарата - весит всего 680 г, поэтому автономность полета не превышает 45 мин.; визуальное наблюдение и отображение ведется с помощью мини-телекамер; оперативный радиус действия 5-10 км. Управление полетом осуществляется с помощью дорожного компьютера, но после запуска полет в основном проходит в автономном режиме. Этот мини-аппарат производится компаниями AeroVironment и BAI в шт. Мэриленд, США.

Компания AeroVironment работает над созданием увеличенной модификации аппарата "Pointer" - "Pnma": новая модификация будет работать на аккумуляторах, но ее автономность полета повысится до 2,5-3 ч, а оперативные возможности значительно расширятся.

Как отмечается далее в статье, в Европе наибольший интерес к технологиям беспилотных аппаратов наблюдается во Франции, где работы по созданию разнообразных мини- и микро-UAV приобретают все более широкий размах.

Французская организация аэрокосмических НИОКР Опега в настоящее время проводит исследования перспективных поколений разведывательных микро-UAV для боевого применения в стесненных городских условиях. Такие аппараты-роботы, по замыслам разработчиков, должны проникать внутрь зданий. Организация Опега реализует контракт (4,9 млн. евро) на проведение четырехлетних НИОКР по проекту "Remanta", который включает изучение концепции "птичьего парения в воздухе" и концепции вибрирующих крыльев.

Для работы по проекту подключаются ученые-специалисты многочисленных смежных областей фундаментальной и прикладной науки; группа НИОКР должна фокусировать исследования и разработки на ключевых

технологиях прикладного значения, таких, как искусственная мускулатура, микро-электромеханические системы, микро-управление, облегченные конструкции летательных аппаратов и их аэродинамические свойства и архитектура. Цель проекта Remanta - подготовить научно-технологическую основу для создания рабочих проектов аппаратов оперативного развертывания и применения примерно в период 2010-2015 гг.

На начальном этапе работ ученые и инженеры планируют изучить технологические и производственные возможности разработки и создать на этой базе микро-аппараты размерами 15-40 см. В конечном итоге работ по проекту Remanta планируется существенно снизить размеры боевых аппаратов. Таким образом определилась технологическая стратегия французских разработчиков при создании миниатюрных и портативных воздушных аппаратов боевого применения.

По поводу избранной стратегии работ по этому проекту ответственный специалист в агентстве закупок вооружений DGA (Defence Procurement Agency) МО Франции R. Mathurin заявил: "Ввиду встретившихся трудностей мы избрали отличный от американского подход к НИОКР и разработкам: решили начать с изучения и разработки мини-аппаратов сравнительно крупных размеров, постепенно и последовательно уменьшать их и перейти затем к микроразмерным проектам аппаратов. Соединенные Штаты начинали НИОКР и разработку микро-UAV размерами до 15 см, а затем стали изучать возможности более крупных аппаратов, что вероятно свидетельствует о большей рациональности и жизненности французского подхода".

Агентство закупок вооружений МО Франции финансирует проект Remanta и одновременно выступает спонсором нескольких других инициатив среднесрочного плана в сфере разработки малоразмерных беспилотных аппаратов. Целями, по меньшей мере, двух таких инициатив является создание нескольких более крупных по размерам вариантов "парящих" и "зависающих" в воздухе миниатюрных UAV для боевого применения во внешней среде городского ландшафта.

В частности, агентство DGA в начале июля 2002 г. объявило о проведении среди французских университетов трехлетнего конкурса на создание и выдвижение "прорывных" технологий в области миниатюрных UAV; на конкурс выделено 1,6 млн. евро. Этот конкурс организован по типу одного существующего в США конкурса и по нему планируется в итоге отобрать 20 предложений по беспилотным мини-UAV для действий в различных условиях оперативной и боевой обстановки. Победитель конкурса получит денежную премию наличными в размере 15000 евро. Каждая группа разработчиков - участников конкурса будет иметь право на получение финансирования в размере 40 000 евро на строительство своего мини-аппарата длиной до 70 см.

Конкурс должен был начать в сентябре 2002 г.; соревнование открыто для студентов-выпускников любой национальности, однако финансирование работ по строительству аппаратов по избранным проектам будет предоставлено только французским студентам.

