Энциклопедия дронов.
Глава 13. Беспилотники на палубе
В последние годы спрос на морские беспилотники в мире растет, поскольку растут потребности флотов в дальнем наблюдении и разведке. Ранее на рынке доминировали платформы самолетного типа, но теперь рынок стал более разнообразным с появлением новых платформ и целевых нагрузок.
Израильская компания Elbit Systems продвигает специально сконфигурированный для морских задач вариант своего БЛА Hermes 900 MALE, который эксплуатируется, по меньшей мере, восемью операторами. Летательный аппарат, в основном задействуемый в операциях наземного наблюдения, способен принять целевые нагрузки как собственной разработки, так и третьих сторон.
По данным компании, Hermes 900 с максимальным взлетным весом примерно 1180 кг и размахом крыла 15 метров может принять до 350 кг целевого оборудования, включая 250 кг во внутреннем отсеке длиной 2,5 метра. В морской конфигурации летательный аппарат может оснащаться специализированной морской обзорной РЛС, системой автоматической идентификации и стабилизированной оптико-электронной/инфракрасной сенсорной системой и средствами радиоэлектронной борьбы и разведки.
«Хотя Hermes 900 взлетает и садится только на землю, контроль самого БЛА и работы его сенсоров может быть интегрирован в корабельную систему боевого управления. Это позволяет кораблям получать от БЛА разведывательную информацию в реальном времени и использовать ее по своему усмотрению»
Беспилотник MQ-4C Triton разработки компании Northrop Grumman имеет длину 14,5 метра и размах крыльев 39,9 метра, заявленную дальность 2000 морских миль и продолжительность полета до 24 часов. Беспилотник был разработан на основе морского варианта Block 30 RCMN беспилотника RQ-4 Global Hawk ВВС США в рамках программы Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator с целью обеспечения флота возможностями по непрерывному наблюдению за морскими районами.
В то время как базовая конструкция MQ-4C очень сильно напоминает модель RQ-4B, она все же отличается значительными модификациями, направленными на оптимизацию характеристик под длительные надводные задачи. Например, летательный аппарат отличатся активным контролем центра тяжести топливной системы, улучшенным антенным обтекателем повышенной прочности и улучшенной аэродинамики, противооблединительной системой воздухозаборника, а также усиленной конструкцией крыльев с защитой от воздушных порывов, града и попадания птиц, молниезащитой и усиленным фюзеляжем для увеличения внутренней целевой нагрузки.
Под фюзеляжем установлена основная морская поисковая РЛС дальнего действия AN/ZPY-3 диапазона Х с активной фазированной антенной решеткой, в которой совмещены электронное сканирование с механическим вращением на 360° по азимуту. В компании Northrop Grumman заявляют, что продолжительность полета MQ-4C и радиус покрытия сенсора ZPY-3 позволяет MQ-4C обследовать за один вылет более 2,7 миллиона кв. миль. Радар дополняется сенсорной станцией Raytheon AN/DAS-3 MTS-B, которая обеспечивает дневное/ночное изображение и видео с высоким разрешением с возможностью автоматического сопровождения целей, а также системой радиотехнической разведки AN/ZLQ-1 фирмы Sierra Nevada Corporation.
Корабельные или палубные беспилотники в последние годы привлекают пристальное внимание военных. Особо стоит отметить широко известные комплексы, например, самолетного типа ScanEagle разработки Boeing-lnsitu и вертолетного типа Fire Scout от Northrop Grumman, развернутые ВМС США. При этом группа Boeing-lnsitu поставила также крылатый аппарат Integrator Корпусу морской пехоты под обозначением RQ-21A Blackjack.
При имеющемся дефиците места на палубах большинства современных кораблей велик интерес к БАК с вертикальным взлетом и посадкой.
Новая версия Fire Scout отличается возросшим до 2 тонн максимальным взлетным весом, практически вдвое большей полезной нагрузкой (около 500 кг), более высокой скоростью (около 260 км/ч) и более длительной продолжительностью полета (до 11-14 часов).
Очень популярен БАК Camcopter S-100 австрийской компании Schiebel, который оснащен двухлопастным винтом диаметром 3,4 метра и имеет несущий фюзеляж из углеволокна обтекаемой формы размером 3,11x1,24x1,12 м (длина, ширина, высота соответственно).
Аппарат с максимальной взлетной массой 200 кг может нести до 50 кг груза наряду с 50 кг топлива. Роторный двигатель позволяет летать на скоростях до 102 км/ч при практическом потолке 5500 км. При массе целевой нагрузки 34 кг продолжительность полета составляет 6 часов, но при установке внешнего топливного бака она увеличивается до 10 часов.
По данным компании Schiebel, типичная целевая нагрузка для морского наблюдения включает оптико-электронную станцию L3 Harris Wescam, камеру Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch для сканирования больших площадей и обнаружения небольших объектов и приемник системы автоматического распознавания.
