БПЛА Battlefield США - Battlefield UAVs of the United States

Полезность БПЛА за воздушная разведка был продемонстрирован Соединенным Штатам в война во Вьетнаме. В то же время были предприняты первые шаги по их использованию в активных боях на море и на суше, но беспилотные летательные аппараты поля боя не вступили в свои права до 1980-х годов.

История

БПЛА, такие как Northrop Falconer, разрабатывались для разведки поля боя, начиная с 1950-х годов, но эти машины практически не использовались в боевых условиях. Израильтяне впервые применили боевые БЛА в начале 1980-х годов во время их операций в южных Ливан. Очень немногие из используемых ими технологий были совершенно новыми, но израильтяне, наконец, достигли правильной формулы оперативного успеха, используя свои боевые БПЛА для уничтожения. Сирийский ракета земля-воздух сайтов и помощь в других боевых действиях.

После успехов на юге Ливана международный интерес к БПЛА на поле боя значительно вырос. В течение 1980-х годов все крупные военные державы и многие второстепенные державы приобрели возможности БПЛА на поле боя и продолжают расширять эти возможности. Эти БПЛА поля боя делятся на две большие категории, которые для удобства можно обозначить как БПЛА «боевого наблюдения» и «тактического разведчика».

Боевой разведывательный БПЛА

Функция БПЛА боевого наблюдения заключается в наблюдении за событиями на поле боя в режиме реального времени, на орбите над зоной боя и передаче разведданных на наземную станцию управления. Обычно они приводятся в движение небольшими роторными или двухтактными поршневыми двигателями типа «цепная пила».

Ими руководит автопилот система с RC резервный. Автопилот управляет самолетом из комплектов путевые точки запрограммирован перед взлетом. План полета настраивается путем отображения карты на рабочей станции, нажатия на желаемые координаты карты с помощью мыши или непосредственно на сенсорном экране, а затем загрузки плана полета в БПЛА. Навигация часто проверяется GPS -INS навигационная система. Тем не менее, БПЛА для боевого наблюдения обычно используют автопилот, чтобы добраться до рабочей зоны, а затем самолет работает по радио для поиска целей. Необходимость оставаться в радиусе действия радиосвязи ограничивает дальность действия БПЛА для ведения боевого наблюдения. Поле зрения передатчика. Обычно это определяющий фактор в характеристиках «дальности» для таких БПЛА. По этой причине «выносливость» является более полезным параметром, чем «диапазон».

Датчики БПЛА обычно размещаются в башне под самолетом и почти всегда оснащены датчиками изображения день-ночь. Башня может также включать лазерный целеуказатель чтобы позволить БПЛА отмечать цели для умного оружия. Другие специализированные полезные нагрузки, такие как SIGINT пакеты, или новый облегченный радар с синтезированной апертурой (SAR) датчики с возможностью получения всепогодных изображений также сейчас используются.

У более крупных БПЛА боевого наблюдения есть шасси, обычно фиксированное, и они могут взлетать и приземляться на неулучшенной взлетно-посадочной полосе с фиксирующий крюк зацепить трос на короткие посадки. Такие БПЛА также могут быть запущены RATO бустер, и восстановлен парашют, парасейл или полет в сеть. БПЛА меньшего размера для ведения боевого наблюдения можно запускать с помощью пневматической, гидравлической или электрической катапульты, а самые маленькие - с помощью катапульты с эластичной тарзанкой.

Тактический разведывательный БПЛА

Тактический разведывательный БПЛА обычно больше по размеру, с реактивным двигателем, с большей дальностью и большей скоростью. Как и у боевого БПЛА наблюдения, у него есть автопилот с резервным радиоуправлением, но он больше полагается на автопилот, чем на радиоуправление, поскольку его основная задача - пролететь над заранее обозначенными целями вне прямой видимости, сделать снимки и вернуться домой. . Тактический разведывательный БПЛА обычно не слоняется над полем боя, и разведка в реальном времени менее важна.

Тактический разведывательный БПЛА обычно несет на себе камеры дневной и ночной разведки, а не сенсорную турель, хотя SAR также может нести. Обычно они запускаются ускорителем RATO и восстанавливаются с парашютом, хотя их можно запускать и с самолетов.

