Беспилотные летальные аппараты постепенно занимают свою крепкую позицию в небе. Сокращенно БПЛА или БЛА, в разговорной речи чаще «беспилотник» или «дрон», что в переводе с английского drone означает «трутень». Последние годы наглядно показали, что беспилотники являются одними из главных героев многих военных компаний.
Осознание явных преимуществ данного аппарата перед пилотируемой авиацией привело в настоящее время к мощному толчку в развитии беспилотников в разных странах, в том числе и в России. К сожалению, за период последних десятилетий многие разработки оказались заброшены, а впоследствии утеряны и их документы.
В настоящее время Россия в значительной степени отстает от своих соседей в разработках по данному вопросу, и сегодня наша страна находится лишь в начале своего пути развития беспилотной авиации. Однако результаты, демонстрируемые Россией на сегодняшний день, достаточно стремительные.
Пример тому разработка инженеров – конструкторов города Санкт- Петербург на предприятии «Специальный технологический центр». Это многофункциональный беспилотный комплекс воздушной разведки малой дальности «Орлан–10».
Состав комплекса БПЛА «Орлан-10»
Конфликт между Россией и Грузией в 2008 году наглядно продемонстрировал необходимость развития отрасли беспилотных летательных аппаратов в нашей стране. Так в 2010 году в ходе ряда крупных учений «Орлан–10» получил высокую оценку специалистов и уже в конце 2012 года это комплекс был принят на вооружение российской армии. На сегодняшний день выпущено уже более тысячи единиц таких систем.
БПЛА «Орлан-10» участвовал в поисково-спасательных работах после крушения самолета Ту-154 в Сочи в декабре 2016 года, активно применяется в ходе военной операции России в Сирии с 2015 года и по настоящий момент.
Состав комплекса БПЛА «Орлан-10» представлен:
- Рабочими местами для операторов.
- Оборудованием для управления и передачи данных.
- Оборудованием для технического обслуживания и обеспечения старта.
- Бензогенератором 1кВт для осуществления автономной работы беспилотника.
Назначение
Главная задача «Орлана» – ведение наблюдений за объектами на труднодоступной территории. Кроме этого, данный беспилотник помогает в проведении разведывательно-поисковых и ремонтных работ.
Поскольку «Орлан-10» входит в состав ЕСУ ТЗ (единую систему управления тактического звена), предназначенную для комплексного управления войсками с применением навигационных систем, он поддерживает связь с боевыми машинами, входящими в состав ЕСУ (танками, боевыми машинами пехоты, самоходными артиллерийскими установками, со средствами противовоздушной обороны) для передачи им координат цели для уничтожения.
Конструктивные особенности «Орлан-10»
В основу разработки БПЛА «Орлан-10» легла схема высокоплана, где двигатель и тянущий винт имеют переднее расположение. Для снижения воздействия бокового ветра на беспилотник киль сделали более развитым, чем стабилизатор. Узкий стабилизатор при этом не мешает нормальной аэродинамике. Определенным образом разработанная схема беспилотника с разборным корпусом дает возможность для хранения и транспортировки оборудования. Увеличивает полезную нагрузку так же дополнительный объем внутри крыла, что немаловажно для размещения, например, фото и видеоаппаратуры. Материал конструкции летательного аппарата – металл и пластик.
В разработке «Орлана» применена модульная система, что позволяет оперативно поменять состав необходимой на борту техники, а так же быстро разобрать комплекс и перевезти его по частям. Благодаря модульной конструкции на беспилотнике может быть установлена фотокамера плановой съемки, видеокамера с возможностями плановых, курсовых, поворотных, гидростабилизированных съемок, радиоэлектронная аппаратура, тепловизоры. Транспортируется беспилотник на автомобилях УАЗ – 469. БПЛА «Орлан-10» очень неприхотлив и надежен.
Летно-технические характеристики «Орлан–10»
Запуск летательного аппарата изначально осуществляется со специально разработанной разборной простой катапульты, далее полет продолжается за счет двигателя, работающего на топливе АИ – 95. В момент старта допускается скорость ветра до 10 м/с. В воздухе «Орлан-10» может находиться до 16-18 часов, в зависимости от нагрузки и выполняемой задачи. Удаление от пульта управления не должно превышать 200 км, в противном случае будет нарушен прием сигнала от видеоаппаратуры.
