Беспилотный летательный аппарат

[править] СССР/Россия

В Советском Союзе БПЛА начали проектироваться в 1957 году КБ имени Туполева. Первым проектом стал БПЛА Ту 121, со взлетной массой 35 т, с проектной максимальной скоростью до 2700 км/ч на высоте 22000 м и дальностью до 4000 км. Самолёт должен был входить в автономный мобильный комплекс, который состоял бы из нескольких таких самолётов и средств наземного базирования, которые бы автономно могли передвигаться на расстояние до 500 км. Для этого пришлось решать ряд нехарактерных для авиационного КБ проблем по производству наземного оборудования, а также необычных технических решений в связи с отсутствием пилота, позволивших применять особые конструкции корпуса, воздухозаборников, двигателей. Работы по данному проекту были завершены в 1960 году, и наработки проекта легли в основу создания одиночного дальнего беспилотного самолета-разведчика «Ястреб» ДБР-1. К 1964 году испытания БПЛА были завершены и в 1965 году запущено серийное производство. «Ястреб» развивал максимальную скорость в 2700 км/ч, практическая дальность составила около 4000 км а высота полета 19-22 км. К 1972 году были выпущены новые оперативно-тактические комплексы БПЛА разведки «Рейс» и «Стриж». Комплекс «Рейс» в начале 1980-х был глубоко модернизирован до «Рейс-Д». В России КБ «Туполев» на 2010 год заявляло о разработке проекта БПЛА Ту 300 с массой до 1 тонны, скоростью до 950 км/ч, возможностью полезной нагрузки до 1 тонны, в рамках производства разведывательно-ударного комплекса средней дальности.

На данный момент в России эксплатируются, производятся и испытываются около 40-ка БПЛА различных моделей и модификаций и назначения: для целеуказания ракетного комплекса Искандер, воздушного наблюдения и разведки, морского наблюдения, ударного назначения, бесшумного наблюдения, дистанционного зондирования, ложные мишени. Несмотря на то, что СССР был мировым лидером в производстве и конструировании БПЛА в 80-е годы 20-го века, на 10-е годы 21 века, несмотря на опытные образцы превосходящие любые мировые аналоги, Россия отстаёт в применении и серийному производству БПЛА (находится на 5-ом месте в мире) и закупает некоторое их количество у Израиля и собирается производить их совместно.

Беспилотные аппараты в России

В 1960–80 в СССР были созданы Ла-17Р (разработка началась в 1959), Ту-123 «Ястреб» (сверхзвуковой дальний беспилотный разведчик), Ту-141 «Стриж» (1979–89), Ту-300 «Коршун». Разработка и испытания разведывательного БПЛА Ла-17Р завершились в 1963. Они показали, что машина, летая на высоте до 900 м, способна осуществлять фоторазведку объектов, находящихся на удалении 50–60 км от стартовой позиции, а с высоты 7000 м – объектов на удалении до 200 км. Скорость полёта составляла 680–885 км/ч. В 1960 началось разработка Ту-123 – цельнометаллического моноплана нормальной аэродинамической схемы с треугольным крылом. Хвостовое оперение состояло из трёх цельноповоротных рулевых поверхностей, ориентированных под углом 120° друг к другу и установленных на специальных наплывах, в которых размещались электрические рулевые машинки с водяным охлаждением. Фюзеляж состоял из шести секций. В носовой части размещалась разведывательная аппаратура массой 2800 кг. Носовая часть выполнялась спасаемой (на парашюте). Она соединялась с хвостовой частью четырьмя пневмозамками. Перед пуском БПЛА в автопилот вводилась заранее рассчитанная программа полёта. После старта разведчик летел в автоматическом режиме. На завершающем этапе полёта самолёт управлялся, как правило, в ручном режиме. Это позволяло точнее вывести аппарат в район посадки. Над выбранным местом подавались радиокоманды на выключение маршевого двигателя и выпуск тормозного парашюта. В 1964 система ДБР-1 «Ястреб» принята на вооружение ВВС Советской Армии (размах крыла – 8,41 м, длина – 27,84 м, высота – 4,78 м, максимальная взлётная масса – 35 610 кг, крейсерская скорость – 2700 км/ч, потолок – 22 800 м, максимальный радиус действия – 1400 км). Серийное производство БПЛА Ту-123 и других элементов системы продолжалось в Воронеже до 1972, всего было построено 52 экземпляра беспилотного самолёта-разведчика. В начале 1990-х построен оперативно-тактический многоцелевой дистанционнопилотируемый аппарат Ту-300, который проектировался уже не просто как разведывательный БПЛА, но и как носитель ракетного или бомбового вооружения. В ОКБ Яковлева разработан тактический БПЛА «Пчела-1Т» (первый полёт в 1986). Одна из последних разработок – тактический разведывательный комплекс «Типчак» (прошёл государственные испытания, но не принят на вооружение).

