Dron ScanEagle je zachytený patentovaným systémom SkyHook. Mobilný a flexibilný spôsob spustenia a vrátenia tohto vozidla umožňuje inštaláciu rôznych zariadení pri maximálnom využití objemu dostupného na palube dronu.
Séria článkov bude diskutovať o novom vývoji v oblasti leteckých dopravných prostriedkov bez posádky (UAV), pozemných mobilných robotov (NMR) a automatických povrchových / podvodných vozidiel (ANA / APA)
Rok 2015 bol pre medzinárodný trh s autonómnymi vozidlami rušný. Súčasná úroveň vývoja UAV sa neustále zvyšuje, pretože výrobcovia rozširujú hranice autonómie, dĺžky letu a zložitosti palubného vybavenia a zákazníci implementujú programy na nasadenie systémov tretej generácie do nových rolí a zároveň objasňujú požiadavky na existujúce systémy..
Sektor NMR sa naďalej vyvíja, aby vyhovoval potrebám vojna v Afganistane. (TVD). Vznikajúce hrozby spolu so súčasnou jasnou potrebou odhaľovať a neutralizovať povstalecké bomby a nášľapné míny nútia k vývoju nových, pokročilejších systémov so zvýšenými schopnosťami, najmä keď sa stále viac kladie dôraz na národnú bezpečnosť a okamžitú reakciu, najmä v rámci protipovstaleckých operácií..
V oblasti námorných systémov, a to tak v povrchovom, ako aj v podmorskom sektore, sa vyvíjajú aj nové všeobecné princípy operácií s osobitným dôrazom na posilnenie schopností činnosti proti mínam a nájdenie účinných spôsobov boja proti ponorkám.
RAV RQ-4B Global Hawk UAV bol vytvorený na podrobné pozorovanie rozsiahlych geografických oblastí a poskytovanie vojenskému veleniu v reálnom čase informácií o polohe ľudských a materiálnych zdrojov nepriateľa.
Námorné bezpilotné prostriedky
Najpokročilejším námorným operátorom UAV je americké námorníctvo, ktoré prevádzkuje drony ako Insilu ScanEagle, Northrop Grumman MQ-8B Fire Scout a väčší MQ-8C Fire Scout, ktorý sa v súčasnosti testuje.
MQ-8B s hmotnosťou užitočného zaťaženia 137 kg a trvaním letu 7,5 hodiny zohral dôležitú úlohu vo vývoji všeobecnej koncepcie amerického námorníctva na používanie námorných bezpilotných lietadiel. Tento dron, ktorý dokáže pomocou laserového označovača vykonávať prieskum a osvetľovať ciele, bol nasadený v Afganistane na podporu protipovstaleckých operácií medzinárodnej koalície.
Dron helikoptéry MQ-8C Fire Scout
Tento UAV bol integrovaný s pokročilým vysoko presným zbraňovým systémom APKWS (Advanced Precision Kill Weapon System) od BAE Systems. Prioritný vládny program, ktorý pridal poloaktívne laserové navádzanie na predtým neriadenú raketu vzduch-zem Hydra-70 namontovanú na útočnej helikoptére Bell AM-1Z Viper a ľahkej viacúčelovej helikoptére UH-1Y Venom americkej námornej pechoty (KMP), čo umožnilo s vysokou presnosťou zachytávať ciele na súši i na mori. UQ MQ-8B zohral tiež významnú úlohu vo vývoji spoločných operácií bezpilotných a pilotovaných lietadiel, čo umožnilo námorníctvu určiť smer vývoja zodpovedajúcich zásad bojového použitia.
Väčší UQ MQ-8C, založený na ľahkej helikoptére Bell 407, je určený na nezávislý štart a pristátie na akejkoľvek lodi s pristávacou plochou, ako aj z pripravených a nepripravených pozemných stanovíšť. Lietadlo, ktoré kombinuje schopnosti MQ-8B s užitočným zaťažením a výkonom vrtuľníka Bell 407, v rámci operačných testov flotily nalietalo v auguste 2015 11 hodín. Začiatkom roku 2015 bol dokončený program testovacích letov a teraz je systém pripravený podrobiť sa posúdeniu prevádzkovej pripravenosti do konca roku 2016, akonáhle sa flotila rozhodne, ako integrovať tento dron do komplexu svojich systémov v nadchádzajúce desaťročie.
