Классификация беспилотных летательных аппаратов

Направления развития беспилотной авиации в России

С учетом положений Концепции, а также опыта, приобретенного подразделениями МЧС России при ликвидации аварий и тушении пожаров, определены основные направления развития беспилотной авиации в системе МЧС России:

• организация работы по подготовке нормативных правовых актов, регулирующих процессы внедрения, унификации, стандартизации и применения БАС (в том числе в условиях ЧС);
• повышение готовности штатных подразделений, использующих беспилотные летательные аппараты, сокращение времени реагирования на ЧС различного уровня;
• обеспечение развития и повышение эффективности применения БАС при выполнении функциональных задач;
• организация подготовки и повышения квалификации специалистов, эксплуатирующих БАС, в реагирующих подразделениях МЧС России;
• изучение передового международного опыта в сфере применения беспилотной авиации.

В мае 2014 г. произошло наводнение на Балканах. Выпало самое крупное количество осадков за последние 120 лет, что привело к тому, что большие территории оказались затопленными и сотни тысяч людей были вынуждены покинуть свои дома. Использование дрона (беспилотного летательного аппарата) в такой ситуации позволяет в короткое время обследовать сравнительно большую территорию, получить фото- и видеоматериалы с воздуха, которые помогут оценить ситуацию на реках и их берегах, а также проанализировать риски угрозы наводнения

Обзор

DPLA — это инструмент поиска или объединенный каталог для общественного достояния и открыто лицензируемого контента, хранящегося в архивах, библиотеках, музеях и других учреждениях культурного наследия США. Она была начата Гарвардский университет «s Беркмановского Центром Интернета и общества в 2010 году, при финансовой поддержке со стороны Слоуна Alfred P. , и впоследствии получила финансирование от нескольких фондов и правительственных учреждений, в том числе США Национального фонда гуманитарных наук , и Фонд Билла и Мелинды Гейтс . Он «направлен на объединение таких разрозненных источников, как Библиотека Конгресса , Интернет-архив , различные академические коллекции и, предположительно, любые другие коллекции, которые было бы целесообразно включить.… Им еще предстоит… решить такие вопросы, как расстояние к настоящему моменту их каталог будет. Продолжается спор по поводу так называемых « сиротских произведений » и других вопросов авторского права ». Джон Палфри , содиректор Berkman Center, заявил в 2011 году: «Мы стремимся создать систему, посредством которой все американцы могут получить доступ к информации и знаниям в цифровых форматах« бесплатно для всех ». Это ни в коем случае не план замены библиотек, а скорее создание общего ресурса для библиотек и постоянных посетителей всех типов ».

DPLA связывает центры обслуживания, включая двенадцать крупных государственных и региональных электронных библиотек или библиотек, а также шестнадцать концентраторов контента, которые поддерживают индивидуальные отношения с DPLA.

Беспилотники или истребители?

В кабине БПЛА никого нет, оператор управляет машиной из наземного центра, находясь в десятках, сотнях и даже тысячах километров от самого беспилотника. В этом основное преимущество БПЛА перед самолетом с летчиком.

Основные преимущества беспилотников

• Пилот не рискует жизнью, он не погибнет и не попадет в плен. Государство не будет вызволять своего гражданина из неволи, что по политическим причинам может быть сложно и не всегда реально;
• Терять беспилотники не так жалко, как истребители. Они дешевле реального истребителя почти в 20 раз: $5-6 млн против $100 млн за навороченный американский F-35. Сюда же нужно добавить стоимость подготовки высококлассного летчика. В России подготовка пилота военного самолета обходится в $3,4-7,8 млн и занимает 7-12 лет. Тогда как за навыки оператора беспилотника государство платит $200 тыс. и учится он год;
• Экономия сил и топлива. Находиться в воздухе средневысотный БПЛА может очень долго — больше суток. Беспилотники с турбореактивным двигателем при скорости меньше 200 км/ч потребляют относительно мало топлива. Они добираются до нужного места дольше, чем истребитель, но разведывают все более обстоятельно, чем он.

Однако некоторые военные эксперты уверены, что час беспилотников еще не пробил и БПЛА эффективны лишь против стран, у которых практически отсутствует ВВС и ПВО, либо существующие системы обнаружения давно устарели.

