Малогабаритные и миниатюрные разведывательные БПЛА
В журнале Jane's International Defense Review и ряде других изданий отмечается возросший интерес промышленных компаний, занимающихся разработкой и производством разведывательных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), к малогабаритным (mini UAV) и миниатюрным (micro UAV) моделям таких аппаратов и приводятся летно-технические характеристики некоторых уже созданных образцов.
Главным достоинством мини-БПЛА является их низкая стоимость. К другим преимуществам этих аппаратов относятся их небольшие размеры и масса, а также малозаметность. Считается, в частности, доказанным, что мини-БПЛА, оснащенные миниатюрными датчиками, являются эффективным средством в борьбе с терроризмом.
К числу малогабаритных беспилотников относятся:
- БПЛА Pointer, Raven, Silver Fox, Dragon Eye, Kestrel, FINDER, XQ-138 HeliSpy и Scan Eagle, разработанные в США;
- беспилотники Франции Azimut, Der и TMD 3;
- мини-БПЛА Великобритании Observer;
- беспилотники Skylark, Seagull и micro-V отделения Silver Arrow израильской компании Elbit Systems;
- БПЛА Aerosonde и Brumby Mk 3, разработанные в Австралии. Примером микро-БПЛА может быть беспилотник MAV, разработанный
исследовательским центром концерна EADS.
Одним из первых разведывательных мини-БПЛА является разработанный компанией AeroVironment FQM-151A Pointer, первый полет которого состоялся в 1986 г. С тех пор компания поставила вооруженным силам США более 160 беспилотников и увеличивает их производство в настоящее время. Pointer состоит на вооружении командования специальных операций, Армии, ВВС и корпуса морской пехоты США.
Длина БПЛА - 1,83 м; размах крыла - 2,74 м; взлетная масса - 3,63 кг; масса полезной нагрузки - 0,91 кг; силовая установка - электродвигатель Astro 15 с питанием от двух батарей системы литий-двуокись серы; масса батарей - 1 кг; диаметр складывающегося толкающего воздушного винта - 33 см; высота полета - 600 м; длительность - 1,5-2 ч; скорость - 29-80 км/ч; типовая дальность действия - 8-10 км. Стоимость системы беспилотной воздушной разведки, в состав которой входят три БПЛА Pointer и аппаратура наземного поста управления, составляет немногим более 100 тыс. долл.
К главным достоинствам БПЛА Pointer относятся прочность конструкции и простота эксплуатации. Использование в конструкции планера аппарата композиционного материала Кевлар с пенозаполнителем позволяет осуществлять вертикальное снижение и мягкую автоматическую посадку. При такой конструкции беспилотник может выполнить несколько сотен полетов при только незначительном ремонте.
В стандартный комплект бортового радиоэлектронного оборудования входят электронный компас, барометрический высотомер и приемник глобальной навигационной системы GPS, которые обеспечивают возможность автоматического патрулирования БПЛА и автоматической навигации по предварительно запрограммированным опорным пунктам маршрута. Работа оператора при этом сводится в основном к передаче команд о выбранной им скорости, высоте и курсе полета.
В качестве основной разведывательной аппаратуры используются цветная телевизионная камера или тепловизор. По желанию заказчика может быть установлена аппаратура обнаружения химических веществ, позволяющая получать в реальном масштабе времени информацию о местоположении, типе и концентрации этих веществ.
Помимо БПЛА Pointer, компанией AeroVironment созданы опытные образцы мини-БПЛА Raven и разрабатывается мини-БПЛА Puma.
Длина БПЛА Raven - 0,915 м; размах крыла -- 1,34 м; взлетная масса - 2,3 кг; масса полезной нагрузки - 180 г; силовая установка - электродвигатель; высота полета - 3000 м; скорость - 43-64 км/ч; длительность - 1,3 ч; дальность действия - 5-10 км. Беспилотник запускается с руки, а посадка осуществляется на фюзеляж.
Для обеспечения разведывательной информацией подразделений корпуса морской пехоты США, участвующих в боевых действиях в Ираке, научно-исследовательское управление ВМС (ONR) в ответ на срочное требование аппарата министра обороны (OSD) предлагает два малогабаритных БПЛА - Silver Fox и Dragon Eye.
