Lovande UAV från Ryssland (lista). Användningen av UAV:er i sjöstyrkornas intresse utomlands Prestandaegenskaper för utländska obemannade luftfarkoster

07.03.2020

Under de senaste åren har ett stort antal publikationer dykt upp om användningen av obemannade flygfarkoster (UAV) eller obemannade flygsystem (UAS) för att lösa topografiska problem. Sådant intresse beror till stor del på deras användarvänlighet, effektivitet, relativt låga kostnader, effektivitet osv. De listade kvaliteterna och tillgången på effektiva mjukvaruverktyg för automatisk bearbetning av flygfotomaterial (inklusive valet av nödvändiga punkter) öppnar upp för möjligheten till en bred användning av mjukvara och hårdvaruverktyg för obemannade flygplan vid utövandet av tekniska och geodetiska undersökningar.

I det här numret, med en översikt över de tekniska medlen för obemannade flygplan, öppnar vi en serie publikationer om UAV:s kapacitet och erfarenheten av deras användning i fält- och kameraarbete.

D.P. INOZEMTSEV, projektledare, PLAZ LLC, Moskva St. Petersburg

OBEMANDADE LUFTFORDON: TEORI OCH PRAKTIK

Del 1. Översikt över tekniska medel

HISTORIKREFERENS

Obemannade luftfarkoster dök upp i samband med behovet av att effektivt lösa militära uppgifter - taktisk spaning, leverans av militära vapen (bomber, torpeder, etc.) till sin destination, stridskontroll etc. Och det är ingen slump att deras första användning övervägs att vara de österrikiska truppernas leverans av bomber till det belägrade Venedig med ballonger 1849. En kraftfull drivkraft för utvecklingen av UAV var uppkomsten av radiotelegrafi och flyg, vilket gjorde det möjligt att avsevärt förbättra deras autonomi och kontrollerbarhet.

Så 1898 utvecklade och demonstrerade Nikola Tesla ett radiostyrt miniatyrfartyg, och redan 1910 föreslog, byggde och testade den amerikanske militäringenjören Charles Kettering flera modeller av obemannade flygfarkoster. 1933 utvecklades den första UAV:en i Storbritannien.

återanvändbar, och det radiostyrda målet skapat på grundval av det användes i Royal Navy of Great Britain fram till 1943.

Studier av tyska forskare var flera decennier före sin tid, vilket gav världen en jetmotor och en V-1 kryssningsmissil på 1940-talet som det första obemannade luftfartyget som användes i riktiga stridsoperationer.

I Sovjetunionen, på 1930-1940-talet, utvecklade flygplansdesignern Nikitin en torpedbombplan av typen "flygande vinge", och i början av 40-talet ett projekt för en obemannad flygande torped med en flygräckvidd på 100 kilometer och mer förbereddes, men dessa utvecklingar blev inte till riktiga mönster.

Efter slutet av det stora fosterländska kriget ökade intresset för UAV:er avsevärt, och sedan 1960-talet har de använts flitigt för att lösa icke-militära uppgifter.

I allmänhet kan UAV:s historia delas in i fyra tidsperioder:

1.1849 - början av det tjugonde århundradet - försök och experimentella experiment för att skapa en UAV, bildandet av de teoretiska grunderna för aerodynamik, flygteori och flygplansberäkning i forskares verk.

2. Början av 1900-talet - 1945 - utvecklingen av UAV för militära ändamål (flygplansprojektiler med kort räckvidd och flyglängd).

3.1945–1960 - perioden för att utöka klassificeringen av UAV för deras avsedda syfte och skapa dem främst för spaningsoperationer.

4.1960 år - idag - utvidgningen av klassificeringen och förbättringen av UAV, början på massanvändning för att lösa icke-militära problem.

UAV-KLASSIFICERING

Det är välkänt att flygfotografering, som en typ av fjärranalys av jorden (ERS), är den mest produktiva metoden för att samla in rumslig information, grunden för att skapa topografiska planer och kartor, skapa tredimensionella reliefer och terrängmodeller. Flygfotografering utförs både från bemannade flygplan – flygplan, luftskepp, motoriserade hängflygplan och ballonger, och från obemannade flygfarkoster (UAV).

Obemannade flygfarkoster, såväl som bemannade sådana, är av flygplans- och helikoptertyper (helikoptrar och multikoptrar är flygplan med fyra eller fler rotorer med rotorer). För närvarande finns det ingen allmänt accepterad klassificering av flygplanstyp UAV i Ryssland. Missiler.

Ru, tillsammans med UAV.RU-portalen, erbjuder en modern klassificering av flygplanstyp UAV, utvecklad på grundval av tillvägagångssätten från UAV International-organisationen, men med hänsyn till särdragen och situationen på den inhemska marknaden (klasser) (tabell) 1):

Mikro- och mini-UAV med kort räckvidd. Klassen av ultralätta och lätta miniatyrfordon och komplex baserade på dem med en startvikt på upp till 5 kilo började dyka upp i Ryssland relativt nyligen, men redan ganska

allmänt presenterad. Sådana UAV är avsedda för individuell operativ användning på korta avstånd på ett avstånd på upp till 25-40 kilometer. De är lätta att manövrera och transportera, är hopfällbara och är placerade som "bärbara", lanseringen sker med hjälp av en katapult eller för hand. Dessa inkluderar: Geoscan 101, Geoscan 201, 101ZALA 421-11, ZALA 421-08, ZALA 421-12, T23 Eleron, T25, Eleron-3, Gamayun-3, Irkut-2M, "Istra-10",

"BRAT", "Lokon", "Inspector 101", "Inspector 201", "Inspector 301", etc.

Lätt UAV med kort räckvidd. I denna klass ingår något större fordon - med en startvikt på 5 till 50 kilo. Räckvidden för deras åtgärder är inom 10–120 kilometer.

Bland dem: Geoscan 300, Grant, ZALA 421-04, Orlan-10, PteroSM, PteroE5, T10, Ele ron-10, Gamayun-10, Irkut-10,

T92 "Lotos", T90 (T90-11), T21, T24, "Tipchak" UAV-05, UAV-07, UAV-08.

Lätt medeldistans UAV. Ett antal inhemska prover kan hänföras till denna klass av UAV. Deras massa varierar mellan 50-100 kg. Dessa inkluderar: T92M "Chibis", ZALA 421-09,

"Dozor-2", "Dozor-4", "Bee-1T".