ScanEagle sa štartuje sám pomocou pneumatického katapultu pre ľahké štartovanie na mori aj na súši
Vnímanie ohrozenia
Hrozba v námornej oblasti je väčšinou asymetrická. Na rozdiel od používania UAV na zemskom povrchu, kde sú tieto zariadenia navrhnuté hlavne na vytvorenie obrazu o prostredí, v ktorom pôsobia pozemné sily, je morské prostredie reaktívnejšie. Hodnota používania UAV v tomto prostredí spočíva v tom, že posádky môžu študovať potenciálne ciele mimo dosahu a súčasne rozširovať prieskumné schopnosti palubných optoelektronických zariadení a radarov a s výrazným znížením prevádzkových nákladov v porovnaní s pilotovanými helikoptérami.
Rýchly vývoj bezpilotných lietadiel pre morské prostredie vo veľkej miere uľahčili aj hrozby pre národnú bezpečnosť a potreba hliadkových plavidiel monitorovať pobrežie a brániť sa pred hrozbami z mora. To všetko je dôsledkom ekonomických, politických a kultúrnych problémov, ktoré vznikli v námornom sektore a s ktorými sa bolo potrebné počas posledného desaťročia stretnúť. "Je faktom, že každá vnútrozemská krajina potrebuje jasnú identifikáciu hrozieb z mora a včasnú neutralizáciu," povedal Dan Beachman, marketingový riaditeľ UAV v Israel Aerospace Industries (IAI). "Tieto hrozby môžu mať malé alebo veľké účinné oblasti odrazu v súlade s ich veľkosťou, a preto ozbrojené sily krajiny potrebujú presné kapacity na ich identifikáciu."
IAI bola jednou z prvých spoločností, ktoré sa zamerali na námornú tému a v 80. rokoch minulého storočia vytvorili drony RQ-2A Pioneer a RQ-5 Hunter, ktoré pracovali z amerických lietadlových lodí, upravovali streľbu a následne vykonávali prieskum. pre pristávaciu silu. Dnes spoločnosť ponúka dva systémy v tomto segmente: vertikálne vzletové a pristávacie lietadlo Naval Rotary UAV (NRUAV) a lietadlo s pevnými krídlami Maritime Heron. Oba, podľa pána Beachmana, sú navrhnuté tak, aby poskytovali užívateľom integrovaný námorný systém, ktorý zodpovedá „súčasným operačným cieľom každej krajiny“.
NRUAV je schopný vystúpiť do nadmorskej výšky 4600 metrov, jeho dosah je 150 km a maximálna doba letu je šesť hodín. Má maximálnu rýchlosť 100 uzlov (185 km / h), túlavú rýchlosť 60 uzlov (111 km / h) a unesie náklad s hmotnosťou až 220 kg, pozostávajúci z všestrannej súpravy viacerých senzorov s pokročilými funkciami. Súprava obsahuje dennú a nočnú optoelektroniku, ktorá tiež poskytuje automatické sledovanie a meranie dosahu cieľa, viacrežimový radar, ktorý poskytuje sledovanie mora a pozorovanie na veľké vzdialenosti, radar so syntetickou apertúrou (SAR) a radar s inverznou syntetickou clonou (inverzný) SAR) s režimami výberu pre pohyb pozemných a vzdušných cieľov, navigáciu a vyhýbanie sa nepriaznivým atmosférickým javom. Dron môže navyše niesť buď snímač elektronickej inteligencie, alebo snímač elektronického boja. Systém komunikuje s pozemnou riadiacou stanicou prostredníctvom kanála prenosu údajov v priamom dosahu.
Vertikálny vzlet a pristátie UAV Naval Rotary UAV (NRUAV)
Dron NRUAV je založený na transformačnej súprave HeMoS (Helicopter Modification Suite) vyvinutej spoločnosťou IAI Malat. HeMoS môže za nepriaznivých poveternostných podmienok automaticky vzlietať a pristávať z lodí, hodnotiť bojové škody a nepretržité určovanie cieľa za horizontom. "Námorná bezpilotná služba spĺňa celý rad operačných potrieb, napríklad neoceniteľných v boji proti nezákonnému rybolovu, pirátstvu, povstaniu a ďalším činnostiam zameraným na oslabenie suverenity krajiny," pokračoval Beechman. "Tento vysoko efektívny systém predstavuje významný príspevok k vytváraniu integrovaného vnímania morského prostredia bez ohrozenia ľudských životov."
