Letecký námorný dozor, prieskum a zhromažďovanie informácií, ako aj hliadkové misie sa tradične vykonávajú buď špecializovanými viacmotorovými lietadlami dlhého doletu špeciálne navrhnutými na predĺžené lety nad morom, alebo komerčnými platformami upravenými na tieto úlohy. Tieto lietadlá sa spravidla používali na monitorovanie veľkých oblastí morskej hladiny vrátane monitorovania lodnej dopravy a ďalších aktivít na kritických komunikačných trasách a vo výhradných ekonomických zónach (EEZ).
Náklady na získanie a prevádzku platforiem s posádkou však predstavujú pre mnohé krajiny a príslušné letecké a námorné sily neúnosnú záťaž, a preto môžu rôzne štruktúry námornej bezpečnosti čeliť problémom pri systematickom monitorovaní suverénnych vôd z dôvodu nedostatku finančných prostriedkov. a malý počet bojových letov.
Potreba dostupnej alternatívy k námorným prieskumným lietadlám s posádkou nevyhnutne prispieva k rastúcemu záujmu mnohých krajín o pozemné aj námorné bezpilotné letecké systémy (UAS), najmä o tie s veľkými VEZ a spoločnými chránenými hranicami. Ostatné krajiny chcú zároveň mať zabudované senzorové systémy, ktoré by poskytovaním potrebných informácií mohli zvýšiť informovanosť o situácii nasadených civilných a vojenských plavidiel.
Moderné bezpilotné prostriedky, najmä drony so strednou nadmorskou výškou a s vysokou nadmorskou výškou s dlhým letom (kategórie MALE a HALE), sa osvedčili ako prieskumné a útočné platformy na podporu pozemných operácií s takými charakteristikami, ako je veľký dosah, dlhé trvanie misie a schopnosť prenášať zaťaženie cieľového senzora. Aj keď sa od týchto platforiem typu lietadla vyžaduje štart a pristátie na zemi, ich vlastné schopnosti napriek tomu priťahujú námornú komunitu a hľadajú prostriedky na pozorovanie veľkých oblastí.
Na opačnom konci spektra sú menšie bezpilotné prostriedky typu VTOL lietadla, ktoré sa v posledných rokoch taktiež tešia veľkej obľube. Takéto pravidelné sledovacie a prieskumné zariadenie je možné rýchlo spustiť a vrátiť späť, pričom sa na požiadanie zhromažďujú informácie, aby sa zabezpečila prevádzka lodí.
Platformy triedy MALE
Rovnako ako v prípade hliadkovaných lietadiel pobrežného letectva je schopnosť pokryť dlhé vzdialenosti a dlhodobé hliadkovanie dôležitou vlastnosťou viacúčelových bezpilotných lietadiel triedy MALE, ktoré je možné prispôsobiť takýmto úlohám. Vývojári tiež identifikovali ďalšie požadované vlastnosti, vrátane veľkého užitočného zaťaženia, ktoré vám umožní prenášať diaľkové komunikačné systémy aj palubné zariadenia rôznych typov.
Izraelská spoločnosť Elbit Systems propaguje špeciálne nakonfigurovanú verziu svojho Hermes 900 MALE UAV, ktorý prevádzkuje najmenej osem operátorov. Lietadlo, používané hlavne v pozemných sledovacích operáciách, je schopné prijímať cieľové zaťaženia vlastnej konštrukcie aj tretích strán.
Podľa spoločnosti môže Hermes 900 s maximálnou vzletovou hmotnosťou približne 1180 kg a rozpätím krídiel 15 metrov odviezť až 350 kg cieľového vybavenia vrátane 250 kg v 2,5-metrovom vnútornom oddelení. V námornej konfigurácii môže byť lietadlo vybavené špecializovaným námorným sledovacím radarom, automatickým identifikačným systémom a stabilizovaným optoelektronickým / infračerveným senzorovým systémom a elektronickým bojovým a prieskumným vybavením.