Medelstora UAV. Startvikten för medelstora UAV:er varierar från 100 till 300 kg. De är designade för användning inom räckvidder på 150-1000 kilometer. I denna klass: M850 Astra, Binom, La-225 Komar, T04, E22M Berta, Berkut, Irkut-200.

Medelstora UAV. Den här klassen har en räckvidd som liknar den tidigare klassens UAV, men de har en något högre startvikt - från 300 till 500 kilo.

Denna klass bör innehålla: Hummingbird, Dunham, Dan-Baruk, Stork (Julia), Dozor-3.

Tunga medeldistans UAV:er. Denna klass inkluderar UAV:er med en flygvikt på 500 eller mer kilogram, designade för användning på medeldistanser på 70–300 kilometer. I den tunga klassen är följande: Tu-243 "Reis-D", Tu-300, "Irkut-850", "Nart" (A-03).

Tunga UAV:er med lång flygtid. Kategorin av obemannade fordon, som är ganska efterfrågad utomlands, inkluderar American Predator, Reaper, GlobalHawk UAV, Israeli Heron, Heron TP. I Ryssland finns det praktiskt taget inga prover: Zond-3M, Zond-2, Zond-1, Sukhoi obemannade flygsystem (BasS), inom vilka ett robotflygkomplex (RAC) skapas.

Obemannade stridsflygplan (UBS). För närvarande arbetar världen aktivt med att skapa lovande UAV:er som har förmågan att bära vapen ombord och som är designade för att slå mot mark- och markstationära och mobila mål i mötet med starkt motstånd från fiendens luftförsvarsstyrkor. De kännetecknas av en räckvidd på cirka 1500 kilometer och en massa på 1500 kilo.

Hittills presenteras två projekt i Ryssland i BBS-klassen: Breakthrough-U, Skat.

I praktiken används för flygfotografering som regel UAV som väger upp till 10–15 kilogram (mikro-, mini-UAV och lätta UAV). Detta beror på det faktum att med en ökning av UAV:s startvikt ökar komplexiteten i dess utveckling och följaktligen kostnaderna, men driftsäkerheten och driftsäkerheten minskar. Faktum är att när en UAV landar frigörs energin E = mv2 / 2, och ju större massa enheten m är, desto högre är dess landningshastighet v, det vill säga energin som frigörs under landning växer mycket snabbt med ökande massa. Och denna energi kan skada både UAV själv och egendomen på marken.

En obemannad helikopter och en multikopter har inte denna nackdel. Teoretiskt sett kan en sådan anordning landas med en godtyckligt låg hastighet för närmande till jorden. Emellertid är obemannade helikoptrar för dyra, och coptrar kan ännu inte flyga över långa avstånd och används endast för att skjuta lokala föremål (enskilda byggnader och strukturer).

Ris. 1. UAV Mavinci SIRIUS Fig. 2. UAV Geoscan 101

UAV FÖRDELAR

UAV:s överlägsenhet över bemannade flygplan är, för det första, kostnaden för arbetet, såväl som en betydande minskning av antalet rutinoperationer. Själva frånvaron av en person ombord på flygplanet förenklar avsevärt förberedelserna för flygfotografering.

För det första behöver du inget flygfält, inte ens det mest primitiva. Obemannade luftfarkoster lanseras antingen för hand eller med hjälp av en speciell startanordning - en katapult.

För det andra, särskilt när man använder en elektrisk framdrivningskrets, finns det inget behov av kvalificerad teknisk assistans för att underhålla flygplanet, och åtgärder för att säkerställa säkerheten på arbetsplatsen är inte så komplicerade.

För det tredje finns det ingen eller mycket längre inter-regulatorisk driftperiod av UAV jämfört med ett bemannat flygplan.

Denna omständighet är av stor betydelse för driften av ett flygfotokomplex i avlägsna områden i vårt land. Som regel är fältsäsongen för flygfotografering kort, varje vacker dag ska användas till fotografering.

UAV ENHET

två huvudsakliga UAV-layoutscheman: klassiska (enligt schemat "flygplan + vingar + svans"), som inkluderar till exempel Orlan-10 UAV, Mavinci SIRIUS (fig. 1) och andra, och den "flygande vingen", som inkluderar Geoscan101 (Fig. 2), Gatewing X100, Trimble UX5, etc.

Huvuddelarna av ett obemannat flygfotokomplex är: kaross, motor, styrsystem ombord (autopilot), markkontrollsystem (GCS) och flygfotoutrustning.

UAV:ens kropp är gjord av lättviktsplast (som kolfiber eller Kevlar) för att skydda dyr fotografisk utrustning och kontroller och navigering, och dess vingar är gjorda av plast eller extruderat polystyrenskum (EPP). Detta material är lätt, tillräckligt starkt och går inte sönder vid stötar. En deformerad EPP-del kan ofta repareras med improviserade medel.

En lätt UAV med fallskärmslandning tål flera hundra flygningar utan reparation, vilket i regel inkluderar byte av vingar, flygkroppselement etc. Tillverkare försöker minska kostnaderna för delar av skrovet som är föremål för slitage så att kostnaden för användaren att underhålla UAV:en i fungerande skick är minimal.

Det bör noteras att de dyraste delarna av flygfotograferingskomplexet, markkontrollsystemet, flygelektronik, programvara, inte är föremål för slitage alls.

UAV:ens kraftverk kan vara bensin eller elektrisk. Dessutom kommer en bensinmotor att ge en mycket längre flygning, eftersom bensin, per kilogram, har 10-15 gånger mer energi lagrad än vad som kan lagras i det bästa batteriet. Ett sådant kraftverk är dock komplext, mindre tillförlitligt och kräver en betydande tid för att förbereda UAV:en för uppskjutning. Dessutom är ett bensindrivet obemannat flygfordon extremt svårt att transportera till arbetsplatsen med flyg. Slutligen kräver det en mycket skicklig operatör. Därför är det vettigt att använda en bensindriven UAV endast i de fall där en mycket lång flygtid behövs - för kontinuerlig övervakning, för att undersöka särskilt avlägsna föremål.