Ныне к основным задачам БПЛА относятся разведка, наблюдение и сбор информации, а также нанесение высокоточных ударов. Однако набор задач, которые могут решать военные БПЛА, гораздо шире, не говоря уже о гражданских применениях. Несмотря на достижения советского периода, сейчас развитие БПЛА в России значительно отстаёт от аналогичных программ стран НАТО. Практически не развивались специфичные технологии, применяемые при создании БПЛА (особенно в области систем управления). В то же время потребности в развитии беспилотной авиации стали ощущаться всё острее. В 2007 ОКБ «МиГ» и «Климов» представили ударный беспилотник «Скат», создаваемый с применением технологии малозаметности. В 2011 сообщалось, что на базе ОАО «Горизонт» (Ростов-на-Дону) совместно с австрийской фирмой Schiebel налажено производство беспилотных вертолётов Schiebel Camcopter S-100 (российское наименование комплекса – БАК «Горизонт Эйр S-100»). Поступление в Вооружённые силы РФ первых разведкомплексов с БПЛА малой дальности российского производства «Орлан-10» началось в 2013. В 2014 сформирован первый отряд БПЛА «Форпост» на Тихоокеанском флоте. В 2012 завершились войсковые испытания малогабаритного разведкомплекса «Искатель» с беспилотными летательными аппаратами Т-4 российского производства. Комплекс «Искатель» состоит из базовой станции, которая размещается в рюкзаке, планшетного компьютера (на него транслируется изображение с камер беспилотников, он же служит консолью управления беспилотным летательным аппаратом) и двух аппаратов Т-4 массой 1,3 кг каждый. Беспилотники запускаются «с руки», продолжительность полёта аппарата – 40 мин. Оптимальную картинку местности аппарат передаёт с высоты 200 м, но способен подняться на высоту до 4 тыс. м, то есть работать в условиях горной местности. Беспилотник оснащён электрическим двигателем, размах крыла аппарата – 0,6 м. В 2015 в России был разработан для БПЛА свой собственный поршневой двигатель АПД-500, который может обеспечить полёт беспилотной машины на высоте более 6000 м, мощностью около 37 кВт, а его масса составляет 30 кг. Серийное производство двигателя планируется к концу 2017 – началу 2018.

1.6 Основные задачи, стоящие перед разработчиками БЛА

Почти все существующие серийные БЛА, способные решать рассмотренные задачи, имеют вес более 15 килограммов и  размеры по некоторым измерениям порядка 2 метров. Это существенно ограничивает круг их применения и увеличивает стоимость, поэтому основной тенденцией развития БЛА в России и в других странах на сегодняшний день является уменьшение стартовой массы и размеров БЛА, при сохранении большой дальности и длительности полета. Данная концепция развития выдвигает определенные требования, связанные с миниатюризацией бортовой электроники и электроники входящей в состав полезного груза, а также требования к использованию передовых технологий расчета и изготовления конструкции ЛА. В связи с этим данный класс БЛА начал формироваться совсем недавно. Несколько таких ЛА разработано американскими конструкторскими организациями, причем они применялись в военной операции против Ирака. Аналогичные работы ведутся также в Израиле, Франции и России.

Другими требованиями к проектируемым БЛА является невысокая стоимость и многофункциональность аппаратов.

Рассматриваемые тенденции характерны еще для одного из классов ЛА – мини- и микро-ИСЗ.