Новейшая платформа швейцарской компании UMS Skeldar V-200 Block 20 с взлетной массой 235 кг имеет фюзеляж длиной 4 метра, который скорее всего изготовлен из углеволокна, титана и алюминия; он оснащен двухлопастным винтом диаметром 4,6 метра, подфюзеляжным отсеком и неубирающимися двухлыжным шасси. Беспилотник UMS Skeldar развивает максимальную скорость 150 км/ч и имеет практический потолок 3000 метров.
Усовершенствования двигателя и системы управления расходом топлива позволили снизить вес на 10 кг по сравнению с предыдущей моделью V-200B, при этом увеличена продолжительность полета до 5,5 часов с целевой нагрузкой 45 кг или с большей нагрузкой за счет уменьшения времени нахождения в воздухе. К другим усовершенствованиям можно отнести новый канал передачи данных, обновление электрической конфигурации аппарата, систему из восьми камер для визуального обнаружения и определения дальности, которая может отслеживать цели до 20 милей в каждом направлении. Он также может оснащаться антеннами с фазированными решетками, которые позволяют передавать оператору изображения в реальном времени.
Россия. В 2017 году проводились испытания «корабельной» версии беспилотников «Орлан-10». Взлетали они с борта фрегатов проекта 11356. Предполагается, что применение БПЛА позволит увеличить точность поражения как морских, так и береговых целей.
«Орлан-10» - высокоплан с широким крылом большого удлинения. Хвостовое оперение «классическое» – оно состоит из довольно крупного киля и сравнительно узкого стабилизатора. Такое сочетание позволяет компенсировать боковые порывы ветра, удерживая летательный аппарат на заданном курсе. Резкое маневрирование по высоте не предусмотрено, но оно и не требуется для подобных дронов.
Силовая установка «Орлана-10» – это двухтактный двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине АИ-95. Точных данных о его мощности нет. Размещается мотор в носовой части фюзеляжа. Движитель – тянущий воздушный винт с двумя лопастями.
Для запуска «Орлана-10» используется небольшая специальная катапульта. Импульс, необходимый для быстрого набора скорости, придается дрону предварительно натянутым резиновым амортизатором.
«Орлан-10» способен взлетать при сильном боковом ветре и в самых неблагоприятных климатических условиях – от -30 до +40 градусов по шкале Цельсия. Наиболее важные характеристики этого беспилотника таковы:
Длина БПЛА 1,8 м
Размах крыльев 3,1 м
Масса пустого БПЛА 12,5 кг
Максимальный взлетный вес 18 кг
Крейсерская скорость 100-150 км/ч
Максимальная скорость 170 км/ч (оценочно)
Скорость сваливания 75 км/ч
Максимальная дальность полета 1 000 км
Максимальная продолжительность полета 10 часов (по другим данным – до 18 часов)
Эксплуатационный потолок 5 000 м
посадка "Орлана" на военный корабль была отработана с использованием специальной капроновой сети.
Сеть натянута по всей вертолетной площадке палубы корабля, ее удерживают специально установленные опоры. Беспилотник попадает в эту сеть и выключается.
Почти все фрегаты и эсминцы, находящиеся в настоящее время в эксплуатации, а также множество меньших надводных кораблей и морских патрульных судов имеют достаточное палубное пространство, дающее потенциальную возможность для работы с БЛА самолетного или вертолетного типов. Количество разновидностей палубных БЛА, предлагаемых промышленностью, относительно невелико по сравнению с БЛА наземного базирования, и только несколько типов палубных БЛА состоят в настоящее время на вооружении или проходят испытания на западных флотах.
БЛА "Скан Игл" является одним из успешных беспилотников самолетного типа. По данным статистики, ни у одного из палубных БЛА не зарегистрировано такого количества летных часов, как у БЛА "Скан Игл", разработанного и произведенного дочерней компанией концерна Боинг Инситу. Интегральный боевой налет этого небольшого БЛА самолетного типа превысил 600 000 летных часов, из которых 23 000 летных часов – при запусках с палубы корабля. По состоянию на 2012 г. этот БЛА был включен в состав вооружения около 24 кораблей различных классов, и их количество продолжает расти. Габаритные размеры БЛА "Скан Игл" составляют: длина – 1,37 м, размах крыльев 3,11 м; максимальная взлетная масса – 20 кг. БЛА "Скан Игл" может достигать максимальной высоты полета около 5900 м и оставаться на оперативной позиции в течение 24ч.
Самым удивительным беспилотником палубного базирования должен был стать X-47B , который выполнял бы ударные операции в режиме «Невидимка» и даже заправлялся бы в воздухе. Однако проект в 2015-м был закрыт и аппарат вместо палубы прописался у входа компании в качестве музейного экспоната.
Вместо него место на палубе займет MQ-25, правда в роли топливозаправщика.
