Беспилотные летательные аппараты

В предлагаемом Вашему внима­нию обзоре рассматривается история создания отечественных ударных, мишенных, разведывательных и многоцелевых беспилотных идистан- ционно-пилотируемых летательных аппаратов с аэродинамическими принципами создания подъемной силы в режиме свободного крей­серского полета, которые подпадают под современную формулировку терминов “беспилотныйлетательный аппарат” и “дистанционно-пилоти­руемый летательный аппарат”.

Согласно определению энцикло­педии “Авиация": беспилотный лета­тельный аппарат (БЛ А) — летательный аппарат без экипажа на его борту, предназначенный для управляемых и неуправляемых полетов. По назна­чению БЛА могут быть научно- исследовательскими, народно-хозяй­ственными, спортивными и военными. Управление БЛА осуществляется с помощью бортовых программных устройств или дистанционно по специ­альным каналам связи. В последнем случае БЛА называется "дистан­ционно-пилотируемым летательным аппаратом".

К дистанционно пилотируемым летательным аппаратам (ДПЛА) относятся летательные аппараты, управляемые человеком, находя­щимся на пункте управления. По назначению ДПЛА подразделяются на разведывательные, ударные, истре­бительные, радиоэлектронного проти­водействия, ретрансляционные и др.

Классификационно БЛА и ДПЛА различаются размерами (взлетной массой), местом (носителем) и спо­собом старта; могут быть одно — или многоразовыми по кратности при­менения.

В предлагаемом обзоре отечест­венных разработок рассматриваются и беспилотные, и дистанционно­пилотируемые летательные аппараты. Целесообразность совместного рас­смотрения этих типов летательных аппаратов обусловлена тем, что они используются для решения одних и тех же задач, в некоторых случаях один и тот же летательный аппарат может использоваться как БЛА на основном этапе полета, а на взлетно — посадочных режимах — как ДПЛА.

Формально под терминами БЛА и ДПЛА можно рассматривать ракеты всех классов, управляемые бомбы и т. п. Буксируемые за самолетом бес­пилотные грузовые планеры-при­цепы; аэростаты (заграждения, раз­ведывательные — артиллерийские корректировщики, ретрансляторы, носители РЛС), змейковые лета­тельные аппараты и буксируемые автожиры также можно рассмат­ривать как БЛА или ДПЛА, т. к. по крайней мере один из параметров — высота их “полета”, постоянно кор­ректируется наземным расчетом за счет выпуска и выборки привязного троса или автоматически регули­руется автономной системой управ­ления летательного аппарата.

Беспилотные летательные аппа­раты после запуска с наземной (корабельной) пусковой установки или с самолета-носителя летят по заранее заданной программе. Выдер­живание заданного курса обеспе­чивается с помощью простых элект­ронных зайоминающих устройств, автопилота, возможно применение бортовых систем астроориентации или счисление координат по радио­маякам. По завершении полета ап­парат возвращается в заданный район для посадки с помощью парашюта или других простых средств (посадка на корпус или посадочную лыжу, наведение аппарата на сеть аэро­финишера и т. п.). В процессе полета на аппарат с наземного командного пункта может передаваться ограни­ченное число команд для изменения программы полета, на самолик­видацию, на коррекцию курса, вы­полнение последовательности поса­дочных операций.

Уровень развития техники уже в конце 1950-х — начале 1960-х годов позволил йспользовать на БЛА различных типов системы управления с замкнутым контуром (т. е. в составе наземного пункта управления, бор­товой автоматики, бортовой приемо­передающей аппаратуры), которые обеспечивали выдерживание задан­ной траектории, включение датчиков и бортовых систем, срабатывание посадочных устройств.

Дистанционно-пилотируемые ле­тательные аппараты оборудуются системой управления с открытым контуром и аппаратурой двусто­ронней линии передачи данных, управляются в реальном масштабе времени с наземного (воздушного) пункта управления. Вся информация о пространственной ориентации аппарата и его местоположении, работе двигателя, параметрах полета передается на пункт управления. Применение ДПЛА требует предвари­тельного планирования операций.

На разных этапах развития тех­ники для определения местополо­жения аппарата в полете исполь­зовались системы радиомаяков, радиолокационные станции, в пос­леднее время используются системы спутниковой навигации, что опре­деляет состав бортовой аппаратуры и оборудования наземного пункта управления, а так же комплектацию комплекса в целом. Как и для радио­локационного наблюдения, так и для радиосвязис ДПЛА на загоризонтной дальности необходим ретранслятор, размещенный на специально дообору­дованном самолете или на ДПЛА — ретрансляторе.

С учетом насыщения современной армии различным и средствам и радио­электронной борьбы слабым звеном в концепции боевого использования ДПЛА (для проведения точного бомбометания, перехвата самолетов противника, передачи разведданных в реальном масштабе времени) счи­тается проблема создания помехо­защищенных радиолиний связи с наземным пунктом управления.