На догонном курсе

Россия возможности своих БПЛА продемонстрировала только во втором десятилетии XXI века (напомним, что СССР был одним из лидеров по производству БПЛА). В 2010 году российская компания «Оборонпром», входившая в состав госкорпорации «Ростех», создала совместное предприятие с израильской компанией «IAI», заключив контракт на покупку и производство разведывательных БПЛА (поставлять ударные израильская сторона под нажимом США отказалась. — Авт.). И в 2014 году в России был сформирован первый отряд беспилотников «Форпост». Есть уже и «Форпост-Р», собранный на базе отечественных комплектующих.

С 2010 года Российская армия приступила к использованию многофункционального беспилотного комплекса малой дальности «Орлан-10», предназначенного для ведения наблюдения за объектами в труднодоступной местности. После ряда учений, включая «Кавказ-2012», «Орлан-10» получил высокую оценку руководства Сухопутных войск и ВДВ и был принят на вооружение. К настоящему времени в войска поставлено более 1.000 таких аппаратов. «Орлан-10» входит в состав системы управления тактическим звеном (ЕСУ ТЗ) и может транслировать цели для поражения всеми боевыми машинами (САУ, танки, БМП, машины ПВО), подключёнными к ЕСУ ТЗ. Его максимальная взлётная масса — до 18 кг, практическая дальность полёта — до 600 км, практический потолок — 6.000 м. БПЛА активно применялся в ходе военной операции ВКС России в Сирии.

Известно, что уже ведётся разработка беспилотника «Орион-2» с максимальным взлётным весом 5.000 кг и потолком 12.000 м.

Официально объявлено, что компания «Сухой» создаёт тяжёлый ударный БПЛА С-70 «Охотник (беспилотный бомбардировщик), первый полёт которого состоялся в августе 2019 года. 27 сентября того же года Министерство обороны России сообщило о первом совместном полёте «Охотника» и истребителя Су-57, продолжавшемся более 30 минут, в ходе которого отрабатывалось применение средств поражения большой дальности без захода Су-57 в зону ПВО противника. В ВКС «Охотник» с примерной взлётной массой до 25 тонн и дальностью полёта до 6 тысяч км начнёт поступать с 2024 года.

Как бы там ни было, у дронов есть один существенный недостаток — уязвимость каналов связи. Сигналы GPS-навигаторов, как и любые сигналы, принимаемые и отсылаемые летательным аппаратом, можно глушить, перехватывать и подменять, для уничтожения БПЛА могут использоваться как обычные артиллерийские установки, так и средства глушения сигналов управления. Тем не менее, по оценкам большинства экспертов, США, страны НАТО, Китай и Россия в возможных военных конфликтах будущего будут делать ставку всё-таки на БПЛА — разведывательные и ударные. Возможно, это будут не только управляемые, но и думающие аппарата, наделённые интеллектом.

Сроки подачи заявления для постановки БВС на учёт

Цитата: «Пункт 12 Правил. Заявление о постановке беспилотного воздушного судна на учёт представляется в Федеральное агентство воздушного транспорта в следующие сроки:

• в случае приобретения беспилотного воздушного судна на территории Российской Федерации — в течение 10 рабочих дней со дня приобретения;
• в случае ввоза беспилотного воздушного судна в Российскую Федерацию — в течение 10 рабочих дней со дня ввоза;
• в случае самостоятельного изготовления беспилотного воздушного судна — до начала его использования для выполнения полётов в воздушном пространстве над территорией Российской Федерации, а также за её пределами, где ответственность за организацию воздушного движения возложена на Российскую Федерацию».

Какие бывают беспилотные летательные аппараты?

В первую очередь БПЛА делятся по массе на малые, средние и тяжелые. Для большинства задач наибольшую эффективность показывают малые БПЛА весом до 30 кг. Их выбирают за доступность и простоту в использовании. Они не требуют специальных условий хранения и взлетных площадок (аэродромов), а значит более мобильны. Регистрация и учет таких воздушных судов также упрощены по сравнению с более тяжелыми классами. 

По конструкции БПЛА бывают самолетного и мультироторного (вертолетного) типа. Помимо этих двух схем можно встретить гибридные БПЛА, а также конвертопланы. 

БПЛА самолетного типа

У летательных аппаратов самолетного типа подъемная сила создается неподвижным крылом. Это делает их экономичными и быстрыми. Благодаря дальности полета они идеально подходят для полетов над большими площадями и мониторинга протяженных линейных объектов. Но для создания подъемной силы надо, чтобы аппарат всегда находился в движении. Это уменьшает маневренность аппарата и исключает возможность зависания на месте в ходе полета. 

