История беспилотных боевых летательных аппаратов - History of unmanned combat aerial vehicles


В история беспилотных боевых летательных аппаратов (БЛА ) тесно связана с общим история беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Истоки UCAV

Эпоха холодной войны 1945–1990 гг.

В течение 1960-х годов ВМС США установили тысячи QH-50 DASH торпедоносные вертолеты-дроны на многих их эсминцах. Они были задуманы как временная мера, чтобы противостоять угрозе постоянно растущего флота советских ударных подводных лодок. Весь флот был списан, когда были введены более крупные эсминцы, что позволило использовать пилотируемые вертолеты для запуска того же типа торпед, а также использовать более мощные ракетные торпедные системы.

Если бы БЛА можно было использовать для разведка Для армии и авиации было очевидно, что их можно использовать и для активных боевых задач, по крайней мере в принципе. На практике стрельба по конкретной наземной цели намного сложнее, чем полет над территорией и фотографирование, и только в 1970-х годах ВВС США серьезно экспериментировал с концепцией. Целью было изучить систему атаки для выполнения опасной миссии «подавление противовоздушной обороны (SEAD)», или, другими словами, для уничтожения врага. зенитный пистолет и СЭМ места. Проект назывался ЕСТЬ ЛИМОН.

Райан Файрби

HAVE LEMON задействовал ряд Райан Файрбис оснащенный пилоном вооружения под каждым крылом, телекамерой прямого обзора и каналом передачи данных, установленным в отсеке наверху вертикального оперения. Этим БЛА присвоили обозначение "БГМ-34А "и использовался с конца 1971 г. для нанесения дистанционных ударов по имитируемым объектам ПВО с Ракеты Maverick и HOBOS С ТВ-гидом планирующие бомбы.

Результаты были достаточно хорошими, чтобы позволить дальнейшее развитие, в результате чего "БГМ-34Б ", который отличался удлиненным носом для размещения система инфракрасного изображения (некоторые источники[ВОЗ? ] скажем телевизор с низким уровнем освещенности) и лазерный целеуказатель для нацеливания и контроля бомбы с лазерным наведением. Испытания, проведенные в 1973 и 1974 годах с BGM-34B, также прошли успешно и привели к Теледайн Райан разработать "BGM-34C «как преобразование существующих планеров Lightning Bug. BGM-34C может использоваться для разведывательных или ударных миссий, заменяя носовые модули и другие элементы.

Эта концепция оказалась немного впереди своего времени. Никто в иерархии ВВС не выступил вперед, чтобы взять на себя ответственность за решение проблемы, и учение HAVE LEMON прекратилось. Испытательная эскадрилья была расформирована в 1979 году, а ее около 60 БЛА были сданы на хранение. Однако летом 2003 года было проведено своеобразное "авиашоу" БПЛА, на котором был показан Firebee с двумя Огонь ада противотанковые ракеты, а также блок для выдачи дистанционных датчиков поля боя; по-видимому Northrop Grumman поднял эту идею на флагшток, чтобы посмотреть, отдаст ли кто-нибудь честь.

Сторонники БПЛА утверждают, что ВВС отказались от БПЛА для ударных миссий из-за склонности «крутых летучих мышей» оставить задание для себя, но на самом деле концепция всегда страдала от проблем «командования и управления», таких как уязвимость линий связи для постановка помех и спуфинг, а также необходимость поражать конкретные цели, а не случайно убивать мирных жителей или дружественные войска.[нужна цитата ]

Воздушно-воздушный бой

Поскольку внимание было сосредоточено на боевых возможностях ударных дронов, USN и ВВС США искали дронов, которые могли бы поворачивать 6G и быстро катиться в крутых поворотах. В то же время американские дизайнеры задавались вопросом, не собачьи бои Между самолетами-роботами было не за горами.[1] ВМС США Школа боевого оружия основана в 1969 году на авиабазе Мирамар в Калифорния, более известный как Top Gun, была поставлена ​​задача снабдить USN обученными пилотами реактивных самолетов для выполнения боевых задач в небе над Северный Вьетнам.[2]