Námorná volavka je svojimi hlavnými parametrami veľmi podobná štandardnej UAV Heron vypustenej zo zeme - zariadenie triedy MALE (stredná nadmorská výška dlhá vytrvalosť - stredná nadmorská výška s dlhým letom), ale s ďalšou možnosťou, že námorná verzia je schopná vzlet a pristátie na lietadlovej lodi na vlastnú päsť. Dron má rozpätie krídel 16,6 metra a vzletovú hmotnosť 1250 kg. Maximálny strop je 9000 metrov a doba letu je až 40 hodín, v závislosti od úlohy a konfigurácie palubného zariadenia. Lietadlo môže niesť najrozmanitejšie senzory a súčasne môže používať rôzne nástroje a zariadenia na dlhodobý prenos aktuálnych informácií o veľkých oblastiach. V námornej konfigurácii nesie UAV senzory navrhnuté špeciálne pre toto prostredie, vrátane napríklad systémov, ako je optoelektronická stanica MOSP (Multi-mission Optronic Stabalized Payload) od IAI, námorný radar EL / M-2022 Maritime Patrol Radar (MPR)) od IAI ELTA a AIS (automatický identifikačný systém).
Aby sa zvýšila prevádzková flexibilita, pozemná riadiaca stanica dronu môže byť založená na zemi alebo na lodi a ovládanie môže byť prenášané z jednej stanice do druhej v reálnom čase. "Pri práci na otvorenom mori je veľmi dôležité splniť konkrétne environmentálne podmienky, prevádzkovať platformu z akejkoľvek offshore platformy a vykonávať širší rozsah úloh," pokračoval Beechman. „Najväčšia prevádzková výhoda spočíva v schopnosti dokončiť celý cyklus danej úlohy: detekcia, klasifikácia a identifikácia pomocou jedného integrovaného a vysoko efektívneho systému.“
V októbri 2015 Schiebel Camcopter S-100 UAV predviedol svoje schopnosti interakcie s loďou juhoafrickej flotily (foto nižšie)
Skenovanie oceánu
Dnes je jedným z najúspešnejších námorných UAV ScanEagle, ktorý vytvorili spoločnosti Boeing a Insitu. Tento UAV konštrukcie lietadla môže pracovať v cestovnej výške 3000 metrov po dobu 20 hodín a mať v sebe palubné zariadenie pre rôzne operačné potreby vrátane optoelektroniky, elektronického prieskumu a elektronického boja, komunikácie a opakovača, mapovacieho zariadenia a radaru (so syntetickou clonou a funkciou) výber pozemných pohyblivých cieľov).
ScanEagle sa spúšťa nezávisle pomocou pneumatického katapultu a vracia sa so systémom SkyHook, ktorý ho odlišuje od ostatných bezpilotných lietadiel typu lietadla na námornom trhu. Na palubu plavidla je nainštalovaná žeriavová inštalácia so zavesenou lankovou slučkou, keď nad ňou UAV preletí, je touto slučkou zachytená o špičku krídla (schéma pripomína pascu na odchyt vtákov), motor sa vypne a potom UAV sa bezpečne vráti na loď otočením žeriavovej inštalácie. „Spustenie a návrat ScanEagle na more je jedinečné; je to skutočne jediný UAV typu lietadla, ktorý je v súčasnosti na trhu s rozsiahlymi prevádzkovými skúsenosťami a ktorý môžete na lodi spustiť a chytiť. Preto toľko flotíl používa túto jednotku, “hovorí Andrew Duggan, generálny riaditeľ spoločnosti Insitu Pacific. - Spustenie katapultom nie je také jedinečné, ale to, čo ho skutočne odlišuje, je systém SkyHook. Na vrátenie iných UAV typu lietadla na loď sa používajú siete a problém je v tom, že ak je sieť pripevnená k lodi a UAV minie, dron zasiahne loď, zatiaľ čo v systéme SkyHook letí UAV súbežne na loď, takže ak to minie, jednoducho odletí na ďalší beh. “
Dron ScanEagle je v prevádzke s flotilami USA, Kanady, Malajzie a Singapuru; okrem toho sa v posledných rokoch zúčastnil niekoľkých súťaží s cieľom overiť a vyhodnotiť výkonnosť vrátane testov vykonaných britským námorníctvom a naposledy austrálskym námorníctvom. Z pohľadu Insitu zavedenie takýchto známych operátorov rozhodne pomáha posunúť trh dopredu. "Dopyt je pomerne značný a veľa z neho je poháňaný jedinečnými vlastnosťami ScanEagle." V pozemnom sektore je pomerne veľká konkurencia, ale z námorného hľadiska je len veľmi málo vozidiel, ktoré môžu spoľahlivo naštartovať a vrátiť sa na loď, pokračoval Duggan. "Je veľký záujem o flotily, ktoré sa zameriavajú na systém nasadený Spojenými štátmi, Kanadou a Singapurom a ďalšími, a hodnotia jeho význam z taktického hľadiska." Tento systém môže veľmi pomôcť najmä tým operátorom, ktorí majú buď obmedzený priestor, alebo majú na lodi jeden hangár s helikoptérou, alebo nemajú na palube žiadny priestor na umiestnenie konvenčnej palubnej helikoptéry. Aj keď nemáte palubu helikoptéry, použitie dronu ScanEagle vám umožní vyťažiť z tohto plavidla viac v tom zmysle, že v súčasnosti má lietadlo, ktoré môže vykonávať letecký dohľad a zostať tam až 15 hodín. Keď sa na palube objaví UAV, okamžite sa rozšíria možnosti tejto lode na hliadkovanie vo výhradnej ekonomickej zóne, vykonávanie pátracích a záchranných operácií, boj proti nezákonnému rybolovu alebo pirátskym lodiam. To umožňuje mnoho ďalších schopností, ktoré môže velenie lode využiť, takže je perfektný pre menšie lode, ako sú korvety alebo hliadkové člny, ktoré nedokážu pojať helikoptéru. “
Vertikálny vzlet a pristátie Quadrocopter Phoenix-30 je určený na zber informácií pre armádu, operačné služby a civilné štruktúry.
