Prima dronă. Vehicule aeriene fără pilot

La sfârșitul următoarei expoziții „Sisteme multifuncționale fără pilot” - UVS-TECH 2009, tuturor cititorilor interesați li se oferă o privire de ansamblu asupra sistemelor aeriene fără pilot de tip aeronave rusești. El este poate cel mai mult lista plina Proiecte UAV, atât implementate anterior, cât și cele la care se lucrează în prezent. UAV-urile sunt sistematizate după masă și rază de acțiune.

În Rusia, o duzină de companii mari și mici lucrează în domeniul creării de complexe cu UAV-uri. Toți dezvoltatorii, de regulă, se îndreaptă spre crearea unei game largi de complexe multifuncționale capabile să îndeplinească o varietate de sarcini. Ca rezultat, clienților potențiali li se oferă multe mostre de UAV în esență identice care rezolvă probleme similare.

Din păcate, în Rusia nu există o clasificare acceptată a UAV-urilor. Nu este în întregime posibilă clasificarea mostrelor și proiectelor UAV disponibile în prezent pe piața internă folosind categoriile Asociației Internaționale UVS a Sistemelor fără pilot. În plus, apar probleme cu interpretarea de către dezvoltatorii ruși a anumitor caracteristici, de exemplu, gama UAV-ului. Pentru a sistematiza sistemele UAV disponibile în prezent în Rusia, se propune următoarea clasificare, bazată pe greutatea la decolare și/sau raza de acțiune.

Micro și mini UAV-uri cu rază scurtă de acțiune

Clasa de dispozitive și complexe miniaturale ultra-ușoare și ușoare bazate pe acestea cu o greutate la decolare de până la 5 kg a început să apară în Rusia relativ recent, dar este deja destul de larg reprezentată. UAV-urile sunt destinate utilizării operaționale individuale la distanțe scurte la o distanță de până la 25...40 km. Sunt ușor de operat și transportat, sunt pliabile și sunt poziționate ca „portabile”; de obicei sunt lansate manual.

Compania Izhevsk Unmanned Systems lucrează activ în domeniul creării de UAV-uri de acest tip. Printre acestea se numără UAV-ul de monitorizare ultra-ușoară ZALA 421-11, al cărui prim zbor a fost efectuat în 2007. Întregul complex se potrivește într-o carcasă de dimensiune standard. În ceea ce privește setul de sarcină țintă, dispozitivul este identic cu un alt model -. Acest complex portabil de dimensiuni mici include două UAV-uri, o stație de control și un container de rucsac pentru transport. În plus, masa totală a complexului este de doar 8 kg. Pentru monitorizare, se folosește o unitate înlocuibilă (TV, camere IR, cameră). În vara anului 2008, au fost efectuate zboruri de testare ale modificării navei la bordul unui spărgător de gheață pentru a efectua recunoașteri și căutarea obiectelor pe apă. În conformitate cu cerințele Serviciului de Grăniceri, compania a dezvoltat recent un UAV ușor ZALA 421-12, cu o durată de zbor mai mare. Dispozitivul permite observarea folosind o cameră giro-stabilizată cu drepturi depline pe două axe, cu capacitatea de a vizualiza emisfera inferioară și cu un zoom optic de 26 de ori. UAV-ul este capabil să monitorizeze zi și noapte. Navigarea se realizează folosind semnale GPS/GLONASS.

Compania din Kazan „ENICS” reprezintă în această clasă o întreagă familie de dispozitive și complexe, pentru care . Acesta este un UAV pentru observarea de la distanță a obiectelor și monitorizarea condițiilor solului. Dispozitivul este realizat conform designului „aripii zburătoare” cu console rabatabile; în secțiunea de coadă este amplasat un motor electric cu o elice de împingere. UAV-ul poate fi echipat cu o gamă largă de echipamente de supraveghere, inclusiv un sistem TV stabilizat, cameră, etc.). Întregul complex poate fi transportat în containere rucsac sau rutier. Dezvoltarea versiunii de bază a fost finalizată în 2003, iar producția sa a început în 2004. În 2008, exploatarea de probă a complexului a fost efectuată la stația polară SP-35 împreună cu Centrul Științific de Stat al Federației Ruse AARI. Versiunea civilă a lui Aileron se numește T25. Sarcină utilă – sistem TV stabilizat (în modificarea T25D), cameră IR (T25N) sau cameră. O dezvoltare a T23 este familia de UAV-uri de tipurile Eleron-3 și Gamayun-3. Crearea lor a fost anunțată în 2008. UAV-ul Eleron-3 este planificat să fie creat în cel puțin șapte modificări, care diferă în principal în sarcina țintă, care poate include un televizor, cameră IR, cameră, repetor, stație RTR și bruiaj. Când se simulează ținte aeriene, pot fi instalate lentile Luneberg și emițători IR. Navigarea se realizează folosind semnale GPS/GLONASS. Stația de control este unificată cu complexul Eleron-10 (T10). Pe baza aparatului de tip eleron, OJSC Irkut a creat un complex de teledetecție a aviației „”. În 2007, UAV a fost acceptat pentru furnizare către Ministerul Situațiilor de Urgență al Federației Ruse.

SKB Topaz oferă sistemul său portabil de monitorizare de la distanță. Include UAV-ul Lokon de dimensiuni mici. Sarcina utilă include camere TV, IR și camere. Componenta terestră a complexului include un centru de control, care primește și procesează informații și containere pentru transportul UAV-urilor. Producția se realizează la Uzina Mecanică Experimentală Istra (IEMZ).

Micro- și mini-UAV-urile includ, de asemenea, o serie de dezvoltări proprii ale IEMZ. În special, specialiștii fabricii au dezvoltat un UAV de bază „Istra-010” cu o greutate de 4 kg pentru recunoașterea fotografică aeriană. Compania a fabricat cinci seturi de astfel de UAV-uri pentru operațiuni militare de probă și le-a transferat Ministerului rus al Apărării. Complexul include o stație la sol și două avioane. În 2008, compania crea un vehicul de recunoaștere foto cu o greutate de 2,5...3 kg, care este o versiune ușoară a unui UAV construit anterior, cu o greutate de 4 kg.

Centrul de cercetare, producție și proiectare Novik-XXI Century este cunoscut de multă vreme pentru evoluțiile sale în domeniul sistemelor fără pilot. Unul dintre sistemele dezvoltate de companie este complexul UAV BRAT. Include un vehicul fără pilot de dimensiuni mici, cu o greutate de 3 kg. Sarcina țintă standard este de două camere TV sau o cameră digitală.

Până în prezent, linia de sisteme fără pilot a rusului companie inovatoare„Aerokon” - trei dispozitive din seria „Inspector”. Două dintre ele aparțin clasei mini-UAV, iar cel mai „tanar” este apropiat de clasa „micro”. Complexele sunt concepute pentru a rezolva o varietate de sarcini de supraveghere, inclusiv în condiții dificile și înghesuite, într-un mediu urban.

Una dintre evoluțiile „proaspete” în domeniul sistemelor mini-clasă este complexul UAV T-3, creat de compania Rissa. UAV-ul T-3 este proiectat pentru a fi utilizat în sarcini de supraveghere video în timpul zilei și pe timp de noapte, pentru fotografii aeriene și pentru utilizarea ca purtător de repetitor de semnal radio. Complexul este în prezent în curs de testare a mostrelor de pre-producție și de reglare fină a echipamentelor de la sol

UAV-uri ușoare cu rază scurtă de acțiune

Clasa UAV-urilor ușoare cu rază scurtă de acțiune include dispozitive puțin mai mari - în intervalul de masă de la 5 la 50 kg. Raza lor de acțiune este de 10 – 70 km.

Compania Novik-XXI Century oferă complexul fără pilot „GRANT” în această clasă. Constă dintr-o stație de lucru automată de bază pe șasiul UAZ-3741, un transport și lansator pe șasiul UAZ-3303 și două UAV-uri Grant.Vehiculele fără pilot au o masă de 20 kg.

UAV ZALA 421-04 oferă „Sisteme fără pilot”. Dispozitivul este realizat după designul „aripii zburătoare” cu o elice care împinge. UAV este echipat cu un sistem de control automat care vă permite să setați o rută, să controlați și să reglați zborul în timp real. Sarcina utilă este o cameră video color pe o platformă girostabilizată. Din 2006, complexul aprovizionează Ministerul Afacerilor Interne al Federației Ruse.

La expoziția UVS-TECH 2008, ENIKS CJSC a anunțat pentru prima dată crearea a două sisteme de monitorizare bazate pe drona T10, adaptate pentru sarcini specifice - Eleron-10 și Gamayun-10. În complexul Eleron-10, este posibil să se utilizeze UAV-uri în mai multe variante ale încărcăturii țintă, inclusiv cu un televizor, cameră IR, cameră, repetitor, stație RTR și bruiaj. În 2007-2008 Complexul Eleron-10 a fost supus unui ciclu de teste de zbor. Există un dispozitiv similar în linia de drone a companiei Irkut. Complexul Irkut-10 este format din două UAV, echipamente de control la sol și întreținere și este echipat cu o linie de comunicație cu două canale digitale de control și transmisie de date securizate. Se pregătește producția de serie.

O altă „credință” a ENIKS CJSC este UAV-ul T92 Lotos. Este conceput pentru a livra o sarcină vizată într-o zonă dată sau pentru a efectua monitorizare. Camerele TV și/sau IR pot fi folosite ca încărcături utile. UAV a participat în 1998 la exercițiile de cercetare ale Forțelor Terestre la poligonul de antrenament Alabinsky din Districtul Militar Moscova și la exercițiile Ministerului Situațiilor de Urgență al Republicii Tatarstan. Complexul este în prezent în funcțiune. Acest UAV este similar aerodinamic cu UAV-ul de dimensiuni mici T90 (T90-11), conceput pentru supravegherea terenului, căutarea operațională și detectarea obiectelor de la sol. Unicitatea sa constă în faptul că este utilizat ca parte a Smerch MLRS. Reglarea focului MLRS efectuată de dispozitiv la o rază de până la 70 km reduce erorile de tragere și reduce consumul de obuze. Sarcină utilă - cameră TV. Când este pliat, UAV-ul este plasat într-un container special și tras cu o rachetă standard de 300 mm. Potrivit datelor disponibile, complexul este în prezent testat în interesul Ministerului rus al Apărării.

În plus, în această clasă, ENIKS dezvoltă un complex de vizualizare la distanță cu un UAV T21 ușor. Sarcina utilă: cameră TV. Designul UAV-ului îi permite să fie transportat într-un container mic. Există un proiect UAV T24 conceput pentru monitorizarea de la distanță a terenului și transmiterea de imagini foto și video către un punct de control de la sol. Aspectul său este similar cu UAV-ul Eleron. Sarcina utilă este standard - sistem TV/IR.

Rybinsk Design Bureau „Luch” a creat mai multe UAV-uri pentru complexul de recunoaștere aeriană Tipchak. Cel mai „avansat” dintre ele este UAV-05. Testele sale de stat au fost finalizate în 2007, iar producția sa în serie a început în 2008. UAV este capabil să caute obiecte și să transmită date în timp real către o stație de control de la sol în orice moment al zilei. Sarcina utilă este o cameră TV/IR combinată cu spectru dublu, care poate fi înlocuită cu echipament fotografic. Pe lângă UAV-05, compania a anunțat în urmă cu ceva timp încă două dispozitive destinate utilizării într-un complex. Unul dintre ele este BLA-07 - un UAV tactic de dimensiuni mici. Sarcina țintă este o cameră sau o cameră TV/IR cu spectru dublu combinat. Designul său a început în 2005. Următorul dispozitiv este BLA-08. Acesta este un UAV cu viteză mică, cu o durată lungă de zbor. Este destinat utilizării în sistemele de informații în interesul diferitelor tipuri de forțe armate și ramuri ale armatei.