Spoločnosť Elbit Systems poznamenala, že jej univerzálna pozemná riadiaca stanica môže ponúkať režim súčasného riadenia dvoch UAV pomocou dvoch redundantných kanálov prenosu údajov. Spoločnosť tvrdí, že to má pozitívny vplyv na využitie systému, šetrí ľudské zdroje a prevádzkové náklady. Dron ťaží aj z integrácie diaľkového komunikačného systému nad horizontom založeného na satelitnom kanáli a integrácie patentovaného námorného automatizovaného riadiaceho systému Elbit System.
Haji Topolanski zo spoločnosti Elbit Systems povedal:
"Napriek tomu, že Hermes 900 štartuje a pristáva iba na zemi, samotné ovládanie UAV a činnosť jeho senzorov je možné integrovať do systému riadenia a riadenia lode." To umožňuje lodiam prijímať prieskumné informácie od UAV v reálnom čase a používať ich podľa vlastného uváženia. “
Od apríla 2019 sa na žiadosť Európskej agentúry pre námornú bezpečnosť používajú na hliadkovanie v námorných oblastiach drony Hermes 900. Prvou krajinou, ktorá využila túto službu, bol Island. Podľa spoločnosti Elbit Systems označili islandské námorné orgány Hermes 900 za východné letisko Egilsstadir, z ktorého môže pokrývať viac ako polovicu VHZ krajiny. Táto jednotka bola tiež upravená tak, aby odolala silnému vetru a ľadu v severnom Atlantiku.
"Je zrejmé, že námorné lietadlo typu UAV, pracujúce z pobrežnej základne a ovládané z pozemnej stanice, by malo mať iný výkon a cieľové zaťaženie ako pozemný pozorovací systém." Potreba rozsiahleho prieskumu predovšetkým diktuje integráciu výkonného viacrežimového radaru so zobrazovaním na detekciu a klasifikáciu objektov na dlhé vzdialenosti a systémy OE / IR s dlhým dosahom s vysokým rozlíšením na pozitívnu identifikáciu a zobrazovanie. “
- vysvetlil Topolanski.
Okrem toho sú do námorných LHC integrované kanály na prenos údajov na priamu viditeľnosť a satelitný kanál na komunikáciu nad horizontom. Skutočnosť, že morský dron niekedy potrebuje zostúpiť na pozitívnu identifikáciu objektov pomocou svojej monitorovacej stanice a letieť pod horizontom rádiových frekvencií, zvyšuje dôležitosť širokopásmového kanála nad horizontom. “
Spoločnosť Israel Aerospace Industries (IAI) medzitým dodala indickej a izraelskej flotile námorné verzie svojho lietadla UON Heron 1 MALE.
Dron Heron 1 vyvinutý jej malatskou divíziou má vzletovú hmotnosť 1 100 kg a užitočné zaťaženie až 250 kg. Jeho štandardným užitočným zaťažením je viacúčelové optické stabilizované užitočné zaťaženie IAI Tamam, ktoré obsahuje kameru s vysokým rozlíšením, infračervenú kameru a laserový ukazovateľ / diaľkomer.
Podľa spoločnosti je lietadlo poháňané štvortaktným motorom Rotax 914 s objemom 1 211 cm3, ktorý otáča dvojlistovou vrtuľou s posunom s variabilným rozstupom a vyvíja až 100 koní. maximálny nepretržitý výkon vo výškach až 4500 metrov. To umožňuje flákanie sa rýchlosťou 60-80 uzlov a dosiahnutie maximálnej rýchlosti až 140 uzlov s trvaním letu až 45 hodín, v závislosti od nosného zaťaženia. Priamy prenosový kanál údajov v mobilnej alebo stacionárnej verzii poskytuje ovládanie v okruhu asi 250 km, aj keď pri inštalácii súpravy satelitnej komunikácie sa dosah zvýši na 1 000 km.
Inžinieri IAI poznamenávajú, že Heron 1 má dve vnútorné nákladné komory s celkovým objemom až 800 litrov - predný a stredný priestor s objemom 155 a 645 litrov.