Граница между боевыми и тактическими разведывательными БПЛА, а также между ними и другими классами БПЛА нечеткая. Некоторые типы БПЛА могут использоваться в обеих миссиях. Различие между боевым разведывательным БПЛА и некоторыми видами «выносливых» БПЛА, обсуждаемых ниже, а также между тактическим разведывательным и стратегическим разведывательным БПЛА, как обсуждалось ранее, также очень тонкое.

Также существует множество вариаций по темам. Меньшие по размеру БПЛА для ведения боевого наблюдения, размером с крупную модель RC для любителей и используемые для поддержки вооруженных сил на уровне бригады или батальона, иногда называют «мини-БЛА», а их низкая стоимость делает их особенно подходящими для «расходных материалов». "миссии. Такие одноразовые миссии могут включать в себя доставку полезного груза глушителя в операционную зону противника для нарушения работы радара и связи или даже оснащение радиолокационной ГСН и боеголовкой для атаки вражеских радаров. Такой «ударный дрон» или «беспилотный летательный аппарат» теперь становится трудно отличить логически от крылатой ракеты.

Дроны-вертолеты DASH / SEAMOS

Первый боевой боевой БПЛА, разработанный американскими военными, предназначался для противолодочной войны (ASW). В начале 1960-х годов ВМС США получили небольшой «дрон-противолодочный вертолет» (DASH). Гиродин QH-50 которые могли взлетать с фрегата или эсминца, чтобы нести самонаводящиеся торпеды или глубинные ядерные бомбы для атак на подводные лодки противника, находящиеся вне зоны досягаемости другого оружия корабля. Это было относительно простое требование, включающее четко определенную миссию в боевой обстановке, где, по-видимому, никто обычно не стрелял бы в дрон, и это казалось достижимым с помощью технологий того времени.

Компания Gyrodyne из Лонг-Айленд, Нью-Йорк, был заключен контракт на создание DASH, и основывался на конструкции одноместного вертолета, который компания уже разработала, "YRON-1". Первоначальный демонстрационный прототип DASH, получивший обозначение «DSN-1», использовал четырехпоршневой двигатель Porsche мощностью 54 кВт (72 л.с.), было построено девять таких прототипов. Первые полеты состоялись летом 1961 года, сначала с пилотом на борту, а затем в августе 1961 года был совершен беспилотный полет на вертолете.

Опытный образец второго поколения «ДСН-2» был оснащен двумя Порше двигатели по 64,5 кВт (86,5 л.с.) каждый. Было построено три таких беспилотника, что привело к производству DASH, «DSN-3», который был оснащен Боинг Т50-БО-8А турбовальный двигатель мощностью 225 кВт (300 л.с.). Первый полет ДСН-3 был также летом 1961 года.

В 1962 году военные службы США приняли общую схему обозначения самолетов, а варианты DASH получили новые обозначения. DSN-1 стал «QH-50A», DSN-2 стал «QH-50B», а DSN-3 стал «QH-50C». Общая конфигурация всех трех вариантов прототипа DASH была схожей, хотя QH-50C был увеличен в масштабе, с пустым весом почти вдвое больше, чем у QH-50A. QH-50C была уродливой маленькой машиной, напоминавшей насекомое. Он имел раму, сделанную из стальных труб, с прямым доступом ко всему оборудованию, и стоял на сдвоенных салазках с одной или двумя самонаводящимися торпедами или глубинными ядерными бомбами, несенными между ними. Он имел соосную роторную систему и опускающийся перевернутый V-образный хвост.

QH-50C имел высоту 2,96 метра (9 футов 9 дюймов), диаметр ротора 6,1 метра (20 футов) и вес пустого 500 кг (1100 фунтов). Он управлялся исключительно с помощью радиоуправления и не имел ни датчиков, ни возможности автономной навигации. Боевой радиус составлял скромные 54 километра (34 мили), что было достаточно для его миссии. Большая дальность не была бы очень полезной, поскольку DASH летал на малой высоте и использовал линию связи в пределах прямой видимости, ограничивая ее дальность в любом случае.

