Современные дроны. Российские и зарубежные беспилотники. Базовые ТТХ «Жнеца»

25.10.2019

Дрон - что это

Слово drone в английском языке имеет значение «шмель, трутень». И это отлично характеризует сам аппарат – небольшие размеры, способность к полету. Но основной причиной, почему беспилотники назвали именно так, является характерный шум, жужжание, которое аппарат издает при полете – как рой шмелей или трутней. Правда, изначально это было скорее шутливым прозвищем для шумных аппаратов. Сегодня дроном привычно называют любой беспилотный летательный аппарат, несмотря на его предназначение и размеры.

Роботизированные механизмы, управляемые дистанционно или передвигающиеся согласно запрограммированному плану полета, давно используются для армейских нужд. Но вот широкая общественность получила доступ к новым технологиям только в последние несколько лет. А популярность и почти значение must-have это устройство получило совсем недавно.

История создания дрона

Первые беспилотные механизмы появились еще в самом конце XIX века. Вообще, идея об управляемых дистанционно механизмах появилась сразу же после изобретения электричества. Одним из первых представителей радиоуправляемого «племени» можно назвать лодку на дистанционном управлении Николы Теслы, которую тот продемонстрировал общественности в далеком 1899 году. До этого прообразом БПЛА (беспилотных летательных аппаратов) можно считать и использование аэростатов для сброса бомб в середине XIX века.

Интерес к беспилотникам широко проявляли и во время первой мировой войны все ее страны-участницы. Конечно, использовались такие авиационные беспилотные системы совсем не в мирных целях, а для усиления боевой мощи. После окончания боевых действий, исследования в этой области продолжились и с новой силой всколыхнулись к началу Второй мировой.

Беспилотники были отличным инструментом для разведки – для сбора данных о местоположении вражеских и союзных сил, получения важной информации. И, конечно же, для сброса бомб. Конечно, и в то время были люди, которые считали, что применение БПЛА возможно и для мирных нужд. Но тогда все ресурсы были направлены в одно военное русло.

Что же мы имеем сегодня?

Начало XXI века стало новой вехой в истории дронов. Теперь беспилотники вышли далеко за пределы армейских служб. И очень активно используются в бытовых целях и даже в предпринимательстве. К примеру, широко известная американская компания «Amazon» некоторое время назад запустила доставку покупок с помощью небольших дронов.

Их также широко используют в разных областях человеческой деятельности – от сельского хозяйства до крупных промышленных предприятий. А на улицах нередко можно встретить молодых людей, которые запускают раудиоуправляемые маленькие аппараты для развлечения или для видео- и фотосъемки.

За последние несколько десятков лет развитие технологического прогресса изменило и способы взаимодействия, материалы и методики, используемые для создания дронов. Они становятся легче, маневреннее и сложнее технически.

Возможности беспилотников

Дальность

Это если идет речь о сравнительно легких и небольших беспилотниках, которые обычно используются для съемки с высоты. Ими можно управлять с помощью несложного пульта или даже через приложение для мобильного устройства (смартфона или планшета). Они имеют множество вспомогательных функций и фишек.

Дроны, способные летать на 10 км, уже предназначаются для профессионального использования. В их арсенале нет многих пользовательских плюшек, но есть хорошая скорость, качественная камера и собственная система управления.

Дальнобойные дроны или, как их называют, коптеры, могут прекрасно использоваться как альтернативная служба доставки, что особенно актуально для больших городов с насыщенным трафиком. Их можно применять в качестве дополнительного оборудования для слежения за правопорядком, для осмотра сельхозугодий и т.д. Сфера их применения сегодня расширяется очень стремительно.

Если говорить о более мощных дронах, в частности для государственного или армейского использования, здесь параметры будут другими. В США и вовсе есть разделение дронов на классы по набору высоты, где наивысшая категория А. Такие аппараты могут подниматься на высоту от 5400 до 18 000 метров. А к категории G относятся аппараты, которые взлетают ввысь не более, чем на 360 метров.

Время

В простых моделях автономное время полета составляет около 10 минут. В моделях подороже и помощнее – от 20 до 40 минут. А час или больше могут позволить себе только пользователи на самом высоком уровне. Это уже специализированное оборудование. И чаще всего – военное.

Скорость

Естественно, этот показатель также зависит от класса устройства. Если говорить о максимальном уровне, то самые мощные модели сегодня способны развивать до 100-120 км/ч.

Виды дронов

Естественно, учитывая такой широкий круг использования, будет проще распределить беспилотники по их назначению.