Vzdialenosť od najnižšieho bodu trupu k zemi je 60 cm, čo umožňuje vybaviť zariadenie vonkajšími cieľovými záťažami, zatiaľ čo palubná generácia energie až 10 kW dáva platforme potenciál modernizácie a tiež umožňuje inštalácia výkonných systémov, napríklad námorného sledovacieho radaru IAI Elta EL. / M-2022U alebo modulárneho prehľadového radaru na prieskum pozemných pohyblivých cieľov EL / M-2055.
Podľa Jane's C4ISR & Mission Systems - Air handbook, EL / M -2022 Marine Surveillance Radar môže sledovať rôzne ciele v rozsahu až 200 námorných míľ. Pri použití v radarovom režime syntézy s inverznou apertúrou je radar schopný zachytiť podozrivé objekty a určiť ich typ.
Námorný Heron 1 môže okrem štandardnej sledovacej stanice a námorného radaru niesť aj elektronické spravodajské systémy, napríklad systémy IAI Elta ELK-7071 alebo ELK-7065. Typický cyklus detekcie a identifikácie podozrivých povrchových predmetov začína detekciou cieľa, po ktorej sa zapnú elektronické prieskumné systémy, aby určili smer a príslušnosť objektu prostredníctvom systému automatickej identifikácie, potom počas následného priblíženia je stanica pre prieskum druhov slúži na vizuálne overenie.
Platformy HALE
„Vrcholom technického myslenia v oblasti námorných bezpilotných lietadiel je prieskumný dron amerického námorníctva MQ-4C Triton kategórie HALE (vysokohorský dlhotrvajúci let), ktorý má byť pripravený na službu v apríli 2021 a bude plný -škálovaná výroba sa začne o dva mesiace neskôr. “
Dron MQ-4C Triton vyvinutý spoločnosťou Northrop Grumman má dĺžku 14,5 metra a rozpätie krídel 39,9 metra, deklarovaný dosah 2 000 námorných míľ a dobu letu až 24 hodín. Dron bol vyvinutý na základe námornej verzie bezpilotného lietadla Block 30 RCMN amerického letectva RQ-4 Global Hawk v rámci programu Demonštrátor širokopásmového námorného sledovania s cieľom poskytnúť flotile nepretržité monitorovanie morských oblastí.
Aj keď je základný dizajn MQ-4C veľmi podobný modelu RQ-4B, stále obsahuje významné úpravy zamerané na optimalizáciu výkonu pre dlhodobé povrchové misie. Lietadlo bude mať napríklad k dispozícii aktívnu kontrolu ťažiska palivového systému, vylepšený anténny radom so zvýšenou pevnosťou a zlepšenou aerodynamikou, systém nasávania vzduchu proti námraze a tiež zosilnenú konštrukciu krídla s ochranou proti nárazom vzduchu, vstup do krupobitia a vtákov, ochrana pred bleskom a zosilnený trup na zvýšenie vnútornej cieľovej záťaže … Tieto vylepšenia spoločne umožňujú UAV MQ-4C v prípade potreby zostupovať a stúpať, čo je nevyhnutné na kontrolu lodí a iných predmetov na mori.
Pod trupom je nainštalovaný hlavný námorný vyhľadávací radar AN / ZPY-3 pásma X s aktívnym fázovým anténnym poľom, v ktorom je elektronické skenovanie kombinované s mechanickým otáčaním o 360 ° v azimute. Northrop Grumman hovorí, že trvanie letu MQ-4C a polomer pokrytia senzora ZPY-3 umožňuje MQ-4C skúmať viac ako 2,7 milióna štvorcových stôp za jeden let. míle. Radar dopĺňa senzorová stanica Raytheon AN / DAS-3 MTS-B, ktorá poskytuje obraz vo dne / v noci a video vo vysokom rozlíšení s automatickým sledovaním cieľa, ako aj elektronický prieskumný systém AN / ZLQ-1 od spoločnosti Sierra Nevada Corporation..