Основные недостатки беспилотников

• БПЛА не могут самостоятельно принимать решения, они полностью зависят от человека. Причем оператор может просто не увидеть грозящую дрону опасность. Он получает картинку с камеры на носу устройства или под фюзеляжем, что ограничивает радиус обзора. Живой пилот же судит об опасности лично и моментально среагирует;
• БПЛА не такие прочные и маневренные, как истребители. Часто вместо металлов используются композитные материалы, которые умеют поглощать лучи РЛС, чтобы беспилотник был максимально незаметным для систем ПВО;
• Не всякий беспилотник может поднять тяжелый груз. На большинство моделей не повесить, к примеру, мощные авиабомбы;
• К минусам беспилотников относят также слабую автоматизацию, неавтономность и низкую скорость. Попасть в медленную мишень куда проще, чем в скоростную. Препятствием к полету может стать даже плохая погода.

[править] СССР/Россия

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

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

Конструктивные особенности

Со времен изобретения британцами дрона-мишени, наука сделала огромный шаг вперед в развитии летающих роботов на дистанционном управлении. Современные беспилотники имеют большую дальность и скорость полета.

Это происходит в основном за счет жесткой фиксации крыла, мощности встроенного в робот двигателя и применяемого топлива, конечно. Имеются беспилотники и на аккумуляторах, но они не в состоянии конкурировать по дальности полета с топливными, во всяком случае, пока.

Обширное применение при проведении разведывательных действий получили глайдеры и конвертопланы. Первые довольно просты в производстве и не требуют больших финансовых вложений, и в некоторых образцах по конструкции не предусмотрен двигатель.

Тейлсиггеры — роботы, которых разработчики наделили способностью менять профили полета находясь непосредственно в воздухе. Происходит это за счет поворота либо всей, либо части конструкции в вертикальной плоскости. Также бывают проводные беспилотники и пилотирование дрона осуществляется посредством передачи на его борт команд управления через подсоединенный кабель.

Есть беспилотники, отличающиеся от остальных набором своих нестандартных функций или выполненные функций в необычном стиле. Это экзотические БПЛА, и некоторые из них могут без труда приземлиться на воду или закрепиться на вертикальной поверхности как рыба-прилипала.

БПЛА, в основе которых лежит вертолетная конструкция, также отличаются друг от друга своими функциями и задачами. Существуют аппараты как с одним винтом, так и несколькими — такие дроны именуют квадрокоптерами, и используют их преимущественно в «гражданских» целях.

У них бывают по 2, 4, 6 или 8 винтов, парно и симметрично расположенных от продольной оси робота, и чем их больше, тем лучше БПЛА устойчив в воздухе, и он намного лучше управляем.

Перспективное орудие

2С19М1-155 предназначена для уничтожения артиллерийских и миномётных батарей, танков и другой бронированной техники, живой силы, а также пунктов управления, оборонительных сооружений и других целей.

Она может вести огонь с закрытых позиций, по наблюдаемым и ненаблюдаемым целям, а также прямой наводкой, в том числе в горных условиях.

Кроме снарядов 155-мм стандарта НАТО, гаубица может вести огонь управляемыми снарядами «Краснополь-М», которые способны поражать малоразмерные цели на расстоянии до 17 км.

Система управления наведением и огнём (АСУНО) позволяет автоматизировать расчёт установок для стрельбы, наводку орудия, восстановление после выстрела, а также обеспечивает выполнение противоогневого манёвра с автономным определением текущих координат.

• Самоходная артиллерийская установка (САУ) «Мста-С» во время динамического показа вооружений, военной и специальной техники в рамках Международного военно-технического форума (МВТФ) «Армия-2020» на полигоне Алабино в Московской области
• РИА Новости

По данным Рособоронэкпорта, использование АСУНО позволяет сократить время развёртывания самоходной гаубицы на огневой позиции в полтора-два раза, на 25—30% повысить готовность к открытию огня и в два раза повысить её живучесть.

«Мста-С» калибра 155 мм может поражать цели на расстоянии до 41 км, дальность стрельбы может меняться в зависимости от типа используемых снарядов. Скорострельность гаубицы составляет от шести до восьми выстрелов в минуту при возимом боекомплекте в 45 выстрелов.

При этом она оснащена оригинальным механизмом подачи снарядов с грунта, что позволяет вести стрельбу с высоким темпом без расхода возимого боекомплекта.

