Перспективы развития беспилотных вертолетов

К.М. Колесникова, студентка ФГБОУ ВПО «Московский государственныйтехнический университет имени Н.Э. Баумана»

Научный руководитель: А.М. Бронников, профессор кафедры «Приборы и системы ориентации, стабилизации и навигации» МГТУ им Н.Э. Баумана, д.т.н.

Научный консультант: Е.О. Каравашкина, заместитель начальника отдела ОАО «Московский научно-производственный комплекс «Авионика» имени О.В. Успенского»E-mail: kolesnikovakm@gmail.com
 

Аннотация. Данная статья посвящена перспективам развития беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), в частности, вертолетов. Беспилотные авиационные системы, на сегодняшний день, являются самым динамично развивающимся сегментом мирового рынка летательных аппаратов. В статье рассмотрены основные задачи, возлагаемые на беспилотные системы, проекты автономных боевых БПЛА. 

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, основные задачи, автономный боевой БПЛА. 
 

По прогнозам американской консалтинговой компании Тил Групп, на ближайшее десятилетие рынок беспилотников оценивается в 30 млрд долларов [5]. На рис. 1, заимствованном из [5], приведены по годам объемы финансирования работ по военным БПЛА в США и Европе.

Рис. 1. Объемы финансирования работ по военным БПЛА в США и Европе
 

К основным задачам, возлагаемым на беспилотные системы, относятся:

•      наблюдение;

•      выдача целеуказания и корректировка огня систем оружия;

•      охрана мест дислокации;

•      обеспечение действий армейской авиации в ходе огневой поддержки наземных частей;

•      ретрансляция сигналов связи.

В настоящее время БПЛА признаются одним из важнейших средств повышения боевых возможностей соединений, частей и подразделений различных видов и родов войск. В интересах Сухопутных войск, например, БПЛА могут вести воздушную разведку для обнаружения и целеуказания координат стационарных и подвижных объектов, а также иметь возможность уничтожить цели. 

План развития армии США на ближайшие 25 лет [1] предусматривает конвертацию существующего парка вертолетов на БПЛА «с возможностью пилотирования человеком». По оценке военного командования, переоборудование вертолетного парка на БПЛА позволит сэкономить значительные средства. Вертолеты AH-64D Apache Longbow, CH-47F Chinook и UH-60M Blackhawk, которые стоят на вооружении американской армии, уже имеют необходимый набор бортового оборудования, упрощающий реализацию на них системы дистанционного управления. Американская компания Sikorsky занимается разработкой беспилотной версии UH-60M. 

Согласно требованиям армии США новые беспилотные аппараты «должны быть автономными настолько, насколько возможно». 

Согласно перспективам развития отечественной авиационной науки [2] до 2030 года, среди направлений инновационного развития значится «Разработка перспективных систем управления, перекладывающей все большее число функций по управлению полетом на искусственный интеллект и оставляющих экипажу только задачи целеуказания». Конечным этапом развития является автономный боевой БПЛА. 

Создание БПЛА вертолетного типа (БПВ) – новое направление в мировой беспилотной авиации, активно развивающейся в последнее время.

Беспилотные вертолеты наиболее применимы для решения тактических задач. Находясь в засаде за естественными укрытиями, он может зависать, и быстро занимать позицию для нанесения удара. В отличии от БПЛА самолетного типа, БПВ может долго подсвечивать цель, находясь на определенной линии под заданным углом. Вертолет имеет объемный фюзеляж, где можно разместить антенны, аппаратуру, грузы. Существенно снижены к БПВ требования по площадкам базирования, обеспечению взлета и посадки. В том числе существенно проще решается для БПВ проблема посадки на палубу корабля. В отрыве от основных сил, БПВ может доставить сотни килограммов груза и обратным рейсом эвакуировать личный состав. 

Например, в ВМС США проявляют интерес к БПЛА ВТ MQ-8B Fire Scout [3], представленный на рис. 2. Его продолжительность полета составляет 4 - 6 час. Этого времени достаточно для того, чтобы совершать полеты в радиусе 200 км от взлетной площадки. Стандартное оборудование вертолета, в которое входит оптико-электронные или инфракрасные датчики и лазерный дальномер, позволит обнаруживать и идентифицировать цели и ранжировать их по важности. Эти вертолеты также планируется вооружить ракетами класса Hellfire. После выполнения операции MQ-8Fire Scout в состоянии оценить нанесенный ущерб. Нормальный взлетный вес вертолета составляет 1157 кг.