UAV-uri ușoare cu rază medie de acțiune

O serie de modele autohtone pot fi clasificate ca UAV-uri ușoare, cu rază medie de acțiune. Greutatea lor variază de la 50 la 100 kg.

Acestea, în special, includ UAV-ul multifuncțional T92M Chibis, creat de ENIKS OJSC. Dispozitivul este aproape complet unificat din punct de vedere aerodinamic cu țintele aeriene E95M și E2T produse comercial. Camerele TV și IR pot fi folosite ca încărcături utile. Sistemul de propulsie este un motor cu piston în locul lui M135 PuVRD. Complexul se află în stadiul de pregătire pentru funcționare.

Recent, compania Unmanned Systems a creat un nou UAV ZALA 421-09, care este conceput pentru monitorizare suprafața pământuluiși are o durată lungă de zbor de 10,5 ore. Este echipat cu un șasiu de schi sau cu roți. Sarcina țintă – TV, cameră IR, cameră pe o platformă girostabilizată.

Evoluțiile companiei Transas sunt foarte interesante - UAV-urile Dozor-2 și Dozor-4. Ambele dispozitive au un aspect similar. UAV-ul Dozor-2 este utilizat pentru a monitoriza instalațiile economice și militare, pentru a livra mărfurile necesare, pentru patrularea frontierei și pentru cartografie digitală. Sarcina sa utilă este o cameră digitală automată, camere video cu vedere frontală și laterală de înaltă rezoluție și un sistem IR de distanță apropiată și lungă. Întregul complex este situat pe baza unui vehicul de teren. Crearea complexului a început în 2005. Anul acesta a fost testat în interesul Serviciului de Grăniceri, una dintre companiile producătoare de petrol rusești a comandat mai multe seturi pentru monitorizarea conductelor. „Dozor-4” este o modificare a UAV „Dozor-2”. Un lot din aceste UAV-uri în valoare de 12 dispozitive a fost deja pus în producție pentru a efectua teste militare în interesul Serviciului de Frontieră al FSB al Federației Ruse.

Clasa luată în considerare include și complexul Stroy-P destul de vechi dezvoltat de Institutul de Cercetare Științifică din Moscova Kulon cu UAV Pchela-1T. În prezent, complexul a fost modernizat („Stroy-PD”) în ceea ce privește utilizarea non-stop. În plus, în viitor este planificată introducerea altor UAV-uri în componența sa.

UAV-uri medii

Greutatea la decolare a UAV-urilor de dimensiuni medii variază de la 100 la 300 kg. Sunt destinate utilizării la distanțe de 150 – 1000 km.

ENIKS JSC a creat UAV-ul multifuncțional M850 Astra în această clasă. Scopul său principal este de a-l folosi ca țintă aeriană reutilizabilă pentru antrenarea echipajelor de apărare aeriană. Cu toate acestea, poate fi folosit și pentru a efectua lucrări legate de monitorizarea operațională a suprafeței pământului. În acest scop, este posibil să instalați echipamente țintă suplimentare. Dispozitivul este interesant pentru că are o lansare aeriană, care poate fi efectuată din praștia externă a unui avion sau elicopter. Dispunerea noii drone cu rază lungă de acțiune T04 este similară cu ținta aeriană reutilizabilă E22/E22M Bertha. Dezvoltarea unui dispozitiv conceput pentru monitorizarea multispectrală a început în 2006.

Pentru prima dată la expoziția UVS-TECH-2007, a fost demonstrat noul UAV Berkut pentru monitorizarea operațională a teritoriilor și a obiectelor. Dezvoltator: JSC Tupolev. Dispozitivul are o durată mare de zbor. Sarcina țintă – camere TV și IR, senzori de supraveghere, linie de transmisie de date radio și echipamente de telemetrie. În 2007, a fost elaborată o propunere tehnică pentru acest UAV.

De asemenea, în gama de sisteme luate în considerare este complexul de teledetecție Irkut-200. Complexul include două UAV-uri, o stație de control la sol și echipamente de întreținere. Sarcină utilă – cameră TV, cameră termică, radar și cameră digitală. În prezent, complexul se află în stadiu de dezvoltare și testare.

Recent NPO im. S.A. Lavochkin a prezentat unul dintre proiectele sale UAV pentru teledetecție - La-225 „Komar”. În timpul unui zbor lung la o distanță mare, este capabil să transmită informații video în timp real către un punct de la sol. Lansarea, aterizarea și controlul sunt efectuate dintr-un complex de sol mobil. UAV-ul este în stadiu de dezvoltare și testare. Prototipul a fost demonstrat pentru prima dată la MAKS-2007.

Istra-Aero a dezvoltat cel puțin două variante de UAV cu o greutate de 120-130 kg. Acesta este un UAV multifuncțional și UAV de război electronic („Binom”). Ultimul dintre ei, conform declarației companiei, este supus unor teste de zbor ca parte a complexului de război electronic. Este conceput pentru a interfera cu radarele de apărare antirachetă sau cu sistemele de navigație prin satelit. Stațiile de bruiaj sunt furnizate de Aviaconversion. Navigarea se realizează fără utilizarea sistemelor de satelit GPS/GLONASS. Proiectul este în curs de dezvoltare, crearea lui este concepută pentru o lungă perioadă de timp.

UAV-uri de greutate medie

UAV-urile mediu-grele au o rază de acțiune similară cu cea din clasa anterioară de UAV, dar au o greutate la decolare puțin mai mare - de la 300 la 500 kg.

Această clasă ar trebui să includă „descendenții” țintei aeriene „Dan”, create de Biroul de proiectare Kazan „Sokol”. Acesta este complexul de monitorizare a mediului Dunham, conceput pentru a rezolva problemele de revizuire, control și protecție a obiectelor suprafata mareși întinderea peste suprafețele de pământ și apă. Este alcătuit dintr-un UAV (unul sau mai multe), un punct mobil de control la sol, precum și echipamente de sprijin la sol. Sistemul de control este combinat (software și comandă radio). Echipamentul țintă este un sistem optic-electronic cu canale TV și de termoviziune. Proiectul se află în prezent în faza de testare a sistemelor. Aceeași companie oferă complexul de vehicule aeriene fără pilot Dan-Baruk, conceput pentru recunoaștere aeriană. Este interesant prin faptul că are capacitatea de a lovi ținte individuale. UAV are o durată lungă de zbor și o altitudine mare. Complexul include, de asemenea, unul sau mai multe vehicule fără pilot, un post mobil de control la sol și echipamente de sprijin la sol. Sarcină utilă – sistem de supraveghere și ochire, arme de bord (două containere cu elemente de luptă cu auto-țintire și fragmentare cumulativă). Implementarea proiectului este în stadiul de cercetare și dezvoltare.

Sistemul de aviație pentru control și inspecție de la distanță cu UAV de recunoaștere „Hummingbird” a fost dezvoltat de M.A.K. Este conceput pentru a efectua recunoașteri în interesul diferitelor tipuri de trupe în profunzime tactică și operațional-tactică. Complexul include UAV-O (survey) și UAV-R (repetitor), o stație la sol pentru controlul de la distanță, recepția și procesarea informațiilor țintă, o stație pentru conducerea și aterizarea UAV-ului pe pistă. UAV-ul ar trebui să fie echipat cu diverse echipamente de recunoaștere - o cameră de televiziune sau un echipament de termoviziune amplasat pe o platformă stabilizată. Transferul de informații se realizează în timp real. Se afirmă că acoperirile radio-absorbante sunt utilizate în proiectarea UAV-ului. Primul zbor a fost efectuat în 2005.

O nouă dezvoltare a Institutului de Cercetare Kulon este complexul de supraveghere aeriană cu UAV Aist. Dispozitivul, spre deosebire de alte UAV, are două motoare cu piston cu elice de tragere pe aripă. Punctul de bază al complexului nu poate doar procesa informațiile provenite de la UAV, ci și poate asigura schimbul de informații cu consumatorii externi. Sarcină utilă – echipament de linie cu spectru dublu (TV/IR) cu zonă largă, radar cu deschidere sintetică la bord, înregistrator de informații la bord, legătură radio. Pentru observarea detaliată, se poate folosi un sistem optic-electronic girostabilizat, format din camere TV și IR combinate și un telemetru laser. Versiunea militară este denumită „Julia”. UAV-ul poate fi integrat în alte complexe împreună cu un UAV de alt tip.

Recent, Transas și R.E.T. Kronstadt" și-a anunțat dezvoltarea promițătoare - un complex cu un UAV greu de altitudine medie cu o durată lungă de zbor "Dozor-3". Este conceput pentru a colecta informații despre obiecte extinse și de zonă situate la o distanță considerabilă de aerodrom, în condiții meteorologice simple și nefavorabile, zi și noapte. Sarcina utilă a UAV poate include diverse seturi de echipamente, inclusiv camere video cu vedere frontală și laterală, o cameră termică, un radar cu deschidere sintetică pentru vedere înainte și laterală și o cameră digitală automată de înaltă rezoluție. Transferul de informații de înaltă calitate va avea loc în timp real. Complexul va fi echipat cu un sistem de control combinat cu control autonom și moduri de pilotare la distanță.

UAV-uri grele cu rază medie

Această clasă include UAV-uri cu o greutate de zbor de 500 kg sau mai mult, destinate utilizării la distanțe medii de 70 - 300 km.

În clasa „grea”, OAO Irkut dezvoltă complexul de teledetecție pentru aviație Irkut-850. Este conceput atât pentru monitorizarea, cât și pentru livrarea mărfurilor. Originalitatea sa constă în capacitatea sa de a efectua atât zbor fără pilot, cât și cu echipaj, deoarece este creat pe baza motoplanorului Stemme S10VT. Sarcina utilă a UAV este o cameră TV, o cameră termică, un radar și o cameră digitală. Trecerea de la o versiune cu echipaj la o versiune controlată de la distanță nu necesită muncă specială. Caracteristicile distinctive sunt multitasking, utilizarea diferitelor sarcini utile, costuri reduse de operare și ciclu de viață și autonomia. Testele au fost finalizate și s-a pregătit producția de serie.

Un alt reprezentant al acestei clase este complexul multifuncțional de monitorizare a aviației „Nart” (A-03). Dezvoltator - SRL Centrul de Cercetare și Producție Antigrad-Avia. De asemenea, se distinge prin capacitatea sa de a livra marfă. Opțiuni de execuție - staționare sau mobilă. Setul de echipamente de supraveghere poate varia. Complexul vizează aplicarea în interesul Roshydromet, Ministerul Situațiilor de Urgență, Ministerul resurse naturale, organele de drept etc.