Одновременно с конкурсом агентство DGA в июне 2002 г. обнародовало другой свой план: предложение французской промышленности о принятии участия в тендере на создание проекта 40-см демонстрационной модели миниатюрного UAV. Этим тендером, по словам представителя агентства, уже заинтересовались не менее десятка компаний. Самые перспективные идеи по итогам тендера планируется включить в план оперативных закупок техники, который будет задействован в 2006 фин. г.

По словам R. Mathurin, по перспективной программе закупок агентство планирует поставить в сухопутные войска ВС страны к 2007-2008 гг. несколько сотен миниатюрных беспилотных аппаратов разведки.

В ближайших планах агентства DGA подготовить и обнародовать в течение 2003-2004 гг. предложение промышленности страны о тендере на создание сравнительно крупного (0,5-1,5 м) мини-UAV, который предназначается для развертывания в сухопутных войсках на батальонном уровне. Оператором данного UAV может быть специально подготовленный солдат. Планируется закупить до 100-150 таких боевых аппаратов и развернуть их в войсках примерно в 2005-2006 гг.

Ориентировочная стоимость одного мини-UAV не должна превышать 4500 евро.

Отражением быстро растущего международного интереса к миниатюрным беспилотным воздушным разведывательным аппаратам и ростом их мирового рынка является большое количество таких аппаратов, представленных на международной выставке вооружений Eurosatory, состоявшейся в июне 2002 г. Французская компания Sagem представила на выставке мини-аппарат TMD-3, который по конструкции и конфигурации напоминает мини-UAV Pointer (проекта компании AeroVinronment). TMD-3 распространяется в ВС европейских стран совместно компаниями EADS/CAC Systems. Аппарат имеет длину 2,1 м, размах крыла 3,4 м (увеличенная площадь крыла призвана обеспечить экономию электроэнергии аккумуляторной батареи); общая масса 3 кг; аппарат оснащен электромотором и запускается вручную. TMD-3 можно разъединять на две части; упаковка аппарата может переносится одним солдатом; сборка аппарата в полевых условиях и подготовка к применению производится одним солдатом-оператором всего за 5 мин. TMD-3, по утверждению компании-разработчика, способен принимать на борт стабилизированный полезный груз, в том числе цифровую систему передачи данных на приемную станцию управления в радиусе до 10 км; автономность полета аппарата на скоростях от 30 до 120 км/ч превышает 1 ч.

Другая французская компания Technisolar-Seni показала на выставке два мини-UAV с электродвигателями, которые получают электроэнергию от вмонтированных в крылья солнечных батарей. Один из этих мини-аппаратов оснащен шасси, что позволяет возвращать его из полета и сажать в районе КП управления с записанными данными разведки и таким образом избегать его оснащения более тяжелой и дорогой системой передачи данных по радиоканалу.

Второй мини-аппарат этой компании представляет собой так называемый "сбиваемый" летательный аппарат, который после выполнения задачи просто сбрасывается на землю.

Французская компания Bertin разрабатывает мини-аппарат на основе вертолетного принципа взлета, горизонтального полета и "зависания" в воздухе. Этот аппарат проектируется с воздухозабором вентилятора диаметром 30 см.; масса аппарата будет 1,4 кг; полезный груз от 0,2 до 0,4 кг, включая миниатюрный инерциальный навигационный прибор для обеспечения стабилизации при полете и при "зависании"; аппарат обладает автономностью полета около 30 мин.

Сингапурская компания Aerospace Industries на выставке "Eurosatori-2002" показала мини-UAV вертолетно-самолетного принципа полета, который способен переходить из положения "зависания" к горизонтальному полету. Этот аппарат из композитного материала, созданный сингапурской корпорацией совместно с фирмой Microautonomus Systems, имеет длину корпуса 66 см, массу 2,3 кг; полезная нагрузка аппарата пока ограничена 500 г. Аппарат оснащен выпускаемым шасси, способен летать и "зависать" до 60 мин с максимальной горизонтальной скоростью свыше 95 км/ч.

Aviation Week and Space Technology.- 2002 .- July 8 .- P. 48 50.