Разведывательные Беспилотные Летательные Аппараты
Полянин К.С.
студент 4 курс, факультет «Информационные и управляющие системы»Балтийский Государственный Технический Университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова (БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова) Россия, г. Санкт-Петербург
Гордиенко В.С.
студент 4 курс, факультет «Ракетно-космической техники » Балтийский Государственный Технический Университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова (БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова) Россия, г. Санкт-Петербург
В статье рассматриваются варианты ведения разведывательных действий с помощью беспилотных летательных аппаратов. Приводятся примеры беспилотных аппаратов самолетного и вертолетного типа, предназначенных для решения подобных задач. Производится сравнение существующих летательных аппаратов. Делается вывод о преимуществах и недостатках одного из видов беспилотных аппаратов в сравнении с другим.
Ключевые слова
Беспилотный аппарат, самолет, вертолет, разведка, фотосъемка, видеосъемка, трансляция, обнаружение, идентификация
Развитие информационных и инженерных технологий позволило применять беспилотные летательные аппараты для проведения таких мероприятий, как аэрофотосъемка, видеонаблюдение, отслеживание изменения тепловых и магнитных полей, радиотехническая разведка и многих других функций в зависимости от определённой сферы деятельности. Летательные аппараты такого типа имеют ряд преимуществ перед остальными аэродинамическими летательными аппаратами, а именно: повышенная скрытность и маневренность, вследствие чего повышается эффективность выполнения поставленных задач. Наряду с указанными достоинствами беспилотных аппаратов важно отметить ещё и то, что в случае гибели такого летательного аппарата удается избежать потери людских ресурсов.
Одним из основных направлений развития современных БПЛА[1] является уменьшение их габаритных размеров. Примером этому можно считать дрон PD-100 Black Hornet, разработанный норвежской компанией Prox Dynamics. Данный беспилотный аппарат представляет собой одновинтовой вертолёт. За счет малых значений его веса и размеров, рассматриваемый аппарат становится практически незаметным на расстоянии в пятнадцать метров. Благодаря этому он эффективно используется как в целях разведки, так и для наблюдения за неподвижными и подвижными объектами.
Рассматриваемый летательный аппарат можно задействовать для поисково-спасательных операций; для разведки, как на открытой местности, так и в помещениях закрытого типа. Возможно использование на театре военных действий для ознакомления с препятствиями. Также можно подняться на высоту более пятидесяти метров провести осмотр территории. Возможен поиск, установление контроля за объектом, а также и скрытое наблюдение за ним на короткой дистанции.
Управление исследуемым аппаратом производится с помощью системы GPS[2], возможна работа как в ручном режиме, так и на автопилоте. Встроенная видеокамера обеспечивает онлайн-трансляцию изображения, а также визуализацию панорамы на расстоянии до полутора километров за пределами видимости.
Основные ТТХ PD-100 Black Hornet:
· длина – 12 см (длина лопастей);
· вес – 18 г (вместе с камерой);
· максимальная скорость – 5 м/мин.;
· время полета (макс.) – 25 минут.
Цена такого беспилотника варьируется от 30000 до 50000 долларов США[3].
Рисунок 1 – PD-100 BLACK HORNET PRS в действии.
В то же время существуют и БПЛА внушительных размеров. В их число входит MQ-8 Fire Scout, который был создан на основе легкого многоцелевого вертолета Bell 407, предназначен для разведки и наблюдения. Длительность полета такого аппарата составляет около пяти часов, что позволяет совершать продолжительные передвижения по воздуху в радиусе двухсот километров от точки старта. В состав оборудования вертолёта-разведчика входят электрооптические/инфракрасные сканеры, и лазерный дальномер которые, позволяют обнаруживать и распознавать заданные цели и распределять их в зависимости от значимости и ценности. На нём также могут находиться высокоточные ракеты класса Hellfire, с помощью которых беспилотный аппарат способен поражать наземные цели, а также, в дальнейшем, этот аппарат в состоянии оценить нанесенный ущерб с помощью специальных систем.
Основные ТТХ MQ-8 Fire Scout:
· Взлетный вес, кг.: 1 430.00
· Дальность, км.: 177.00
· Скорость, км/ч.: 205.00
· Практический потолок, м.: 6 096.00
· Длинна, м.: 6,98
· Высота, м.: 2,87
· Диаметр главного винта, м.: 8,38
· Собственный вес, кг.: 1157
· Продолжительность полёта, ч.: 4-6
· Двигатель: Rolls-Royce 250-C20W
Рисунок 2 – Беспилотный вертолет MQ-8 Fire Scout.
Одной из последних разработок отечественной военной промышленности является беспилотный аппарат «Элерон-3» (рисунок 3). Этот аппарат предназначен для ведения оптико-электронной разведки и способен передавать визуальное изображение цели в пункт управления, обнаруживать и идентифицировать объекты разведки, определять точное местоположение объектов и отображать их на наземном пульте управления при помощи навигационных систем, осуществлять аэрофотосъемку местности.