UAV-ul Tu-243, care face parte din complexul de recunoaștere foto și TV Reis-D, poate fi clasificat în această clasă. Este o versiune modernizată a UAV-ului Tu-143 „Flight” și diferă de aceasta printr-o compoziție complet actualizată a echipamentelor de recunoaștere, un nou sistem de zbor și navigație, o rezervă de combustibil crescută și alte caracteristici. Complexul este în serviciu cu Forțele Aeriene Ruse. În prezent, se propune modernizarea ulterioară a UAV-ului în variantele UAV-ului de recunoaștere Reis-D-R și UAV-ului de atac Reis-D-U. În versiunea cu șoc, acesta poate fi echipat cu sistem de ochire și sistem de control al incendiului. Armamentul poate consta din două blocuri KMGU în interiorul compartimentului de marfă. În 2007, a fost anunțată intenția de a „reanima” proiectul unui sistem operațional-tactic multifuncțional fără pilot cu UAV-ul Tu-300 „Korshun”, conceput pentru a rezolva o gamă largă de sarcini de recunoaștere, lovirea țintelor terestre și transmiterea semnalelor. Sarcină utilă – echipament electronic de recunoaștere, radar cu vedere laterală, camere, camere IR sau arme aeronave pe sling-ul extern și în compartimentul intern. Îmbunătățirile ar trebui să se refere la îmbunătățirea performanței și la utilizarea de echipamente noi. Se preconizează extinderea gamei de arme utilizate și includerea bombelor aeriene convenționale și reglabile, încărcături de adâncime și rachete ghidate aer-sol.

UAV-uri grele cu durată mare de zbor

Categoria vehiculelor fără pilot de lungă durată, care este destul de solicitată în străinătate, care include UAV-urile americane Predator, Reaper, Global Hawk, UAV-urile israeliene Heron, Heron TP, este complet goală în țara noastră. JSC Sukhoi Design Bureau raportează periodic cu privire la continuarea lucrărilor la o serie de complexe cu rază lungă din seria Zond. Acestea au fost planificate pentru a fi utilizate pentru monitorizare în domeniul radar și optic-electronic, precum și pentru rezolvarea problemelor de control al traficului aerian și retransmiterea canalelor de comunicație. Cu toate acestea, aparent, aceste proiecte sunt realizate într-o manieră lent și perspectivele pentru implementarea lor sunt destul de vagi.

Avioane de luptă fără pilot (UCA)

În prezent, se lucrează în mod activ în întreaga lume pentru a crea UAV-uri promițătoare, care au capacitatea de a transporta arme la bord și sunt concepute pentru a lovi ținte fixe și mobile de la sol și de suprafață în fața opoziției puternice din partea forțelor de apărare aeriană inamice. Se caracterizează printr-o autonomie de aproximativ 1500 km și o greutate de 1500 kg. Până în prezent, două proiecte au fost prezentate la clasa BBS în Rusia.

Astfel, JSC OKB im. LA FEL DE. Yakovleva" lucrează la o familie unificată de UAV-uri grele "Proryv". Folosește pe scară largă unități și sisteme ale aeronavei de antrenament de luptă Yak-130. Ca parte a familiei în curs de dezvoltare, este planificată crearea UAV-ului de atac Proryv-U. Dispozitivul este planificat să fie realizat conform unui design de „aripă zburătoare” cu profil redus, cu plasarea internă a încărcăturii de luptă.

Un alt proiect din această categorie este sistemul de supraveghere aeriană Skat al corporației ruse de producție de avioane MiG. În 2007, a fost demonstrată o machetă la dimensiune completă a acestui BBS. Acest UAV promițător de luptă grea este, de asemenea, proiectat conform unui design ascuns de „aripă zburătoare” fără o unitate de coadă cu o priză de aer montată în partea de sus. Arma este plasată în compartimentele interne ale dispozitivului.

Concluzie

Aproximativ jumătate dintre sistemele UAV existente și proiectate din Rusia aparțin primelor categorii, adică cele mai ușoare. Acest lucru se explică prin faptul că dezvoltarea acestor dispozitive necesită cea mai mică investiție financiară.

Completarea ultimelor două categorii este destul de condiționată. După cum sa menționat mai sus, nișa UAV-urilor grele cu durată lungă de zbor este practic goală. Poate că această circumstanță a determinat armata noastră să acorde atenție evoluțiilor companiilor străine. În ceea ce privește UAV-urile de luptă, crearea lor este o chestiune de viitor și mai îndepărtat.

ÎN anul trecut Au apărut un număr mare de publicații despre utilizarea vehiculelor aeriene fără pilot (UAV) sau a sistemelor de aeronave fără pilot (UAS) pentru a rezolva probleme topografice. Acest interes se datorează în mare măsură ușurinței lor de operare, eficienței, costului relativ scăzut, eficienței etc. Calitățile enumerate și disponibilitatea unui software eficient pentru prelucrarea automată a materialelor de fotografie aeriană (inclusiv selecția punctelor necesare) deschid posibilitatea utilizării pe scară largă a software-ului și hardware-ului pentru aeronavele fără pilot în practica ingineriei și studiilor geodezice.

În acest număr, cu o trecere în revistă a mijloacelor tehnice ale aeronavelor fără pilot, deschidem o serie de publicații despre capacitățile UAV-urilor și experiența de utilizare a acestora în lucrul pe teren și la birou.

D.P. INOZEMTSEV, manager de proiect, PLAZ LLC, Saint Petersburg

AERONAVE FĂRĂ PILOT: TEORIE ȘI PRACTICĂ

Partea 1. Revizuirea mijloacelor tehnice

REFERINȚĂ ISTORICĂ

Vehiculele aeriene fără pilot au apărut în legătură cu necesitatea de a rezolva în mod eficient problemele militare - recunoaștere tactică, livrarea armelor militare (bombe, torpile etc.) la destinație, controlul luptei etc. Și nu întâmplător este considerată prima utilizare a acestora. să fie livrarea de bombe de către trupele austriece la o Veneție asediată folosind baloane în 1849. Un impuls puternic pentru dezvoltarea UAV-urilor a fost apariția telegrafelor radio și a aviației, ceea ce a făcut posibilă îmbunătățirea semnificativă a autonomiei și controlabilității acestora.

Astfel, în 1898, Nikola Tesla a dezvoltat și demonstrat o navă miniaturală radiocontrolată, iar deja în 1910, inginerul militar american Charles Kettering a propus, construit și testat mai multe modele de vehicule aeriene fără pilot. În 1933, primul UAV a fost dezvoltat în Marea Britanie.

reutilizabil, iar ținta controlată radio creată pe baza sa a fost folosită în Marina Regală a Marii Britanii până în 1943.

Cercetările oamenilor de știință germani au fost cu câteva decenii înaintea timpului lor; în anii 1940 au oferit lumii un motor cu reacție și racheta de croazieră V-1 ca primul vehicul aerian fără pilot folosit în operațiuni reale de luptă.

În URSS, în anii 1930-1940, designerul de aeronave Nikitin a dezvoltat un avion-torpiloare-planor de tip „aripă zburătoare”, iar la începutul anilor 40, a fost un proiect pentru o torpilă zburătoare fără pilot cu o rază de zbor de 100 de kilometri și mai mult. pregătit, dar aceste dezvoltări nu s-au transformat în proiecte reale.

După sfârșitul Marelui Războiul Patriotic interesul pentru UAV a crescut semnificativ și, începând cu anii 1960, s-a remarcat utilizarea pe scară largă a acestora pentru a rezolva probleme non-militare.

În general, istoria UAV-urilor poate fi împărțită în patru etape de timp:

1.1849 – începutul secolului XX - încercări și experimente experimentale de a crea UAV-uri, formarea bazelor teoretice ale aerodinamicii, teoria zborului și calculele aeronavelor în lucrările oamenilor de știință.

2. Începutul secolului XX - 1945 - dezvoltarea UAV-urilor militare (avioane cu proiectile cu rază scurtă de acțiune și durată de zbor).

3.1945–1960 - o perioadă de extindere a clasificării UAV-urilor după scop și crearea lor în primul rând pentru operațiuni de recunoaștere.

4.1960 - astăzi - extinderea clasificării și îmbunătățirii UAV-urilor, începutul utilizării în masă pentru rezolvarea problemelor non-militare.

CLASIFICARE UAV

Este bine cunoscut faptul că fotografia aeriană, ca tip de teledetecție a Pământului (ERS), este cea mai productivă metodă de colectare a informațiilor spațiale, baza pentru realizarea planurilor și hărților topografice, realizarea modelelor tridimensionale de relief și teren. Fotografiile aeriene se realizează atât de la avioane cu pilot - avioane, dirijabile, triciclete și baloane, cât și de la vehicule aeriene fără pilot (UAV).

Vehiculele aeriene fără pilot, ca și cele cu echipaj, sunt de tip avioane și elicoptere (elicopterele și multicopterele sunt aeronave cu patru sau mai multe rotoare cu rotoare principale). În prezent, în Rusia nu există o clasificare general acceptată a UAV-urilor de tip aeronave. Rachete.

Ru, împreună cu portalul UAV.RU, oferă o clasificare modernă a UAV-urilor de tip aeronave, dezvoltată pe baza abordărilor organizației internaționale UAV, dar ținând cont de specificul și situația pieței interne (clasele) (Tabelul 1) :

Micro- și mini-UAV-uri cu rază scurtă de acțiune. Clasa de dispozitive miniaturale ultra-ușoare și ușoare și complexe bazate pe acestea cu o greutate la decolare de până la 5 kilograme a început să apară în Rusia relativ recent, dar deja destul de

larg reprezentate. Astfel de UAV-uri sunt destinate utilizării operaționale individuale la distanțe scurte, la o distanță de până la 25-40 de kilometri. Sunt ușor de operat și transportat, sunt pliabile și poziționate ca „portabile”; sunt lansate cu catapulta sau manual. Acestea includ: Geoscan 101, Geoscan 201, 101ZALA 421-11, ZALA 421-08, ZALA 421-12, T23 „Aileron”, T25, „Aileron-3”, „Gamayun-3”, „Irkut-2M”, „ Istra-10",

„BROTHER”, „Curl”, „Inspector 101”, „Inspector 201”, „Inspector 301”, etc.

UAV-uri ușoare cu rază scurtă de acțiune. Această clasă include aeronave puțin mai mari - cu o greutate la decolare de la 5 la 50 de kilograme. Raza lor de acțiune este de 10-120 de kilometri.

Printre acestea: Geoscan 300, „GRANT”, ZALA 421-04, Orlan-10, PteroSM, PteroE5, T10, „Eleron-10”, „Gamayun-10”, „Irkut-10”,

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

UAV-uri ușoare, cu rază medie de acțiune. O serie de modele autohtone pot fi clasificate ca această clasă de UAV. Greutatea lor variază între 50-100 de kilograme. Acestea includ: T92M "Chibis", ZALA 421-09,

„Dozor-2”, „Dozor-4”, „Pchela-1T”.

UAV-uri medii. Greutatea la decolare a UAV-urilor de dimensiuni medii variază între 100 și 300 de kilograme. Sunt destinate utilizării la distanțe de 150-1000 de kilometri. În această clasă: M850 „Astra”, „Binom”, La-225 „Komar”, T04, E22M „Berta”, „Berkut”, „Irkut-200”.

UAV-uri de greutate medie. Această clasă are o rază de acțiune similară cu cea a clasei anterioare de UAV, dar are o greutate la decolare puțin mai mare - de la 300 la 500 de kilograme.

Această clasă ar trebui să includă: „Hummingbird”, „Dunham”, „Dan-Baruk”, „Stork” (“Yulia”), „Dozor-3”.

UAV-uri grele cu rază medie de acțiune. Această clasă include UAV-uri cu o greutate de zbor de 500 de kilograme sau mai mult, concepute pentru utilizare la distanțe medii de 70-300 de kilometri. Clasa grea include următoarele: Tu-243 „Flight-D”, Tu-300, „Irkut-850”, „Nart” (A-03).