Первоначально ВМС США заказали 900 самолетов QH-50C, но у этого типа были проблемы с надежностью, и четверть от первой партии из 100 были потеряны в результате аварий. Заказ был сокращен до немногим более 500, при этом конечным продуктом стал вариант QH-50D с форсированным двигателем мощностью 274 кВт (365 л.с.), роторами из стекловолокна и увеличенным запасом топлива. Японские морские силы самообороны также закупили небольшую партию из 16 DASH в 1968 году.

Карьера DASH была ничем не примечательна, но это был один из первых дронов, когда-либо использовавшихся в строго тактической среде, и указывал путь в будущее. Небольшому количеству DASH, по-видимому, было предоставлено разведывательное оборудование и они использовались для военно-морского наблюдения за Тонкинским заливом в 1966 году в рамках проекта под кодовым названием SNOOPY.

В начале 1970-х годов ВВС оценили QH-50D для программы испытаний боевых дронов под кодовым названием NITE GAZELLE. NITE GAZELLE, по-видимому, экспериментировала с использованием дронов для сбрасывания бомб и пулеметов, но детали неясны, как и сообщения о том, что DASH использовался в других оценках в качестве платформы противодействия.

В 1980-х годах корпорация Aerodyne попыталась продать обновленную версию DASH, получившую обозначение «CH-84 Pegasus», с турбовальным двигателем Allison 250-C20F и обновленной электроникой. Хотя кажется, что Pegasus не имел успеха, DASH был воскрешен во второй раз в 1990-х годах немецкой компанией Dornier, которая теперь является частью Даймлер Крайслер для морского БПЛА "SEAMOS".

SEAMOS

SEAMOS многим обязан DASH, и фактически модифицированный QH-50D использовался в качестве прототипа демонстратора SEAMOS. Как и оригинальный DASH, SEAMOS был коаксиальный ротор беспилотный вертолет с двумя посадочными полозьями, хотя неудивительно, что это была более совершенная система и, в частности, даже имел настоящий фюзеляж. SEAMOS был оснащен Эллисон 250 -Турбовальный двигатель C20W мощностью 315 кВт (420 л.с.).

Летные испытания SEAMOS были проведены с демонстратором технологии в 1991 году, что привело к заключению контракта на производство в 1996 году и летным испытаниям настоящего прототипа в 1999 году. Введение услуги ожидалось в 2005 году, но программа была отменена в начале 2003 года, поскольку SEAMOS была признана " чрезмерно продуманный и слишком дорогой ". Правительство Германии направило запрос на готовое решение, разумно указав спецификации, соответствующие машине, которую они могли себе позволить. В EADS Орка-1200, обсуждаемый позже, является главным кандидатом.

EXDRONE

Во время войны в Персидском заливе морские пехотинцы США также использовали около 60 дешевых полевых боевых мини-БЛА BQM-174 Exdrone (Expendable Drone), которые были оснащены простыми телекамерами для разведки поля боя.

Exdrone был построен BAI Aerosystems из Мэриленд. В основном он был сделан из пенопласта, пробкового дерева и пластика и приводился в движение двигателем бензопилы. Это была «симметричная дельта», что означало, что не имело значения, летел ли он вверх ногами, позволяя при необходимости обеспечивать некоторую защиту своей полезной нагрузки. Более поздняя версия была BQM-147 Дракон.

Смелый 200

Пока армия барахталась с Aquila, ВВС переживали собственные трудности с концепцией тактического БПЛА. Начиная с середины 1970-х годов, Лаборатория динамики полета ВВС США в сотрудничестве с Теледайном Райаном разработала тактический БЛА с поршневым двигателем, получивший название «Телеплан XBQM-26». Всего было построено 23 автомобиля в 13 различных конфигурациях. Неясно, было ли когда-либо намерение принять XBQM-26 для оперативной службы, поскольку программа имела сильно экспериментальный оттенок с различными конфигурациями, используемыми для оценки широкого диапазона возможностей для тактических операций с БПЛА. Программа завершилась в середине 1980-х годов.