Cелфи-дроны. Мода на селфи настолько захватила мир, что вместо селфи-палки начали использовать коптеры. Обычно аппараты для таких нужд имеют камеру высокого разрешения, скорость до 40 км/ч и дальность примерно в 100 м.
Мини-дроны. Это что-то среднее между полноценным гаджетом и игрушкой. Подходят для обучения управлению таким устройством или просто для развлечения. Обычно используют в помещении. Дальность полета не превышает 100-150 м, время – до 10 минут.
Гоночные. Естественно, распространение коптеров не могло не стать причиной появления нового вида спорта – гонок на дронах. Для этих целей берут легкие и маневренные механизмы, с хорошей стабилизацией и камерой, высокой прочностью. Такие устройства способны летать без подзарядки от 10 до 30 минут, на ручном управлении – в пределах видимости (до 200 м).
Подводные. И под водой эти аппараты тоже «летают». Подводные устройства используются для разных целей – от невинной рыбалки и фотоохоты до военных нужд. Неспециализированные устройства могут погружаться на глубину до 15 м, обладают камерой высокого разрешения.
Военные. Дроны для военных нужд – отдельная каста беспилотников. Сюда относятся и летающие, и подводные БПЛА. Они могут находиться в воздухе до 20 часов, нести груз и имеют мощную систему управления.
Грузовые. Относятся к коммерческой категории, могут использоваться для перевозки грузов на крупных предприятиях или в качестве курьерской службы доставки.
Сельскохозяйственные. Современные технологии позволяют упростить и улучшить и аграрную сферу. С помощью беспилотников можно наблюдать за состоянием полей или животных, отслеживать и собирать данные о том или ином участке. Это существенно сэкономит время и силы.

Безопасность

Естественно, с появлением летательных аппаратов, способных забраться в труднодоступные места и вести качественную съемку, остро встал вопрос безопасности. Под угрозой оказались секретные военные базы и объекты, частная жизнь высокопоставленных лиц и селебрити, появилась возможность удобного промышленного шпионажа и т.д.

С другой стороны, именно эти устройства помогают быстро отслеживать состояние многих систем и коммуникаций, вовремя обнаруживая протечки и прорывы.

Но выход нашли и здесь. Сегодня в системы безопасности начинает входить новый элемент – защита от дронов. Сюда относится дистанционное обнаружение БПЛА, их нейтрализация во время полета, а также превентивные меры – поправки в ПО, ограничения, законодательство.

Беспилотники в последнее время получают все большее распространение. Их начинают применять повсеместно: в воздухе, на воде и на суше. Ученые всего мира возлагать большие надежды на беспилотные устройства и рассчитывают, что в будущем не будет ни одной сферы, где они не будут применяться. Сегодня эти аппараты являются одним из наиболее перспективных направлений в развитии военных технологий. Их применение уже привело к существенному изменению тактики ведения боя.

Планируется, что и в гражданском секторе произойдут существенные изменения. К 2025 году глобальный рынок технологий использования беспилотников вырастет в несколько сотен раз, что приведет к вытеснению многих существующих операционных процессов. Стоимость аппаратов постепенно снижается, а с внедрением их в крупносерийное производство они станут стоить совсем немного, что приведет к их повсеместному использованию.

Виды

В оздушные . БПЛА находят все большее применение, так как воздушным дроном управлять на порядок проще, ведь в воздухе практически отсутствуют какие-либо препятствия. Это многообразные летающие военные роботы, дроны для фото и видеосъемки, развлекательные аппараты, дирижабли, в том числе агрегаты доставляющие товары и посылки.

БПЛА по предназначению:

Коммерческие или гражданские . Они предназначены для перевозки грузов, строительства, удобрения полей, научных исследованиях и тому подобное.

Потребительские . В большинстве случаев они используются для развлечения, к примеру, для гонок, снятие высотных видео и так далее.

Боевые . Они имеют сложную конструкцию, их используют для военных целей.

По конструкции воздушные беспилотники могут быть следующих видов:

Беспилотники с фиксированным крылом . К их преимуществам можно отнести большую дальность и скорость полета.
Мультикоптеры . Они могут иметь разное число пропеллеров: от 2-х до 8-ми. Пропеллеры у некоторых моделей могут складываться.
Беспилотники вертолетного типа.
Конвертопланы . Особенность таких моделей в том, что они взлетают «по вертолетному», а в полете передвигаются подобно самолету, опираясь на крылья.
Глайдеры или планеры . Эти устройства могут быть с двигателем или без двигателя. В большинстве случаев их используют для разведывательных операций.
Тейлситтеры . БПЛА для смены режима полета поворачивает свою конструкцию в вертикальной плоскости.
Экзотические . Эти устройства имеют нетипичную конструкцию, к примеру, аппараты, способные садиться на воду, взлетать с нее и погружаться в нее. Также это могут быть устройства, которые приземляются на вертикальную поверхность и могут карабкаться по ней.
Привязные беспилотники . Их особенность в том, что энергия поступает к такому дрону по проводу.
Миниатюрные .
Модульные .