С 25 января по 28 апреля 1971 г. партия Система увеличения маневренности для моделирования тактического воздушного боя (MASTACS) были модифицированы на существующие ВМС США BQM-34A дроны (БПЛА). Эти БПЛА прошли испытательные полеты для оценки их маневренных характеристик, которые были признаны хорошими.[1] 10 мая 1971 г. MASTACS готовились к началу учения у побережья Калифорнии против двух USN F4 Фантомы Управляли вьетнамскими боевыми опытными пилотами, учившимися в школе Top Gun. F4 были оснащены как инфракрасное самонаведение Sidewinder и управляемый радаром Воробей ракеты класса "воздух-воздух".[2] Когда два F4 приблизились Остров Санта-Каталина, оборудованный MASTAC Firebee был запущен с земли. F4 были направлены на перехват, и начался бой воздух-воздух. Никаких ограничений на пилотов F4 не накладывалось, воздушный бой должен был быть «соревнованием без запретов».[2] с очень реальной возможностью Фантом протаранил БПЛА, когда он маневрировал во время воздушный бой. Первым действием был лобовой маневр, когда Phantom выстроился в линию для убийства, БПЛА (дрон) сделал разворот с большой перегрузкой и пролетел над куполом F4. В Firebee совершал маневры на 100 градусов и развороты на 180 градусов за 12 секунд.[2] Фантомы больше не атаковали БПЛА, теперь они были целями![2]

БПЛА смогли набрать и удержать 6 G в течение трех секунд после получения команды, при этом сохраняя высоту. «Фантомы» не смогли следить за БПЛА, но все равно выпустили свои ракеты «воздух-воздух», не получив попаданий.[3]

1990-е годы и позже

В течение следующих двух десятилетий были разработаны более надежные линии связи, автоматизированные системы стали использоваться гораздо шире, и военные научились чувствовать себя более комфортно с такими новыми технологиями. В конце 1990-х годов концепция использования БПЛА для ведения реальных боевых действий была возрождена в виде различных конструкций, обычно обозначаемых как «необитаемые боевые летательные аппараты».

Одной из первоначальных концепций была разработка БПЛА в кратчайшие сроки для «воздушной оккупации». Идея заключалась в том, чтобы использовать беспилотные самолеты для непрерывного патрулирования вражеской территории, при этом некоторые из самолетов были оснащены сложными датчиками для определения действий противника и нацеливания на них, а другие самолеты отслеживали атаки. Идея, очевидно, была вдохновлена ​​воздушным патрулированием ВВС США над Ирак и Балканы. Локхид Мартин предложил восстановить старый F-16 Истребители в качестве БПЛА, оснащенные широким крылом для подачи дополнительного топлива, а также позволяют перевозить шесть или более единиц оружия класса «воздух-поверхность» для обеспечения ударного элемента воздушного занятия. Модифицированные F-16A должны были иметь запас хода 8 часов над целевой областью, а три их набора могли обеспечивать круглосуточное прикрытие.

В ВМС США примерно в то же время начал исследования для БЛА. Военно-морской флот увидел, что у БЛА есть ряд потенциальных преимуществ. Они обещали быть дешевле, чем пилотируемые самолеты, с более низкой стоимостью покупки и гораздо меньшими эксплуатационными расходами, поскольку операторы могли получать большую часть своего обучения с помощью моделирования. БПЛА также будут меньше и менее заметны, чем пилотируемые самолеты, и смогут выполнять маневры с высокой перегрузкой, невозможные для пилотируемых самолетов, позволяя им уклоняться от ракет и истребителей противника.