Также по теме

«Будут наводить ужас на противников, как «Катюши»: на что способны новые реактивные снаряды для огнемёта ТОС-2 «Тосочка»

Государственные испытания новейших реактивных снарядов для тяжёлой огнемётной системы ТОС-2 «Тосочка» начнутся в 2021 году. Об этом…

Масса машины составляет 43 т — это наименьший вес в классе самоходных гаубиц калибра 155 мм с длиной ствола 52 калибра. 12-цилиндровый дизельный двигатель мощностью до 840 л. с. позволяет развивать скорость до 60 км/ч.

Шасси гаубицы «Мста-С» с калибром 155 мм изготовлены с применением узлов от основного боевого танка Т-90 и позволяют машине преодолевать водные преграды глубиной до 5 м и шириной до 1 км.

БПЛА «Орлан-10Е», во взаимодействии с которым работает «Мста-С», представляет собой многофункциональный комплекс для ведения воздушной разведки. Он может использоваться для обнаружения целей в любое время суток и при сложных метеоусловиях, а также способен вести обнаружение и идентификацию базовых станций GSM и сотовых сетей связи.

Этот комплекс обеспечивает высокую точность определения координат целей, обладает высокой автономностью и мобильностью и имеет закрытый канал связи, что обеспечивает его устойчивое управление.

Алексей Леонков в беседе с RT отметил, что в условиях современных боевых действий применение подобных комплексов в сочетании со ствольной артиллерией становится необходимым.

«В данном случае БПЛА играет одну из ключевых ролей: разведывает цели и в режиме реального времени передаёт их, после чего артиллерийские комплексы типа «Мста-С» поражают объекты противника», — пояснил эксперт.

С такой оценкой согласен и военный эксперт полковник в отставке Виктор Литовкин.

При этом «Мста-С» — автоматизированное орудие, которое может получать информацию не только с БПЛА, но и со спутников, отметил Виктор Литовкин.

«У данной системы очень хорошие прицельные устройства, оптика, системы инфракрасного наблюдения за полем боя, хорошая автоматика заряжания, в том числе её можно заряжать с земли. В отличие от других российских гаубиц, у неё единый снаряд вместе с гильзой. В целом это довольно хорошая система. Но ей на смену уже идёт гаубица «Коалиция-СВ», которая способна работать без участия человека», — пояснил эксперт.

Модернизация под натовский калибр была проведена по требованию ВС Индии, но теперь Россия может поставлять эти гаубицы и в другие страны, где используют артиллерийские снаряды калибра 155 мм, отметил собеседник RT.

«Сегодня Москва может без проблем поставлять такие самоходные артиллерийские установки вместе с БЛА тем странам, которые используют как 152-мм, так и 155-мм калибр. Несомненно, данные гаубицы под калибр НАТО, используемые с беспилотниками, заинтересуют зарубежных заказчиков», — заключил Виктор Литовкин.

Классификация

Некоторые классы зарубежной классификации отсутствуют в РФ, лёгкие БПЛА в России имеют значительно большую дальность и т.д. Согласно российской классификации, которая ориентирована преимущественно пока только на военное назначение аппаратов.

БПЛА можно систематизировать следующим образом:

1. Микро– и мини–БПЛА ближнего радиуса действия – взлётная масса до 5 кг, дальность действия до 25-40 км;
2. Лёгкие БПЛА малого радиуса действия – взлётная масса 5-50 кг, дальность действия 10-70 км;
3. Лёгкие БПЛА среднего радиуса действия – взлётная масса 50-100 кг, дальность действия 70-150 (250) км;
4. Средние БПЛА – взлётная масса 100-300 кг, дальность действия 150-1000 км;
5. Средне-тяжёлые БПЛА – взлётная масса 300-500 кг, дальность действия 70-300 км;
6. Тяжёлые БПЛА среднего радиуса действия – взлётная масса более 500 кг, дальность действия 70-300 км;
7. Тяжёлые БПЛА большой продолжительности полёта – взлётная масса более 1500 кг, дальность действия около 1500 км;
8. Беспилотные боевые самолёты – взлётная масса более 500 кг, дальностью около 1500 км.