UAV-uri grele cu durată mare de zbor. Categoria vehiculelor aeriene fără pilot este destul de solicitată în străinătate, care include UAV-urile americane Predator, Reaper, GlobalHawk, Israeli Heron, Heron TP. Practic nu există mostre în Rusia: Zond-3M, Zond-2, Zond-1, sisteme aeriene fără pilot Sukhoi (BasS), în cadrul cărora se creează un complex de aviație robotizată (RAC).

Avioane de luptă fără pilot (UCA). În prezent, se lucrează în mod activ în întreaga lume pentru a crea UAV-uri promițătoare, care au capacitatea de a transporta arme la bord și sunt concepute pentru a ataca ținte fixe și mobile de la sol și de suprafață în fața opoziției puternice din partea forțelor de apărare aeriană inamice. Se caracterizează printr-o autonomie de aproximativ 1.500 de kilometri și o greutate de 1.500 de kilograme.

Astăzi în Rusia există două proiecte prezentate la clasa BBS: „Proryv-U”, „Scat”.

În practică, UAV-urile cu o greutate de până la 10-15 kilograme (micro-, mini-UAV-uri și UAV-uri ușoare) sunt de obicei folosite pentru fotografia aeriană. Acest lucru se datorează faptului că, odată cu creșterea greutății la decolare a unui UAV, complexitatea dezvoltării sale crește și, în consecință, costul, dar fiabilitatea și siguranța funcționării scade. Faptul este că atunci când aterizează un UAV, se eliberează energia E = mv2 / 2 și, cu cât este mai mare masa vehiculului m, cu atât viteza sa de aterizare v este mai mare, adică energia eliberată în timpul aterizării crește foarte repede odată cu creșterea masei. Și această energie poate deteriora atât UAV-ul în sine, cât și proprietățile de la sol.

Un elicopter fără pilot și un multicopter nu au acest dezavantaj. Teoretic, un astfel de dispozitiv poate fi aterizat la o viteză arbitrar de mică de apropiere de Pământ. Cu toate acestea, elicopterele fără pilot sunt prea scumpe, iar elicopterele nu sunt încă capabile să zboare pe distanțe lungi și sunt folosite doar pentru împușcarea obiectelor locale (cladiri și structuri individuale).

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

AVANTAJE UAV

Superioritatea UAV-urilor față de aeronavele cu pilot este, în primul rând, costul muncii, precum și o reducere semnificativă a numărului de operațiuni de rutină. Însăși absența unei persoane la bordul aeronavei simplifică foarte mult activitățile pregătitoare pentru fotografierea aeriană.

În primul rând, nu aveți nevoie de un aerodrom, chiar și de cel mai primitiv. Vehiculele aeriene fără pilot sunt lansate fie manual, fie folosind un dispozitiv special de decolare - o catapultă.

În al doilea rând, mai ales când se utilizează un circuit de propulsie electrică, nu este nevoie de asistență tehnică calificată pentru întreținerea aeronavei, iar măsurile de asigurare a siguranței la locul de muncă nu sunt atât de complexe.

În al treilea rând, nu există o perioadă inter-reglementare de operare a unui UAV sau este mult mai lungă în comparație cu o aeronavă cu pilot.

Această împrejurare are mare importanță când operează un complex de fotografie aeriană în zone îndepărtate ale țării noastre. De regulă, sezonul de câmp pentru fotografierea aeriană este scurt; fiecare zi frumoasă trebuie folosită pentru topografie.

DISPOZITIV UAV

două scheme principale de amenajare a UAV: ​​clasică (conform schemei „fuselaj + aripi + coadă”), care include, de exemplu, UAV-ul Orlan-10, Mavinci SIRIUS (Fig. 1) etc. și „aripa zburătoare” , care include includ Geoscan101 (Fig. 2), Gatewing X100, Trimble UX5 etc.

Principalele părți ale unui sistem de fotografiere aeriană fără pilot sunt: ​​caroseria, motorul, sistemul de control la bord (pilot automat), sistemul de control la sol (GCS) și echipamentul de fotografiere aeriană.

Corpul UAV este fabricat din plastic ușor (cum ar fi fibra de carbon sau Kevlar) pentru a proteja echipamentele costisitoare ale camerei și comenzile și navigația, iar aripile sale sunt din plastic sau spumă de polistiren extrudat (EPP). Acest material este ușor, destul de durabil și nu se rupe la impact. O parte deformată EPP poate fi adesea restaurată folosind mijloace improvizate.

Un UAV ușor cu aterizare cu parașuta poate rezista la câteva sute de zboruri fără reparații, ceea ce include de obicei înlocuirea aripilor, a elementelor de fuzelaj etc. Producătorii încearcă să reducă costul părților corpului care sunt supuse uzurii, astfel încât costurile utilizatorului pentru menținerea UAV-ului în stare de funcționare sunt minime.

Trebuie remarcat faptul că cele mai scumpe elemente ale complexului de fotografie aeriană, sistemul de control la sol, avionica și software-ul, nu sunt deloc supuse uzurii.

Centrala electrică a UAV-ului poate fi pe benzină sau electrică. Mai mult, un motor pe benzină va oferi un zbor mult mai lung, deoarece benzina, pe kilogram, stochează de 10-15 ori mai multă energie decât poate fi stocată în cea mai bună baterie. Cu toate acestea, o astfel de centrală este complexă, mai puțin fiabilă și necesită timp considerabil pentru a pregăti UAV-ul pentru lansare. În plus, un vehicul aerian fără pilot alimentat pe benzină este extrem de dificil de transportat la un loc de muncă cu avionul. În cele din urmă, este nevoie de operatori cu înaltă calificare. Prin urmare, este logic să folosiți un UAV pe benzină numai în cazurile în care este necesară o durată de zbor foarte lungă - pentru monitorizare continuă, pentru examinarea obiectelor deosebit de îndepărtate.

Un sistem de propulsie electrică, dimpotrivă, este foarte nepretențios în ceea ce privește calificarea personalului operator. Bateriile moderne pot oferi o durată continuă de zbor de peste patru ore. Întreținerea unui motor electric nu este deloc dificilă. În mare parte, aceasta este doar protecție împotriva umidității și murdăriei, precum și testarea tensiunii rețeaua de bord, care se realizează din sistemul de control de la sol. Bateriile sunt încărcate din rețeaua de bord a vehiculului însoțitor sau de la un generator electric autonom. Motorul electric fără perii al unui UAV nu are practic nicio uzură.

Pilotul automat - cu sistem inerțial (Fig. 3) - este cel mai important element de control al UAV.

Pilotul automat cântărește doar 20-30 de grame. Dar acesta este un produs foarte complex. Pe lângă un procesor puternic, pilotul automat conține mulți senzori - un giroscop cu trei axe și un accelerometru (și uneori un magnetometru), receptor GLO-NAS/GPS, senzor de presiune, senzor de viteză. Cu aceste dispozitive, un vehicul aerian fără pilot va putea zbura strict pe un anumit curs.

Orez. 3. Pilot automatMicropilot

UAV are un radio modem necesar pentru descărcarea misiunii de zbor, transmiterea datelor telemetrice despre zbor și locația curentă la locul de muncă către sistemul de control de la sol.

Sistem de control la sol

(NSU) este o tabletă sau un laptop echipat cu un modem pentru comunicarea cu UAV. O parte importantă a NCS este software-ul pentru planificarea unei misiuni de zbor și afișarea progresului implementării acesteia.

De regulă, o misiune de zbor este compilată automat, în funcție de un contur dat al unui obiect din zonă sau puncte nodale ale unui obiect liniar. În plus, este posibilă proiectarea rutelor de zbor în funcție de altitudinea de zbor necesară și rezoluția necesară a fotografiilor de la sol. Pentru a menține automat o anumită altitudine de zbor, este posibil să se țină cont de un model digital de teren în formate comune în misiunea de zbor.

În timpul zborului, poziția UAV-ului și contururile fotografiilor realizate sunt afișate pe fundalul cartografic al monitorului NSU. În timpul zborului, operatorul are posibilitatea de a redirecționa rapid UAV-ul către o altă zonă de aterizare și chiar ateriza rapid UAV-ul folosind butonul „roșu” al sistemului de control de la sol. La comanda NCS, pot fi planificate și alte operațiuni auxiliare, de exemplu, eliberarea parașutei.

Pe lângă furnizarea de suport pentru navigație și zbor, pilotul automat trebuie să controleze camera pentru a face fotografii la un interval de cadre dat (de îndată ce UAV-ul a zburat la distanța necesară față de centrul de fotografiere anterior). Dacă intervalul de cadre precalculat nu este menținut stabil, trebuie să ajustați timpul de răspuns al obturatorului astfel încât, chiar și cu un vânt din spate, suprapunerea longitudinală să fie suficientă.

Pilotul automat trebuie să înregistreze coordonatele centrelor de fotografiere ale receptorului de satelit geodezic GLONASS/GPS, astfel încât programul automat de procesare a imaginii să poată construi rapid un model și să îl lege de teren. Precizia necesară în determinarea coordonatelor centrelor de fotografiere depinde de specificațiile tehnice pentru efectuarea lucrărilor de fotografiere aeriană.

Echipamentul de fotografiere aeriană este instalat pe un UAV în funcție de clasa și scopul de utilizare.

Micro- și mini-UAV-urile sunt echipate cu camere digitale compacte echipate cu lentile interschimbabile cu o distanță focală fixă ​​(fără lentilă zoom sau dispozitiv de zoom) cântărind 300–500 de grame. Camerele SONY NEX-7 sunt utilizate în prezent ca astfel de camere.

cu o matrice de 24,3 MP, matrice CANON600D de 18,5 MP și altele asemenea. Obturatorul este controlat și semnalul de la obturator este transmis către receptorul de satelit folosind conectori electrici standard sau ușor modificați ai camerei.

Camere SLR cu marime mare element fotosensibil, de exemplu CanonEOS5D (dimensiune senzor 36 × 24 mm), NikonD800 (matrice 36,8 MP (dimensiune senzor 35,9 × 24 mm)), Pentax645D (senzor CCD 44 × 33 mm, matrice 40 MP) și altele asemenea, cântărind 1,0– 1,5 kilograme.

Orez. 4. Aspectul fotografiilor aeriene (dreptunghiuri albastre cu semnături numerice)

CAPACITATI UAV

Conform cerințelor documentului „Dispoziții de bază pentru fotografierea aeriană efectuată pentru crearea și actualizarea hărților și planurilor topografice” GKINP-09-32-80, transportatorul de echipamente de fotografiere aeriană trebuie să urmărească extrem de exact poziția de proiectare a rutelor de fotografiere aeriană, să mențină un eșalon dat (înălțimea de fotografiere) și să asigure respectarea cerințelor abaterilor maxime ale unghiurilor de orientare ale camerei - înclinare, rostogolire, înclinare. În plus, echipamentul de navigație trebuie să ofere ora exactă de funcționare a obturatorului foto și să determine coordonatele centrelor de fotografiere.

Echipamentul integrat în pilotul automat a fost indicat mai sus: un microbarometru, un senzor de viteză, un sistem inerțial și echipament de navigație prin satelit. Pe baza testelor efectuate (în special, UAV Geoscan101), au fost stabilite următoarele abateri ale parametrilor efectivi de fotografiere față de cei specificați:

Abaterile UAV de la axa rutei sunt în intervalul 5-10 metri;

Abaterile înălțimii fotografiei sunt în intervalul 5-10 metri;

Fluctuație în fotografierea înălțimii imaginilor adiacente - nu mai mult

„Herringbones” care apar în timpul zborului (inversări ale imaginilor în plan orizontal) sunt procesate sistem automatizat prelucrare fotogrammetrică fără consecințe negative vizibile.