Det elektriska framdrivningssystemet, å andra sidan, är mycket föga krävande för operativ personals kompetensnivå. Moderna uppladdningsbara batterier kan ge en kontinuerlig flygtid på mer än fyra timmar. Att serva en elmotor är mycket enkelt. För det mesta är detta bara skydd mot fukt och smuts, samt kontroll av spänningen i nätverket ombord, som utförs från markkontrollsystemet. Batterierna laddas från nätverket ombord på det medföljande fordonet eller från en autonom kraftgenerator. Den borstlösa elmotorn i UAV:n slits praktiskt taget inte ut.

Autopiloten - med ett tröghetssystem (fig. 3) är det viktigaste styrelementet i UAV:en.

Autopiloten väger bara 20-30 gram. Men detta är en mycket komplex produkt. I autopiloten, förutom en kraftfull processor, är många sensorer installerade - ett treaxligt gyroskop och accelerometer (och ibland en magnetometer), en GLO-NASS / GPS-mottagare, en trycksensor, en lufthastighetssensor. Med dessa enheter kommer ett obemannat flygfarkost att kunna flyga strikt på en given kurs.

Ris. 3. AutopilotMikropilot

UAV:en har ett radiomodem som behövs för att ladda ner en flyguppgift, överföra telemetridata om flygningen och den aktuella platsen på arbetsplatsen till markkontrollsystemet.

Markkontrollsystem

(NSU) är en surfplatta eller bärbar dator utrustad med ett modem för kommunikation med UAV. En viktig del av NSU är programvara för att planera en flyguppgift och visa framstegen för dess implementering.

Som regel kompileras en flyguppgift automatiskt, enligt en given kontur av ett områdesobjekt eller nodpunkter för ett linjärt objekt. Dessutom är det möjligt att designa flygrutter baserat på den erforderliga flyghöjden och den erforderliga upplösningen av fotografier på marken. För att automatiskt bibehålla en given flyghöjd är det möjligt att ta hänsyn till en digital terrängmodell i vanliga format i en flyguppgift.

Under flygningen visas UAV:s position och konturerna av fotografierna som tas på NSU-monitorns kartografiska underlag. Under flygningen har operatören möjlighet att snabbt omdirigera UAV:en till ett annat landningsområde och till och med snabbt landa UAV:en från den "röda" knappen på markkontrollsystemet. På kommando från NSU kan andra hjälpoperationer planeras, till exempel fallskärmsutsläpp.

Utöver att tillhandahålla navigering och flygning måste autopiloten styra kameran för att ta emot bilder med ett givet bildintervall (så snart UAV:en flyger det erforderliga avståndet från det tidigare fotografiska centret). Om det förberäknade mellanbildsintervallet inte är stabilt måste du justera slutartiden så att även vid medvind räcker den längsgående överlappningen.

Autopiloten måste registrera koordinaterna för fotograferingscentrumen för den geodetiska satellitmottagaren GLONASS/GPS så att det automatiska bildbehandlingsprogrammet snabbt kan bygga en modell och binda den till terrängen. Den erforderliga noggrannheten för att bestämma koordinaterna för fotograferingscentra beror på referensvillkoren för genomförandet av flygfotografering.

Flygfotoutrustning är installerad på UAV beroende på dess klass och användningsändamål.

Mikro- och mini-UAV är utrustade med kompakta digitalkameror utrustade med utbytbara linser med en fast brännvidd (utan zoom eller zoomenhet) som väger 300-500 gram. SONY NEX-7-kameror används för närvarande som sådana kameror.

med en 24,3 MP-sensor, CANON600D 18,5 MP-sensor och liknande. Slutarkontroll och signalöverföring från slutaren till satellitmottagaren utförs med hjälp av standard eller något modifierade elektriska kontakter på kameran.

Ljusa UAV:er med kort räckvidd är utrustade med SLR-kameror med ett stort ljuskänsligt element, till exempel Canon EOS5D (sensorstorlek 36 × 24 mm), Nikon D800 (36,8 MP matris (sensorstorlek 35,9 × 24 mm)), Pentax645D (CCD-sensor 44 × 33 mm, 40 MP matris) och liknande, som väger 1,0–1,5 kilogram.

Ris. 4. Schema för placering av flygfoton (blå rektanglar med etiketter med siffror)

UAV-KAPACITETER

Enligt kraven i dokumentet "Grundläggande bestämmelser för flygfotografering utförs för att skapa och uppdatera topografiska kartor och planer" GKINP-09-32-80, måste transportören av flygfotoutrustning följa designpositionen för flygfotorutter så noggrant som möjligt , bibehåll en given echelon (fotograferingshöjd), se till att gränsavvikelserna för kameraorienteringsvinklar följs - lutning, rullning, pitch. Dessutom måste navigationsutrustning ge korrekt slutarsvarstid och bestämma koordinaterna för fotograferingscentra.

Utrustningen som är integrerad i autopiloten nämndes ovan: dessa är en mikrobarometer, en lufthastighetssensor, ett tröghetssystem och satellitnavigeringsutrustning. Enligt de utförda testerna (särskilt Geoscan101 UAV) fastställdes följande avvikelser av de verkliga skjutparametrarna från de givna:

UAV-avvikelser från ruttaxeln - i intervallet 5–10 meter;

Avvikelser av fotograferingshöjder - i intervallet 5–10 meter;

Höjdfluktuationer vid fotografering av intilliggande bilder - inte mer

Uppstår under flygning "julgranar" (svängar av bilder i horisontalplanet) bearbetas av ett automatiserat system för fotogrammetrisk bearbetning utan märkbara negativa konsekvenser.

Den fotografiska utrustningen som är installerad på UAV:en gör det möjligt att få digitala bilder av terrängen med en upplösning på bättre än 3 centimeter per pixel. Användningen av fotografiska linser med kort, medium och lång fokus bestäms av arten av de färdiga materialen som erhålls: vare sig det är en reliefmodell eller en ortofotokarta. Alla beräkningar görs på samma sätt som vid den "stora" flygfotograferingen.

Användningen av ett dubbelfrekvent GLO-NASS/GPS-satellitgeodetiskt system för att bestämma koordinaterna för bildcentrum gör det möjligt att i efterbearbetningsprocessen erhålla koordinaterna för fotograferingscentra med en noggrannhet bättre än 5 centimeter, och användningen av PPP-metoden (PrecisePointPositioning) gör det möjligt att bestämma koordinaterna för bildcentrum utan att använda basstationer eller på ett avsevärt avstånd från dem.