Kým je dron stále vo vývoji, austrálska vláda sa zaviazala kúpiť dve platformy MQ-4C pre tamojšie vojenské letectvo na projekte Air 7000 Phase IB. Očakáva sa, že prvé lietadlo vstúpi do letectva v polovici roku 2023. Do konca roku 2025 je plánovaný nákup šiestich platforiem v hodnote 5 miliárd dolárov na leteckej základni v Edinburghu v južnej Austrálii.
Americká vláda taktiež schválila predaj štyroch dronov MQ-4C Nemecku v apríli 2018 za 2,5 miliardy dolárov. Lietadlo s miestnym označením Pegasus (perzistentný nemecký výsadkový dozorný systém) musí byť upravené v súlade s národnými požiadavkami.
Lodná TANK
Drony poháňané loďou alebo na palube priťahovali v posledných rokoch veľkú pozornosť armády. Zvlášť pozoruhodné sú známe komplexy, napríklad lietadlo typu ScanEagle vyvinuté spoločnosťou Boeing-lnsitu a helikoptéra typu Fire Scout od Northrop Grumman, nasadená americkým námorníctvom. Skupina Boeing-lnsitu zároveň dodala námornému zboru okrídlené vozidlo Integrator pod označením RQ-21A Blackjack.
Pri existujúcom nedostatku priestoru na palubách väčšiny moderných lodí sa záujem o LHC s vertikálnym vzletom a pristátím zjavne zvyšuje iba v iných flotilách. Švajčiarska spoločnosť UMS Skeldar sa napríklad snaží zopakovať svoj nedávny úspech svojim najnovším rotorovým lietadlom V-200B, ktoré kúpila kanadská a nemecká flotila.
Najnovšia platforma spoločnosti, V-200 Block 20, so vzletovou hmotnosťou 235 kg, má 4-metrový trup, ktorý je s najväčšou pravdepodobnosťou vyrobený z uhlíkových vlákien, titánu a hliníka; je vybavený dvojlistou vrtuľou s priemerom 4, 6 metra, ventrálnym priestorom a nezaťahovacím podvozkom pre dve lyže. Dron UMS Skeldar má maximálnu rýchlosť 150 km / h a obslužný strop 3 000 metrov.
Vylepšenia systému riadenia motora a paliva znížili hmotnosť o 10 kg v porovnaní s predchádzajúcim modelom V-200B, pričom predĺžili čas letu na 5,5 hodiny s cieľovým zaťažením 45 kg a viac znížením času stráveného vo vzduchu. Medzi ďalšie vylepšenia patrí nové dátové prepojenie, aktualizácia elektrickej konfigurácie vozidla a systém ôsmich kamier na vizuálnu detekciu a meranie vzdialenosti, ktorý dokáže sledovať ciele až do vzdialenosti 20 míľ v každom smere. Môže byť tiež vybavený fázovanými anténami, ktoré operátorovi umožňujú prenášať obrázky v reálnom čase.
V-200, povedal hovorca UMS Skeldar, „obsahuje ťažký palivový motor Hirth Engines, ktorý môže pracovať s palivami Jet A-1, JP-5 a JP-8, čo je jedna z hlavných výhod pre námorný priemysel“.
„Konfigurácia dvojtaktného motora tiež poskytuje dlhý stredný cieľ a pridanú záruku pristátia a vzletu v prostredí, kde sú konvenčné palivá zakázané, čo všetko je pre námornú prevádzku veľmi dôležité.“
Podľa neho platforma V-200 vyžaduje menej materiálno-technickej údržby a má funkčnú flexibilitu porovnateľnú s inými možnosťami typu lietadiel a vrtuľníkov v rovnakej hmotnostnej kategórii. "V-200 UAV je kompatibilný so štandardom STANAG-4586, ktorý predbežne kvalifikuje UAC na vojenské použitie a integráciu s inými systémami," dodal. "Dobre sme premýšľali aj o jednoduchej integrácii s rôznymi systémami riadenia bitiek, vrátane námorného bojového systému Saab 9LV, ktorý poskytuje veliteľské a riadiace schopnosti pre pobrežné platformy všetkých veľkostí, od bojových člnov a hliadkových plavidiel až po fregaty a lietadlové lode."