Формула изобретения

Устройство уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов (ДПЛА), состоящее из дистанционно пилотируемого летательного аппарата (ДПЛА), системы наведения с земли в виде радиолокатора, отличающееся тем, что на летательном аппарате (ДПЛА) установлены видеокамеры обзора и датчик перемещения в хвостовой части летательного аппарата (ДПЛА) для заднего сектора, а также взаимосвязанный с датчиком перемещения контейнер, причем контейнер содержит крышку, автоматический замок для открытия контейнера, пружину, парашют и устройство для отделения парашюта.

Решаемые задачи

Можно классифицировать на четыре основные группы:

• обнаружение ЧС;
• участие в ликвидации ЧС;
• поиск и спасение пострадавших;
• оценка ущерба от ЧС.

В таких задачах старший оператор должен оптимальным образом выбрать маршрут, скорость и высоту полета ДПЛА, чтобы охватить район наблюдения за минимальное время или количество пролетов с учетом секторов обзора телевизионной и тепловизионной камер.

При этом необходимо исключать двукратный или многократный пролет одних и тех же мест с целью экономии материальных и людских ресурсов.

Дополнительный материал доступен по кнопке «Скачать» после статьи

Преимущества

Можно выделить следующие:

• осуществляют полеты при различных погодных условиях, сложных помехах (порыв ветра, восходящий или нисходящий воздушный поток, попадание БПЛА в воздушную яму, при среднем и сильном тумане, сильном ливне);
• проводят воздушный мониторинг в труднодоступных и удаленных районах;
• являются безопасным источником достоверной информации, надежное обследование объекта или подозреваемой территории, с которой исходит угроза;
• позволяют предотвращать ЧС при регулярном наблюдении;
• обнаруживают (лесные пожары, горение торфяников) на ранних стадиях;
• исключают риск для жизни и здоровья человека.

Беспилотный летательный аппарат предназначен для решения следующих задач:

• беспилотный дистанционный мониторинг лесных массивов с целью обнаружения лесных пожаров;
• мониторинг и передача данных по радиоактивному и химическому заражению местности и воздушного пространства в заданном районе;
• инженерная разведка районов наводнений, землетрясений и других стихийных бедствий;
• обнаружение и мониторинг ледовых заторов и разлива рек;
• мониторинг состояния транспортных магистралей, нефте- и газопроводов, линий электропередач и других объектов;
• экологический мониторинг водных акваторий и береговой линии;
• определение точных координат районов ЧС и пострадавших объектов.

Мониторинг осуществляется днем и ночью, в благоприятных и ограниченных метеоусловиях. Наряду с этим беспилотный летательный аппарат обеспечивает поиск потерпевших аварию (катастрофу) технических средств и пропавших групп людей. Поиск проводится по заранее введенному полетному заданию или по оперативно изменяемому оператором маршруту полета. Он оснащен системами наведения, бортовыми радиолокационными комплексами, датчиками и видеокамерами.

Во время полета, как правило, управление беспилотным летательным аппаратом автоматически осуществляется посредством бортового комплекса навигации и управления, в состав которого входят:

• приемник спутниковой навигации, обеспечивающий прием навигационной информации от систем ГЛОНАСС и GPS;
• система инерциальных датчиков, обеспечивающая определение ориентации и параметров движения беспилотного летательного аппарата;
• система датчиков, обеспечивающая измерение высоты и воздушной скорости;
• различные виды антенн.

Бортовая система связи функционирует в разрешенном диапазоне радиочастот и обеспечивает передачу данных с борта на землю и с земли на борт.

БПЛА Аэростатического типа¶

БПЛА аэростатического типа (blimps) – это особый класс БПЛА, в котором
подъемная сила создается преимущественно за счет архимедовой силы,
действующей на баллон, заполненный легким газом (как правило, гелием).
Этот класс представлен, в основном, беспилотными дирижаблями (рисунок —
21)

Дирижабль (от фр. dirigeable – управляемый) – летательный аппарат легче
воздуха, представляющий собой комбинацию аэростата с движителем (обычно
это винт (пропеллер, импеллер) с электрическим двигателем или ДВС) и
системы управления ориентацией благодаря которой дирижабль может
двигаться в любом направлении независимо от направления воздушных
потоков.