Den slutliga bearbetningen av flygfotomaterial kan fungera som ett objektivt kriterium för att bedöma kvaliteten på det utförda arbetet. Som illustration kan vi betrakta data om bedömningen av noggrannheten av fotogrammetrisk bearbetning av flygfotomaterial från UAV, utförd i PhotoScan-mjukvaran (tillverkad av Agisoﬅ, St. Petersburg) av kontrollpunkter (tabell 2).

Poängnummer	Fel längs koordinataxlarna, m	Abs, pix	projektioner
Poängnummer			projektioner





(AD)2= ΔХ2+ ΔY2+ ΔZ2

UAV-APPLIKATION

I världen, och nyligen i Ryssland, används obemannade flygfarkoster i geodetiska undersökningar under konstruktion, för att upprätta fastighetsplaner för industrianläggningar, transportinfrastruktur, byar, sommarstugor, vid gruvmätning för att bestämma volymen av gruvdrift och soptippar, med hänsyn till rörelsen bulklast i stenbrott, hamnar, gruv- och bearbetningsanläggningar, för att skapa kartor, planer och 3D-modeller av städer och företag.

3. Tseplyaeva T.P., Morozova O.V. Utvecklingsstadier för obemannade flygfarkoster. M., "Öppen information och datorintegrerad teknologi", nr 42, 2009.

Förmågan att bevara den mest värdefulla resursen - kämparna på slagfältet från början av de första krigen var den viktigaste och mest lovande. Modern teknik tillåter användning av stridsfordon på distans, vilket eliminerar förlusten av en operatör även när en enhet förstörs. En av de mest relevanta nuförtiden är skapandet av obemannade flygfarkoster.

Vad är en UAV (obemannad flygfarkost)

UAV avser alla flygplan som inte har en pilot i luften. Enheternas autonomi är annorlunda: det finns de enklaste alternativen med fjärrkontroll eller helautomatiska maskiner. Det första alternativet kallas också ett fjärrstyrt flygplan (RPV), de kännetecknas av den kontinuerliga leveransen av kommandon från operatören. Mer avancerade system kräver endast episodiska kommandon, mellan vilka enheten fungerar autonomt.

Den största fördelen med sådana fordon jämfört med bemannade jaktplan och spaningsflygplan är att de är upp till 20 gånger billigare än sina motsvarigheter med jämförbar kapacitet.

Nackdelen med enheter är sårbarheten hos kommunikationskanaler, som är lätta att bryta och stänga av maskinen.

Historien om skapandet och utvecklingen av UAV

Drönarnas historia började i Storbritannien 1933, när ett radiostyrt flygplan monterades på basis av Fairy Queen-biplanet. Före andra världskrigets utbrott och under de första åren, monterades mer än 400 av dessa maskiner, som användes som mål i Royal Navy.

Den berömda tyska V-1, utrustad med en pulsjetmotor, blev det första stridsfordonet i denna klass. Det är anmärkningsvärt att det var möjligt att skjuta upp stridsspetsflygplan både från marken och från lufttrafikföretag.

Raketen kontrollerades på följande sätt:

en autopilot som fick parametrar för höjd och kurs före uppskjutning;
räckvidden räknades av en mekanisk räknare, som drevs av rotationen av bladen i fören (de senare lanserades från det mötande luftflödet);
när det inställda avståndet nåddes (spridning - 6 km), spändes säkringar och projektilen bytte automatiskt till dykläge.

Under krigsåren producerade USA mål för att träna luftvärnsskytte - Radioplane OQ-2. Mot slutet av konfrontationen dök de första återanvändbara attackdrönarna upp, Interstate TDR. Flygplanet visade sig vara ineffektivt på grund av låg hastighet och räckvidd, vilket berodde på den billiga produktionen. Dessutom tillät den tidens tekniska medel inte att genomföra riktad eld, att slåss på långt avstånd utan att följa kontrollflygplanet. Ändå skedde framsteg i användningen av maskiner.

Under efterkrigsåren betraktades UAV uteslutande som mål, men situationen förändrades efter uppkomsten av luftvärnsmissilsystem i trupperna. Från det ögonblicket blev drönarna spaning, falska mål för fiendens "luftvärnskanoner". Praxis har visat att deras användning minskar förlusten av bemannade flygplan.

I Sovjetunionen, fram till 70-talet, producerades tunga spaningsflygplan aktivt som obemannade fordon:

Tu-123 "Hawk";
Tu-141 "Swift";
Tu-143 "Flight".

Betydande flygförluster i Vietnam för den amerikanska armén förvandlades till ett återuppvaknande av intresset för UAV.

Här visas medlen för att utföra olika uppgifter;

fotospaning;
radiointelligens;
mål för elektronisk krigföring.

I denna form användes 147E, som samlade in intelligensdata så effektivt att det betalade sig för hela programmet att utveckla dem många gånger om.

Bruket att använda UAV har visat en mycket större potential som fullfjädrade stridsfordon. Därför började utvecklingen av taktiska och operativ-strategiska drönare efter början av 80-talet i USA.

Israeliska specialister deltog i utvecklingen av UAV på 80-90-talet. Initialt köptes amerikanska enheter, men vår egen vetenskapliga och tekniska bas för utveckling bildades snabbt. Firman "Tadiran" visade sig vara bäst. Den israeliska armén demonstrerade också effektiviteten av användningen av UAV, som utförde operationer mot syriska trupper 1982.

På 80- och 90-talen framkallade de uppenbara framgångarna för obemannade flygplan en utvecklingsstart av många företag runt om i världen.

I början av 2000-talet dök den första slagverksapparaten upp - den amerikanska MQ-1 Predator. AGM-114C Hellfire-missiler installerades ombord. I början av seklet användes drönare främst i Mellanöstern.

Fram till nu har nästan alla länder aktivt utvecklat och implementerat UAV:er. Till exempel, 2013, mottog de ryska väpnade styrkorna spaningssystem med kort räckvidd - "Orlan-10".

Sukhoi Design Bureau och MiG utvecklar också en ny tung maskin – ett strejkflygplan med en startvikt på upp till 20 ton.

Syftet med drönaren

Obemannade flygfarkoster används främst för att lösa följande uppgifter:

mål, inklusive för att avleda fiendens luftförsvarssystem;
underrättelsetjänst;
slår mot olika rörliga och stationära mål;
elektronisk krigföring och andra.

Effektiviteten hos enheten för att utföra uppgifter bestäms av kvaliteten på följande medel: intelligens, kommunikation, automatiserade kontrollsystem, vapen.