Echipamentele fotografice instalate pe un UAV vă permit să obțineți imagini digitale ale zonei cu o rezoluție mai bună de 3 centimetri per pixel. Utilizarea lentilelor fotografice cu focalizare scurtă, medie și lungă este determinată de natura materialelor finite rezultate: fie că este un model în relief sau un ortomozaic. Toate calculele sunt făcute în același mod ca în fotografia aeriană „mare”.

Utilizarea unui sistem geodezic prin satelit GLO-NASS/GPS cu dublă frecvență pentru a determina coordonatele centrelor de imagine permite, în procesul de post-procesare, să se obțină coordonatele centrelor de fotografiere cu o precizie mai bună de 5 centimetri, iar utilizarea metodei PPP (PrecisePoint Positioning) permite determinarea coordonatelor centrelor de imagine fără utilizarea stațiilor de bază sau la o distanță semnificativă de acestea.

Prelucrarea finală a materialelor de fotografie aeriană poate servi drept criteriu obiectiv de evaluare a calității lucrării efectuate. Pentru a ilustra, putem lua în considerare datele privind evaluarea acurateței prelucrării fotogrammetrice a materialelor de fotografie aeriană dintr-un UAV, efectuată în software-ul PhotoScan (fabricat de Agisoft, St. Petersburg) conform punctelor de control (Tabelul 2).

APLICAȚIE UAV

În lume, și recent în Rusia, vehiculele aeriene fără pilot sunt utilizate în studii geodezice în timpul construcției, pentru întocmirea planurilor cadastrale ale instalațiilor industriale, infrastructura de transport, așezări, cabane de vară, în topografie pentru a determina volumul lucrărilor miniere și al haldelor, luând luați în considerare traficul de mărfuri în vrac în cariere, porturi, uzine miniere și de procesare, pentru a crea hărți, planuri și modele 3D ale orașelor și întreprinderilor.

3. Tseplyaeva T.P., Morozova O.V. Etapele dezvoltării vehiculelor aeriene fără pilot. M., „Informații deschise și tehnologii integrate informatice”, nr. 42, 2009.

Inregistrat de N. Gelmiza

După ce articole despre activitatea Biroului de design Sukhoi au fost publicate în revistă (vezi Știința și Viața nr. 9, 2001 și nr. 1, 2, 4, 2002), redactorului i-au venit scrisori în care se întrebau: compania are o societate civilă temă? Ne-au răspuns: da! Avioanele civile ale SA „Sukhoi Design Bureau” sunt proiecte celebre Su-80, S-21 și o familie de avioane regionale de pasageri. Astăzi, designerii biroului de proiectare creează un vehicul aerian fără pilot pentru uz civil, cu caracteristici de zbor unice care îi permit să fie utilizat pentru a rezolva o gamă largă de probleme din domeniul științei, economiei și sectorului de afaceri. Designer-șef adjunct, doctor în științe tehnice, membru titular al Academiei de Științe Militare A. Kh. Karimov vorbește despre noua direcție - aviația fără pilot.

PUNCT DE START

Designer-șef adjunct al Biroului de proiectare Sukhoi Altaf Khusnimarzanovich Karimov.

Specificații sisteme de aeronave fără pilot cu altitudine mare și durată de zbor.

Aeronavă americană fără pilot de clasă maxi „Global Hawk”: altitudine de zbor - 20 km, greutate - 11,5 tone, durata zborului - mai mult de 24 de ore.

Vehicul aerian multifuncțional „Proteus” fabricat în SUA: altitudine de zbor - 15 km, greutate - 5,6 tone.

Piața mondială are nevoie de sisteme de aeronave fără pilot cu altitudine mare și durată de zbor. Prognoza de achiziții pentru 2005-2015 totalizează 30 de miliarde de dolari.

Un vehicul aerian fără pilot cu o altitudine mare și o durată de zbor ridicată este creația mult așteptată a Biroului de proiectare Sukhoi. Proiectanții au încorporat în noile aeronave astfel de caracteristici de performanță de zbor care, în opinia noastră, îi vor permite să depășească în multe privințe cele mai bune aeronave americane din clasă și să găsească o aplicație largă în sectorul civil.

„UAV-urile” variază în greutate (de la dispozitive care cântăresc jumătate de kilogram, comparabile cu un model de aeronavă, la giganți de 10-15 tone), altitudine și durata zborului. Vehiculele aeriene fără pilot cu o greutate de până la 5 kg (clasa micro) pot decola de pe orice platformă mică și chiar din mână, se pot ridica la o înălțime de 1-2 kilometri și stau în aer nu mai mult de o oră. Sunt folosite ca avioane de recunoaștere, de exemplu, pentru a detecta echipamente militare și teroriști în pădure sau munți. „Dronele” de clasa micro care cântăresc doar 300-500 de grame, la sens figurat, pot privi pe fereastră, astfel încât sunt convenabile de utilizat în medii urbane.

Alături de „micro” sunt vehicule aeriene fără pilot din clasa „mini” cu o greutate de până la 150 kg. Acestea operează la o altitudine de până la 3-5 km, durata zborului este de 3-5 ore. Următoarea clasă este „midi”. Acestea sunt dispozitive multifuncționale mai grele, cu o greutate de la 200 la 1000 kg. Altitudinea de zbor ajunge la 5-6 km, durata - 10-20 ore.

Și, în cele din urmă, „maxi” - dispozitive cu o greutate de la 1000 kg la 8-10 tone. Plafonul lor este de 20 km, durata zborului este mai mare de 24 de ore. Probabil că în curând vor apărea mașinile din clasa Supermaxi. Se poate presupune că greutatea lor va depăși 15 tone. Astfel de „camioane grele” vor transporta o cantitate imensă de echipamente la bord în diverse scopuriși va putea îndeplini o gamă largă de sarcini.

Dacă ne amintim de istoria vehiculelor aeriene fără pilot, acestea au apărut pentru prima dată la mijlocul anilor 1930. Acestea erau ținte aeriene controlate de la distanță utilizate în practica țintei. După al Doilea Război Mondial, mai precis, deja în anii 1950, designerii de avioane au creat avioane de recunoaștere fără pilot. Au fost nevoie de încă 20 de ani pentru a dezvolta vehicule de impact. În anii 1970 - 1980, birourile de proiectare ale lui P. O. Sukhoi, A. N. Tupolev, V. M. Myasishchev, A. S. Yakovlev, N. I. Kamov s-au ocupat de acest subiect. De la Biroul de proiectare Tupolev au venit aeronava de recunoaștere fără pilot „Yastreb”, „Strizh” și „Reis”, care este încă în serviciu astăzi, precum și greva „Korshun” (au început să o facă la Biroul de proiectare Sukhoi, dar apoi transferat la Tupolev), creat împreună cu Institutul de Cercetare Kulon”. Biroul de proiectare Yakovlev a avut destul succes în dezvoltarea aeronavelor fără pilot, unde au dezvoltat avioane de clasă „mini”. Cel mai de succes dintre ele a fost complexul Bee, care este încă în funcțiune.

În anii 1970, în Rusia au fost lansate lucrări de cercetare pentru a crea avioane fără pilot cu altitudine mare și durată de zbor. Ei au fost tratați de Biroul de Proiectare al lui V. M. Myasishchev, unde au dezvoltat vehiculul Orel de clasă maxi. Apoi a fost vorba doar de amenajare, dar aproape 10 ani mai târziu lucrarea a fost reluată. S-a presupus că dispozitivul modernizat va putea zbura la o altitudine de până la 20 km și va rămâne în aer timp de 24 de ore. Dar apoi a venit criza reformei, iar la începutul anilor 1990 programul Eagle a fost închis din cauza lipsei de finanțare. Cam în aceeași perioadă și din aceleași motive, lucrările la vehiculul aerian fără pilot Rhombus au fost întrerupte. Această aeronavă, unică prin design, creată în comun cu „NII DAR” cu participarea dezvoltatorului sistemului radar „Resonance”, proiectantul șef E.I. Shustov, a fost un biplan divizat cu patru aripi, aranjat în formă de romb. , în care au fost montate antene de dimensiuni mari, care deservesc stația radar. Masa sa a fost de aproximativ 12 tone, iar sarcina utilă a ajuns la 1,5 tone.

După primul val de dezvoltare a „dronelor” în anii 1970 și 1980, a existat o lungă pauză. Armata era echipată cu avioane scumpe cu echipaj. Pentru ei au fost alocate fonduri mari. Aceasta a determinat alegerea temelor de dezvoltare. Adevărat, în toți acești ani, biroul de proiectare experimentală din Kazan „Sokol” a lucrat activ la „drone”. A fost creat pe baza Biroului de Proiectare a Aviației Sportive sub conducerea tânărului specialist de atunci, acum designerul general al Biroului de Design Sukhoi, M.P. Simonov. OKB Sokol a devenit în esență o întreprindere specializată pentru producția de sisteme de aeronave fără pilot. Direcția principală este ținte aeriene fără pilot, pe care se practică operațiuni de luptă ale diferitelor complexe militare și servicii terestre, inclusiv sisteme de apărare aeriană.

Astăzi, vehiculele aeriene fără pilot de clasă mini și midi sunt reprezentate destul de larg. Multe țări le pot produce, deoarece laboratoarele sau institutele mici pot face față acestei sarcini. În ceea ce privește aeronavele de maxi clasă, crearea lor necesită resursele unui întreg complex de producție de avioane.

Care sunt avantajele vehiculelor aeriene fără pilot? În primul rând, sunt în medie cu un ordin de mărime mai ieftine decât aeronavele cu pilot, care trebuie echipate cu sisteme de susținere a vieții, protecție, aer condiționat... În cele din urmă, piloții trebuie antrenați, iar asta costă foarte mulți bani. Ca urmare, se dovedește că absența unui echipaj la bord reduce semnificativ costurile pentru îndeplinirea unei anumite sarcini.

În al doilea rând, vehiculele aeriene fără pilot ușoare (comparativ cu aeronavele cu pilot) consumă mai puțin combustibil. Se pare că li se deschide o perspectivă mai realistă cu o posibilă tranziție la combustibilul criogenic (vezi „Știința și viața” nr. 3, 2001 - Notă ed.).

În al treilea rând, spre deosebire de aeronavele cu pilot, aeronavele fără pilot nu necesită aerodromuri cu suprafață de beton. Este suficient să construiești o pistă de pământ de doar 600 de metri lungime. („UAV-urile” decolează cu ajutorul unei catapulte și aterizează „ca un avion”, ca luptătorii pe portavioane.) Acesta este un argument foarte serios, deoarece 70% din cele 140 de aerodromuri au nevoie de reconstrucție, iar rata de reparații în prezent. este un aerodrom pe an.

Principalul criteriu de alegere a tipului de aeronavă este costul. Datorită dezvoltării rapide a tehnologiei informatice, prețul „umplerii” - computerele de bord ale dronelor - a scăzut semnificativ. Primele dispozitive foloseau computere analogice grele și voluminoase. Odată cu introducerea tehnologiei digitale moderne, „creierul” lor a devenit nu numai mai ieftin, ci și mai inteligent, mai compact și mai ușor. Aceasta înseamnă că mai multe echipamente pot fi luate la bord, iar funcționalitatea aeronavelor fără pilot depinde de aceasta.