Рисунок — БПЛА аэростатического типа

Отличительное преимущество дирижабля — большая грузоподъемность и
дальность беспосадочных полетов. Достижимы более высокая надежность и
безопасность, чем у самолетов и вертолетов. (Даже в самых крупных
катастрофах дирижабли показали высокую выживаемость людей.) Меньший, чем
у вертолетов, удельный расход топлива и, как следствие, меньшая
стоимость полета в расчете на единицу массы перевозимого груза. Размеры
его внутренних помещений могут быть очень велики, а длительность
нахождения в воздухе может измеряться неделями. Дирижаблю не требуется
взлетно-посадочной полосы (но зато требуется причальная мачта) — более
того, он может вообще не приземляться, а просто «зависнуть» над землей
(что, впрочем, осуществимо только при отсутствии сильного бокового
ветра).

Рисунок — Дирижабль для аэрофотосъемки

Наиболее типичные применения современных беспилотных дирижаблей – это
реклама и видеонаблюдение (рисунок — 22). Однако в последние годы их все
чаще заказывают телекоммуникационные компании для использования в
качестве ретрансляторов сигналов. Существуют также проекты постройки
дирижаблей очень большой грузоподъемности – 200-500 тонн.

Привлекают внимание новые концепты дирижаблей, имеющие, как правило,
нетрадиционные форму оболочки и способ движения. Беспилотные дирижабли линзообразной формы планирует выпускать ОАО
«Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики» при поддержке
«Рособоронэкспорта» и «Ростехнологий»

Они будут иметь от 22 до 200 м в
диаметре и смогут переносить до нескольких сотен тонн груза. Пока
созданы лишь демонстрационные масштабные модели таких дирижаблей. Пример
– успешно испытанная модель ДП-27 «Анюта» (рисунок — 23). Дисковидная
форма этого аппарата обеспечивает устойчивость к боковому ветру,
простоту управления и высокую маневренность этого многоцелевого
беспилотного дирижабля. Диаметр корпуса судна – 17 м с объемом оболочки
– 522 куб. м, грузоподъемность – 200 кг, максимальная высота подъема
достигает 800 м. С помощью 4 двигателей по 25 л.с. аппарат развивает
скорость до 80 км/ч, бензобак объемом 40 л позволяет демонстратору
осуществлять полет на дистанцию 300 км

Беспилотные дирижабли линзообразной формы планирует выпускать ОАО
«Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики» при поддержке
«Рособоронэкспорта» и «Ростехнологий». Они будут иметь от 22 до 200 м в
диаметре и смогут переносить до нескольких сотен тонн груза. Пока
созданы лишь демонстрационные масштабные модели таких дирижаблей. Пример
– успешно испытанная модель ДП-27 «Анюта» (рисунок — 23). Дисковидная
форма этого аппарата обеспечивает устойчивость к боковому ветру,
простоту управления и высокую маневренность этого многоцелевого
беспилотного дирижабля. Диаметр корпуса судна – 17 м с объемом оболочки
– 522 куб. м, грузоподъемность – 200 кг, максимальная высота подъема
достигает 800 м. С помощью 4 двигателей по 25 л.с. аппарат развивает
скорость до 80 км/ч, бензобак объемом 40 л позволяет демонстратору
осуществлять полет на дистанцию 300 км.

Беспилотные аппараты США

EQ-4

Разработка компании Northrop Grumman. В 2017 год в армию Соединенных Штатов поступило три машины. Они были направлены в ОАЭ.

EQ-4

«Fury»

Беспилотник компании Lockheed Martin, предназначенный не только для наблюдения и рекогносцировки, но и для радиоэлектронной борьбы. Способен продолжать полет до 15 часов.

«Fury»

«LightingStrike»

Детище компании Aurora Flight Sciences, которое разрабатывается как боевая машина с вертикальным взлетом. Развивает скорость более 700 км/ч, может нести до 1800 кг полезной нагрузки.

MQ-1B «Predator»

Разработка General Atomics – средневысотная машина, которая изначально создавалась как разведывательная. Позже ее модифицировали в многоцелевую технику.

MQ-1B «Predator»

Что может беспилотник

Задачи применения беспилотных летательных аппаратов в МЧС можно классифицировать по четырем основным группам:

• обнаружение чрезвычайной ситуации;
• участие в ее ликвидации;
• поиск и спасение пострадавших;
• оценка ущерба.