Тем не менее, ВВС действительно провели программу по приобретению оперативного тактического БПЛА «Боинг Роботизированный летательный аппарат (BRAVE) 200». BRAVE 200 предназначался для использования в качестве противорадиолокационного ударного дрона, платформы для постановки помех или для других одноразовых боевых задач. BRAVE 200 был изящной маленькой уткой с размахом 2,57 метра (8 футов 5 дюймов), длиной 2,12 метра (6 футов 11 дюймов) и стартовой массой 120 килограммов (260 фунтов). Он был оснащен двухтактным двухцилиндровым двигателем мощностью 21 кВт (28 л.с.) с толкающим винтом. У BRAVE 200 была интересная схема запуска: 15 БПЛА размещались в транспортном «ящике». Дрон вытолкнули из ячейки в ящике на руке, а затем запустили ракетой-носителем RATO. Его поднимали с парашютом, если миссия позволяла его поднять.

Работа над BRAVE 200 началась в 1983 году, когда компания получила контракт USAF на разработку противорадиолокационного ударного беспилотника под обозначением «YCQM-121A Pave Tiger». В 1983 и 1984 годах было выпущено 14 прототипов, но программа была отменена в конце 1984 года.

Его не отменили. В 1987 году ВВС США заключили с компанией Boeing контракт на разработку улучшенной версии беспилотного летательного аппарата, получившего обозначение «YGCM-121B Seek Spinner», в качестве барражирующего антирадарного ударного дрона. YGCM-121B был в целом похож на YCQM, но тяжелее, с весом 200 кг (440 фунтов). Военно-воздушные силы также оценили еще один вариант этой серии, получивший обозначение «CEM-138 Pave Cricket», с полезной нагрузкой для создания помех.

Однако в 1989 году обе программы ВВС были прекращены. Boeing продолжал продвигать BRAVE 200 другим клиентам, а также пытался продать дрон с реактивным двигателем BRAVE 3000. BRAVE 3000 напоминала небольшую крылатую ракету с квадратным фюзеляжем, прямым крылом, которое поворачивается в стартовую конфигурацию, крестообразным хвостовым оперением, брюшным стабилизатором впереди крыла и воздухозаборником двигателя под брюхом. BRAVE 3000 также имел схему запуска контейнера и имел стартовую массу 285 кг (629 фунтов) с ускорителем RATO. В середине 1980-х было выпущено несколько прототипов.

Никто не купил ни BRAVE 200, ни BRAVE 3000, и оба проекта были заброшены. Спустя более десяти лет Boeing вернется в сферу небольших БПЛА, объединившись с Insitu Group над БПЛА ScanEagle, о чем будет сказано позже.

Охотник / Небесная Сова

В связи с тем, что усилия по созданию БПЛА провалились, в конце 1980-х годов Конгресс США сформировал «Объединенный программный офис (JPO)» для консолидации программ по БПЛА. JPO был ответвлением Военно-морского командования авиационных систем, но получал финансирование непосредственно из офиса министра обороны, находившегося на вершине оборонной иерархии США. Одной из первых программ БПЛА, начатой JPO, была программа «БПЛА ближнего действия», в которой в 1988 году был выбран БПЛА Hunter, построенный компанией Israel Aircraft Industries (IAI) в сотрудничестве с TRW.

Hunter впервые поднялся в воздух в 1991 году. Его общая конфигурация не сильно отличалась от Pioneer, за исключением того, что он был больше и имел два двигателя, состоящие из двух поршневых двигателей Moto-Guzzi мощностью 45 кВт (60 л.с.), расположенных на обоих концах центра. фюзеляж в конфигурации "толкай-тяни-ты". Он имел башню с установленным на брюхе тепловизором TV / FLIR.

Первоначальный план заключался в приобретении 50 систем наблюдения за полем боя Hunter с четырьмя самолетами и наземным оборудованием управления в каждой системе на общую сумму 1,6 миллиарда долларов США. Самолет получил армейское обозначение «BQM-155A». Первоначальная оценка показала, что дальность полета «Хантера» недостаточна, канал передачи данных неудовлетворителен, а самолет слишком велик, чтобы поместиться в транспортный самолет, определенный в исходной спецификации.