В самом деле, поскольку военно-морской флот стал все более приверженцем использования дорогих крылатых ракет для нанесения карательных ударов и других ограниченных военных операций, БЛА предложили потенциально более дешевую альтернативу - «крылатые ракеты многоразового использования». Один БПЛА мог нести несколько умных боеприпасов с GPS-наведением и поражать несколько целей за один вылет, а затем возвращаться домой для повторного использования. Даже при высоком уровне боевого истощения стоимость будет меньше, чем у обстрела крылатых ракет.

Lockheed Martin провела исследования, которые предусматривали ряд различных конфигураций военно-морских БЛА, включая «укороченный взлет и посадку (STOVL ) "летательные аппараты, которые могут эксплуатироваться вне авианосцев, или" вертикальный взлет и посадка (СВВП ) "или" пого ", которые могут эксплуатироваться с эсминцев и других боевых надводных кораблей или даже с подводных лодок.

Пилотируемые летательные аппараты Пого проходили летные испытания в 1950-х годах и в то время оказались технологическим тупиком, поскольку они не могли нести полезную нагрузку и их было чрезвычайно трудно приземлить даже в благоприятных условиях. Ограничения полезной нагрузки могут быть устранены с помощью более легких материалов и взлета с ускорением RATO, а современные цифровые системы управления полетом могут решить проблему посадки. Военно-морской флот предполагал использовать плавающие беспилотные летательные аппараты для вооружения ракетного эсминца «Беспилотное воздушное крыло» с 20 боевыми беспилотными летательными аппаратами для нанесения ударов и пятью беспилотными летательными аппаратами для разведки.

В подводная лодка концепция запуска была еще более умозрительной, поскольку восстановление было проблемой. Концепты Lockheed Martin UCAV были в весовой категории 4,5 тонны (10 000 фунтов) и несли боевую нагрузку в 450 кг (1000 фунтов). Оружие имело внутреннее оснащение для улучшения незаметности и состояло из небольших умных бомб весом 45 кг (100 фунтов) и 115 кг (250 фунтов), которые сейчас находятся в стадии разработки.

Диапазон будет около 1100 километров (680 миль), с возможностью зондирования и замедления. дозаправка в воздухе. Максимальная скорость будет высокой дозвуковой дальность действия, а потолок - около 12,2 км (40 000 футов). БЛА будут оснащены довольно простыми радар или электрооптические датчики, чтобы оператор мог видеть цель. Зондирование на большие расстояния будет обеспечиваться другими платформами в воздухе или космосе.

Один из концептов Lockheed Martin UCAV представлял собой автомобиль в форме наконечника стрелы без вертикальных поверхностей и с воздухозаборником сверху. Подъемный вентилятор с приводом от вала будет выходить через дверь переднего колеса для вертикальной посадки, в то время как матрица носовых датчиков поворачивается вперед, открывая воздухозаборники для подъемного вентилятора. UCAV будет иметь выдвижной зонд для дозаправки, антенны связи, установленные на хребте самолета, и огни для навигации и дозаправки. Подвижные законцовки крыла и поверхности управления вдоль пилообразной задней кромки БПЛА устранят необходимость в вертикальных стабилизаторах.

Другой концепт Lockheed-Martin UCAV предусматривал ромбовидное бесхвостое летающее крыло с двигателем, заглубленным по центральной линии, и конформными отсеками вооружения по бокам двигателя. Для большей незаметности UCAV переворачивался на безликую спину и летел вверх ногами.

Обзор

Такие БЛА могут быть доступны в нескольких версиях: одна с форсажным двигателем для максимальной производительности; один с двигателем без дожигания, но с выхлопом с изменяемым вектором тяги для лучшей маневренности; и один с обычным двигателем без дожигания по низкой цене.

Миссии UCAV будут выполняться оператором наземного транспортного средства, военного корабля или самолета управления по высокоскоростному каналу цифровой передачи данных. Однако на самом деле оператор не будет управлять UCAV напрямую, поскольку робот сможет самостоятельно обрабатывать детали полетов, оставляя оператору надзорную роль. БПЛА сможет выполнить свою миссию автономно, если связь будет прервана.