Наземные беспилотники . Их конструкция создается с учетом наличия многочисленных препятствий и объектов, которые могут оказаться под колесами. Также здесь необходимо учитывать тип грунта. В данном случае большой перспективой обладают военные разработки.

На ровных покрытиях ситуация обстоит несколько по-другому. В этом направлении работает множество компаний, развивающих гражданский автомобильный сектор. Ограничивают внедрение подобных устройств действующие законы. Но сегодня уже имеются определенные подвижки, которые позволят в ближайшие годы внедрить эти автомобили.

Водные беспилотники . Это танкеры, подлодки, робо-рыбки и так далее. Изобретатели постоянно совершенствуют устройства, создавая роботехнические водомерки, медузы, рыбки.

Космические беспилотники . Их особенность в том, что это невероятно сложные и точные устройства, которые не терпят ошибок. На их производство выделяются огромные деньги, но в основном создаются единичные экземпляры.

Устройство

Беспилотныелетающие устройства в большинстве случаев состоят из следующих основных элементов:

Устройство регуляции оборотов винта.
Пропеллер.
Двигатель.
Полетный контроллер.
Рама.

Основой летающего аппарата является рама. Именно на нее устанавливаются все элементы. В большинстве случаев ее делают из полимеров и разных сплавов металлов. Полетный контроллер управляет дроном. На него приходят сигналы от пульта управления. В контроллер входят процессор, барометр, который, определяет высоту, акселерометр, гироскоп, GPS-навигатор, оперативное запоминающее устройство, устройство приема сигнала.

Двигатели, регуляторы и пропеллеры отвечают за полет беспилотника. При помощи регулятора задается скорость летающего аппарата. Аккумулятор является источником энергии для двигателя, а также других элементов дрона. Коммерческие и потребительские беспилотники управляются при помощи пульта управления. Военные агрегаты управляются как с помощью пульта, так и спутниковых систем.

Устройство наземных беспилотников несколько отличается от летающих. Большая часть разработчиков применяет уже существующие транспортные средства, в которые встраивает средства управления, камеры, сенсоры и датчики. По степени автоматизации это могут быть полностью автономные устройства или агрегаты, которые управляются частично или полностью человеком, но на расстоянии. Военные наземные беспилотники могут быть миниатюрными в виде червей и змей и огромными в виде танков, разминирующих, десантных и пехотных машин.

Устройство гражданских машин выполнена с учетом следующих элементов:

Лазерные, звуковые, инфракрасные и другие датчики.
Навигация, которая объединяет электронные карты и GPS систему.
Сервер с аккумуляторами и ПО.
Автоматизированные органы управления, куда входят система управления движком, управление рулем, система тормозов.
Трансмиссия.
Беспроводная сеть, через которую может происходить управление, загружаться программы, карты и другие данные.

Принцип действия

Коммерческие и потребительские беспилотныеустройства в большей части случаев управляются при помощи пульта управления. Однако могут быть и полностью автоматические аппараты. Пульт дистанционного управления отправляет сигналы в контроллер.

Контроллер производит обработку полученных сигналов, и далее отправляет команды на различные элементы беспилотника. К примеру, сигнал об увеличении скорости заставляет пропеллер крутиться быстрее, что приводит к повышению скорости и перемещения беспилотника.

В полностью автоматизированных наземных аппаратах отсутствуют типичные органы управления, свойственные стандартным автомобилям. Здесь нет педалей, рулевого колеса. Пассажиру необходимо только активировать, то есть указать пункт назначения, куда ему нужно ехать, или деактивировать систему.

Беспилотныеавтомобили обычно имеют разнообразные датчики и сенсоры, которые помогают им ориентироваться в пространстве. Основой их, к примеру, может быть 64-лучевой светодальномер, который устанавливается на крыше машины. При помощи этого прибора генерируется детальная карта пространства, которая находится вокруг машины. Далее автомобиль комбинирует полученные сведения с высокоточными картами и обрабатывает их.

В результате он может передвигаться, избегая любых возникающих препятствий. Также на автомобиле находятся и другие сенсоры и приборы, в том числе радары на бамперах, камеры переднего и заднего вида, инерциальные измерители, колесные датчики, позволяющие определять положение и отслеживать движение автомобиля.