Nu minskar sådana flygplan framgångsrikt förlusten av personal, levererar information som inte kan erhållas på ett siktavstånd.

UAV sorter

Stridsdrönare klassificeras vanligtvis efter typ av kontroll i fjärrkontroll, automatisk och obemannad.

Dessutom, under klassificeringen efter vikt och prestandaegenskaper:

Ultralätt. Dessa är de lättaste UAV:erna, vars vikt inte överstiger 10 kg. I luften kan de spendera en timme i snitt, det praktiska taket är 1000 meter;
Lungor. Massan av sådana maskiner når 50 kg, de kan klättra 3-5 km och tillbringa 2-3 timmar i arbete;
Medium. Dessa är allvarliga enheter som väger upp till ett ton, deras tak är 10 km, och de kan tillbringa upp till 12 timmar i luften utan att landa;
Tung. Stora flygplan som väger mer än ett ton kan klättra till en höjd av 20 km och arbeta i mer än ett dygn utan att landa.

Dessa grupper har också civila enheter, naturligtvis, de är lättare och enklare. Fullfjädrade stridsfordon är ofta inte mindre än bemannade flygplan i storlek.

Ohanterad

Ohanterade system är den enklaste formen av UAV. De styrs av mekanik ombord, etablerade flygegenskaper. I denna form kan mål, scouter eller projektiler användas.

fjärrkontroll

Fjärrstyrning sker vanligtvis genom radiokommunikation, vilket begränsar maskinens räckvidd. Till exempel kan civila flygplan trafikera inom 7-8 km.

Automatisk

I grund och botten är dessa stridsfordon som självständigt kan utföra komplexa uppgifter i luften. Denna klass av maskiner är den mest multifunktionella.

Funktionsprincip

Principen för driften av UAV beror på dess designegenskaper. Det finns flera layoutscheman som de flesta moderna flygplan motsvarar:

Fast vinge. I det här fallet är enheterna nära flygplanets layout, de har roterande eller jetmotorer. Detta alternativ är det mest ekonomiska när det gäller bränsle och har en lång räckvidd;
Multikoptrar. Dessa propellerdrivna fordon, utrustade med minst två motorer, kan vertikalt starta/landa, sväva i luften, därför är de särskilt bra för spaning, inklusive i stadsmiljö;
Helikopter typ. Layouten är helikopter, propellersystem kan vara olika, till exempel är ryska utvecklingar ofta utrustade med koaxialpropellrar, vilket gör modeller som liknar maskiner som Black Shark;
Konvertiplan. Detta är en kombination av helikopter och flygplan. För att spara utrymme stiger sådana maskiner upp i luften vertikalt, vingkonfigurationen ändras under flygning och flygplanets rörelsemetod blir möjlig;
Segelflygplan. I grund och botten är dessa enheter utan motorer som tappas från en tyngre maskin och rör sig längs en given bana. Denna typ är lämplig för spaningsändamål.

Beroende på typ av motor varierar också bränslet som används. Elmotorer drivs av ett batteri, förbränningsmotorer - bensin, jetmotorer - motsvarande bränsle.

Kraftverket är monterat i huset, här finns även styrelektronik, styrning och kommunikation. Kroppen är en strömlinjeformad volym för att ge strukturen en aerodynamisk form. Grunden för hållfasthetsegenskaperna är ramen, som vanligtvis är sammansatt av metall eller polymerer.

Den enklaste uppsättningen av styrsystem är följande:

CPU;
barometer för bestämning av höjd;
accelerometer;
gyroskop;
navigatör;
random access minne;
signalmottagare.

Militära enheter styrs av fjärrkontroll (om räckvidden är kort) eller via satellit.

Insamlingen av information för operatören och själva maskinens mjukvara kommer från olika typer av sensorer. Laser, ljud, infraröd och andra typer används.

Navigeringen utförs med GPS och elektroniska kartor.

De inkommande signalerna omvandlas av styrenheten till kommandon som redan överförs till de verkställande enheterna, till exempel hissar.

Fördelar och nackdelar med UAV

Jämfört med bemannade fordon har UAV:er allvarliga fördelar:

Vikt- och storleksegenskaperna förbättras, en enhets överlevnadsförmåga ökar, sikten för radar minskar;
UAV:er är dussintals gånger billigare än bemannade flygplan och helikoptrar, medan högspecialiserade modeller kan lösa komplexa uppgifter på slagfältet;
Intelligensdata vid användning av UAV:er sänds i realtid;
Bemannade fordon är föremål för restriktioner för användning i stridsförhållanden, när risken för dödsfall är för hög. Det finns inga sådana problem med automatiserade maskiner. Med tanke på ekonomiska faktorer kommer det att vara mycket mer lönsamt att offra några få än att förlora en utbildad pilot;
Stridsberedskap och rörlighet är maximal;
Flera enheter kan kombineras till hela komplex för att lösa ett antal komplexa uppgifter.

Alla flygande drönare har också nackdelar:

bemannade enheter har mycket mer flexibilitet i praktiken;
hittills har det inte varit möjligt att komma fram till en enhetlig lösning på frågorna om att rädda apparaten i händelse av ett fall, landning på förberedda platser och tillförlitlig kommunikation över långa avstånd;
tillförlitligheten hos automatiska enheter är fortfarande betydligt lägre än bemannade analoger;
av olika anledningar, i fredstid, är obemannade flygningar allvarligt begränsade.

Ändå fortsätter arbetet med att förbättra tekniken, inklusive neurala nätverk som kan påverka framtiden för UAV.

Obemannade fordon i Ryssland

Yak-133

Detta är en drönare utvecklad av företaget Irkut - en oansenlig enhet som kan utföra spaning och, om nödvändigt, förstöra fiendens stridsenheter. Den ska vara utrustad med styrda missiler och bomber.

A-175 "Shark"

Ett komplex som kan utföra klimatövervakning i alla väder, även i svår terräng. Inledningsvis utvecklades modellen av AeroRobotics LLC för fredliga syften, men tillverkare utesluter inte frisläppandet av militära modifieringar.

"Altair"

En spanings- och strejkapparat som kan hålla sig i luften i upp till två dagar. Praktiskt tak - 12 km, hastighet i intervallet 150-250 km / h. Vid start når massan 5 ton, varav 1 t är nyttolasten.