USAF / Boeing X-45 UCAV

Боинг Х-45А
Основная статья: Боинг Х-45

В марте 1999 г. DARPA заключил контракт с Boeing на два демонстратора технологии UCAV "X-45A" перед Northrop Grumman и Raytheon. Компания Boeing представила первый прототип для публичной презентации в Сент-Луисе, штат Миссури, в сентябре 2000 года. Первый полет состоялся 22 мая 2002 года. База ВВС Эдвардс в Калифорнии, а несколько месяцев спустя последовал второй прототип.

Первый демонстратор был построен по стандарту «Block 1» с каналом управления УВЧ и каналом телеметрии L-диапазона. Второй демонстрационный образец был построен по стандарту «Блок 2» с добавленным каналом спутниковой связи UHF и каналом передачи данных истребителя «Link 16», а первая машина была обновлена ​​до этого стандарта. Затем два демонстратора были отправлены в совместные испытательные полеты. В ходе испытаний изучалась эксплуатация нескольких БЛА в боевых действиях; интеграция БЛА с другими военными операциями; и возможность использования резервистов для управления самолетом-роботом.

С тех пор появились версии X-45B / C с большей емкостью топлива и, следовательно, большей дальностью полета.

ВМС США / Northrop Grumman X-47A Pegasus UCAV

Основная статья: X-47 Пегас
X-47A Пегас

ВМС США не принимали участия в практических усилиях по созданию БЛА до лета 2000 года, когда служба предоставила контракты на сумму 2 миллиона долларов США каждый на 15-месячную программу концептуальных исследований Boeing и Northrop Grumman.

Конструктивные соображения для военно-морского БПЛА включали в себя работу в агрессивной морской среде, обращение с палубой при запуске и подъеме, интеграцию с системами управления и контроля и работу в среде с высокими электромагнитными помехами. Военно-морской флот также был заинтересован в использовании своих БЛА для разведывательных миссий, проникновения в защищенное воздушное пространство для определения целей для атакующих волн.

ВМС США в начале 2001 г. заключили с Northrop Grumman контракт на демонстрационный образец БЛА с обозначением "X-47A Pegasus". 30 июля 2001 г. "Пегас" был выпущен в свет и совершил свой первый полет 23 февраля 2003 г. Центр авиации ВМС США в Чайна-Лейк, Калифорния.

Объединенная беспилотная авиационная система США (J-UCAS)

Основная статья: Совместные беспилотные боевые авиационные системы

И ВВС, и ВМС разрабатывали планы оперативного продолжения своих соответствующих программ демонстрации, но давление на две службы возросло, чтобы объединить свои усилия, что привело к формированию «Объединенной беспилотной боевой воздушной системы» (J-UCAS ) »в октябре 2003 г. под руководством DARPA.

Конечно, среди кандидатов на участие в программе J-UCAS есть аналоги X-45A и X-47A. DARPA и Boeing работали над "X-45B", увеличенным X-45A, который рассматривался как прототип для действующей машины, которая поступит на вооружение в 2008 году и будет нести 1590 кг (3500 фунтов) груза на борт. боевой радиус 1665 километров (900 морских миль). Два из них должны были быть построены, но до того, как какой-либо металл можно было изогнуть для двух запланированных прототипов X-45B, ВВС перенаправили усилия на еще более мощную машину, «X-45C».

Целью работы J-UCAS было выбрать одного подрядчика, который предоставит от 10 до 12 машин для оперативной оценки в период 2007: 2008 гг. Текущие планы заключаются в том, чтобы получить два X-45C и два X-47B для проведения сравнительной оценки, а затем выбрать победителя для разработки в период 2010 года.

ВВС США предполагали, что J-UCAS будет включать:

  • Хранит пилоны на крыльях для внешних топливных баков или дополнительных боеприпасов.
  • Возможность дозаправки в воздухе.
  • Система SAR-MTI с узким полем зрения для целеуказания и оценки повреждений после удара.