Применение

Гражданские применяются в промышленности, сельском хозяйстве, охранных и логистических операциях.
Системы с применением беспилотников и специального программного обеспечения могут автономно обследовать необходимую местность, создавая двух или трехмерные карты. К тому же они могут получать визуальные данные, которые помогут строителям и архитекторам принимать верные решения в строительстве, электроснабжении и так далее.
Такси и аэротакси без водителя. Человеку достаточно только вызвать такси на своем гаджете, чтобы оно приехало к нему и доставило в необходимое место. На данный момент такие возможности только тестируются, но в будущем именно таким способом основная масса горожан будет перемещаться по своим делам.
Беспилотные аппараты открывают огромные возможности перед военными. Уже не надо рисковать жизнями людей, чтобы выполнить поставленную задачу. Военная техника может управляться оператором за тысячи миль от места действия. Танки и самолеты могут вообще стать полностью автоматизированными. В них достаточно будет загрузить программу, чтобы они выполнили поставленную задачу. Уже сегодня появились дроны, которые могут стрелять ракетами, сбрасывать бомбы.

Военные создают и более миниатюрные устройства в виде насекомых, червей и змей. Они смогут незаметно использоваться для разведки и даже для уничтожения целей. К примеру, дрон в виде осы может напасть на врага, кольнув его жалом и выпустив смертельный яд.

Беспилотные аппараты могут использоваться для доставки грузов, пиццы, почты или медикаментов.
БПЛА помогают бороться с браконьерами, выявлять пожары и свалки, сажать леса, инспектировать вырубки, вести учет животных в стаде.

Записала Н. Гельмиза

После того как в журнале были напечатаны статьи о работе "ОКБ Сухого"(см. "Наука и жизнь" № 9, 2001 г. и №№ 1, 2, 4, 2002 г.), в редакцию пришли письма с вопросом: занимается ли фирма гражданской тематикой? Нам ответили: еще как! Гражданские самолеты АООТ "ОКБ Сухого" - это известные проекты Су-80, С-21 и семейство региональных пассажирских самолетов. Сегодня конструкторы КБ создают беспилотный летательный аппарат гражданского назначения с уникальными летно-техническими характеристиками, позволяющими использовать его для решения широкого круга задач в сфере науки, экономики и хозяйственного сектора. О новом направлении - беспилотной авиации рассказывает заместитель главного конструктора доктор технических наук, действительный член Академии военных наук А. Х. Каримов.

ТОЧКА ОТСЧЕТА

Заместитель главного конструктора "ОКБ Сухого" Альтаф Хуснимарзанович Каримов.

Технические характеристики беспилотных авиационных систем с большой высотой и продолжительностью полета.

Американский беспилотный самолет "макси"-класса "Глобал Хоук": высота полета - 20 км, масса - 11,5 тонны, продолжительность полета - более 24 часов.

Многоцелевой беспилотный летательный аппарат "Протеус" производства США: высота полета - 15 км, масса - 5,6 тонны.

Потребности мирового рынка в беспилотных авиационных системах с большой высотой и продолжительностью полета. Прогноз закупок на 2005-2015 годы в сумме составляет 30 миллиардов долларов.

Беспилотный летательный аппарат с большой высотой и продолжительностью полета - долгожданное детище "ОКБ Сухого". Проектировщики заложили в новую машину такие летно-технические характеристики, которые, по нашему мнению, позволят ей превзойти по многим параметрам лучшие в своем классе американские самолеты и найти широкое применение в гражданском секторе.

"Беспилотники" различаются по массе (от аппаратов весом в полкилограмма, сравнимых с авиамоделью, до 10-15-тонных гигантов), высоте и продолжительности полета. Беспилотные летательные аппараты массой до 5 кг (класс "микро") могут взлетать с любой самой маленькой площадки и даже с руки, поднимаются на высоту 1-2 километра и находятся в воздухе не более часа. Как самолеты-разведчики их используют, например, для обнаружения в лесу или в горах военной техники и террористов. "Беспилотники" класса "микро" массой всего 300-500 граммов, образно говоря, могут заглянуть в окно, поэтому их удобно использовать в городских условиях.

За "микро" идут беспилотные летательные аппараты класса "мини" массой до 150 кг. Они работают на высоте до 3-5 км, продолжительность полета составляет 3-5 часов. Следующий класс - "миди". Это более тяжелые многоцелевые аппараты массой от 200 до 1000 кг. Высота полета достигает 5-6 км, продолжительность - 10-20 часов.

И, наконец, "макси" - аппараты массой от 1000 кг до 8-10 т. Их потолок - 20 км, продолжительность полета - более 24 часов. Вероятно, вскоре появятся машины класса "супермакси". Можно предположить, что их вес превысит 15 тонн. Такие "тяжеловозы" будут нести на борту огромное количество аппаратуры различного назначения и смогут выполнять самый широкий круг задач.