Fotografia s vysokým rozlíšením zhotovená heliportom Schiebel Camcopter S-100 je prenášaná na riadiacu stanicu v reálnom čase
Testovanie
Trend, ktorý zasiahol všetky flotily a zameral sa na zvýšenie počtu menších plavidiel s menším počtom posádok, tiež rozširuje možnosti bezpilotných lietadiel o zvislý vzlet a pristátie, čo Schiebel so svojim S-100 nevyužil Heliport helikoptéry. S-100 UAV prešiel rozsiahlymi testami v mnohých flotilách, vrátane posledných testov austrálskej flotily v júni 2015 a juhoafrickej flotily v októbri 2015. Pokusy austrálskeho námorníctva sa zamerali na viacsenzorové schopnosti S-100, aby demonštrovali, ako možno tento systém efektívne použiť na podporu námorného a pobrežného prieskumu. Austrálskemu námorníctvu napríklad bolo ukázané, ako kombinácia dronu S-100 a troch hlavných systémov, vrátane kamery L-3 Wescam MX-10 a radarov SAGE ESM a PicoSAR, môže rozšíriť pokrytie nad horizontom lodí a zvýšiť situačné povedomie.
Počas testov juhoafrickej flotily, vykonávaných pri pobreží Južnej Afriky, bol z paluby hydrografického výskumného plavidla Protea vypustený heliport Schiebel S-100 so systémom SAGE ESM, aby sa demonštrovali schopnosti tohto UAV vykonávať námorné prieskumné a protipirátske úlohy (dve hlavné oblasti záujmu tejto flotily). S cieľom rozšíriť rozsah svojich úloh Schiebel pracuje na rozšírení ponuky palubných systémov dostupných pre S-100. Inteligenčné senzory sú schopné detekovať radary iných plavidiel, a tým identifikovať potenciálne hrozby v okolí. Chris Day, projektový manažér UAV spoločnosti Schiebel, uviedol, že spoločnosť sa zaväzuje ponúkať v tejto oblasti pokročilé možnosti. "Za posledných niekoľko rokov sme prešli niekoľkými radarmi, ale nie sú optimalizované pre morské podmienky, boli navrhnuté pre pevninu a majú ďalšie schopnosti pracovať na mori, ale môže to byť príliš veľký kompromis." Existuje niekoľko spoločností, ktoré vyvíjajú veľmi ľahké a najmodernejšie radary navrhnuté špeciálne pre námorné prostredie. Selex je jedným z nich a naďalej s ním spolupracujeme pri testovaní nových radarov, ktoré nám poskytnú veľmi dlhý dosah a schopnosť súčasne monitorovať mnoho cieľov. “
V júni 2015 sa spoločnosť Schiebel spojila so spoločnosťou IAI ELTA Systems a predviedla na palube heliportu S-100 3D vysokofrekvenčný (3-30 GHz) rádiový zachytávací a geolokačný systém EL / K-7065. Systém EL / K-7065 poskytuje rýchle značenie a identifikáciu vysokofrekvenčných signálov, generuje spoľahlivý zoznam detekovaných elektronických systémov a ich presných súradníc, pričom integrovaná krátkovlnná anténa merajúca iba 300 mm až 500 mm je pre S-100 optimálna. dron. "Realita a problém, s ktorým sa stretávame, je ten, že niektorí jednotlivci alebo skupiny pôsobiace na mori nechcú, aby niekto vedel, o čo ide; Ich lode nemajú radar a často nie sú ani kovové, čo sťažuje ich odhalenie, “hovorí pán Dey. "Preto je jedným zo spôsobov identifikácie hrozieb zachytenie správ." Aj keď majú veľmi primitívne prostriedky na plavbu po mori, stále potrebujú komunikovať, koordinovať sa, takže tieto technológie zachytávania komunikácií a určovania polohy môžu poskytnúť veliteľovi stopu, keď už žiadne iné technológie nefungujú. “Spoločnosť Schiebel nedávno testovala motor S-100 na ťažký vykurovací olej, pretože sa snaží splniť potreby trhu s námornými systémami. Nový motor, prepracovaný komerčný rotačný piestový motor, je navrhnutý tak, aby riešil problém širokého spektra palív v námorných systémoch. Nový motor bude teraz môcť pracovať s palivami JP-5 (F-44), Jet A1 (F-35) a JP-8 (F-34).