Несмотря на эти недостатки, в 1993 году был заключен контракт на низкое начальное производство (LRIP) семи систем по цене 171 млн долларов США. Дальнейшая оценка Hunter на основе этих семи систем показала больше недостатков в программном обеспечении БПЛА, линии передачи данных и двигатель. По мере того как дефекты Hunter были постепенно обнаружены, цена продолжала расти, и к 1996 году армия была вынуждена заплатить более 2 миллиардов долларов США за 52 системы Hunter. Хантер был отменен. К моменту его отмены в авариях погибло 20 охотников.

Отмена программы Охотников не означала, что Охотники были отброшены, и на самом деле они оказались на удивление полезными и даже были отправлены на оперативные задания. Охотники использовались Армией, ВВС и ВМФ США в экспериментальных программах; провел обучение по разработке эксплуатационных концепций на тот день, когда станет доступна более эффективная система БПЛА; и оценили использование БПЛА для ретрансляции средств связи и радиоэлектронной борьбы (РЭБ).

Весной 1999 года восемь уцелевших «Охотников», получивших новое обозначение «RQ-5A», были отправлены в Албанию для поддержки воздушной кампании НАТО OPERATION ALLIED FORCE против Сербии. «Охотники» вылетели из Македонии и смогли предоставить видео в реальном времени старшим офицерам, руководящим ALLIED FORCE, причем видео ретранслировалось через наземную станцию, затем через спутник в США и, наконец, распространялось среди конечных пользователей. Командующий НАТО Уэсли Кларк использовал видеопотоки и несколько раз напрямую связывался с оперативной группой Хантера. Оперативная группа также могла корректировать свои задачи в режиме реального времени в ответ на информацию из штаба воздушных операций ALLIED FORCE.

За время действия Союзнической силы Охотники совершили 281 боевой вылет. Они заметили такие цели, как радары ПВО, артиллерию и ракетные установки, и обычно оставались на месте во время атак для оценки повреждений после удара. «Охотники» могли летать намного ниже пилотируемых самолетов, которые были ограничены минимальной безопасной высотой полета. Два «Охотника» были повреждены и отправлены обратно в США для ремонта, один упал в гору, а пятеро погибли, очевидно, сбитые. Оперативная группа получила шесть замен.

На самом деле, «Охотник» оказался настолько полезным, что армия планирует закупить их больше, что говорит о том, что сообщения о его смерти в 1996 году были сильно преувеличены. В 2002 году армия провела эксперименты с «Охотником», в которых он использовался для сбрасывания "Блестящие противотанковые боеприпасы (BAT) "умное" противотанковое планирующее оружие с акустической / инфракрасной системой самонаведения в качестве эксперимента по внедрению более формальной системы вооруженного БПЛА для армии. Испытательное сбрасывание четырех BAT, проведенное в начале октября 2002 года, привело к трем прямым попаданиям в бронированные по целям машины, причем одна из трех оторвала башню от пораженного танка.

В конце марта 2003 года Hunter также выполнил выпуск производной BAT под названием "Змеиный удар "который был оснащен лазерной ГСН, девять падений привели к семи попаданиям. Армия хотела бы оценить другие боеприпасы, такие как противотанковая ракета Hellfire, на" Хантере ". Предполагается, что ВВС обеспечат авиакатастрофу на поле боя с неподвижным крылом поддержка армии, но армия всегда хотела иметь собственные средства непосредственной поддержки с воздуха и, очевидно, рассматривает вооруженный охотник как способ обойти устав ВВС США.

Охотники служили во время вторжения США в Ирак весной 2003 года и последующей оккупации страны. К лету 2004 года самолет налетал в общей сложности 30 000 часов на службе в армии США, что неплохо для самолета, который формально был «консервирован». Армия пытается найти средства, чтобы купить еще 14 охотников. Поскольку оригинальный двигатель Moto-Guzzi, установленный на Hunter, больше не производится, в этой новой партии будет использоваться новый двигатель на тяжелом топливе, а также будет внесен ряд других улучшений.