Специфический внешний вид дрону придает V-образное хвостовое оперение, расположенное под углом в 60 градусов. Управление по рысканью и тангажу, очевидно, осуществляется с помощью изменения направления потока реактивной струи двигателя. Воздухозаборник двигателя расположен сверху фюзеляжа за гаргротом (выступающий элемент обшивки фюзеляжа). В носовой части можно видеть еще один небольшой воздухозаборник, который, очевидно, предназначен для охлаждения бортовой электроники. На MQ-25 Stingray предполагается установка одного турбовентилярного двигателя Rolls-Royce AE3007, разгоняющего летающий танкер до 620 км/ч. Максимальная взлетная масса достигает 20 тонн, из которых около 13-14 тонн приходится на топливо. По требованиям Пентагона беспилотные машины MQ-25 Stingray должны быть в состоянии оперативной готовности к 2026 году.
Китайцы также не остались в стороне и теперь пытаются прописать этот аппарат на палубе.
Длина БПЛА GJ-11 составляет 10 м, размах крыла 14 м. Вероятно, максимальная взлетная масса (с топливом и вооружением) аппарата около 10 тонн.
Корпус дрона изготовлен из композитных материалов, которые отличает высокая способность к поглощению излучения РЛС вероятного противника. Форма БПЛА имеет выраженную треугольную форму с углом стреловидности 55 градусов. Эффективная площадь рассеяния БПЛА GJ-11 не превышает 0,04 кв.м .
Для снижения радиолокационной заметности БПЛА GJ-11 китайские конструкторы разместили воздухозаборник S-типа в верхней плоскости корпуса и тем самым исключили вероятность отражения сигнала РЛС вероятного противника от лопаток вентилятора реактивного двигателя. В модификации для палубной авиации ВМС НОАК у данного аппарата будет складное крыло (25% от длины), что позволит размещать необходимое количество беспилотников в подпалубном ангаре.
В отношении силовой установки известно, что GJ-11 оснащают российским двигателем РД-93МК без форсажной камеры, что обусловлено требованиями по снижению тепловой заметности дрона. Выхлопные газы выходят через прямоугольное отверстие в корпусе БПЛА, которое изготовлено с применением жаропрочных материалов и напылений. Нижняя плоскость выхлопного отверстия имеет большую площадь для более эффективного отвода тепла и снижения заметности БПЛА в инфракрасном спектре. Единственный недостаток подобного технологического решения состоит в том, что тяга двигателя снижается из-за отсутствия полноценного сопла круглого сечения. Это первый пример подобного инженерного решения китайских конструкторов и только опытно-войсковая эксплуатация покажет его практичность и целесообразность.
ВМФ России пока ещё как буриданов осел, находится перед выбором. Проектов много, реальных аппаратов – ни одного.
Чтобы создать беспилотник палубного базирования, производителю придется решить ряд сложных технических задач и реализовать ряд условий. В первую очередь необходима защита бортовой электроники от агрессивной морской среды, высокая точность инструментов приема на борт и достаточная прочность корпуса аппаратов для возможной жесткой посадки на палубу. В настоящее время совместно с морской авиацией ВМФ РФ проводятся научно-исследовательские работы по определению технического облика беспилотника, предназначенного для решения задач в интересах флота. Предполагается противолодочный вариант, вариант разведчика-целеуказателя, поисково-спасательного средства и ретранслятора.
Что будет реализовано – не известно. Морской Охотник от Сухого или «Сириус-М» из «Кронштадта»? Пока идет отработка автоматической системы захода на посадку на несуществующий авианосец. Так что до встречи в Крыму. Увидимся на «НИТКЕ».
ЕСЛИ ЗАБЛУДИЛИСЬ В ОКЕАНЕ
"Баклан" был проектом, разрабатывавшимся в исследовательском центре Skunk Works компании Lockheed Martin до 2008 года, когда контракт на разработку был расторгнут. Он назван в честь вида ныряющих птиц в связи с его предполагаемой ролью беспилотного летательного аппарата, запускаемого с подводной лодки.
массовое производство БПЛА Cormorant было запланировано на 2019 год. Сообщений об этом пока нет, и это не удивительно, ведь Skunk Works самое засекреченное конструкторское подразделение в США.
Технические характеристики Cormorant.
· Длина: 5,8 м.;
· Размах крыльев: 4,8 м.;
· Высота: 2 м.;
· Максимальная взлётная масса: 4000 кг.;
· Крейсерская скорость полёта: 300 км\ч.;
· Максимальная скорость полёта: 450 км\ч.;
· Максимальная дальность полёта: 925 км.;
· Максимальная высота полёта: 10700 м.;
· Тип авиадвигателя: реактивный;
· Силовая установка: неизвестно;
· Мощность: неизвестно.
Продолжение следует
Статьи на нашем канале, посвященные авиации военно-морского флота –
Воздушная разведка ВМФ
Гидроавиация ВМФ
Морские спасатели
Противокорабельные ракеты в честь минералов
Пилот с большой буквы.
Як-38. Жизнь и смерть.
Единственный авианосец России
Лучший палубный Су-33КУБ
Аэрофинишер. Нормативное время замены троса на американском авианосце – две минуты.