БПЛА Silver Fox, ранее известный как SWARM (Smart Warfighter Array of Reconfigurable Modules), разработан компанией Advanced Ceramics Research совместно с группой технических решений ONR. Длина БПЛА, планер которого изготовлен из стекловолокна - 1,8 м; размах съемных крыльев - 2,5 м; масса - 8,6 кг; длительность полета - 4-6 ч; скорость - 130 км/ч. В состав бортового радиоэлектронного оборудования входят миниатюрная видеокамера и приемник глобальной спутниковой навигационной системы GPS, обеспечивающий навигацию БПЛА между точками маршрута, координаты которых введены в память портативного компьютера. Посадка БПЛА осуществляется на фюзеляж. Повреждаемый при этом пластиковый воздушный винт заменяется на новый перед следующим полетом (стоимость винта - 1,25 долл.).
Начальник научно-исследовательского управления ВМС США контр-адмирал Д. Коен (Jay Cohen) считает, что при установке на БПЛА двигателя на тяжелом топливе (вместо используемого в настоящее время) длительность полета может быть увеличена до 16-24 ч. Он также полагает, что стоимость собранных вручную первых образцов БПЛА (12 тыс. долл.) снизится до примерно 5 тыс. долл. при серийном производстве.
Мини-БПЛА Dragon Eye разработан научно-исследовательской лабораторией ВМС США (NRL) для корпуса морской пехоты. Длина беспилотника - 90 см; размах крыла - 1,15 м; взлетная масса - 2,5 кг; масса полезной нагрузки - 225 г (по другим данным - 450 г); силовая установка - электродвигатель с питанием от батарей системы литий-дисульфид; длительность полета - 30-60 мин при воздушной скорости 65 км/ч; дальность действия - 5-10 км. В состав бортового радиоэлектронного оборудования входят миниатюрный автопилот и разведывательная аппаратура - две разнонаправленные телевизионный камеры цветного изображения для ведения разведки днем или две черно-белые камеры, работающие при низком уровне освещенности. Планируется также устанавливать на БПЛА тепловизор и ретрансляционную аппаратуру. Беспилотник запускается с руки или с пружинной пусковой установки. Приземление осуществляется на посадочную лыжу. Большая степень автономности полета БПЛА позволяет снизить нагрузку на оператора и минимизировать требования к линии передачи данных. Для транспортировки БПЛА делится на пять блоков, на сборку которых требуется всего несколько минут.
Командование корпуса морской пехоты планирует использовать БПЛА Dragon Eye в тактической разведывательной системе ISURSS (Interim Small
Unit Remote Sensing System), предназначенной для ведения разведки в интересах пехотных батальонов и эскадрилий экспедиционных отрядов морской пехоты. Научно-исследовательское управление ВМС может поставлять по три таких системы в месяц. В состав системы, стоимость которой составляет 200 тыс. долл., входят четыре БПЛА и наземная станция управления. Всего планируется закупить 1 026 беспилотников и 342 наземные станции. Плановый срок начала их поступления в войска - июль 2003 г.
Научно-исследовательской лабораторией ВМС разработан и корабельный вариант БПЛА Dragon Eye - беспилотник SeaALL (Sea Airborne Lead Line), предназначенный для обеспечения защиты кораблей, перехвата в прибрежной зоне и поисково-спасательных операций. Аппарат запускается с руки, а посадка на палубу осуществляется с помощью улавливающей сети.
К августу 2002 г. компания Honeywell International провела более 250 испытательных полетов мини-БПЛА с вертикальным взлетом Kestrel, который она разрабатывает по контракту с управлением перспективных исследований министерства обороны. В результате дальнейших работ планировалось создать к 2004 г. аппарат со следующими летно-техническими характеристиками: максимальная масса БПЛА - 9,3 кг; масса полезной нагрузки - 1,36 кг; силовая установка - дизельный двигатель мощностью 1 кВт; дальность действия - 145 км; длительность полета - 60 мин; максимальная скорость - 150 км/ч. По мнению специалистов компании Honeywell, Kestrel можно будет использовать в будущей системе боевых действий (Future Combat System) для ведения воздушной разведки и ретрансляции данных.