Рис. 2. Беспилотный вертолет MQ-8Fire Scout 
 

Из европейских компаний поставщиков беспилотных комплексов выделяется австрийская фирма Schiebel с беспилотным вертолетом Camcopter S-100 [3], представленный на рис. 3. Вертолет имеет два транспортных фюзеляжных отсека, усиленные боковые пункты крепления полезной нагрузки, а также внутренний отсек для дополнительного электронного оборудования: радиолокационная система идентификации воздушного судна (транспондер), система предупреждения столкновения самолетов в воздухе (ACAS) и др. Главный отсек для полезной нагрузки, который находится под основным валом несущего винта, рассчитан на 50 кг.

Основные характеристики беспилотного вертолета Camcopter S-100:

•      максимальная скорость – 120 узлов (220 км/ч);

•      крейсерская скорость – 55 узлов (102 км/ч);

•      время полета не менее 6 часов с полезной загрузкой в 35 кг;

•      максимальный взлетный вес – 200 кг;

•      вес аппарата без полезной нагрузки – 100 кг.

Вертолет Camcopter S-100 выпускается по лицензии и в России под названием «Горизонт Эйр S-100» [4]. Его собирает ОАО «Горизонт» в Ростове-на-Дону.

Рис. 3. Беспилотный вертолет Camcopter S-100
 

По мнению представителей фирмы «Камова» [3], для ВМФ будет интересен вертолетный беспилотный комплекс на базе пилотируемого 5-7-местного вертолета Ка-115, представленный на рис. 4. Его главным достоинством являются малые габариты за счет соосной несущей схемы и высокими летными характеристиками при сохранении значительных дальности и массы полезной нагрузки. Беспилотный вариант Ка-115 будет иметь массу до 1500 кг, радиус действия 500-600 км и массу полезной нагрузки 120-150 кг.
 

Рис. 4. Вертолет Ка-115
 

Боевое применение беспилотных авиационных комплексов осуществляется с использованием наземных (воздушных, корабельных) средств

обеспечения. В состав средств обеспечения следует включить:

•      транспортно-пусковые установки;

•      средства управления (пункт дистанционного управления и мони-

•      торинга, ретрансляторы);

•      средства технического обслуживания (средства контроля, средства

•      войскового ремонта).

Конструкция планера, силовой установки, бортовых систем и оборудования БПЛА должны обеспечивать:

•      надежный старт;

•      выполнение полета в диапазоне высот и скоростей, заданных в ТТЗ на конкретный образец БПАК;

•      надежное управление полетом, режимами работы бортовых систем, целевой аппаратурой и боевыми средствами БПАК во всем диапазоне заданных ТТЗ условий;

•      надежную и безопасную посадку;

•      надежную ликвидацию секретной бортовой аппаратуры в случаепреждевременного прекращения полета БПЛА и невозможности его посадки в заданном районе;

•      безопасность работы личного состава в процессе подготовки к боевому применению, эксплуатации и технического обслуживания.

Планер, силовая установка, системы и оборудование БПЛА должны выдерживать механические воздействия, возникающие при старте, в полете, при посадке. При этом должно быть обеспечено не менее чем 10-кратное использование БПЛА многоразового применения.

Беспилотный авиационный комплекс при возникновении аварийной ситуации должен обеспечивать:

•      в мирное время и при полете над своей территорией – аварийную

• посадку;

•      при полете над территорией противника – перевод средств поражения на взрыв, аппаратуры с литерными частотами, кодами (государственного опознавания, линий связи и т.п.) – на самоликвидацию и ввод БЛА в пикирование.

Признаки аварийной ситуации прорабатываются на этапе проектирования и уточняются в процессе испытаний.

В заключение следует отметить, что БПЛА является одним из перспективных средств боевого применения.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (14-08-01173а).
 

Литература

1. США превратят все вертолеты в беспилотники. Режим доступа: http://ukranews.com/news/16825.---.ru (дата обращения 17.11.2015).

2. Форсайт развития авиационной науки и технологий до 2030 года и дальнейшую перспективу. Режим доступа: http://иату.рф/wpcontent/  uploads/2015/08 (дата обращения 11.11.2015).

3. Михайлов, С. Аэрокосмическое обозрение // Независимые беспилотные новости. 2011 г. Режим доступа: http://ruvsa.com/reports/unmanned_helicopters/?sphrase_id=138255 (дата обращения 19.11.2015).

4. БПЛА Горизонт Эйр S-100. Режим доступа: http://flot2017.com/item/news/42867 (дата обращения 02.11.2015).

5. Современное состояние и перспективы развития беспилотных авиационных систем XXI века: аналит. обзор по материалам зарубежных информационных источников / Под общ. ред. академика РАН Е.А. Федосова. М.: ГосНИИАС, 2012.– 177 с.