БПЛА коптерного типа

Летательные аппараты вертолетного и мультироторного типа находятся в воздухе благодаря постоянному вращению одного или нескольких подъемных винтов-роторов. Из-за такого способа создания подъемной силы эти аппараты еще называют коптеры или мультикоптеры. Полет БПЛА этого типа требует постоянных затрат энергии. Это существенно уменьшает продолжительность и дальность полета. Взамен такой беспилотник предлагает большую маневренность, необходимую для тщательного облета объекта или территории.

Самолеты вертикального взлета и посадки (СВВП) встречаются двух типов. Гибридные БПЛА имеют подъемные двигатели с роторами как у мультикоптеров, которые работают в ходе взлета и посадки, а после перехода в горизонтальный полет выключаются. Конвертопланы обладают более сложной двигательной установкой, которая обеспечивает и взлет с посадкой, и полет. Как правило это достигается за счет изменения вектора тяги, поворота двигателя. 

Беспилотные СВВП просто незаменимы, когда требуется эксплуатация с ограниченной площадки — палубы корабля, крыши здания. В то же время, они обладают и самолетными качествами: скоростью и дальностью полета. Иными словами, они объединяют в себе преимущества самолетов и коптеров. Но не стоит забывать, что более сложная конструкция затрудняет эксплуатацию. Дополнительные механизмы утяжеляют аппарат, уменьшая полезную нагрузку и дальность полета. 

Посадочные платформы без позиционирования БПЛА

Наиболее простым подходом для подзарядки аккумуляторов является установка электрических контактов на посадочной площадке и на ножках БПЛА. В простейшем случае посадочная платформа может иметь две равные части с прямоугольными электрическими контактами различной полярности. Такая площадка требует посадки БПЛА с точностью равной половине ширины контактной площадки.

Также на посадочной площадке могут быть установлены чередующиеся электроды различной полярности в виде полос или прямоугольников в шахматном порядке. 

Посадочная станция без позиционирования БПЛА с 4 контактами зарядки компании Стилсофт

Большее количество контактов снимает требование по точности приземления БПЛА. При этом независимо от места приземления опоры БПЛА должна быть исключена возможность приземления двух опор БПЛА разной полярности на один контакт. Электрические контакты опор БПЛА могут настраиваться под электрические контакты посадочной площадки или наоборот.

Примеры серийно выпускаемых зарядных платформ БПЛА без позиционирования. (a), беспроводная зарядная подставка WiBotic (США); (b) платформа с чередующимися электродами и специальный комплект для дооснащения БПЛА компании Skysense, Inc. (США); c) платформа с чередующимися электродами фирмы Edronic (Испания)

Интересна также идея вертикального разделения контактов.

Станция зарядки аккумуляторных батарей БПЛА как пример посадочной платформы без позиционирования с вертикальным разделением контактов. 1- электрод в виде металлической сетки; 2 — электрод в виде металлического листа; 5 — БПЛА; 6 — контроллер зарядки

Вот ещё пример посадочного устройства с размещением на столбе освещения и двумя электродами сверху и снизу, между которыми зажимается дрон.