Главные задачи, которые должны решать боевые беспилотные аппараты на современном этапе, по взглядам зарубежных военных экспертов — проведение тактической и стра­тегической разведки, выдача целе­указаний и проведение корректировки огня, оценка результатов артобстрела и бомбардировок позиций против­ника, ретрансляция сигналов управ­ления и радиоэлектронное противо­действие, патрулирование с датчи­ками для регистрации химической, биологической ирадиациоиной обста­новки и т. п.

БЛА и ДПЛА являются эффектив­ным средством для поражения, отвле­чения илиподавления средствами РЭБ систем ПВО противника. Эффек­тивность ПВО снижается вследствие раскрытия боевых позиций и пара­метров излучения РЛС обнаружения и станций наведения ракет, расхода боезапаса на уничтожение беспи­лотных аппаратов… Для выполнения этих операций требуются БЛА либо повышенной живучести, либо одно­разового применения и, соответ­ственно, минимальной стоимости. В некоторых источниках вводится термин “повторно используемые аппараты одноразового применения”. Применение таких аппаратов будет оправдано при выполнении даже одного успешного полета, при благо­приятных исходах многие из них могут совершить до десяти и более полетов.

Зарубежные военные эксперты считают, что наиболее эффективно применение ДПЛА для наблюдения за целями в насыщенной средствами ПВО прифронтовой полосе (до 50 км за линией фронта), где потери обыч­ной пилотируемой авиации могут быть значительными.

В настоящее время вопросы жи­вучести пилотируемых самолетов в боевых условиях стали исключитель­но важными. Возможности средств ПВО растут гораздо быстрее, чем эф­фективность средств противодейст­вия. В боевых условиях ДПЛА менее уязвим, чем больший по размерам самолет. Малоразмерные ДПЛА имеют более слабые радиолокаци­онные, ИК, визуальные и акустические демаскирующие признаки, чем са­молет, предназначенный для вы­полнения аналогичных задач. Эти качества ДПЛА в сочетании с воз­можностью их массового применения могут позволить выполнить крайне необходимые операци и, сопряженные с риском больших потерь.

Возможно, в скором времен^ станет невыгодно проектировать систему спасения для ряда ДПЛА, целесообразнее будет перейти на одноразовые конструкции. С другой стороны имеется тенденция к увеличе­нию ресурса (возможного числа ис­пользования) беспилотных летатель­ных аппаратов — это, прежде всего, относится к аппаратам комплексов разведки и мишеням — имитаторам вы­сокоточных систем вооружения и ма­неврирующих воздушных целей, осна­щенным оборудованием для поста­новки помех и регистрации промаха.

Созданные к настоящему времени и проектируемые системы управлен ия позволяют одному оператору управ­лять одновременно несколькими ДПЛА, обеспечивают возможность обучения операторов без пуска ДПЛА, имитируют реальные боевые условия.

Предлагаемый обзор отечест­венных БЛА и ДПЛА искусственно ограничен — рассматриваются аппа­раты разл ичного назначен ия, несущие полезную нагрузку и управляемые на дальности, превышающей прямую видимость аппарата оператором сис­темы управления (это “ограничение” снято только для студенческих разра­боток). Имеется еще немало направ­лений создания и использования беспилотных аппаратов.

Различными КБ и моделистами высочайшего класса неоднократно создавались точные копии самолетов и вертолетов различных лет выпуска и фирм производителей для нужд киностудий. Как правило, эти ДПЛА использовались только для имитации полноразмерного оригинала при проведении комбинированных съемок и “жизнь” их определялась дли­тельностью съемок и сюжетом.

В последнее время за рубежом и в нескольких организациях России успешно ведется разработка дистан­ционно-пилотируемых парашютных систем, обеспечивающих доставку десантируемых грузов (и людей) с высокой точностью на заданную площадку. Проработан вариант ракеты-носителя “Энергия-М” со сбрасываемыми блоками первой ступени, представляющими собой крылатые беспилотные аппараты (рассматривалось несколько вариан­тов), автоматически возвращающиеся к месту старта.

История развития управляемых ракет различных классов, экспери­ментальных беспилотных аппаратов, разработанных по программе соз­дания воздушно-космических аппа­ратов, для отработки аэродинамичес­ких схем, конструкции тепловой защиты, двигательных установок и ряда других вопросов требует отдель­ного рассмотрения.

Создание экспериментальных летательных аппаратов — масштабных аналогов, предназначенныхдля иссле­дований особых режимов полета в натурных условиях и аэродина­мических характеристик перспектив­ных летательных аппаратов (само­летов, экранопланов, вертолетов, ракет) и их история, также выходят за рамки данной публикации.

Предлагаемая читателю книга — попытка описать историю создания только одного из направлений тех­ники, только в одной стране — оте­чественных беспилотнь№летательных аппаратов различного назначения.

Стремление любого государства достичь превосходства над против­ником, уменьшить собственные по­тери и избежать при этом экстре­мальных ситуаций во все времена находило отражение в развитии технических средств нападения и обороны.

Развитие электрических машин и радио открыло новые возможности по созданию разнообразных моделей и систем вооружения, действующих по указанию человека, но без его непосредственного присутствия на борту. Корабли и катера, паровозы и