При массе пустого аппарата 12.5 кг, длине беспилотника 1.8 м, размахе крыльев 3.1м, «Орлан» может работать на высоте до 5 км и развивает скорость от 70-90 км/ч до 150-170 км/ч. Комплекс используется в диапазоне температур от -30°С до +40°С. Максимальная взлетная масса — 18 кг, таким образом масса полезной нагрузки составляет до 5 кг.
Посадка летательного аппарата осуществляется с помощью парашюта, оператор для этого задает координаты, в которые беспилотник направляется после выполнения задания, происходит снижение скорости и после получения команды с пульта управления открывается парашют.
Кроме этого у БПЛА «Орлан-10» есть дополнительные системы на случай жесткой посадки. Это пневматический баллон — амортизатор, который наполняется газом в момент касания с землей, и на случай, когда оператор отмечает, что произошла значительная перегрузка аппарата, подключается вторая система — возможность отдельных конструкций отсоединиться друг от друга, чтобы уменьшить повреждения при посадке.
С земли одновременно можно управлять четырьмя летательными аппаратами. Каждый из них, являясь ретранслятором, имеет возможность передать сигнал в наземный пункт управления от других машин, находящихся в это время на достаточно большом удалении. Военные специалисты говорят о возможности соединения нескольких наземных пунктов управления с целью создания единой сети из 30 летательных аппаратов «Орлан-10».
Особенности комплекса:
- Высокая прочность конструкции и хорошая управляемость аппаратом дают возможность эксплуатировать БПЛА «Орлан» в неблагоприятных погодных условиях и с ограниченной территории.
- Один аппарат служит ретранслятором для остальных.
- Наличие бортового генератора дает возможность применить активную нагрузку в течение всего рабочего времени.
- Не нуждается во взлетно–посадочной полосе, как некоторые аналоги, взлет осуществляется с простой разборной катапульты.
- Возможность размещения контрольно – измерительной аппаратуры внутри крыла.
- Возможность оперативной замены бортового оборудования благодаря модульной конструкции беспилотника.
- Проведение съемки в режиме реального времени с регистрацией и передачей всех параметров (координаты, высота, угол съемки, номер кадра и т. д.)
- Передача данных фото и видеофиксации осуществляется по специально разработанному защищенному каналу.
- Для надежной передачи информации применяют двухступенчатое помехоустойчивое кодирование. Что это означает. В процессе передачи информации от источника, есть вероятность возникновения ошибки, например, в случае поломки оборудования или возникновения помех. Для нахождения и исправления таких ошибок применяют помехоустойчивое кодирование, то есть принимающая сторона имеет возможность увидеть, произошла ошибка или нет и, в случае необходимости, ее своевременно исправит.
- Специально для «Орлана» были разработаны видеокодеки. Проще говоря, это особая программа, которая преобразует (кодирует) записываемые данные для более удобной передачи и хранения, а потом раскодирует их.
- Продолжительность полета. Она равна 16 часам, что дает возможность производить наблюдение весь световой день и своевременно передать всю съемку в пункт наблюдения. Обеспечивает это двигатель внутреннего сгорания. В помощь двигателю установлен электрогенератор, от которого заряжаются батарей беспилотника в периоды увеличенных нагрузок.
- Дальность полета. Испытания показали, что «Орлан» способен пролететь до 1000 км в автономном режиме, что в данной весовой категории является отличным результатом. В дополнении к этому факту ЭПР (эффективная площадь рассеяния) у «Орлана» очень мизерная и обнаружить его посредством РЛС (радиолокационных систем) представляет большую сложность, это в свою очередь дает возможность, например, провести разведку в тылу врага и остаться при этом практически незамеченным.
- Ранее «Орланы» могли вести только функцию наблюдения и передачи данных. В настоящее время эти аппараты являются одними из средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ) будучи включенными в комплекс Леер-3. Проще говоря, функция «Орлана» — устанавливать передатчики для создания помех, создавать глушение сотовой связи. Беспилотник способен работать с 3G и 4G сетями, умеет распознавать средства передачи противника от своих.
- После некоторых доработок питерских инженеров «Орлан-10» имеет возможность работать не только с наземными объектами, но и с военными кораблями. Решена проблема посадки аппарата на палубу корабля. На специальных опорах на палубе растягивают сеть, аппарат влетает в нее и отключается. Технология проста, но сложность состояла в том, что корабль в это время движется, ветер дует, воздушные массы циркулируют вокруг судна, а сам «Орлан» должен иметь при посадке минимальную скорость.