Таким образом, с помощью беспилотной авиации МЧС России выполняет ряд важных задач, в том числе таких, как:

• контроль зон ЧС, поиск объектов заинтересованности;
• мониторинг пожароопасной, паводковой и ледовой обстановки, разведка путей движения;
• обеспечение связи и ретрансляция данных (команд);
• мониторинг районов химических и радиационных аварий;
• аэрофотосъемка заданных районов;
• доставка малогабаритных грузов в назначенные районы.

Использование тепловизора, входящего в комплектацию беспилотных воздушных судов, способствует выявлению скрытых очагов возгорания, прогнозирует обрушение конструкций и сооружений путем определения температуры поверхности, что позволяет эффективно осуществлять меры по профилактике и ликвидации последствий ЧС природного и техногенного характера.

В конструкторском бюро Маслова разработан перспективный многоцелевой российский противопожарный вертолет RUMAS-10. На вертолете установлена струйная система пожаротушения барабанного типа. Кроме того, есть пневматическая баллистическая система (пушка) для высокоточного метания порошковых зарядов (снарядов) пожаротушения на расстояние в 25–30 м, что позволяет вести «стрельбу» по очагам огня в горящих помещениях. Конструкцией вертолета RUMAS-10 предусматривается вариант его использования в качестве беспилотного аппарата

Зарубежные беспилотники

Одним из направлений в развитии БПЛА является уменьшение их габаритов без существенного ущерба для технических характеристик. Норвежская разработала микро дрон ПД-100 Блэк Хорнет вертолетного типа.

Данный беспилотник может работать около четверти часа на расстоянии до 1 км. Этот робот применяется в качестве индивидуального разведывательного средства солдата и оснащен тремя видеокамерами. Используется некоторыми регулярными подразделениями США в Афганистане с 2012 года.

ТТХ Блэк Хорнет
Длина	100 мм.
Вес	120 гр.
Дальность полета	1000 м.
Время работы	25 мин.
Оснащение	3 оптические видеокамеры с разрешением в 3 МП

Самый распространенный беспилотник армии США — РКью-11 Рэйвен. Его запуск производится с руки солдата и для его приземления не требуется специальной площадки, он может летать как в автоматическом режиме, так и находясь под управлением оператора.

Этот легкий беспилотник солдаты США применяют при решении задач ближней разведки на уровне роты.

ТТХ РКью-11 Рэйвен
Длина, мм	790
Вес, гр.	1800
Размах крыла, м	1.5
Дальность полета, км	до 5
Силовая установка	Электродвигатель
Время работы, мин	45…60
Оснащение	цифровая видеокамера дневного обзора, камера ночного видения

Более тяжелые БПЛА американской армии представляют РКью-7 Шэдоу и РКью-5 Хантер. Оба образца предназначены для производства разведки местности на уровне бригады.

Беспрерывное время работы в воздухе этих беспилотников существенно отличается от более легких образцов. Существуют множественные их модификации, некоторые из которых включают в себя функции подвешивания на них небольших управляемых бомб массой до 5.4 кг.

МКью-1 Предатор — это самый известный американский дрон. Изначально его основной задачей, как и у многих других образцов, была разведка местности. Но вскоре, в 2000 году, производители внесли в его конструкцию ряд модификаций, позволяющих ему выполнять боевые задачи, связанные с непосредственным уничтожением целей.

Помимо подвешиваемых ракет (Хеллфайр-С, созданные специально для этого беспилотника в 2001 году), на борту робота установлены три видеокамеры, инфракрасная система и своя бортовая радиолокационная станция. Сейчас существуют несколько модификаций МКью-1 Предатора для выполнения задач самого различного характера.

В 2007 году появился еще один ударный БПЛА—американский МКью-9 Рипер. По сравнению МКью-1 Предатор его показатель продолжительности полета был намного выше, а также помимо ракет мог нести на борту управляемые авиабомбы и имел более современную радиоэлектронику.

Вид БПЛА	МКью-1 Предатор	МКью-9 Рипер
Длина, м	8.5	11
Скорость, км/ч	до 215	до 400
Вес, кг	1030	4800
Размах крыла, м	15	20
Дальность полета, км	750	5900
Силовая установка, двигатель	поршневой	турбовинтовой
Время работы, ч	до 40	16-28
Ракетная/бомбовая нагрузка	до 4-х ракет Хеллфайр-С	бомбы до 1700 кг
Практический потолок, км	7.9	15

Самым большим БПЛА в мире по праву считается РКью-4 Глобал Хоук. В 1998 году он впервые поднялся в воздух и по сей день выполняет задачи разведывательного характера.