Рисунок 3 – беспилотный аппарат «Элерон-3»
Основные тактико-технические характеристики беспилотного аппарата «Элерон-3»:
· Длина: 0,56 м.;
· Размах крыльев: 1,42 м.;
· Высота: 0,18 м.;
· Взлётная масса (макс.): 4,2 кг.;
· Крейсерская скорость полёта: 80 км\ч.;
· Скорость полёта (макс.): 130 км\ч.;
· Дальность полёта (макс.): 50 км.;
· Высота полёта (макс.): 5000 м.;
· Тип авиадвигателя: электрический
В сравнении с другими беспилотными аппаратами, выполняющими похожие задачи, «Элерон-3» имеет ряд преимуществ. Во-первых, его цена в пять раз ниже, чем у аналогов, а во-вторых, он обладает значительно более высокой скрытностью. Кроме того, важно отметить тот факт, что на этот летательный аппарат можно установить сменные фото- и видеокамеры, тепловизор и другие приборы.
Зачастую возникают ситуации, когда необходимо вести разведку вдалеке от места боевых действий или места расположения штаба войск, или просто в труднодоступной местности. Одним из таких аппаратов, способных перемещаться на большие расстояния и успешно вести разведку является «Орлан-10» (рисунок 4), который был разработан российским предприятием
«Специальный технологический центр».
Рисунок 4 – беспилотный летательный аппарат «Орлан-10»
Данный аппарат может применяться для ведения фото- и видеосъемки в различных погодных условиях, при этом оператор способен получать такие параметры полета, как координаты, высота. Траектория «Орлана» прокладывается на растровой карте. Такая карта представляет собой изображение, привязанное к некоторым координатам местности. В случае отклонения от заданного маршрута оператор производит корректировку с помощью радиоканала. Для повышения автономности полета оператор может задать так называемую точку «дом», куда аппарат может самостоятельно возвращаться после выполнения определенных задач. При подготовке аппарата к старту важно учесть, что во время полета возможно возникновение различного рода нештатных ситуаций. Для противодействия таким ситуациям оператор может задать различные алгоритмы поведения аппарата в том или ином случае, что, безусловно, повышает его надежность.
Безусловно, при проектировании беспилотного аппарата, предназначенного для совершения полетов на дальние дистанции и на длительное время, важно учитывать тот факт, что массогабаритные характеристики возрастут очень сильно, а так же то, что управляемость и маневренность таких аппаратов может в какой-либо степени уступать малоразмерным аппаратам.
Основные ТТХ «Орлан-10» :
· Взлетная масса — 14 кг
· Масса полезной нагрузки — до 5 кг
· Двигатель — ДВС (двигатель внутреннего сгорания. Применяемый вид топлива - бензин А-95)
· Способ старта — с разборной катапульты
· Способ посадки — на парашюте
· Воздушная скорость — 90-150 км/ч
· Продолжительность полета (макс.) — 16 ч
· Дальность применения комплекса (макс.) — до 120 км от наземной станции управления (до 600 км в автономном режиме)
· Высота полета над уровнем моря (макс.) — 5000 м
· Допустимая скорость ветра на старте (макс.) — 10 м/с
· Диапазон рабочих температур у поверхности земли от −30 до +40 °C
Проводя сравнение беспилотных аппаратов самолетного и вертолетного типа, необходимо выделить преимущество аппаратов второго типа, заключающееся в их способности «зависать» над определенной точкой, что позволяет получить более точные данные, если это необходимо. Но в то же время в силу аэродинамических особенностей управление аппаратом вертолетного типа гораздо сложнее, плюс такие аппараты требуют больших топливных затрат. Стоит также заметить, что скоростной диапазон выше у аппаратов самолетного типа. Следовательно, предпочтение определённому типу БПЛА стоит отдавать в зависимости от поставленной задачи.
Список использованной литературы
1. С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.
2. Шебашевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Радио и связь, 1993. – 408 с.
3. Хлопов О.А. Внешнеполитические аспекты энергетической политики администрации Б. Обамы // Вестник Московского государственного областного университета. — 2015. — № 2. — 6 с.
4. PD-100 Black Hornet PRS (Черный поршень) – микро беспилотник норвежской компании Prox Dynamics: // [Электронный ресурс]// Bespilotnik.today URL : http://bespilotnik.today/pd-100-black-
hornet-prs-черный-шершень-нано-беспилотн.html (дата обращения 21.08.2017)
5. Элерон-3. Технические характеристики. Фото: // [Электронный ресурс]// avia.pro URL http://avia.pro/blog/eleron-3-tehnicheskie-harakteristiki-foto (дата обращения 21.08.2017)
6. Российский беспилотник Орлан-10: // [Электронный ресурс]// Александр Агеев 05.11.2015 Техкульт URL https://www.techcult.ru/technics/2736-bespilotnik-orlan-10 (дата обращения 21.08.2017)
7. СТЦ Орлан-10:// [Электронный ресурс] // Авиационная энциклопедия «Уголок неба». URL : http://www.airwar.ru/enc/bpla/orlan10.html /(дата обращения 21.08.2017)
8. MQ-8C Fire Scout:// [Электронный ресурс] // Авиационная энциклопедия «Уголок неба». URL : http://www.airwar.ru/enc/bpla/mq8c.html /(дата обращения 21.08.2017)
9. Миниатюрный беспилотник PD-100 Black Hornet// [Электронный ресурс] // Я просто в шоке! URL : https://fshoke.com/2015/06/04/miniatyurnyj-bespilotnik-pd-100-black-hornet/ (дата обращения 21.08.2017)
10. Беспилотный вертолет MQ-8B Fire Scout: // [Электронный ресурс]// Я просто в шоке! URL : https://fshoke.com/2015/03/18/bespilotnyj-vertolet-mq-8b-fire-scout/ (дата обращения 21.08.2017)