Dacă vorbim despre aspectul militar, atunci se folosesc vehicule aeriene fără pilot unde un pilot poate fi renunțat la o operațiune de recunoaștere sau o luptă aeriană. La a IX-a conferință internațională despre „drone”, desfășurată în Franța în 2001, s-a exprimat ideea că în 2010-2015, operațiunile de luptă se vor reduce la un război al sistemelor automatizate, adică la o confruntare între roboți.

În urmă cu cinci ani, specialiștii de la Sukhoi Design Bureau au analizat dezvoltarea programelor științifice și tehnice existente în lume pentru a crea „drone” și au descoperit o tendință persistentă de a le crește dimensiunea și greutatea, precum și altitudinea și durata zborului. Dispozitivele cu greutate mai mare pot rămâne în aer mai mult timp, se pot ridica mai sus și pot „vedea” mai departe. „Maxi” transportă la bord mai mult de 500 kg de sarcină utilă, ceea ce le permite să rezolve sarcini de volum mare cu cea mai bună calitate.

Analiza a arătat că aeronavele fără pilot din clasele „maxi” și „supermaxi” sunt solicitate astăzi mai mult ca niciodată. Aparent, ele pot schimba echilibrul de putere pe piața globală de avioane. Până acum, această nișă a fost dezvoltată doar de designeri americani, care au început să lucreze la „drone” de clasă „maxi” cu 10 ani înaintea noastră și au reușit să creeze mai multe avioane foarte bune. Cel mai popular dintre ele este Global Hawk: se ridică la o înălțime de până la 20 km, cântărește 11,5 tone și are o durată de zbor de croazieră de peste 24 de ore. Proiectanții acestei mașini au abandonat motoarele cu piston și au echipat-o cu două motoare turborreactor. După ce Global Hawk a fost prezentat la show-ul aerian de la Le Bourget în 2001, a început lupta pentru a capta un nou sector de piață în Occident.

Intenționăm să creăm un analog al lui Global Hawk, dar dispozitivul nostru va fi puțin mai mic. Alegerea acestei dimensiuni se bazează pe un studiu amănunțit al cererii.

Chiar și în timpul creării primei avioane fără pilot de clasă maxi „Eagle” și „Rhombus”, am dezvoltat un concept conform căruia am început să construim vehicule fără pilot care oferă cele mai bune conditii pentru a găzdui sarcina utilă. Pe Rhombus, de exemplu, am putut combina antene mari de 15-20 m cu elemente de aeronave. Rezultatul a fost o „antenă zburătoare”. Astăzi creăm, în esență, o platformă zburătoare pentru echipamentele de supraveghere. Conectând sarcina utilă cu sistemele de bord, puteți obține un complex integrat cu drepturi depline, echipat la maximum cu echipamente radio-electronice. Acesta va fi un tip calitativ nou de tehnologie de aviație - o platformă stratosferică pentru rezolvarea sarcinilor care fie depășesc capacitățile aeronavelor cu și fără pilot la altitudine joasă și medie, fie necesită costuri nerezonabil de mari atunci când sunt efectuate de constelațiile de sateliți.

Vehiculul nostru aerian fără pilot S-62 este un utilaj cu o greutate de 8,5 tone, capabil să se ridice la o înălțime de 18-20 km/h, să atingă o viteză de 400-500 km/h și să stea în aer mai mult de 24 de ore fără realimentare. Dimensiunile sale: lungime - 14,4 m, înălțime - 3 m, anvergura aripilor - 50 m, sarcină utilă - 800-1200 kg. În ceea ce privește caracteristicile aerodinamice, aspectul S-62 aduce dispozitivul mai aproape de un planor. Aeronava este realizată după designul aerodinamic al unui „canard” cu două fascicule și are o aripă cu raport de aspect ridicat. O coadă verticală este situată în secțiunea centrală a aripii. Centrala electrică este situată deasupra secțiunii centrale într-o nacelă cu două motoare. S-62 este propulsat de două motoare turbofan RD-1700, utilizate pe aeronavele Yak-130 și MiG-AT (deși sunt în curs de dezvoltare alte opțiuni de motor). Această mașină va fi ușoară și radio-transparentă, cel mai probabil din fibră de sticlă.

S-62 va face parte din sistemele aeriene fără pilot BAK-62, concepute pentru a îndeplini o gamă largă de misiuni civile. Fiecare astfel de complex include de la una până la trei „drone”, stații terestre pentru monitorizare și control, comunicații și procesare a informațiilor, precum și o stație mobilă de întreținere. Stațiile de control de la sol vor funcționa în limitele vizibilității radio - la o distanță de până la 600 km. Scopul lor este de a controla decolarea și aterizarea, precum și de a rezolva problemele de pilotare automată și executarea unui program de zbor. BAK-62 este foarte mobil; poate fi mutat cu ușurință într-o nouă locație în containere de marfă standard prin orice tip de transport, poate fi implementat rapid și adus în stare de funcționare.

Punctele de control de la sol, precum și punctele de întreținere sunt, de asemenea, o preocupare pentru proiectanți. Ei trebuie să creeze condiţii pentru sejur confortabil specialişti şi personal de service atât în ​​nordul rece cât şi în sudul cald (intervalul de temperatură poate varia de la -50 la +50 o C).

Întreaga lume și-a dat deja seama de beneficiile și economiile pe care vehiculele aeriene fără pilot le pot aduce nu numai în domeniul militar, ci și în sfera civilă. Capacitățile lor depind în mare măsură de un parametru precum altitudinea de zbor. Prin crearea lui S-62, vom ridica plafonul de la 6 la 20 km, iar în viitor la 30 km. La această altitudine, o aeronavă fără pilot poate concura cu un satelit. Prin monitorizarea a tot ceea ce se întâmplă pe o suprafață de aproximativ un milion de kilometri pătrați, el însuși devine un fel de „satelit aerodinamic”. S-62 poate prelua funcțiile unei constelații de satelit și le poate îndeplini în timp real într-o întreagă regiune.

Pentru a face fotografii și filme din spațiu sau pentru a observa orice obiect, aveți nevoie de 24 de sateliți, dar chiar și atunci informațiile de la aceștia vor ajunge o dată pe oră. Cert este că satelitul se află deasupra obiectului de observație doar 15-20 de minute, apoi își părăsește zona de vizibilitate și se întoarce în același loc, după ce a încheiat o revoluție în jurul Pământului. În acest timp, obiectul părăsește punctul dat, deoarece Pământul se rotește și apare din nou acolo abia după 24 de ore. Spre deosebire de un satelit, o aeronavă fără pilot însoțește constant punctul de observație. După ce a lucrat la o altitudine de aproximativ 20 km mai mult de 24 de ore, se întoarce la bază, iar altul îi ia locul pe cer. O altă mașină este în rezervă. Aceasta este o economie uriașă. Judecați singuri: un satelit costă aproximativ 100 de milioane de dolari, 24 de sateliți sunt deja de 2,4 miliarde, iar costul a trei vehicule aeriene fără pilot S-62 cu infrastructură terestră va fi puțin peste 30 de milioane de dolari.

Aeronavele fără pilot pot concura cu sateliții în crearea rețelelor de telecomunicații și a sistemelor de navigație. De exemplu, pentru ca Rusia să aibă propriul sistem de navigație de tip GPS, este necesar să se folosească aproximativ 150 de astfel de aparate. Sateliții scumpi sunt utili în alte scopuri. Acest lucru este foarte important deoarece 70% dintre ei sunt pe punctul de a-și epuiza resursele.

„UAV-urilor” pot fi încredințate supravegherea continuă non-stop a suprafeței Pământului într-o gamă largă de frecvențe. Folosind S-62, vom putea crea domeniul informațional al țării, care acoperă controlul și gestionarea transportului aerian și pe apă, deoarece aceste mașini sunt capabile să preia funcțiile de localizare terestră, aeriană și prin satelit (informațiile combinate de la ele oferă o imagine completă a ceea ce se face pe cer, apă și pământ).

Vehiculele aeriene fără pilot vor ajuta la rezolvarea unei game întregi de probleme științifice și aplicate legate de geologie, ecologie, meteorologie, zoologie, agricultură, cu studiul climei, căutarea mineralelor... S-62 va monitoriza migrația păsărilor, mamiferelor, bancurilor de pești, modificările condițiilor meteorologice și ale condițiilor de gheață de pe râuri, deplasarea navelor, deplasarea vehiculelor și oameni, efectuează aer, fotografii și filmări, recunoaștere radar și radiații, monitorizare multispectrală a suprafeței, pătrunderea până la 100 de metri.

Sukhoi Design Bureau a primit recunoaștere la nivel mondial odată cu lansarea avionului de luptă Su-27. Această mașină merită cu adevărat cele mai mari laude, deoarece implementează idei științifice și de inginerie remarcabile. Succesul colosal și cererea pentru Su-27 pe piața mondială se datorează în mare măsură faptului că crearea sa a devenit un program științific și tehnic național. Un nou subiect început în urmă cu trei ani - crearea unei aeronave fără pilot la mare altitudine - necesită, de asemenea, sprijin serios din partea guvernului. Pentru a nu întârzia, după cum se spune, și pentru a intra pe piața mondială într-un moment în care noua mașină va fi la cerere, calendarul programului trebuie să fie foarte strict. Considerăm că lucrările pot fi finalizate în anul 2005, cu condiția finanțării necesare.

Experiența concurenților străini sugerează: pentru a face lucrurile să meargă mai repede, trebuie să le arătați clienților și investitorilor un model funcțional. Există o singură cale de ieșire - să faci un demonstrator sau un model zburător, care va confirma realitatea planurilor și va grăbi implementarea acestora. Un astfel de dispozitiv poate fi construit în doar doi ani. Nu există probleme de nerezolvat aici, există doar o serie sarcini specifice care trebuie completate. Toate lucrările preliminare au fost făcute.

Potrivit experților ruși și străini, piața serviciilor comerciale furnizate de vehicule aeriene fără pilot se va extinde semnificativ în viitorul apropiat. Nevoia de astfel de mașini în 2005-2015 se poate ridica la cel puțin 30 de miliarde de dolari în termeni monetari. Și dacă Rusia, așa cum era planificat, până în 2005 creează un vehicul aerian fără pilot civil competitiv S-62 cu o altitudine mare și o durată de zbor mare, va primi aproximativ un sfert din această piață. Atunci vom putea câștiga aproximativ un miliard de dolari din vânzarea mașinilor noastre. Nu este surprinzător faptul că astăzi multe țări își promovează foarte activ dezvoltările tehnice, inclusiv dronele. Ar trebui să ne grăbim și noi.