Этот дрон — первый в истории робот, который может использовать воздушное пространство и воздушные коридоры США без разрешения органа управления воздушным движением.

ТТХ РКью-4 Глобал Хоук
Длина, м	13.3
Размах крыла, м	35
Дальность полета, км	22 000
Вес, т	15
Силовая установка	Турбовентиляторный двигатель
Оснащение	ИК-система, комплекс для веденияразведки, РЛК-комплекс
Время работы, ч	36
Практический потолок, км	18

Какие бывают БПЛА

Беспилотные летательные аппараты создаются для решения задач в разных сферах человеческой деятельности. Отсутствие требований со стороны авиационных чиновников к оснащению, конфигурации и компонентам беспилотников дает свободу фантазии производителям. Поэтому классифицировать устройства, различающиеся габаритами, назначением, дальностью полетов, уровнем автономности и другими характеристиками, весьма сложно.

Условно все БПЛА делятся на 3 группы:

1. Неуправляемые: легкие и бюджетные, простые в эксплуатации модели, не требующие обустроенной поверхности для приземления. Человек участвует только при вводе параметров полета и запуске.
2. Дистанционно управляемые: для них возможна корректировка траектории полета с земли.
3. Автоматические: выполняют миссию автономно, по предполетным параметрам, введенным оператором в стационарный компьютерный комплекс, находящийся на земле.

Посадочные платформы без позиционирования БПЛА

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

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

Посадочная станция без позиционирования БПЛА с 4 контактами зарядки компании Стилсофт

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

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

Интересна также идея вертикального разделения контактов.

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

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

Граффитчик

Рой беспилотников российской компании Tsuru Robotics нарисовал крупномасштабное граффити в итальянском Турине. «Винсент ван Дрон» воплотил идеи 100 человек на тему «Дизайн города» в рамках проекта FO-Urban Flying Opera. Четыре летающих дрона разрисовали полотно площадью около 12х14 м в течение двух дней. Они использовали более 900 кг краски.

Дроны рисуют граффити в Испании

Центральная система управления контролировала беспилотные летательные аппараты в режиме реального времени, а система мониторинга отслеживала их точное местоположение.

Индустрия 4.0

Дрон-художник и школьный коптер: какими будут беспилотники будущего

Принцип работы

Принцип работы БПЛА зависит от его конструктивных особенностей. Существует несколько компоновочных схем, которым соответствует большинство современных ЛА:

Фиксированное крыло. В этом случае устройства близки к самолетной компоновке, имеют роторные или реактивные двигатели. Такой вариант наиболее экономичен по топливу и имеет большой радиус действия;
Мультикоптеры. Это винтовые машины, оснащенные не менее двумя моторами, способны осуществлять вертикальный взлет/посадку, зависать в воздухе, поэтому особенно хороши для разведки, в том числе в городской среде;
Вертолетный тип. Компоновка вертолетная, системы винтов могут быть разными, например, российские разработки часто оснащаются соосными винтами, что роднит модели с такими машинами, как «Черная акула»;
Конвертопланы. Это комбинация вертолетной и самолетной схемы. Для экономии пространства поднимаются в воздух такие машины вертикально, в полете меняется конфигурация крыла, и становится возможным самолетный метод передвижения;
Планеры. В основном это устройства без двигателей, которые сбрасываются с более тяжелой машины и двигаются по заданной траектории. Этот тип подходит для разведывательных целей.

Силовая установка крепится в корпусе, здесь же размещается управляющая электроника, средства управления и связи. Корпус представляет собой обтекаемый объем для придания конструкции аэродинамической формы. Основой же прочностных характеристик является рама, которая обычно собирается из металла или полимеров.

Простейший набор управляющих систем следующий:

процессор;
барометр для определения высоты;
акселерометр;
гироскоп;
навигатор;
оперативное запоминающее устройство;
приемник сигнала.

Военные устройства управляются при помощи пульта (если дальность действия небольшая) либо по спутникам.

Сбор информации для оператора и программного обеспечения самой машины поступает из датчиков различных типов. Используются лазерные, звуковые, инфракрасные и прочие типы.

Навигация проводится за счет GPS и электронных карт.

Поступающие сигналы трансформируются контроллером в команды, которые передаются уже на исполняющие устройства, например, рули высоты.