BAS-62

Civil utveckling av Sukhoi Design Bureau. I spaningsmodifieringen kan den samla in mångsidig data om föremål på vatten och land. Den kan användas för att styra kraftledningar, kartlägga, övervaka den meteorologiska situationen.

amerikanska drönare

EQ-4

Utvecklad av Northrop Grumman. Under 2017 fick USA:s armé tre fordon. De skickades till UAE.

"Raseri"

En Lockheed Martin-drönare designad inte bara för övervakning och spaning, utan också för elektronisk krigföring. Kan fortsätta flyga upp till 15 timmar.

"Blixtnedslag"

Utvecklingen av Aurora Flight Sciences, som utvecklas som ett stridsfordon för vertikal start. Den utvecklar en hastighet på mer än 700 km/h, kan bära upp till 1800 kg nyttolast.

MQ-1B "Predator"

Utvecklingen av General Atomics är ett medelhögt fordon, som ursprungligen skapades som ett spaningsfordon. Senare modifierades den till ett multifunktionsfordon.

Israels obemannade luftfartyg

Mastiff

Den första UAV som skapades av israelerna var Mastiff, som flög 1975. Syftet med denna maskin var spaning på slagfältet. Han stod i tjänst fram till början av 90-talet.

Shadmit

Dessa anordningar användes för spaning i början av 80-talet, när det första Libanonkriget pågick. Några av systemen som användes överförde intelligensdata i realtid, några simulerade en luftinvasion. Tack vare dem genomfördes kampen mot luftförsvarssystem framgångsrikt.

IAI "Scout"

Scouten skapades som ett taktiskt spaningsfordon, för vilket den var utrustad med en tv-kamera och ett system för att sända insamlad information i realtid.

I-View MK150

Ett annat namn är "Observer". Enheterna har utvecklats av det israeliska företaget IAI. Detta är ett taktiskt fordon utrustat med ett infrarött övervakningssystem och en kombinerad optoelektronisk fyllning.

Europas obemannade fordon

MANLIG RPAS

En av de senaste utvecklingarna är ett lovande spanings- och strejkfordon, som skapas gemensamt av italienska, spanska, tyska och franska företag. Den första demonstrationen ägde rum 2018.

"Sagem Sperwer"

En av de franska utvecklingarna som lyckades bevisa sig på Balkan i slutet av förra seklet (1990-talet). Skapandet baserades på nationella och paneuropeiska program.

Örn 1

Ytterligare ett franskt fordon, som är designat för spaningsoperationer. Det antas att enheten kommer att fungera på höjder av 7-8 tusen meter.

FRISK

En UAV på hög höjd som kan flyga upp till 18 kilometer. I luften kan enheten hålla i upp till tre dagar.

I allmänhet, i Europa, tas den ledande rollen i utvecklingen av obemannade flygfarkoster av Frankrike. Nya produkter dyker ständigt upp runt om i världen, inklusive modulära multifunktionella modeller, på basis av vilka olika militära och civila fordon kan monteras.

Om du har några frågor - lämna dem i kommentarerna under artikeln. Vi eller våra besökare svarar gärna på dem.

Sedan ett kvarts sekel har idéer svävat runt om i världen om att skapa ett så kallat hybridflygplan, som i sin design kommer att möjliggöra en kombination av ett luftskepp, ett flygplan och en helikopter. Varför behövs en så konstig design, om alla dessa tre typer av flygplan kan användas separat? Men faktum är att även i en tid präglad av stora sovjetiska byggprojekt uppstod problemet med att transportera massiva strukturer som fortfarande måste installeras exakt på den överenskomna platsen. När allt kommer omkring, i själva verket kommer en vanlig helikopter inte att bära en flertons borrigg till operationsplatsen. Därför levererades tornets delar med järnväg och fortsatte sedan till monteringen. Det tog enormt mycket tid och resurser, inklusive ekonomiska. Det var då som Tyumen-designerna hade idén om att skapa ett sådant flygplan som kunde röra sig genom luften med en relativt låg hastighet och bära en stor last.

Förresten, den här idén, som föddes först i Sovjetunionen, nådde USA. Redan nästa år planerar amerikanerna att lyfta till himlen en gigantisk "Aeroscraft" - både ett plan och ett luftskepp på samma gång. Det kan konstateras att ryska designers ligger före amerikanerna när det gäller att implementera idén om ett hybridflygplan. Trots allt gjorde hans "BARS", nämligen hybridens namn, sin första flygning över Tyumenfälten redan i mitten av 90-talet. Det visar sig att jobbet är gjort och våra flygplansdesigners kan vila på lagrarna, men som alltid kan deras arbete och talang inte uppskattas. Det hänger först och främst ihop med total underfinansiering. Samma BARS, trots sina uppenbara fördelar, har inte satts i serieproduktion, så många uppgifter för transport av gods med flyg har ännu inte lösts.

Låt oss försöka ta reda på vad är fördelarna med hybridflygplan? Faktum är att utformningen av samma "BARS" är en verklig integration av delar av tre flygplan samtidigt. Dess kropp är gjord av samma material som flygplanskroppen, men i dess centrala del finns ett teknologiskt område med flera propellrar. Dessa propellrar tillåter en strikt vertikal rörelse av hybridmaskinen. Dessutom är flygplanet utrustat med heliumcontainrar, som implementerar principen för luftskeppsflygning och gör att hybriden kan fixeras stelt på marken under lossning. "BARS" och modeller nära den har hissar, såväl som fjäderdräkt i sidled, som ett konventionellt flygplan. Detta gör att han kan manövrera effektivt under flygning.

Många kanske märker att ett luftskepp också skulle kunna klara av funktionen att leverera utrustning med stor massa till en överenskommen punkt, men ett luftskepp är mycket svårare att kontrollera och utsätts för påverkan av luftmassflöden, vilket lätt kan leda till katastrof . Och luftskeppet kan inte effektivt sänka en stor last - efter nedstigningen av en flertonsstruktur kan luftskeppet lyfta okontrollerat, som om stor ballast slängs. Hybridflygplanet saknar sådana brister. Dessutom är flygplan som BARS utrustade med en luftkudde, som kan låta den fylla en speciell kapsel med vatten och sedan använda den för att släcka bränder eller bevattna fält.

Om den ryska idén hittills helt är inriktad på civil godstransport, så planerar amerikanerna att använda sin hybrid för militära ändamål. Pentagon förklarar att de redan är redo att förvärva flera Aeroscrafts för att senare kunna använda dem för att leverera stridsspetsar och kontingenter till svåråtkomliga områden.