Domenii de aplicare ale aeronavei civile fără pilot S-62

DETECȚIA OBIECTELOR MICI:

• aer
• suprafaţă
• sol

CONTROLUL TRAFICULUI AERIAN:

• în zone greu accesibile
• în caz de dezastre naturale şi accidente
• pe rutele aeriene temporare
în aviaţia naţională

CONTROLUL TRANSPORTULUI MARITIM:

• căutarea și detectarea navelor
• prevenirea situațiilor de urgență în porturi
• controlul frontierei maritime
• controlul reglementărilor de pescuit

DEZVOLTAREA REȚELELOR DE TELECOMUNICAȚII REGIONALE ȘI INTERREGIONALE:

• sisteme de comunicații, inclusiv mobile
• difuzare de televiziune și radio
• retransmite
• sisteme de navigație

FOTOGRAFIE AERIANĂ ȘI CONTROLUL SUPRAFEȚEI PĂMÂNTULUI:

• fotografie aeriană (cartografie)
• inspecția conformității contractuale
• (mod cer deschis)
• controlul condițiilor hidro- și meteorologice
• monitorizarea obiectelor care emit activ monitorizarea liniilor electrice

CONTROLUL MEDIULUI:

• controlul radiațiilor
• controlul chimic al gazelor
• monitorizarea stării conductelor de gaz și petrol
• sondajul senzorului seismic

ASIGURAREA LUCRĂRILOR AGRICOLE ȘI EXPLORĂRII GEOLOGICE:

• determinarea caracteristicilor solului
• explorare minerală
• sondarea subterană (până la 100 m) a Pământului

OCEANOLOGIE:

• recunoaștere pe gheață
• monitorizarea valurilor mării
• în căutarea bancilor de pești

În mintea majorității oamenilor din afara aviației, vehiculele aeriene fără pilot sunt versiuni ceva mai sofisticate ale modelelor de avioane controlate radio. Într-un anumit sens, acest lucru este adevărat. Cu toate acestea, funcțiile acestor dispozitive au devenit recent atât de diverse încât nu se mai poate limita doar la această viziune asupra lor.

Începutul erei fără pilot

Dacă vorbim despre sisteme automate de zbor și spațiale controlate de la distanță, acest subiect nu este nou. Un alt lucru este că în ultimul deceniu a existat o anumită modă pentru ei. În esență, naveta sovietică Buran, care a efectuat un zbor spațial fără echipaj și a aterizat în siguranță în 1988, acum îndepărtat, este, de asemenea, o dronă. Fotografiile suprafeței lui Venus și multe date științifice despre această planetă (1965) au fost, de asemenea, obținute automat și telemetric. Și roverele lunare sunt destul de conforme cu ideea de vehicule fără pilot. Și multe alte realizări ale științei sovietice în domeniul spațial. De unde a apărut moda menționată? Aparent, a fost rezultatul experienței în utilizarea de luptă a unor astfel de echipamente, iar el era bogat.

Cum să folosești asta?

Controlul vehiculelor aeriene fără pilot este aceeași specialitate ca și unul obișnuit.O mașină scumpă și complexă poate fi prăbușită cu ușurință la sol făcând o aterizare ineptă. Poate fi pierdută ca urmare a unei manevre nereușite sau a unui bombardament din partea inamicului. La fel ca un avion sau un elicopter obișnuit, trebuie să încercați să salvați drona și să o eliminați din zona de pericol. Riscul, desigur, nu este același ca în cazul unui echipaj „în direct”, dar nu merită să aruncați echipamentele scumpe. Astăzi, în majoritatea țărilor, munca de instructor și de formare este efectuată de piloți experimentați care au stăpânit controlul UAV-urilor. Ei, de regulă, nu sunt profesori profesioniști și specialiști în computere, așa că este puțin probabil ca această abordare să dureze mult. Cerințele pentru un „pilot virtual” diferă de cele care se aplică unui viitor cadet la admiterea la o școală de zbor. Se poate presupune că concurența dintre solicitanții pentru specialitatea „operator UAV” va fi considerabilă.

Experiență ucraineană amară

Fără a intra în contextul politic al conflictului armat din regiunile de est ale Ucrainei, putem observa încercările extrem de nereușite de a efectua recunoașteri aeriene cu aeronavele An-30 și An-26. Dacă primul dintre ele a fost dezvoltat special pentru fotografierea aeriană (în principal pașnică), atunci a doua este o modificare exclusiv de transport a pasagerului An-24. Ambele avioane au fost doborâte de focul rebelilor. Dar dronele ucrainene? De ce nu erau folosiți pentru a obține informații despre locația forțelor rebele? Răspunsul este simplu. Nu există niciunul dintre ei.

Pe fondul unei crize financiare permanente în țară, nu au fost găsite fondurile necesare pentru a crea arme moderne. Dronele ucrainene sunt în stadiul de proiectare preliminară sau cele mai simple dispozitive de casă. Unele dintre ele sunt asamblate din modele de avioane radio controlate achiziționate de la magazinul Pilotage. Milițiile acționează exact în același mod. Nu cu mult timp în urmă, la televiziunea ucraineană a fost difuzată o dronă rusă presupus doborâtă. Fotografia, care arată un model mic și nu cel mai scump (fără nicio deteriorare) cu o cameră video improvizată atașată, cu greu poate servi ca o ilustrare a puterii militare agresive a „vecinului din nord”.

Tehnologiile moderne în domeniul detectării și dezvoltării incendiilor se dezvoltă foarte rapid astăzi. Cele mai recente evoluții pot surprinde nu numai cu acestea aspect, de exemplu, în domeniul stingerii și eliminării consecințelor dezastrelor naturale astăzi sunt utilizate.

În articolul nostru vă vom spune despre o altă tehnologie fundamental nouă, care este introdusă și utilizată în mod activ în lumea modernă.

Avioanele fără pilot pot fi utilizate pe scară largă pentru a rezolva probleme speciale atunci când utilizarea aeronavelor cu pilot este imposibilă sau neprofitabilă din punct de vedere economic:

• inspecția zonelor greu accesibile ale frontierei,
• observarea diferitelor zone ale suprafeței solului și apei,
• determinarea consecințelor dezastrelor naturale și ale dezastrelor,
• identificarea focarelor, efectuarea de căutări și alte activități.

Utilizarea UAV-urilor face posibilă monitorizarea situației de la distanță, fără intervenție umană și fără a-l expune pericolului, pe zone destul de mari în zone greu accesibile la un cost relativ scăzut.

Tipuri

Conform principiului zborului, toate UAV-urile pot fi împărțite în 5 grupuri (primele 4 grupuri sunt vehicule de tip aerodinamic):

• cu o aripă rigidă (UAV de tip avion);
• cu aripă flexibilă;
• cu o aripă rotativă (UAV de tip elicopter);
• cu o aripă care bate;
• aerostatic.

Pe lângă UAV-urile celor cinci grupuri enumerate, există și diverse subclase hibride de dispozitive, care, pe baza principiului lor de zbor, sunt dificil de atribuit fără ambiguitate oricăruia dintre grupurile enumerate. Există în special multe astfel de UAV-uri care combină calitățile tipurilor de avioane și elicoptere.

Cu aripă rigidă (tip avion)

Acest tip de vehicul este cunoscut și sub numele de UAV cu aripă rigidă. Portabilitatea acestor dispozitive este creată aerodinamic datorită presiunii aerului care curge pe aripa fixă. Dispozitivele de acest tip, de regulă, se caracterizează printr-o durată lungă de zbor, altitudine maximă mare de zbor și viteză mare.

Există o mare varietate de subtipuri de UAV-uri de tip aeronave, care diferă prin forma aripii și a fuselajului. Aproape toate modelele de aeronave și tipurile de fuselaje care se găsesc în aeronavele cu pilot sunt aplicabile și în aeronavele fără pilot.

Cu aripă flexibilă

Acestea sunt aeronave aerodinamice ieftine și economice, în care nu o structură rigidă, ci flexibilă (moale) din țesătură, un material polimeric elastic sau un material compozit elastic cu proprietatea de deformare reversibilă este utilizată ca aripă portantă. Această clasă de UAV-uri include parapante motorizate fără pilot, deltaplanuri și UAV-uri cu aripi deformabile elastic.

Un parapanta motorizat fără pilot este un dispozitiv bazat pe o parașută cu aripă controlată, echipată cu un cărucior motorizat elice pentru decolare autonomă și zbor independent. Aripa are de obicei forma unui dreptunghi sau elipsă. Aripa poate fi moale, are cadru rigid sau gonflabil. Dezavantajul parapantelor cu motor fără pilot este dificultatea de a le controla, deoarece senzorii de navigație nu sunt strâns conectați la aripă. Utilizarea lor este limitată și de dependența evidentă de condițiile meteorologice.

Aripă rotativă (tip elicopter)

Acest tip de vehicul este cunoscut și sub numele de UAV cu aripă rotativă. Ele sunt adesea numite și UAV-uri cu decolare și aterizare verticală. Acesta din urmă nu este în întregime corect, deoarece în cazul general, UAV-urile cu un UAV staționar pot avea și decolare și aterizare verticală.

Forța de ridicare a acestui tip de aeronave este creată și aerodinamic, dar nu datorită aripilor, ci datorită palelor rotative ale rotorului principal (rotoarelor). Aripile fie lipsesc cu totul, fie joacă un rol secundar. Avantajele evidente ale UAV-urilor de tip elicopter sunt capacitatea de a pluti într-un punct și manevrabilitatea ridicată, motiv pentru care sunt adesea folosiți ca roboți aerieni.

Cu o aripă care bate

UAV-urile cu aripi batătoare se bazează pe principiul bionic - copierea mișcărilor create în zbor de obiectele vii zburătoare - păsări și insecte. Deși nu există dispozitive produse în serie în această clasă de UAV-uri și nu au încă aplicații practice, cercetările intensive se desfășoară în acest domeniu în întreaga lume. În ultimii ani, au apărut un număr mare de concepte interesante diferite de UAV-uri mici cu aripi care bat.

Principalele avantaje pe care le au păsările și insectele zburătoare față de tipurile de aeronave existente sunt eficiența energetică și manevrabilitate. Dispozitivele bazate pe imitarea mișcărilor păsărilor se numesc ornitopteri, iar dispozitivele care copiază mișcările insectelor zburătoare se numesc entomoptere.

Aerostatic

UAV-urile de tip aerostatic sunt o clasă specială de UAV-uri în care forța de ridicare este creată în principal de forța arhimediană care acționează asupra unui cilindru umplut cu un gaz ușor (de obicei heliu). Această clasă este reprezentată în principal de dirijabile fără pilot.

Un dirijabil este o aeronavă mai ușoară decât aerul, care este o combinație între un balon cu un dispozitiv de propulsie (de obicei o elice (elice, rotor) cu un motor electric sau un motor cu ardere internă) și un sistem de control al atitudinii. Prin proiectare, dirijabilele sunt împărțite în trei tipuri principale: moi, semirigide și rigide. În aeronavele moi și semirigide, carcasa pentru gazul purtător este moale, care capătă forma necesară numai după ce gazul purtător este pompat în el sub o anumită presiune.

La dirijabilele de tip moale, invariabilitatea formei exterioare se realizează prin excesul de presiune a gazului purtător, menținut constant de baloane - recipiente moi situate în interiorul carcasei în care este pompat aerul. Balonele, în plus, servesc la reglarea forței de ridicare și la controlul unghiului de înclinare (pomparea/injectarea diferențiată de aer în baloane duce la modificarea centrului de greutate al dispozitivului).

Dirijabilele semirigide se disting prin prezența unei ferme rigide (în majoritatea cazurilor pe toată lungimea carcasei) în partea inferioară a carcasei. La dirijabilele rigide, invariabilitatea formei exterioare este asigurată de un cadru rigid acoperit cu material textil, iar gazul este situat în interiorul cadrului rigid în cilindri din material etanș la gaz. Dirijabilele rigide fără pilot nu sunt practic folosite încă.

Clasificare

Unele clase de clasificare străină nu sunt disponibile în Federația Rusă, UAV-urile ușoare din Rusia au o rază de acțiune semnificativ mai lungă etc. Conform clasificării ruse, care în prezent se concentrează în principal doar pe scopul militar al dispozitivelor.