АУТРИДЕР

Хотя «Охотник» оказался очень полезным почти вопреки себе, армии по-прежнему требовалась формальная оперативная система БПЛА на поле боя. В 1996 году, после отмены Hunter, армия предприняла свою третью попытку закупить БПЛА для поля боя с Alliant Techsystems Outrider.

Outrider был основан на беспилотном летательном аппарате Mission Technologies "Hellfox", который летал годом ранее. Outrider был относительно небольшим боевым БПЛА с необычным «двойным крылом», что означало, что это был биплан с смещенными крыльями, соединенными на концах. Он был оснащен четырехцилиндровым поршневым двигателем, приводящим в движение толкающий винт, имел фиксированное шасси и антенну для передачи данных в форме блинчика на задней панели.

Outrider потерпел еще одно фиаско. Военные потребовали широкого спектра серьезных изменений в Hellfox, таких как изменение конструкции планера с композитных материалов на алюминиевые, и их усилия так и не привели к решению. После продолжительных проблем и несоответствия спецификациям Outrider был снят с производства в 1999 году, в том же году он получил официальное обозначение «RQ-6A».

Хотя трудно понять, почему у армии были такие трудности с получением, казалось бы, относительно простой технологии, часть проблемы, похоже, заключается в технических характеристиках. Израильтяне смогли быстро использовать БПЛА на поле боя, потому что у них были простые требования. Погода на Ближнем Востоке в целом жаркая, солнечная и ясная, и у израильтян есть относительно фиксированный набор противников, которые в основном живут прямо на их границе.

Напротив, армия США может быть вынуждена действовать практически где угодно и против кого угодно, а это означает, что система, которая устраивала бы израильтян, не подходила бы для армии США. У армии США обязательно были более требовательные спецификации. Это было неизбежно, но это также открыло дверь для добавления еще большего количества спецификаций - бюрократического процесса, известного как "ползучесть функций "которые могут выжать из проекта жизнь.

Наряду с чрезмерной спецификацией, похоже, также была некоторая неуклюжесть. Кажущаяся простота БПЛА обманчива. Исследования трудностей, возникающих в программах армейских БПЛА, показывают, что участники были склонны недооценивать сложность системы БПЛА, сначала думая, что БПЛА - это не что иное, как прославленные модели самолетов с дистанционным управлением, а затем были подавлены по мере возникновения проблем. С другой стороны, некоторые оборонные инженеры подошли к БПЛА с тем же мышлением, которое они использовали бы для создания пилотируемого самолета, что привело к резкому увеличению затрат.

Также, похоже, были проблемы с ссора между службами и микроменеджмент Конгресса. После заключения контракта на разработку Пентагон решил, что Outrider должен соответствовать требованиям как армии, так и флота. Это означало увеличение дальности действия БПЛА в четыре раза, чтобы корабли могли видеть цели за горизонтом, и определение двигателя, работающего на дизельном топливе, а не на бензине, который слишком огнеопасен для хранения на военном судне, за исключением случаев крайней необходимости. требует этого. Двигатель потерпел фиаско.

Похоже, что усилия ВМС США по БПЛА пошли лучше, отчасти из-за интереса к проекту на высоком уровне. Первоначальный запрос ВМС, в результате которого был приобретен БПЛА Pioneer, был личной инициативой заместителя министра ВМС Джона Лемана. Наличие такого выдающегося покровителя не только устраняет препятствия, но и побуждает руководителей программ прилагать больше усилий, поскольку они знают, что их действия видны на высоком уровне. Напротив, армиям часто не хватало покровителей или приверженности на высоком уровне.

Тем не менее, ВМС критиковали за участие в таких программах, как Outrider, радикальное изменение требований в соответствии с их потребностями, а затем уход. Кроме того, долгий и трудный поиск флотом цели противокорабельной ракеты, обсуждавшийся ранее, предполагает, что у армии нет особых авторских прав на неуклюжее. Дальнейшее рассмотрение этого вопроса ведет к бюрократической путанице, которую лучше избегать.