Exportná verzia drona AirMule, známej ako Kormorán, je v súčasnej dobe testovaná.
Z kontajnera
Úplne nový prístup zaujal Lockheed Martin, ktorý v rámci vývoja malého námorného UAV vypúšťaného z kontajnera pracuje na rekonfigurovateľnej verzii svojho skladacieho krídla UAV Vector Hawk. Vector Hawk UAV má vzletovú hmotnosť 1,8 kg a zvislý profil 101 mm; jeho konfigurácia sa môže líšiť od systému s pevnými krídlami po vertikálny vzletový systém alebo po tiltrotorový systém, aby vyhovoval rôznym prevádzkovým požiadavkám. Spoločnosť sa domnieva, že tento systém je vhodný ako prenosné riešenie balíka, ktoré zahŕňa lietadlo typu lietadlo pre štandardné a dlhodobé misie, lietadlo so skladacím krídlom, ktoré je možné vypustiť z rúrkového vedenia zo zeme alebo z vody, a vertikálne vzletové a pristávacie vozidlo a nakoniec zariadenie tiltrotorového typu. „To, na čom pracujeme, súvisí s naším úsilím dosiahnuť konzistentnosť. Chceme vozidlo, ktoré má jeden trup, avioniku a riadiace systémy, ale viac možností krídla, aby sa mohlo dynamicky prispôsobiť rôznym typom misií, “povedal Jay McConville, vedúci vývoja obchodu pre bezpilotné systémy v spoločnosti Lockheed Martin."Jednou z týchto konfigurácií krídel je zaťahovacie krídlo, ktoré je skvelé na štart z odpaľovacej rampy."
Dron Vector Hawk môže mať niekoľko konfigurácií
Spustenie kontajnera je zaujímavý spôsob spustenia malých UAV a má potenciál mať veľa aplikácií v námornej oblasti. Výhodou tejto metódy je schopnosť vypustiť vozidlá z rôznych miest s ťažkými podmienkami prostredia. "Vezmite na trh vozidlo z kontajnera, po štarte sa spustí za letu a operátorovi to uľahčí," pokračoval McConville. - Rastie aj počet miest, z ktorých môžete štartovať; Predstavte si spustenie pod vodou alebo zo vzduchu alebo mnoho ďalších scenárov, stačí, aby operátor nastavil postupnosť príkazov na spustenie a systém si sám poradí s podmienkami prostredia v tomto scenári. “Dron Vector Hawk pristáva rovnako ako rozšírený bezpilotný prostriedok Desert Hawk, prudko sa potápa a potom hladko stojí pred zemou alebo v našom prípade vodou. Aby sa znížilo zaťaženie pôsobiace na dron počas pristátia, návrh zabezpečuje jeho rozdelenie na časti; navyše všetky diely majú rezervu vztlaku, a preto je možné ich zdvihnúť z povrchu a znova zostaviť do jedného zariadenia.
Keďže trh s námornými UAV naberá na obrátkach, existujú jasnejšie definované princípy aplikácie týchto systémov. Medzi mnohými výhodami, ktoré sú na trhu s dronmi, námorníci hľadajú systémy, ktoré budú najlepšie vyhovovať ich potrebám a posilnia schopnosti námorných plavidiel a ochránia ich posádky pred nebezpečenstvom.
AirMule UAV spoločnosti Tactical Robotics úspešne dokončila svoj prvý neviazaný let na izraelskom letisku Megido v decembri 2015
Americké vojenské letectvo RQ-4B Clobal Hawk UAV úspešne prešlo v máji 2015 medzistupňom testu