UAV-urile pot fi sistematizate după cum urmează:

1. Micro- și mini-UAV-uri cu rază scurtă de acțiune – greutate la decolare până la 5 kg, rază de acțiune până la 25-40 km;
2. UAV-uri ușoare cu rază scurtă de acțiune - greutate la decolare 5-50 kg, rază 10-70 km;
3. UAV-uri ușoare cu rază medie de acțiune - greutate la decolare 50-100 kg, autonomie 70-150 (250) km;
4. UAV-uri medii – greutate la decolare 100-300 kg, autonomie 150-1000 km;
5. UAV-uri medii-grele - greutate la decolare 300-500 kg, autonomie 70-300 km;
6. UAV-uri grele cu rază medie de acțiune - greutate la decolare mai mare de 500 kg, rază 70-300 km;
7. UAV-uri grele cu durată mare de zbor - greutate la decolare mai mare de 1500 kg, rază de acțiune de aproximativ 1500 km;
8. Fără echipaj avioane de luptă– greutate la decolare mai mare de 500 kg, autonomie de aproximativ 1500 km.

UAV-uri folosite

Granad VA-1000

ZALA 421-16E

Pentru echipamentele tehnice ale Ministerului rus al Situațiilor de Urgență cu vehicule aeriene fără pilot, întreprinderile rusești au dezvoltat mai multe opțiuni; să luăm în considerare câteva dintre ele:

Aceasta este o aeronavă fără pilot cu rază lungă de acțiune (Fig. 1.) cu un sistem de control automat (pilot automat), un sistem de navigație cu corecție inerțială (GPS/GLONASS), un sistem de telemetrie digitală încorporat, lumini de navigație, un sistem încorporat. magnetometru cu trei axe, un modul pentru menținerea și urmărirea activă a țintei („modul AC”), o cameră digitală încorporată, un transmițător video digital în bandă largă cu modulație C-OFDM, un modem radio cu un receptor de sistem de navigație prin satelit (SNS) „Diagonal AIR” cu capacitatea de a lucra fără un semnal SNS (radio range finder), un sistem de autodiagnosticare, un senzor de umiditate, un senzor de temperatură, un senzor de curent, un senzor de temperatură al sistemului de propulsie, o eliberare a parașutei, un șoc aerian absorbant pentru a proteja sarcina țintă în timpul aterizării și un transmițător de căutare.

Acest complex este conceput pentru supraveghere aeriană în orice moment al zilei la o distanță de până la 50 km cu transmisie video în timp real. Aeronava fără pilot rezolvă cu succes problemele de asigurare a securității și controlului obiectelor importante din punct de vedere strategic, vă permite să determinați coordonatele țintei și să luați rapid decizii de ajustare a acțiunilor serviciilor terestre. Datorită „Modulului AS” încorporat, UAV-ul monitorizează automat obiectele statice și în mișcare. În absența unui semnal SNS, UAV-ul va continua în mod autonom să îndeplinească sarcina.

Orez. 1. UAV ZALA 421-16E

ZALA 421-08M

Proiectat după designul „aripii zburătoare”, acesta este o aeronavă fără pilot cu rază tactică, cu pilot automat și are un set de funcții și module similare cu cele ale ZALA 421-16E. Acest complex este proiectat pentru recunoașterea operațională a terenului la o distanță de până la 15 km cu transmisie video în timp real. UAV-ul ZALA 421-08M se distinge prin fiabilitatea sa ultra, ușurința în exploatare, semnătura acustică și vizuală scăzută și cele mai bune sarcini țintă din clasa sa.

Această aeronavă nu necesită un loc special pregătit pentru decolare și aterizare datorită faptului că decolarea se efectuează cu ajutorul unei catapulte elastice și efectuează recunoașteri aeriene în diferite condiții meteorologice în orice moment al zilei.

Transportul complexului cu UAV ZALA 421-08M la locul de operare poate fi efectuat de o singură persoană. Ușurința dispozitivului permite (cu pregătirea corespunzătoare) să fie lansat „de mână”, fără a folosi catapulta, ceea ce îl face indispensabil la rezolvarea problemelor. „Modulul AC” încorporat permite unei aeronave fără pilot să monitorizeze automat obiectele statice și în mișcare, atât pe uscat, cât și pe apă.

Orez. 2. UAV ZALA 421-08M

ZALA 421-22

Acesta este un elicopter fără pilot cu opt rotoare principale, rază medie, cu sistem de pilot automat încorporat (Fig. 3). Designul dispozitivului este pliabil și realizat din materiale compozite, ceea ce face ușoară livrarea complexului la locul de operare de către orice vehicul.

Acest dispozitiv nu necesită un loc special pregătit pentru decolare și aterizare datorită lansării și aterizării automate pe verticală, ceea ce îl face indispensabil atunci când se efectuează recunoașteri aeriene în zone greu accesibile.

Este folosit cu succes pentru a efectua operațiuni în orice moment al zilei: pentru a căuta și detecta obiecte, pentru a asigura securitatea perimetrelor pe o rază de până la 5 km. Datorită „Modulului AC” încorporat, dispozitivul monitorizează automat obiectele statice și în mișcare.

Orez. 3. UAV ZALA 421-22

Reprezintă următoarea generație de quadcoptere DJI. Este capabil să înregistreze video 4K și să iasă video HD imediat din cutie. Camera este integrată în cardan pentru stabilitate maximă și eficiență în greutate într-o dimensiune minimă. În absența unui semnal GPS, tehnologia de poziționare vizuală asigură acuratețea hovering-ului.

Functii principale

Cameră și cardan: Phantom 3 Professional înregistrează videoclipuri 4K la până la 30 fps și realizează fotografii de 12 megapixeli care arată mai clare și mai curate ca niciodată. Senzorul îmbunătățit al camerei vă oferă o claritate mai mare, un zgomot mai mic și imagini mai bune decât orice cameră zburătoare anterioară.

HD Video Link: latență scăzută, transmisie video HD, bazată pe sistemul DJI Lightbridge.

DJI Intelligent Flight Battery: 4480 mAh DJI Intelligent Flight Battery are noi celule și utilizări sistem inteligent managementul bateriei.

Controler de zbor: controler de zbor de ultimă generație, oferă o funcționare mai fiabilă. Noul înregistrator stochează date de la fiecare zbor, iar poziționarea vizuală vă permite să vă hotărâți cu precizie la un moment dat, în absența GPS-ului.

Caracteristici de performanta

BAS Phantom-3

Diagrama Phantom 3 Professional

Figura 4 – UAV Phantom 3 Professional

Inspiră 1

Inspiră 1 este un nou multicopter capabil să înregistreze video 4K și să transmită video de înaltă definiție (până la 2 km) către mai multe dispozitive imediat din cutie. Echipată cu un șasiu retractabil, camera se poate roti liber la 360 de grade. Camera este integrată în cardan pentru stabilitate maximă și eficiență în greutate cu dimensiuni minime. În absența unui semnal GPS, tehnologia de poziționare vizuală asigură acuratețea hovering-ului.

Funcții

Cameră și cardan: captează videoclipuri de până la 4K și fotografii de 12 megapixeli. Există spațiu pentru a instala filtre cu densitate neutră (ND) pentru un control mai bun al expunerii. Noul mecanism de suspensie vă permite să scoateți rapid camera.

Link video HD: latență scăzută, transmisie video HD, aceasta este o versiune avansată a sistemului DJI Lightbridge. Este posibil să-l controlezi și de la două telecomenzi.

Șasiu: trenul de aterizare retractabil permite camerei să realizeze panorame fără obstacole.

DJI Intelligent Flight Battery: 4500 mAh folosește un sistem inteligent de gestionare a bateriei.

Controler de zbor: controler de zbor de ultimă generație, oferă o funcționare mai fiabilă. Noul înregistrator stochează date de la fiecare zbor, iar poziționarea vizuală vă permite să vă hotărâți cu precizie la un moment dat, în absența GPS-ului.

Figura 5 – Inspire 1 UAV

Toate caracteristicile UAV-urilor enumerate mai sus sunt prezentate în Tabelul 1 (cu excepția Phantom 3 Professional și Inspire 1, așa cum este indicat în text)

Instruire pentru operatorii de vehicule aeriene fără pilot

Caracteristici

Avantaje

Se pot distinge următoarele:

• efectuați zboruri în diferite condiții meteorologice, interferențe complexe (rafale de vânt, flux de aer în sus sau în jos, intrarea UAV într-un buzunar de aer, în ceață medie și abundentă, ploaie abundentă);
• efectuarea monitorizării aeriene în zonele greu accesibile și îndepărtate;
• reprezintă o sursă sigură de informații fiabile, o examinare de încredere a obiectului sau a teritoriului suspectat din care provine amenințarea;
• vă permit să preveniți situațiile de urgență cu monitorizare regulată;
• detectează (incendii de pădure, ) în stadii incipiente;
• eliminarea riscului pentru viața și sănătatea umană.

Vehiculul aerian fără pilot este proiectat pentru a rezolva următoarele sarcini:

• monitorizarea de la distanță fără pilot a pădurilor pentru detectarea incendiilor forestiere;
• monitorizarea și transmiterea datelor privind contaminarea radioactivă și chimică a terenului și a spațiului aerian dintr-o zonă dată;
• recunoașterea inginerească a zonelor inundabile și a altor dezastre naturale;
• detectarea și monitorizarea blocajelor de gheață și a inundațiilor râurilor;
• monitorizarea stării autostrăzilor de transport, conductelor de petrol și gaze, liniilor electrice și a altor obiecte;
• monitorizarea mediului a zonelor de apă și a litoralului;
• determinarea coordonatelor exacte ale zonelor de urgență și instalațiilor afectate.

Monitorizarea se efectuează zi și noapte, în condiții meteorologice favorabile și limitate. Alături de aceasta, vehiculul aerian fără pilot asigură căutarea echipamentelor tehnice care au suferit un accident (catastrofă) și grupuri de persoane dispărute. Căutarea se efectuează conform unei misiuni de zbor preintroduse sau conform unei rute de zbor modificate rapid de operator. Este echipat cu sisteme de ghidare, sisteme radar la bord, senzori și camere video.

În timpul zborului, de regulă, controlul unui vehicul aerian fără pilot este efectuat automat printr-un complex de navigație și control la bord, care include:

• receptor de navigație prin satelit, care asigură recepția de informații de navigație de la sistemele GLONASS și GPS;
• un sistem de senzori inerțiali care asigură determinarea parametrilor de orientare și mișcare ai unui vehicul aerian fără pilot;
• un sistem de senzori care oferă măsurători de altitudine și viteza aerului;
• diverse tipuri de antene.

Sistemul de comunicații la bord funcționează în domeniul de frecvență radio permis și asigură transmisia de date de la bord la sol și de la sol la bord.

Obiective de aplicare

Poate fi clasificat în patru grupe principale:

• detectarea urgențelor;
• participarea la răspunsul în situații de urgență;
• căutarea și salvarea victimelor;
• evaluarea daunelor cauzate de dezastru.

În astfel de sarcini, operatorul senior trebuie să selecteze în mod optim ruta, viteza și altitudinea zborului UAV pentru a acoperi zona de observare în timpul sau numărul minim de zboruri, ținând cont de sectoarele de vizionare ale televiziunii și camerelor termice.

În acest caz, este necesar să se excludă zboruri duble sau multiple ale acelorași locuri pentru a economisi resurse materiale și umane.