Rakúska spoločnosť Schiebel medzitým vyvinula helikoptérový typ Camcopter S-100 UHC, ktorý je vybavený dvojlistou vrtuľou s priemerom 3,4 metra a má efektívny trup z uhlíkových vlákien s rozmermi 3, 11x1, 24x1, 12 m (dĺžka, šírka, výška).
Zariadenie s maximálnou vzletovou hmotnosťou 200 kg unesie až 50 kg nákladu spolu s 50 kg paliva. Rotačný motor vám umožní letieť rýchlosťou až 102 km / h s praktickým stropom 5500 km. S užitočnou hmotnosťou 34 kg trvá let 6 hodín, ale s inštaláciou externej palivovej nádrže sa zvýši na 10 hodín.
Podľa Schiebela k typickému užitočnému zaťaženiu námorného sledovania patrí optoelektronická stanica Harris Wescam L3, kamera Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch na skenovanie veľkých plôch a detekciu malých predmetov a prijímač automatického rozpoznávania.
"Platforma S-100 je ideálna pre offshore prostredia vďaka svojej minimálnej logistike a veľkosti," uviedol hovorca spoločnosti. "Jeho kompaktné rozmery a nízka hmotnosť znamená, že s ním možno ľahko manévrovať, skladovať a vykonávať servis v lodných hangároch … typický hangár s fregatami môže pojať až päť bezpilotných lietadiel S-100 spolu s konvenčnou veľkou helikoptérou s posádkou." Platforma bola tiež integrovaná s 35 rôznymi druhmi lodí, ktoré nalietali viac ako 50 000 letových hodín.
Vrtulník Camcopter S-100 bol zakúpený v rámci programu Australian Navy Minor Project 1942, ktorý je zameraný na splnenie potrieb flotily krajiny na prechodný lodný UHC. Ďalej sa podľa samostatného programu vyberie vhodný UAV na integráciu s 12 pobrežnými hliadkovými loďami, z ktorých prvé dve sa stavajú v lodeniciach ASC. Potom bude vybraný iný typ UAV, ktorý vybaví deväť fregát projektu Hunter, ktoré budú postavené pre austrálske námorníctvo.
Spoločnosť Schiebel v novembri 2015 oznámila, že dokončila testovanie ťažkého palivového motora pre vrtuľník Camcopter S-100. Úprava pohonného systému S-100 na základe komerčného rotačného piestového motora viedla k zníženiu hmotnosti v dôsledku modernizácie výfukového systému, novej riadiacej jednotky motora a nových batérií. Motor umožňuje S-100 používať palivo JP-5, ktoré má vyšší bod vzplanutia ako letecký benzín.
Spoločnosť modernizuje platformu S-100 predovšetkým s ohľadom na interakciu (interakciu) platforiem s posádkou a neobývaných platforiem a dodávku v poslednej sekcii. V apríli 2018 bolo oznámené, že spolupracuje s helikoptérami Airbus na spoločnej demonštrácii, ktorá sa týka vrtuľníka s posádkou H145 a bezpilotného lietadla S-100. Podľa Schiebela bola na palube H-145 nainštalovaná pozemná riadiaca stanica pre dron, čo umožňuje dosiahnuť interoperabilitu úrovne 5 prenosom úplného riadenia dronu na operátora na palube vrtuľníka vrátane štartu a návratu.
Nové cieľové záťaže
Nové cieľové záťaže pre UAV rozširujú rozsah úloh námorných UAV a presahujú prieskumné a pozorovacie operácie. L3 Harris napríklad vyvíja systém SDS (Sonobuoy Dispenser System), ktorý je určený na rýchle využitie rôznych typov lietadiel na protiponorkové misie.
SDS využíva skúsenosti s vytváraním pneumatických systémov SRL (Sonobuoy Rotary Launch) a SSL (Sonobuoy Single Launch) pre viacúčelové protiponorkové a protilodné hliadkové lietadlo spoločnosti Lockheed Martin P-8A Poseidon.