Если вспомнить историю беспилотных летательных аппаратов, то впервые они появились в середине 1930-х годов. Это были дистанционно управляемые воздушные мишени, используемые на учебных стрельбах. После Второй мировой войны, точнее, уже в 1950-х годах, авиаконструкторы создали беспилотные самолеты-разведчики. Еще 20 лет понадобилось на то, чтобы разработать машины ударного назначения. В 1970-х - 1980-х годах этой тематикой занимались конструкторские бюро П. О. Сухого, А. Н. Туполева, В. М. Мясищева, А. С. Яковлева, Н. И. Камова. Из туполевского КБ вышли беспилотные разведчики "Ястреб", "Стриж" и находящийся на вооружении и сегодня - "Рейс", а также ударный "Коршун" (его начинали делать в ОКБ Сухого, но потом передали Туполеву), созданный совместно с НИИ "Кулон". Достаточно успешно занималось беспилотными самолетами КБ Яковлева, где разрабатывались аппараты "мини"-класса. Наиболее удачным из них стал комплекс "Пчела", который до сих пор стоит на вооружении.

В 1970-х годах в России были развернуты научно-исследовательские работы по созданию беспилотных самолетов с большой высотой и продолжительностью полета. Ими занималось ОКБ В. М. Мясищева, где разрабатывали машину "макси"-класса "Орел". Тогда дело дошло только до макета, но почти через 10 лет работы возобновили. Предполагалось, что модернизированный аппарат сможет летать на высоте до 20 км и находиться в воздухе 24 часа. Но тут наступил реформенный кризис, и в начале 1990-х годов программу "Орел" из-за отсутствия финансирования закрыли. Примерно в то же время и по тем же причинам были свернуты работы над беспилотным летательным аппаратом "Ромб". Этот уникальный по своей конструкции самолет, созданный совместно с "НИИ ДАР" при участии разработчика радиолокационной системы "Резонанс" Главного конструктора Э. И. Шустова, представлял собой разрезной биплан из четырех крыльев, составленных в виде ромба, в которые монтировались крупногабаритные антенны, обслуживающие радиолокационную станцию. Масса его была порядка 12 тонн, а полезная нагрузка достигала 1,5 тонны.

После первой волны разработок "беспилотников" в 1970-х - 1980-х годах наступило длительное затишье. Армию оснащали дорогостоящими пилотируемыми самолетами. Под них выделяли большие средства. Этим и определялся выбор тематики разработок. Правда, все эти годы "беспилотниками" активно занималось Казанское опытно-конструкторское бюро "Сокол". Оно создавалось на базе ОКБ спортивной авиации под руководством тогда еще молодого специалиста, ныне генерального конструктора "ОКБ Сухого" М. П. Симонова. ОКБ "Сокол" стало, по существу, специализированным предприятием по производству беспилотных авиационных систем. Основное направление - беспилотные воздушные мишени, на которых отрабатываются боевые действия различных военных комплексов и наземных служб, в том числе и комплексов ПВО.

Сегодня беспилотные летательные аппараты "мини"- и "миди"-класса представлены достаточно широко. Их производство под силу многим странам, поскольку с этой задачей могут справиться небольшие лаборатории или институты. Что же касается аппаратов класса "макси", то для их создания нужны ресурсы целого авиастроительного комплекса.

ВСЕ АРГУМЕНТЫ - "ЗА"

В чем же преимущества беспилотных летательных аппаратов? Во-первых, они в среднем на порядок дешевле пилотируемых самолетов, которые нужно оснащать системами жизнеобеспечения, защиты, кондиционирования... Нужно, наконец, готовить пилотов, а это стоит больших денег. В итоге получается, что отсутствие экипажа на борту существенно снижает затраты на выполнение того или иного задания.

Во-вторых, легкие (по сравнению с пилотируемыми самолетами) беспилотные летательные аппараты потребляют меньше топлива. Представляется, что для них открывается более реальная перспектива и при возможном переходе на криогенное топливо (см. "Наука и жизнь" № 3, 2001 г. - Прим. ред. ).

В-третьих, в отличие от пилотируемых самолетов, машинам без пилота не нужны аэродромы с бетонным покрытием. Достаточно построить грунтовую взлетно-посадочную полосу длиной всего 600 метров. ("Беспилотники" взлетают с помощью катапульты, а приземляются "по-самолетному", как истребители на авианосцах.) Это очень серьезный аргумент, поскольку из 140 наших аэродромов 70% нуждаются в реконструкции, а темпы ремонта сегодня - один аэродром в год.

Основной критерий выбора типа летательных аппаратов - стоимость. Благодаря стремительному развитию вычислительной техники существенно подешевела "начинка" - бортовые компьютеры "беспилотников". На первых аппаратах использовались тяжелые и громоздкие аналоговые вычислительные машины. С внедрением современной цифровой техники их "мозг" стал не только дешевле, но и умнее, компактнее и легче. Это означает, что аппаратуры на борт можно взять больше, а ведь именно от нее зависят функциональные возможности беспилотных самолетов.