Naturligtvis ska man inte säga att hybridflygplan ska användas som passagerartransport. För detta ändamål är flygplan bättre lämpade, eftersom hybridhastigheten inte är högre än 200 km / h. Men när det gäller effektivt tillhandahållande av avlägsna byggarbetsplatser, transport av stora laster genom bergskedjor och brandbekämpning kommer dessa maskiner inte att vara likvärdiga. Observera att hybridens lastkapacitet är cirka 400 ton, vilket är 130 ton högre än lastkapaciteten för det enorma Mriya-flygplanet.

Låt oss hoppas att flygande hybrider snart kommer att börja levereras till olika sektorer av rysk civil luftfart.

Skydd av ryskt luftrum / Foto: cdn5.img.ria.ru

Ryska forskare utvecklar hypersoniska flygplan för att övervinna missilförsvar, säger Boris Satovsky, chef för designteamet.

Enligt honom går hela världen nu igenom en vändpunkt, när man, med hänsyn till den uppnådda nivån av teknisk utveckling, omprövar metoderna för att använda strategiska vapen. I den tekniska utvecklingsprocessen växer nya typer och typer av vapen fram, till exempel baserade på manövrerande hypersoniska element.

Enligt rapporter i media testade den ryska militären i år två gånger ett hypersoniskt flygplan designat för att ersätta traditionella stridsspetsar för avancerade interkontinentala ballistiska missiler.

Manövern som en hypersonisk stridsspet utför efter att ha kommit in i atmosfärens täta lager gör det svårt för missilförsvarssystem att fånga upp den. Hypersonic är en flyghastighet som är betydligt (fem gånger eller mer) högre än ljudets hastighet i atmosfären, det vill säga 330 meter per sekund, rapporterar RIA Novosti.

Teknisk referens

Ryssland kommer att kunna begränsa effektiviteten hos det amerikanska missilförsvarssystemet med hjälp av det hypersoniska flygplanet Yu-71, som just nu testas, skriver den amerikanska upplagan av Washington Times. Det nya vapnet kommer att kunna bära en kärnladdning med en hastighet av 10 gånger ljudets hastighet.

Uppskattad vy av Yu-71 / Bild: nampuom-pycu.livejournal.com

I strängaste hemlighet testar Ryssland ett nytt Yu-71 hypersoniskt manöverflygplan som kommer att kunna bära kärnstridsspetsar med en hastighet av 10 gånger ljudets hastighet, rapporterar Washington Times. Kreml utvecklar liknande anordningar för att övervinna USA:s missilförsvar, noterar InoTV och citerar tidningen. Yu-71 (Yu-71) har varit under utveckling i flera år. De sista testerna av flygplanet ägde rum i februari 2015. Lanseringen skedde från Dombarovsky-övningsplatsen nära Orenburg. Tidigare rapporterades det rent presumtivt på andra västerländska källor, men nu har denna lansering bekräftats av nya analytiker. Publikationen hänvisar till en rapport som släpptes i juni av den välkända västerländska militära tankesmedjan Jane's.

Tidigare förekom inte denna beteckning - Yu-71 - i öppna källor.

Yu-71 - hypersoniska flygplan / Foto: azfilm.ru

Enligt The Washington Free Beacon är flygplanet en del av ett hemligt ryskt projekt med skapandet av ett visst objekt 4202. Analytiker säger att uppskjutningen i februari genomfördes med en UR-100N UTTKh-raket, där objekt 4202 fungerade som stridsspets , och slutade utan framgång.

Det är möjligt att detta index hänvisar till de modifieringar som utvecklas av hypersoniskt manövrerande kärnstridsspetsar, som har utrustats med ryska ICBMs i flera år nu. Dessa block kan, efter separation från bärraketen, ändra flygbanan i höjd och kurs och, som ett resultat, framgångsrikt kringgå både befintliga och framtida missilförsvarssystem.

Detta kommer att ge Ryssland möjligheten att leverera precisionsanfall mot utvalda mål, och i kombination med förmågan hos dess missilförsvarssystem kommer Moskva att framgångsrikt kunna träffa ett mål med endast en missil.

24 hypersoniska flygplan med kärnstridsspetsar kommer att placeras ut på Dombarovskys träningsfält från 2020 till 2025, är det militäranalytiska centret Jane's Information Group säker. Vid den tiden kommer Moskva redan att ha en ny interkontinental ballistisk missil som kan bära Yu-71, skriver tidningen.

Hastigheten hos hypersoniska flygplan når 11 200 km/h, och oförutsägbar manövrerbarhet gör uppgiften att hitta dem nästan omöjlig, framhåller Washington Times.

I Hollywood science fiction-filmer spåras bilden av ett obemannat flygplan ganska ofta. Så för närvarande USA är världsledande inom konstruktion och design av drönare. Och de stannar inte där, de ökar mer och mer flottan av UAV:er i de väpnade styrkorna.

Efter att ha fått erfarenhet av de första, andra irakiska kampanjerna och den afghanska kampanjen fortsätter Pentagon att utveckla obemannade system. UAV-köp kommer att öka, kriterier för nya enheter skapas. UAV ockuperade först nischen lätta spaningsflygplan, men redan på 2000-talet stod det klart att de också var lovande som strejkflygplan – de användes i Jemen, Irak, Afghanistan och Pakistan. Drönare har blivit fullfjädrade strejkenheter.

MQ-9 Reaper "Reaper"

Det senaste köpet av Pentagon var beställ 24 strejk-UAV av typen MQ-9 Reaper. Detta kontrakt kommer nästan att fördubbla deras antal i de väpnade styrkorna (i början av 2009 hade USA 28 av dessa drönare). Gradvis bör "Reapers" (enligt anglosaxisk mytologi, bilden av döden) ersätta den äldre "Predators" MQ-1 Predator, cirka 200 av dem är i tjänst.

UAV MQ-9 Reaper togs i luften för första gången i februari 2001. Enheten skapades i 2 versioner: turboprop och turbojet, men det amerikanska flygvapnet, intresserad av ny teknik, indikerade behovet av enhetlighet och vägrade att köpa en jetversion. Dessutom, trots de höga aerobatiska egenskaperna (till exempel ett praktiskt tak på upp till 19 kilometer), kunde han vara i luften i högst 18 timmar, vilket inte tröttade flygvapnet. Turbopropmodellen började tillverkas på en 910-hästkrafters TPE-331-motor, skapad av Garrett AiResearch.