Немного из истории беспилотников
Первые прототипы беспилотников были документально зафиксированы еще в далеком 1849 году, когда австрийская армия бомбила Венецию. Научно технический прогресс с открытием электричества и радио способствовал быстрому развитию в области создания радиоуправляемых машин.
Принято считать, что первый беспилотник создал в 1899 году инженер-изобретатель Никола Тесла. Это было радиоуправляемое судно очень маленького размера. Сам конструктор вложил в свое изобретение широкий спектр применений в основном для оказания помощи человеку, получился такой своеобразный прототип современного робота, в то время как общественность заинтересовалась возможностью использовать изобретение в военных целях.
Первые разработки в области беспилотных летательных аппаратов проводились в США, Великобритании, Германии. С 50х годов прошлого столетия СССР даже стал лидером в этой гонке. Большой вклад в разработки того времени были внесены авиаконструктором В. В. Никитиным (беспилотная летающая ракета и планер-торпедоносец). В послевоенные годы в КБ А. Н. Туполева разработали сверхзвуковую крылатую ракету Ту-121, на базе которой впоследствии сконструировали целую линейку разведывательных аппаратов «Ястреб», «Стриж», «Рейс». За период с 1960 до 1990 годов советские конструкторы разработали более десятка моделей беспилотных летательных аппаратов.
Сферы применения беспилотников
Со временем приходит понимание того, что БПЛА можно успешно использовать не только в военном деле, но и в мирной жизни.
Современные разработки сделали дроны более дешевыми, легкими, компактными, заметно увеличив их технические характеристики.
За последние несколько десятилетий беспилотные аппараты активно применяют при проведении поисково-спасательных и ремонтных работ, участвуют в охранно-мониторинговой деятельности, например, проводят экологический мониторинг, мониторинг паводковой ситуации и лесных пожаров, контролируют различные системы жизнеобеспечения населенных пунктов. Активно используются в нефтяной отрасли, в охотничьем хозяйстве, картографировании, контролируют морское судоходство, патрулируют линии электропередач, мониторят состояние памятников архитектуры, природных заповедников. С помощью дронов воздействуют на облака, проводят рекламную аэросъемку, исследуют строительные территории.
Не за горами то время, когда беспилотники будут привлечены к патрулированию улиц, доставке почты и осуществлению многих других работ, облегчающих труд человека.
Уникальные функциональные возможности «Орлана» и небольшой вес делают этот аппарат практически уникальным изобретением.
Перспективы развития БПЛА
В настоящее время беспилотники сильно модернизировались и усовершенствовались. Ведутся разработки от миниатюрных моделей до сложных мощных аппаратов. В мире производство беспилотников переживает настоящий подъем, что стало результатом осознание важнейших преимуществ БПЛА перед пилотируемой авиацией. В первую очередь это их относительно небольшая стоимость, незначительные расходы на техническое обслуживание, а так же способность выполнять задания с перегрузками, которые не под силу физиолочическим возможностям пилота.
Военное руководство нашей страны поставило перед российскими конструкторами задачу наверстать упущенное, чтобы к 2022 году доля российских беспилотников на мировом рынке составила не менее 5%. Сегодня мировым лидером по производству беспилотных летательных аппаратов считается Израиль. Большинство западных экспертов придерживаются мнения о том, что в будущих конфликтах 21 века основная ставка будет делаться на использование именно БПЛА.
Военные специалисты Пентагона признали БПЛА «Орлан-10» важнейшим элементом ударного комплекса. К такому выводу они пришли из-за способности аппарата делать корректировку ударов из артиллерийских орудий. Поэтому кроме всех прочих достоинств «Орлан-10» несомненно, можно считать и эффективной системой управления огнем.
Инженеры-конструкторы питерского ООО «Специальный технологический центр» не прекращают свои работы по усовершенствованию системы «Орлан». Уже созданы модели «Орлан-30», «Орлан-Универсал». Эти аппараты имеют увеличенный срок эксплуатации, выдерживают более тяжелые нагрузки, работают без замены оборудования в ночное и дневное время с применением более мощной профессиональной фото и видеоаппаратуры.