Если же говорить о военном аспекте, то беспилотные летательные аппараты находят применение там, где в разведывательной операции или воздушном бою можно обойтись без пилота. На IХ международной конференции по "беспилотникам", прошедшей в 2001 году во Франции, прозвучала мысль о том, что в 2010-2015 годах боевые операции сведутся к войне автоматизи рованных систем, то есть к противоборству роботов.

ВЫБОР СДЕЛАН

Еще пять лет назад специалисты "ОКБ Сухого" проанализировали развитие существующих в мире научно-технических программ по созданию "беспилотников" и обнаружили стойкую тенденцию к увеличению их размеров и массы, а также высоты и продолжительности полета. Аппараты с большим весом могут дольше находиться в воздухе, выше подниматься и дальше "видеть". "Макси" берут на борт более 500 кг полезной нагрузки, которая позволяет решать задачи большого объема и с лучшим качеством.

Анализ показал, что беспилотные самолеты класса "макси" и "супермакси" сегодня востребованы как никогда. Судя по всему, они могут изменить расклад сил на мировом рынке летательных аппаратов. Пока эта ниша освоена только американскими конструкторами, которые начали работать над "беспилотниками" "макси"-класса на 10 лет раньше нас и успели создать несколько очень хороших самолетов. Наиболее популярный из них "Глобал Хоук": он поднимается на высоту до 20 км, весит 11,5 тонны, имеет продолжительность крейсерского полета более 24 часов. Конструкторы этой машины отказались от поршневых моторов и оснастили ее двумя турбореактивными двигателями. Именно после показа "Глобал Хоука" на авиасалоне в Ле-Бурже в 2001 году на Западе началась борьба за захват нового сектора рынка.

Мы планируем создать аналог "Глобал Хоука", но наш аппарат будет немного меньше. Выбор такой размерности основан на скрупулезном изучении спроса.

Еще во время создания первых беспилотных самолетов "макси"-класса "Орел" и "Ромб" мы разработали концепцию, согласно которой начали строить беспилотные аппараты, обеспечивающие наилучшие условия для размещения в них полезной нагрузки. На "Ромбе", например, мы смогли совместить большие антенные блоки размером 15-20 м с элементами самолета. Получилась "летающая антенна". Сегодня мы создаем, по сути, летающую платформу для аппаратуры наблюдения. Соединив полезную нагрузку с бортовыми системами, можно получить полноценный интегрированный комплекс, максимально оснащенный радиоэлектронным оборудованием. Это будет качественно новый вид авиационной техники - стратосферная платформа для решения задач, которые либо не по силам низко-, средневысотным пилотируемым и беспилотным машинам, либо требуют неоправданно больших затрат при выполнении их спутниковыми группировками.

Наш беспилотный летательный аппарат С-62 представляет собой машину массой 8,5 тонны, способную подняться на высоту 18-20 км/ч, развить скорость 400-500 км/ч, и находиться в воздухе более 24 часов без дозаправки. Его габариты: длина - 14,4 м, высота - 3 м, размах крыла - 50 м, полезная нагрузка - 800-1200 кг. По аэродинамическим характеристикам компоновка С-62 приближает аппарат к планеру. Самолет выполнен по аэродинамической схеме двухбалочная "утка" и имеет крыло большого удлинения. На центроплане крыла расположено вертикальное оперение. Силовая установка находится над центропланом в спаренной мотогондоле. С-62 оснащен двумя двигателями ТРДД РД-1700, используемыми на самолетах Як-130 и МиГ-АТ (хотя прорабатываются и другие варианты двигателей). Эта машина будет легкой и радиопрозрачной, скорее всего из стеклопластика.

С-62 войдет в состав беспилотных авиационных комплексов БАК-62, предназначенных для выполнения широкого спектра задач гражданского назначения. Каждый такой комплекс включает от одного до трех "беспилотников", наземные станции контроля и управления, связи и обработки информации, а также мобильный пункт технического обслуживания. Наземные станции управления будут работать в пределах радиовидимости - на расстоянии до 600 км. Их назначение - управлять взлетом и посадкой, а также решать задачи автоматического пилотирования и выполнения программы полета. БАК-62 отличается высокой мобильностью, его можно легко перебазировать на новое место в стандартных грузовых контейнерах любым видом транспорта, быстро развернуть и привести в рабочее состояние.

Наземные пункты управления, а также пункты технического обслуживания - тоже забота проектировщиков. В них должны быть созданы условия для комфортного проживания специалистов и обслуживающего персонала и на холодном севере, и на жарком юге (разброс температур может быть в пределах от -50 до +50 о С).

