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