Военно-морской флот заинтересован во многих функциях из списка желаний ВВС, хотя военно-морской флот поместил разведку и постановку помех в верхнюю часть списка, а удар - в конец.

В 2006 г. Четырехгодичный обзор обороны было заявлено, что программа J-UCAS будет прекращена и вместо этого будет стратегический бомбардировщик программа запущена.[4]

USAF Охотник-Убийца

Основная статья: USAF Охотник-Убийца

Это программа ВВС США, для которой несколько компаний разработали автомобили. В 2004 году ВВС США, нуждаясь в менее дорогом краткосрочном решении UCAV с акцентом на долговечность, объявили конкурс на UCAV «Охотник-убийца». Технические характеристики включают:

  • Рабочая высота от 10,7 до 15,25 км (от 35 000 до 50 000 футов).
  • Автономность от 16 до 30 часов и более, перевозка груза весом 1360 кг (3000 фунтов) в конкретных шести 225-килограммовых (500 фунтах) управляемых бомб.
  • Установка датчиков SAR / MTI или EO / IR и лазерного целеуказателя. Конечно, «Охотник-Убийца» будет способен выполнять миссии наблюдения или разведки наряду со своей активной боевой ролью.

ВВС хотят выставить на рынок «Охотник-убийцу» к 2007 году и могут заказать до 60 машин. Похоже, что программа избегает дорогостоящих компонентов, изготавливаемых на заказ ("золотая пластина"), вместо этого предпочитая "готовую" авионику.

Международные усилия по развитию БЛА

В других странах наблюдается значительный интерес к БЛА, но пока дело не продвинулось так далеко, как в США. Британцы представили концепт UCAV под названием "Proteus", не имеющий отношения к Scaled Composites Proteus. По сути, это была крылатая ракета многоразового использования с длинным фюзеляжем в форме долота с шестиугольным поперечным сечением, выдвигающимися крыльями прямой стреловидности и треугольным хвостовым оперением. Судя по всему, он должен был подниматься с парашютом и мог нести несколько различных боевых нагрузок.

Правительство Швеции работало с компанией SAAB над исследованием БЛА с обозначением "SHARC" для "Шведская конфигурация высокоразвитых исследований ". Исследовательский проект был начат в конце 1990-х годов, и было рассмотрено девять различных конфигураций, что привело к выбору единой конструкции. Испытания в низкоскоростной аэродинамической трубе были проведены в 1999 году и включали испытания на падение вероятной подгонки боеприпасов из внутренних помещений SHARC. отсеки для оружия. За этим последовали секретные летные испытания демонстратора субшкалы в начале 2002 года.

Французский Dassault Aviation Фирма запустила субшкальную модель малозаметного БПЛА, обозначенную как "Aeronef de Validation Experimentale (экспериментальный летательный аппарат / AVE" или "Petit DUC (БПЛА-демонстратор)". AVE предназначен для демонстрации опыта Dassault в проектировании самолетов-невидимок и может привести к созданию БЛА, разведывательных БПЛА и высокоскоростных одноразовых целей.

Первый полет Petit DUC состоялся в июле 2000 года. Petit DUC - это черный алмаз самолета, похожий на манту, с двумя хвостами и воздухозаборником на задней части самолета. Он имеет выдвигающееся трехколесное шасси и питается сдвоенным АМТОМ двигателями. Размах и длина крыла составляют 2,4 метра (7,9 фута), вес пустого составляет 35 килограммов (77 фунтов), вес в снаряженном состоянии - 60 килограммов (132 фунта), рабочий радиус составляет около 150 километров (93 мили), а максимальная скорость составляет около 600 км. / ч (350 миль / ч).