КРУГ ЗАДАЧ "БЕСПИЛОТНИКОВ" ГРАЖДАНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Весь мир уже осознал, какую пользу и экономию могут принести беспилотные летательные аппараты не только в военной, но и в гражданской сфере. Их возможности во многом зависят от такого параметра, как высота полета. Создав С-62, мы поднимем потолок с 6 до 20 км, а в перспективе и до 30 км. На такой высоте беспилотный самолет может конкурировать со спутником. Отслеживая все, что происходит на территории площадью около миллиона квадратных километров, он сам становится своего рода "аэродинамическим спутником". С-62 могут взять на себя функции спутниковой группировки и выполнять их в режиме реального времени в рамках целого региона.

Чтобы из космоса вести фото- и киносъемку или наблюдать за каким-нибудь объектом, нужны 24 спутника, но и тогда информация от них будет поступать один раз в час. Дело в том, что спутник находится над объектом наблюдения всего 15-20 минут, а затем уходит из зоны его видимости и возвращается на то же место, совершив оборот вокруг Земли. Объект же за это время уходит из заданной точки, поскольку Земля вращается, и снова оказывается в ней только через 24 часа. В отличие от спутника, беспилотный самолет сопровождает точку наблюдения постоянно. Проработав на высоте около 20 км более 24 часов, он возвращается на базу, а ему на смену в небо уходит другой. Еще одна машина находится в резерве. Это огромная экономия. Посудите сами: один спутник стоит порядка 100 миллионов долларов, 24 спутника - это уже 2,4 миллиарда, а стоимость трех беспилотных летательных аппаратов С-62 с наземной инфраструктурой составит немногим более 30 миллионов долларов.

Беспилотные самолеты могут конкурировать со спутниками и в сфере создания телекоммуникационных сетей и навигационных систем. Например, чтобы Россия имела собственную навигационную систему типа GPS, нужно задействовать около 150 таких машин. Дорогостоящие спутники пригодятся для других целей. Это очень важно, поскольку 70% из них находятся на грани исчерпания своего ресурса.

На "беспилотники" можно возложить непрерывное круглосуточное наблюдение за поверхностью Земли в широком диапазоне частот. Используя С-62, мы сумеем создать информационное поле страны, охватывающее контроль и управление движением воздушного и водного транспорта, поскольку эти машины в состоянии взять на себя функции наземных, воздушных и спутниковых локаторов (совместная информация от них дает полную картину того, что делается в небе, на воде и на земле).

Беспилотные летательные аппараты помогут решить целый спектр научных и прикладных задач, связанных с геологией, экологией, метеорологией, зоологией, сельским хозяйством, с изучением климата, поиском полезных ископаемых... С-62 будут следить за миграцией птиц, млекопитающих, косяков рыбы, изменением метеоусловий и ледовой обстановки на реках, за движением судов, перемещением транспорта и людей, вести аэро-, фото- и киносъемку, радиолокационную и радиационную разведку, многоспектральный мониторинг поверхности, проникая вглубь до 100 метров.

НА ПУТИ К РЫНКУ

Всемирное признание пришло к "ОКБ Сухого" с выпуском истребителя Су-27. Эта машина действительно заслуживает самой высокой оценки, потому что в ней реализованы выдающиеся научные и инженерно-технические идеи. Колоссальный успех и востребованность Су-27 на мировом рынке в большой степени связаны с тем, что его создание превратилось в общегосударственную научно-техническую программу. Начатая три года назад новая тема - создание высотного беспилотного самолета - тоже нуждается в серьезной государственной поддержке. Чтобы, как говорят, не опоздать и выйти на мировой рынок в то время, когда новая машина будет востребована, сроки выполнения программы должны быть очень жесткими. Нам представляется, что работа может быть завершена в 2005 году при условии необходимого финансирования.

Опыт зарубежных конкурентов подсказывает: чтобы дело пошло быстрее, надо показать заказчикам и инвесторам действующий образец. Выход один - сделать демонстратор или летающий макет, который подтвердит реальность намеченных планов и ускорит их реализацию. Такой аппарат может быть построен всего за два года. Здесь нет неразрешимых проблем, есть только ряд конкретных задач, которые надо выполнить. Все предварительные проработки сделаны.

По оценкам российских и зарубежных специалистов, рынок коммерческих услуг, оказываемых беспилотными летательными аппаратами, в ближайшем будущем существенно расширится. Потребность в таких машинах в 2005-2015 годах может составить в денежном выражении не менее 30 миллиардов долларов. И если Россия, как и намечено, к 2005 году создаст конкуренто-способный гражданский беспилотный летательный аппарат С-62 с большой высотой и продолжительностью полета, ей достанется приблизительно четвертая часть этого рынка. Тогда мы сможем выручить от продажи наших машин около миллиарда долларов. Неудивительно, что сегодня многие страны очень активно продвигают свои технические разработки, в том числе и "беспилотники". Нам тоже следует поторопиться.