Grundläggande prestandaegenskaper för "Reaper":

- Vikt: 2223 kg (tom) och 4760 kg (max);
- Maximal hastighet - 482 km / h och cruising - cirka 300 km / h;
- Maximalt flygområde - 5800 ... 5900 km;
– Med full last kommer UAV:en att göra sitt jobb i cirka 14 timmar. Totalt kan MQ-9 hålla sig i luften i upp till 28-30 timmar;
- Praktiskt tak - upp till 15 kilometer, och arbetshöjdsnivån -7,5 km;

Beväpning "Reaper": har 6 upphängningspunkter, en total nyttolast på upp till 3800 pund, så istället för 2 AGM-114 Hellfire-styrda missiler på Predator kan dess mer avancerade motsvarighet ta upp till 14 SD.
Det andra alternativet för att utrusta Reaper är en kombination av 4 Hellfires och 2 femhundra pund laserstyrda GBU-12 Paveway II guidade bomber.
I kalibern 500 lb är det även möjligt att använda GPS-styrda JDAM-vapen, såsom ammunitionen GBU-38. Luft-till-luft-vapen representeras av AIM-9 Sidewinder-missilerna och på senare tid AIM-92 Stinger, en modifiering av den välkända MANPADS-missilen anpassad för luftuppskjutning.

flygelektronik: AN/APY-8 Lynx II Synthetic Aperture Radar som kan kartlägga läge - i noskonen. Vid låga (upp till 70 knop) hastigheter låter radarn dig skanna ytan med en upplösning på en meter och se 25 kvadratkilometer per minut. I höga hastigheter (cirka 250 knop) - upp till 60 kvadratkilometer.

I söklägen ger radarn, i det så kallade SPOT-läget, momentana "bilder" av lokala områden på jordens yta som mäter 300 × 170 meter från ett avstånd på upp till 40 kilometer, medan upplösningen når 10 centimeter. Kombinerad elektron-optisk och termisk avbildning siktstation MTS-B - på en sfärisk suspension under flygkroppen. Inkluderar en laseravståndsmätare-målbeteckning som kan rikta in hela utbudet av amerikansk och NATO ammunition med semi-aktiv laserstyrning.

2007 bildades den första attackskvadronen "Reapers"., gick de in i tjänst med den 42:a strejkskvadronen, som ligger vid Creech Air Force Base i Nevada. 2008 var de beväpnade med 174:e Fighter Wing från National Guard Air Force. NASA, Department of Homeland Security och gränsbevakningen har också specialutrustade Reapers.
Systemet lades inte ut till försäljning. Av de allierade av "Reapers" köpte Australien och England. Tyskland övergav detta system till förmån för dess utveckling och israeliska.

framtidsutsikter

Nästa generation av medelstora UAV:er under MQ-X- och MQ-M-programmen bör vara på vingen 2020. Militären vill samtidigt utöka stridsförmågan hos strejk-UAV och integrera den så mycket som möjligt i det övergripande stridssystemet.

Huvuduppgifter:

– De planerar att skapa en sådan grundläggande plattform som kan användas på alla teatrar av militära operationer, vilket kommer att mångdubbla funktionaliteten hos flygvapnets obemannade gruppering i regionen, samt öka hastigheten och flexibiliteten för svar på framväxande hot.

- Öka enhetens autonomi och öka förmågan att utföra uppgifter i svåra väderförhållanden. Automatisk start och landning, utgång till stridspatrullområdet.

- Avlyssning av luftmål, direkt stöd till markstyrkor, användning av en drönare som ett integrerat spaningskomplex, en uppsättning elektroniska krigföringsuppgifter och uppgifterna att tillhandahålla kommunikation och belysa situationen i form av att utplacera en informationsport baserad på en flygplan.

- Undertryckande av fiendens luftförsvarssystem.

– Till 2030 planerar de att skapa en modell av en tankdrönare, ett slags obemannat tankfartyg som kan leverera bränsle till andra flygplan – detta kommer att dramatiskt öka varaktigheten av att vara i luften.

– Det finns planer på att skapa UAV-modifieringar som kommer att användas i sök- och räddnings- och evakueringsuppdrag relaterade till flygtransport av människor.

- Konceptet med stridsanvändning av UAV är planerat att omfatta arkitekturen för den så kallade "svärmen" (SWARM), som kommer att möjliggöra gemensam stridsanvändning av grupper av obemannade flygplan för utbyte av underrättelseinformation och strejkaktioner.

– Som ett resultat bör UAV:er "växa" till sådana uppgifter som att inkluderas i landets luftförsvarssystem och till och med leverera strategiska attacker. Detta tillskrivs mitten av 2000-talet.

Flotta

I början av februari 2011 lyfte ett jetplan från Edwards Air Force Base (Kalifornien) UAV Kh-47V. Drönare för marinen började utvecklas 2001. Sjöförsök bör börja 2013.

Grundläggande krav för marinen:
— Däcksbaserad, inklusive landning utan att bryta mot smygregimen.
- två fullfjädrade fack för installation av vapen, vars totala vikt, enligt ett antal rapporter, kan nå två ton;
— Lufttankningssystem.

USA utvecklar en lista med krav för 6:e generationens jaktplan:

- Utrusta med nästa generations informations- och kontrollsystem ombord, smygteknik.

- Hypersonic hastighet, det vill säga hastigheter över Mach 5-6.

- Möjlighet till obemannad kontroll.

– Den elektroniska elementbasen i flygplanets system ombord bör ge vika för optisk, byggd på fotonikteknik, med en fullständig övergång till fiberoptiska kommunikationslinjer.

Således bibehåller USA med tillförsikt sin ställning i utvecklingen, utplaceringen och ackumuleringen av erfarenhet av stridsanvändning av UAV. Deltagande i ett antal lokala krig gjorde det möjligt för USA:s väpnade styrkor att behålla stridsberedd personal, förbättra utrustning och teknik, stridsanvändning och kontrollsystem.

Försvarsmakten fick unik stridserfarenhet och möjlighet att utan större risker upptäcka och rätta till konstruktörernas brister i praktiken. UAV:er blir en del av ett enda stridssystem - genomför ett "nätverkscentrerat krig".