Бразилия

• 14-X , ГПВП 10 мАч, разрабатываемый FAB.
• A-20 LTA VANT Коммерческий БПЛА космических дирижаблей.
• Acauã VANT Экспериментальный БПЛА ВВС Бразилии для разработки электронных систем для будущих бразильских БПЛА.
• XMobots Apoema 1000B LALE (маловысотная, большая дальность ) (2009 г.)
• AGPlane UAV of AGX / Aeroalcool. Сельскохозяйственный и гражданский БПЛА для наблюдения.
• Arara M1 Малый разведывательный БПЛА.
• Arara T1 Small UAV / цель AGX / Aeroalcool для ВМС Бразилии .
• Azimute Santos Lab Comercio e Industria Aerospacial Ltda.
• BQM-1BR Первый бразильский БПЛА / цель CBT (Companhia Brasileira de Tratores).
• Caçador , разработанный израильской компанией IAI Heron
• Переносной БПЛА Carcara Infantry, состоящий на вооружении бразильской морской пехоты Santos Lab Comercio e Industria Aerospacial Ltda.
• Carcara II Новая версия Carcara для ВМС, Santos Lab Comercio e Industria Aerospacial Ltda.
• Дюмон — Новые технологии,
• Элетрон БПЛА БРВАНТА.
• Avibras Falcão Тактический БПЛА, Avibras
• Flight Technologies FS-01 Watchdog Brazilian Тактический разведывательный БПЛА
• Flight Technologies FS-02 AvantVision Бразильский мини-БЛА
• Переносной БПЛА Flight Technologies FT-100 Horus Soldier, состоящий на малой службе в бразильской армии Flight Technologies на базе FS-02
• Flight Technologies FT-200 Watchdog Бразильский тактический разведывательный БПЛА от Flight Technologies на базе FS-01
• БПЛА Flight Technologies VT-15 Испытания бразильской армии на базе Flight Technologies FT-200 Watchdog.
• Мини-БПЛА Gyro 200 ED Квадрокоптер Gyrofly Innovations.
• Gyro 500 Мини-БПЛА Квадрокоптер Gyrofly Innovations.
• Harpia Это тактический БПЛА среднего размера компании Harpia Systems (совместное предприятие Embraer Defense and Security , AEL Systems и Avibras ), остановленный в январе 2016 года.
• БПЛА Hornet H2 компании BRVANT.
• Jabirú Santos Lab Comercio e Industria Aerospacial Ltda.
• БПЛА Aeromot K1AM / Дрон-мишень для ВМС Бразилии на базе дрона Northrop KD2R-5 .
• Протонный БПЛА БРВАНТА.
• БПЛА SARVant Surveillance, разработанный консорциумом OrbiSat (SAR Radar), Aeroalcool (планер) и AGX (управление полетом).
• Цель Sea Runner ВВС Бразилии .
• Бразильский мини-БЛА Tiriba от AGX Tecnologia. 4 кг, легкий гражданский БПЛА

Германия

БПЛА Wingcopter 178 HL во время пробного полета по доставке медицинских образцов для Merck Group .

БПЛА Luna X 2000 для разведки и ESM задач немецкой армии .

• Aibotix Aibot X6, мультикоптер для картографии и промышленности
• AiDrones AiD-H14, промышленный вертолетный БПЛА
• AiDrones AiD-H25, промышленный вертолетный БПЛА
• AiDrones AiD-H40, промышленный вертолетный БПЛА
• ЕМТ Аладин , разведчик
• Argus As 292 , зенитный дрон-мишень (1937 г.)
• Аргус Фернфейер
• AscTec Falcon 8, промышленный октокоптер для аэрофотосъемки (БПЛА)
• AscTec Firefly, гексакоптер для исследований и разработок (БПЛА)
• AscTec Hummingbird, квадрокоптер для исследований и разработок (БПЛА)
• AscTec Pelican, квадрокоптер для исследований и разработок БПЛА
• Birdpilot X-4 Multicopter, легкий и долговечный промышленный квадрокоптер для аэрофотосъемки (БПЛА)
• Birdpilot X-8 Multicopter, компактный промышленный октокоптер для аэрофотосъемки (БПЛА)
• Дорнье Кибиц
• EADS Barracuda , программа под руководством Германии вместе с Испанией
• EMT Fancopter, разведка
• ЕМТ Луна , разведка
• ЕМТ Луна НГ , разведка
• Зенитный дрон-мишень Fieseler Fi 157 (1937 г.)
• Globe UAV 6 LTE Hexacopter, компактный промышленный коптер для аэрофотосъемки (БПЛА)
• Globe UAV 8 IXON LTE Octocopter, компактный промышленный коптер для аэрофотосъемки (БПЛА)
• Globe UAV 4L AQUILA LTE Quadrocopter, компактный промышленный коптер для аэрофотосъемки (БПЛА)
• Globe UAV 8L CEPTOR LTE Octocopter, компактный промышленный коптер для аэрофотосъемки и транспортировки (БПЛА)
• Globe UAV AVIUM 200 LTE VTOL, компактный промышленный VTOL для аэрофотосъемки и транспортировки (БПЛА)
• H-Aero
• Hyfish
• MikroKopter и варианты QuadroKopter, HexaKopter и OktoKopter
• ЕМТ Museco , вертолет АТОЛ , разведка и связь
• ОФИС Гвардия разведки и исследований
• , разведчик (разработан совместно с США)
• Sagitta Research Demonstrator , БПЛА с реактивным двигателем, разработанный в рамках инициативы «Открытые инновации».
• СИРИУС БПЛА (МАВинчи)
• Летающая бомба V-1 (Vergeltungswaffen V-1 поверхность-поверхность, реактивная бомба воздух-поверхность, также известная как Fieseler Fi 103)
• Wingcopter 178 Heavy Lift ( Дрон- доставщик ).
• Ruhrstahl Kramer X-7 (воздух в танк, также известный как Ruhrstahl Kramer 347)
• Arado Ar E.377 и Ar E.377A (воздух-корабль)
• Henschel Hs 117 (земля-самолет, воздух-воздух)
• Henschel Hs 293 (воздух-корабль)
• Henschel Hs 294 (воздух-корабль)
• Henschel Hs 298 (воздух-воздух)
• Blohm & Voss BV 143A и BV 143B (воздух-корабль)
• Blohm & Voss BV 246 (воздух-поверхность, также известный как Blohm & Voss BV 226)
• Blohm & Voss BV 950 L10 и BV 950 L11 (воздух-корабль)
• Messerschmitt Enzian E-4 (земля-самолет)