Сферы применения гражданского беспилотного самолета С-62

ОБНАРУЖЕНИЕ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ:

воздушных
надводных
наземных

УПРАВЛЕНИЕ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ:

в труднодоступных районах
при стихийных бедствиях и авариях
на временных воздушных трассах

КОНТРОЛЬ МОРСКОГО СУДОХОДСТВА:

поиск и обнаружение судов
предупреждение аварийных ситуаций в портах
контроль морских границ
контроль правил рыболовства

РАЗВИТИЕ РЕГИОНАЛЬНЫХ И МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ:

системы связи, в том числе мобильные
телерадиовещание
ретрансляция
навигационные системы

АЭРОФОТОСЪЕМКА И КОНТРОЛЬ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ:

аэрофотосъемка (картография)
инспекция соблюдения договорных обязательств
(режим "открытого неба"
контроль гидро-, метеообстановки
контроль активно излучающих объектов контроль ЛЭП

КОНТРОЛЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ:

радиационный контроль
газохимический контроль
контроль состояния газо- и нефтепроводов
опрос сейсмических датчиков

ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕЛЬХОЗРАБОТ И ГЕОЛОГОРАЗВЕДКИ:

определение характеристик почвы
разведка полезных ископаемых
подповерхностное (до 100 м) зондирование Земли

ОКЕАНОЛОГИЯ:

разведка ледовой обстановки
слежение за волнением моря
поиск косяков рыбы

В представлении большинства людей, не имеющих отношения к авиации, беспилотные летательные аппараты представляют собой несколько усложненные версии радиоуправляемых моделей самолетов. В определенном смысле так оно и есть. Однако функции этих устройств в последнее время стали настолько разнообразными, что ограничиваться только таким взглядом на них больше нельзя.

Начало беспилотной эры

Если говорить об автоматических летательных и космических дистанционно управляемых системах, то тема эта не нова. Другое дело, что в последнее десятилетие на них возникла определенная мода. По своей сути, советский челнок «Буран», совершивший космический полет без экипажа и благополучно приземлившийся в теперь уже далеком 1988 году, - тоже беспилотник. Фото поверхности Венеры и многие научные данные об этой планете (1965) также получены в автоматическом и телеметрическом режиме. И луноходы вполне соответствуют представлениям о беспилотной технике. И многие другие достижения советской науки в космической сфере. Откуда же возникла упомянутая мода? По всей видимости, она стала результатом опыта боевого применения подобной техники, а он был богатым.

А как этим пользоваться?

Управление беспилотными летательными аппаратами является такой же специальностью, как обычная Дорогую и сложную машину запросто можно разбить о землю, совершая неумелую посадку. Ее можно потерять в результате неудачного маневра или обстрела неприятелем. Как и обычный самолет или вертолет, беспилотник нужно постараться спасти и вывести из опасной зоны. Риск, конечно, не такой, как в случае с «живым» экипажем, но и разбрасываться дорогостоящим оборудованием не стоит. Сегодня в большинстве стран инструкторскую и учебную работу проводят опытные летчики, усвоившие управление БЛА. Они, как правило, не являются профессиональными педагогами и специалистами по компьютерной технике, поэтому такой подход вряд ли сохранится надолго. Требования к «виртуальному пилоту» отличаются от тех, что предъявляются к будущему курсанту при приеме в летное училище. Можно предположить, что конкурс среди поступающих на специальность «оператор БЛА» будет немалым.

Горький украинский опыт

Не вдаваясь в политическую подоплеку вооруженного конфликта в восточных областях Украины, можно отметить крайне неудачные попытки проведения воздушной разведки самолетами Ан-30 и Ан-26. Если первый из них был разработан специально для аэрофотосъемки (преимущественно мирной), то второй - исключительно транспортная модификация пассажирского Ан-24. Оба самолета были сбиты огнем ополченцев. А как же беспилотники Украины? Почему их не использовали для получения информации о дислокации сил повстанцев? Ответ прост. Их нет.

На фоне перманентного финансового кризиса в стране средств, необходимых для создания современных образцов вооружения, не нашлось. Беспилотники Украины пребывают на стадии эскизных проектов или простейших самодельных устройств. Некоторые из них собраны из радиоуправляемый авиамоделей, приобретенных в магазине «Пилотаж». Точно так же действуют и ополченцы. Не так давно по украинскому телевидению был показан якобы сбитый российский беспилотник. Фото, на котором изображена небольшая и не самая дорогая модель (без каких-либо повреждений) с кустарным образом прикрепленной видеокамерой, вряд ли может послужить иллюстрацией агрессивной военной мощи «северного соседа».