За Petit Duc должен был последовать демонстратор "Moyen (Medium) DUC", а затем - демонстратор "Grand DUC". Однако в конце 2004 г. направление усилий несколько изменилось. Французское агентство по оборонным закупкам DGA инициировало попытку правительства запустить демонстрационный образец БЛА к 2008 году и заявило, что контракт с Dassault будет заключен в начале 2004 года. Это вызвало интерес со стороны ряда европейских стран, включая Италию, Бельгию, Швейцарию, Испанию. , Швеция и Греция в совместных с Францией усилиях по разработке оперативного БПЛА под названием «Нейрон». Германия заинтересована, но еще не начала регистрироваться.

Израиль

Впервые беспилотные летательные аппараты были использованы в качестве доказательства концепции сверхъестественного управляемого полета после сваливания в симуляторах боевого полета с бесхвостым трехмерным рулевым управлением с управляемым вектором тяги, основанным на технологии Stealth, в Израиле в 1987 году.Израиль интересуется вооруженными беспилотными летательными аппаратами и считается, что IDF дроны использовались для нанесения высокоточных ударов в Ливан и сектор Газа. Израиль адаптировал Эльбит Гермес 450 БПЛА для перевозки двух Огонь ада ракеты, и этот БПЛА находится в полной боевой готовности уже несколько лет.

IAI недавно развернул IAI Eitan, огромный БЛА с противоракетными и штурмовыми возможностями. Eitan имеет размах крыльев 26 метров и взлетную массу 4 тонны, что примерно в четыре раза больше веса самого большого БПЛА в мире. ВВС Израиля. По данным ВВС Израиля, самолет имеет современную авионику на уровне, аналогичном уровню систем, работающих на истребителях, работает полностью автономно и позволяет оператору больше сосредоточиться на выполнении миссии, а не на полетах на воздушной платформе. Источники в отрасли сообщили, что Eitan будет многоцелевым БПЛА, который сможет выполнять разведывательные и атакующие миссии, в том числе обнаруживать и уничтожать мобильные пусковые установки баллистических ракет.

Израильские официальные лица в течение нескольких лет интересовались большим БПЛА с поршневым двигателем, который мог бы слоняться на большой высоте и выдавать «умные» боеприпасы, как того требуют наземные или другие силы, действуя в основном как летающая база огневой поддержки.

Сейчас израильтяне очень умалчивают о деталях. Израильтяне с большим энтузиазмом относятся к БПЛА, видя в них путь будущего, поскольку они позволят Израилю выполнять наблюдения, наносить удары и другие миссии с гораздо меньшим риском для персонала и за небольшую часть стоимости приобретения и эксплуатации пилотируемых самолетов. .

Другой

Весной 2003 г. Alenia Aeronautica Италии представила нелетный прототип демонстратора БЛА, известного как "Средство интеграции технологий (ITV) ", с последующим летным прототипом. Другие усилия по созданию БЛА включали скрытую Серафим предложено Kentron из Южной Африки; ряд концепций дизайна БЛА, предложенных конгломератом European Aerospace & Defense Systems (EADS), в результате слияния Matra-Aerospatiale во Франции, DaimlerChrysler в Германии и CASA в Испании; и ряд расплывчатых предложений россиян.

внешняя ссылка

Рекомендации

  1. ^ а б Вагнер п. 186
  2. ^ а б c d е Вагнер п. 188
  3. ^ Вагнер п. 189
  4. ^ Джон Пайк. «Пентагон устанавливает план по новому бомбардировщику, прекращает программу J-UCAS». globalsecurity.org. Получено 1 апреля 2015.
  • Бенджамин Гал-Ор, "Вектор движения, сверхманевренность и самолет-робот", Springer Verlag, 1990, ISBN  0-387-97161-0, ISBN  3-540-97161-0
  • Вагнер, Уильям. Жучки освещения и другие дроны-разведчики. 1982; Armed Forces Journal International в сотрудничестве с Aero Publishers, Inc.

Эта статья содержит материал, изначально взятый из веб-статьи. Беспилотные летательные аппараты Грега Гебеля, который существует в открытом доступе.