[править] Израиль

БПЛА Израиля

Потребность в БПЛА у Армии обороны Израиля возникла в ходе «Войны на истощение» 1969—1970 годов. В этот период не было активных боевых действий. происходила артиллерийская и ракетная дуэль между силами Израиля и силами арабских стран. В этих условиях была весьма актуальной информация о месторасположении вражеских военных объектов, прикрытых ПВО. Традиционное применение авиации показала высокую стоимость такой разведи и весьма низкую эффективность. В связи с этим были использованы крайние меры — инициативная группа офицеров провела эксперимент по установке фотооборудования на обыкновенный радиоуправляемые модели самолётов. Их применение имело большой успех, были получены ценные разведданные, однако в то время наиболее перспективными считались крупные реактивные БПЛА, ресурсов на производство которых Израиль не имел и собирался закупать их у США.

Однако, во время Ливанской войны малые пропеллерные БПЛА широко применялись АОИ, что позволило нанести существенный урон военным силам и в основном технике Ливии, которая поражалась с помощью точного целеуказания БПЛА ракетам. С этого момента АОИ стала принимать на вооружения в основном небольшие по размеру и малозаметные БПЛА. Исключением стал БПЛА «Эйтан», сопоставимый по своим размерам (длина, размах крыльев) с самолётом F 15. На 2012 год это — один из самых крупных БПЛА по своим линейным размерам (по размаху крыльев и взлётному весу и остальным характеристикам уступает аппарату RQ-4 Global Hawk), производится полностью в Израиле и из израильских компонентов. По заявлению представителей АОИ самолёт оснащён уникальной, не имеющей аналогов в мире аппаратурой для ведения разведки и боевых действий. Практический потолок по заявлениям АИО составляет 13 км, что делает его неуязвимым для комплекса ПВО С 300, стоящего на вооружении у некоторых арабских стран, что заведомо неверно, так как данный комплекс способен поражать цели на высоте до 25 км.

Израиль является одним из ведущих производителей БПЛА в мире, не только по количеству аппаратов, но и по качеству и тактико-техническим характеристикам производимых БПЛА.

Перспективы использования в тушении пожаров

Основное перспективное использование БЛА в пожаротушении – лесные пожары. Мониторинг лесов и торфяных возгораний с помощью авиации используется редко из-за высокой стоимости. К тушению воспламенений иногда привлекают пожарную авиацию, но само по себе мероприятие очень опасное: поднимающийся от возгорания дым дезориентирует пилота, причем аппарат должен максимально приблизиться к огню для сброса вещества.

Преимущества использования беспилотников в тушении лесных пожаров:

• более дешевый мониторинг территории;
• точное определение координат очага;
• снижение риска человеческих потерь среди пожарных;
• возможность оперативной ликвидации огня.