SDS je založený na modulárnej odpaľovacej trubici (MLT), ktorú spoločnosť opisuje ako „samostatnú štartovaciu stanicu na vypustenie jednej bóje veľkosti A zo štandardného odpaľovacej nádoby LAU-126 / A“. Spoločnosť tiež vyvinula modernizačnú tandemovú štartovaciu súpravu, ktorá umožňuje kontajneru LAU-126 / A veľkosti A prijímať bóje dvoch veľkostí F alebo G.
MLT je externý nabíjací systém s otočným bajonetovým zámkom na pripevnenie bóje s vlastnou hmotnosťou približne 4,5 kg. Je vybavený senzorom prítomnosti bóje, ktorý zaisťuje spoľahlivé zachytenie a spustenie; bóje sa vysúvajú pod zaťažovacím tlakom v systéme od 70 do 105 kg / cm2.
Podľa L3 Harris môže systém SDS pozostávať z ľubovoľného počtu koľajníc MLT, pneumatického spúšťača so zemným nábojom a elektronickej riadiacej jednotky s univerzálnym rozhraním typu 1/2 navrchu rozhrania MIL-STD-1760. Všetky tieto komponenty je možné integrovať do vyhradeného externého kontajnera.
Spoločnosť vidí vo svete rastúci záujem o UAV o diaľkové a dlhodobé námorné hliadky ako o cenovo dostupnú náhradu drahých hliadkových lietadiel, napríklad lietadiel P-8A. Berú však na vedomie potenciálne obmedzenia koncepcie SDS vzhľadom na to, že protiponorkové lietadlá, ako sú R-3 a R-8A, môžu niesť 87 a 126 bójí.
"Na rozdiel od lietadla s posádkou nie je možné načítať systém SDS za letu, takže v ideálnom prípade vidíme mnoho bezpilotných lietadiel vybavených SDS, ktoré pracujú spoločne v skupinách alebo kŕdľoch a vytvárajú prijateľné riešenie z dostatočného počtu sonarových bójí."
Spoločnosť Uttra Electronics vyvíja aj vlastný koncept zhadzovacieho stroja SMP (Sonobuoy Mission Pod), ktorý ponúka pre bezpilotné a pilotované lietadlá.
Podľa spoločnosti môže byť SMP namontovaný na externý závesný bod MIL-STD-2088, ktorý by umožnil prestavbu existujúcich platforiem na protiponorkové misie. Systém SMP môže pojať 25 až 63 bójí vo veľkostiach G a F na umiestnenie malých a veľkých platforiem.
Systém je navrhnutý tak, aby fungoval vo výškach do 10 km pri letových rýchlostiach do 150 uzlov. Môže vypúšťať bóje v 2,5-sekundových intervaloch a je kompatibilný s niekoľkými modelmi ultra elektronických bójí vrátane ALFEA (Active Low Frequency Electro-Acoustic) a HIDAR (High-Instantaneous-Dynamic-Range) a mini-HIDAR.
Napriek tomu, že pozemné LHC sú v dnešnej dobe celkom bežné, používanie takýchto systémov v námornej sfére sa dnes deje v menšom rozsahu. Zdá sa však, že situácia sa postupne mení, pretože flotily, pobrežná stráž a ďalšie štruktúry námornej bezpečnosti stále viac chápu, ako efektívne drony spoločnosti MALE a HALE môžu dopĺňať platformy s posádkou v rámci námorných hliadok a iných operácií, alebo, ak je to možné, byť použité ako samostatné fondy..
Rastie záujem o zavedené kapacity leteckých hliadok pre námorné plavidlá, ale je potrebné vyriešiť niekoľko výziev. Napríklad na menších lodiach nie je na palube dostatok miesta, použitie takýchto lietadiel v spojení s helikoptérami s posádkou je spravidla obmedzené na situáciu „buď - alebo“, keď je potrebné proces naštartovania a obnovy starostlivo načasovať a dohodnúť v rozkaz, aby drony zostali vo vzduchu dlhšie, ako je potrebné, kým čakajú na uvoľnenie paluby. Je tiež ťažké obnoviť poškodené plošiny, keď je paluba zaneprázdnená a nemôže byť vyprázdnená kvôli núdzovej situácii.