Разведывательный мини-БПЛА FINDER (Flight Inserted Detector Expendable for Reconnaissance) разработан компанией General Atomics Aeronautical Systems, выпускается научно-исследовательской лабораторией ВМС США и предназначен для установки на более крупных беспилотниках. Масса БПЛА - 26 кг. 23 августа 2002 г. состоялся его пуск с беспилотника Predator, находившегося в полете над авиабазой Эдварде, шт. Калифорния, на высоте 3000 м. Полет БПЛА FINDER проходил по заранее разработанной программе и продолжался 25 мин. На БПЛА Predator могут быть установлены два беспилотника FINDER.
Мини-БПЛА вертикального взлета XQ-138 HeliSpy разработан компанией Micro Autonomous Systems совместно с компанией Singapore Technologies Dynamics. Конструкция аппарата выполнена из углеволоконного композиционного материала. Длина БПЛА - 60 см; диаметр фюзеляжа - 8,9 см; диаметр несущего винта - 28 см; полная взлетная масса - 2,25 кг; масса полезной нагрузки - 225 г; максимальная горизонтальная скорость - более 120 км/ч; длительность полета в режиме висения - 30 мин; объем потребляемого при этом топлива - 500 см . Полет может проходить в автономном режиме с помощью автоматической системы управления полетом и приемника навигационной системы GPS или по радиокомандам носимого наземного передатчика. Стоимость БПЛА вместе с бортовой видеокамерой - 12 500 долл.
Мини-БПЛА длительного полета Scan Eagle разработан компанией Boeing Unmanned Systems совместно с компанией Insitu на базе разведывательной платформы корабельного базирования Seascan, первый автономный полет которой состоялся в июне 2002 г. Длина БПЛА - 1,2 м; размах крыла - 3 м; максимальная взлетная масса - 15,4 кг; длительность полета - более 12 ч; крейсерская скорость - 90 км/ч.
Во Франции компанией Alcore Technologies разработан мини-БПЛА Azimut, предназначенный для использования в воздушно-десантных войсках. Аппарат запускается с руки или с помощью рельсовой направляющей длиной 3 м. В последнем случае вся система размещается в двух ранцах общей массой менее 22,5 кг. Длина БПЛА - 2,1 м; размах крыла - 3,4 м; максимальная взлетная масса - 9 кг; силовая установка - электродвигатель мощностью 600 Вт, работающий от никель-кадмиевых или литиевых батарей; длительность полета (при использовании литиевых батарей) - 2,5 ч.
Семейство мини-БПЛА с силовыми установками на солнечных батареях разработано компанией Teknisolar-Seni. К числу таких беспилотников относится запускаемый вручную БПЛА Der, 60 образцов которого поставлено в Объединенные Арабские Эмираты. Длина БПЛА - 1,3 м; размах крыла - около 2 м. В качестве полезной нагрузки может быть использована цифровая камера или тепловизор. Панели солнечных батарей установлены на верхних поверхностях аппарата. При отсутствии солнечного света питание силовой установки осуществляется от внутренних батарей, обеспечивающих полет БПЛА в течение 45 мин. Полная масса системы - 6 кг, стоимость - примерно 20 тыс. евро.
Компанией SAGEM разработан мини-БПЛА TMD 3, запускаемый вручную. Длина БПЛА - 2,1 м; размах крыла - 3,4 м; время сборки - 5 мин; длительность полета - более 1 ч; скорость - до 120 км/ч.
В Великобритании компаниями QinetiQ и Cranfield Aerospace разработан мини-БПЛА Observer, первый полет которого состоялся в марте 1999 г. Размах крыла БПЛА - 2,5 м; полная взлетная масса - около 40 кг; типовая дальность действия - 25 км; длительность полета - 2 ч; скорость - 90-200 км/ч. В качестве разведывательной аппаратуры используются три фотокамеры на приборах с зарядовой связью или такое же количество тепловизоров, работающих в длинноволновой части ИК диапазона.
Израильские малогабаритные разведывательные БПЛА Skylark и Seagull, предназначены для обеспечения разведывательной информацией частей и подразделений, находящихся в зоне боевых действий.
Общими летно-техническими характеристиками для обоих БПЛА являются взлетная масса (5,5 кг), эксплуатационная скорость (37-74 км/ч), боевой радиус действия (5-10 км), разведывательная аппаратура (цветная телевизионная камера или ИК система переднего обзора FLIR) а также управление полетами, которое осуществляется операторами БПЛА с помощью носимой аппаратуры.
Переносной разведывательный БПЛА Skylark запускается с руки. Его длина - 2,2 м; размах крыла - 2,4 м; длительность полета - до 2 ч. Разведывательная аппаратура устанавливается в подфюзеляжном контейнере. Беспилотник может быть использован для решения следующих задач: разведка непосредственно ("over-the-hill" - "за холмом") противостоящих сил и средств противника; круговая охрана зоны объекта; наблюдение в приграничных и прибрежных районах; обеспечение действий сил правопорядка.
БПЛА Seagull имеет длину всего 80 см, размах крыла - 2,14 м и длительность полета - до 6 ч.
Для передачи полученной беспилотниками Skylark и Seagull информации может быть использована разработанная компанией Tadiran радиолиния Spectalink со скачкообразной перестройкой рабочей частоты и дальностью действия порядка 10 км.
Мини-БПЛА micro V имеет максимальную взлетную массу 45 кг и может нести полезную нагрузку массой 8,2 кг. В ее состав входят установленные в карданном подвесе черно-белая телевизионная камера на приборах с зарядовой связью, позволяющая получать изображения с высокой разрешающей способностью, и 16-мм широкоугольная фотокамера. Альтернативной полезной нагрузкой может быть тепловизор. Дальность действия БПЛА - 50 км, длительность полета - 5 ч.
Полеты австралийского БПЛА Aerosonde Mk 3 начались в 2002 г. Взлетная масса БПЛА - 13-15 кг; размах крыла - 2,9 м; силовая установка - инжекторный двигатель с электронным управлением, объемом 24 см и мощностью 1,25 кВт; дальность действия - 3000 км; длительность полета - более 30 ч. В состав бортового радиоэлектронного оборудования входят приемник глобальной спутниковой навигационной системы GPS и аппаратура связи через спутник Iridium или по радиолинии UHF диапазона.
БПЛА Aerosonde считается одним из аппаратов, отвечающих в значительной мере требованиям командования ВВС США в зоне Тихого океана к беспилотному разведчику погоды. К указанным требованиям относятся следующие: боевой радиус действия - не менее 1400 км; продолжительность пребывания в воздухе - не менее 30 ч; способность измерять скорость и направление ветра, температуру и влажность воздуха, атмосферное давление; способность получать неподвижные цифровые изображения.
В ходе проводимых научно-техническим управлением Министерства обороны Австралии полетов изучается возможность использования БПЛА Aersonde в качестве платформы для испытаний различных полезных нагрузок военного назначения - видеокамер, аппаратуры ретрансляции радиосигналов, средств радиоэлектронного противодействия, приемных устройств радиоэлектронной разведки, лазерных дальномеров, детекторов химических и биологических средств.
Мини-БПЛА Brumby Mk 3 разработан компанией BAE Systems Australia совместно с Сиднейским университетом. Максимальная взлетная масса БПЛА - 45 кг, из которых 10 кг составляет масса полезной нагрузки. Размах крыла - 3 м; крейсерская скорость - 130 км/ч; длительность полета - 45 мин. В состав полезной нагрузки входят установленная на карданном подвесе РЛС с механическим сканированием диаграммы направленности, работающая в миллиметровом диапазоне волн; аппаратура глобальной спутниковой навигационной системы GPS с четырьмя антеннами, а также средства связи в сетях "воздух-земля" и "воздух-воздух".
Опытный образец миниатюрного БПЛА MAV (micro aerial vehicle) разработан исследовательским центром концерна EADS. Масса БПЛА - 520 кг; размеры - 44x44 см; дальность действия - 1 км; длительность полета - 6 мин; стоимость - около 10 тыс. долл. Подъемную силу MAV создают расположенные по углам конструкции четыре миниатюрных ротора. Установленная на аппарате миниатюрная цветная видеокамера на приборах с зарядовой связью позволяет получать видеоинформацию, которая передается на дисплей портативного компьютера оператора БПЛА.
Руководитель отдела микросистем этого центра Г. Кротц (Gerhard Krotz) заявил, что целью дальнейших работ является уменьшение массы MAV до 100 г, размеров - до 15x15 см, стоимости - до 950 долл., а также увеличение дальности действия до 3 км и длительности полета до 30 мин.
На разрабатываемых миниатюрных БПЛА планируется устанавливать (по мере ее создания) различную аппаратуру, включая РЛС, магнетометры, микрофоны, газоопределители, спектрометры, дозиметры и тепловизоры.