Главная Pentagonus Регистрация

Вход




Приветствую Вас Гость | RSS Вторник, 24.10.2017, 04:56
Ключевые слова
Remotely Piloted Aircraft, RPA, UAV, AUVSI, БЛА, С. Корчагин, RQ-4A

Ключевой партнёр
Академия военных наук РФ
Академия военных наук РФ

Категории каталога
Структура [134]
Боевые операции [55]
Личный состав, подготовка [90]
НИОКР [191]
Вооружение [215]
Техническое обеспечение [186]
Стратегия и тактика [123]
Форма, знаки различия, награды [6]
ТТХ [13]

Поиск


Наш опрос
The military tattoo
Всего ответов: 182
Статистика

Rambler's Top100

Онлайн всего: 4
Гостей: 4
Пользователей: 0

Top secret


Translate.Ru PROMT©
Главная » Статьи » ВВС (Военно-воздушные силы) » НИОКР

Стратегические дистанционно пилотируемые авиационные системы США (2017)

Стратегические дистанционно пилотируемые авиационные системы США

Полковник С. Корчагин

Согласно данным Международной ассоциации беспилотных систем (AUVSI), ее участниками являются 7 500 организаций из 60 стран мира. Динамично развивающийся рынок дистанционно управляемых летательных аппаратов (ЛА) привлекает внимание ведущих производителей авиационной техники, которые инвестируют значительные средства в их разработку и производство. Этим занимаются более 50 авиастроительных компаний, выпускающих свыше 150 типов ЛА в различных странах. Только в США с 2010 по 2013 год производство "беспилотников" создало 70 тыс. новых рабочих мест. Консалтинговое агентство "Тил групп" оценивает рынок БЛА за последнее десятилетие как самый динамично растущий в мире и прогнозирует, что темпы его роста увеличатся с 6,4 млрд долларов ежегодного прироста в настоящее время до 11,5 млрд к 2025 году и в денежном выражении он достигнет 91 млрд.

С 2009 года ВВС США применяют термин "дистанционно пилотируемый летательный аппарат" (RPA - Remotely Piloted Aircraft), так как определение "беспилотный летательный аппарат" - Uunmanned Aerial Vehicle" (UAV) создает ложное понимание полностью автономной системы, не требующей участия человека в контуре управления и обработки информации.

В мировой практике сложилось деление беспилотных авиационных систем1 (БАС) по оперативному предназначению на тактические, стратегические и малоразмерные (мини и микро, SUAS - Small Unmanned Aircraft Systems). Тактические системы имеют радиус действия до 300 км, продолжительность полета до 24 ч и практический потолок полета до 5 500 м. К стратегическим2 относят имеющие радиус действия более 3 000 км, практический потолок 8-20 км и продолжительность полета свыше 24 ч. Стратегические БАС с радиусом действия около 6 000 км и продолжительностью полета более 20 ч определены как наиболее оптимальная перспективная беспилотная система для военно-воздушных сил.

По взглядам командования ВВС США, авиационный дистанционно управляемый комплекс как система вооружения должен характеризоваться: отсутствием личного состава в зоне боевых действий, возможностью выполнения полного цикла задач (обнаружение, классификация, сопровождение и огневое поражение) при нанесении ударов по наземным целям в назначенном районе, большой продолжительностью полета для обеспечения непрерывности ведения разведки (наблюдения), малой заметностью, способностью действовать в сложных условиях обстановки.

Широкое применение дистанционно пилотируемых летательных аппаратов большой продолжительности полета (БПП) позволило США обеспечить непрерывную воздушную разведку, целеуказание и оперативное поражение целей. Управление БАС при выполнении боевых задач осуществляется по каналам спутниковой связи из трех центров, расположенных на континентальной части страны на авиабазах (АвБ) Бил (штат Калифорния), Крич (Невада) и Сиракьюс-Хэнкок (Нью-Йорк).

Предусмотрено развернуть дополнительно четыре центра управления (ЦУ) на АвБ Девис-Монтан (США, штат Аризона), Хикам (Гавайи), Ланглей (Виргиния) и Лейкенхит (Великобритания).

Развитие стратегической беспилотной авиации в США рассматривается в качестве одного из приоритетных направлений повышения возможностей национальных вооруженных сил по решению сложных задач, прежде всего ведения разведки и поражения важных первоочередных целей на удаленных ТВД.

Главной из задач, решаемых ДПАС, останется ведение разведки. Постоянный мониторинг обстановки в интересах группировок американских войск (сил) и их союзников в различных районах Земного шара осуществляют 155 таких систем, которые базируются в передовых зонах: в Азии - 49 единиц, на Ближнем Востоке - 62, в Европе - 19, Африке - 20, зоне Тихого океана - пять, что позволяет обеспечивать круглосуточное боевое патрулирование 60 маршрутов в Афганистане, Ираке, Сирии, Ливии, Мали и Йемене, морских целей у побережья Сомали, а также ведение разведки территории Российской Федерации, Ирана, Китая, КНДР и других стран. К 2020 году, учитывая высокую эффективность ДПАС, предполагается увеличить количество маршрутов патрулирования до 80.

Поражение наземных и надводных целей является второй ключевой задачей беспилотной авиации. Планируется наносить ракетно-бомбовые удары с больших высот вне зоны досягаемости для войсковых средств ПВО противника. После выполнения данной задачи ДПАС должны оставаться в районе предназначения с целью разведки (до-разведки) объектов и при наличии вооружения - нанесения новых ударов по выявленным целям.

Задача РЭБ будет решаться путем массированного применения ДПАС против радиоэлектронных объектов. Для введения противника в заблуждение относительно направления главного удара пилотируемой авиации ДПАС могут проводить демонстративные массовые вылеты на ложных направлениях. Морально-психологическое воздействие на военнослужащих и гражданское население противоборствующей стороны предполагается осуществлять, в частности, путем постановки беспилотной авиацией помех широковещательным радио- и телевизионным центрам.

Новой задачей ДПАС станет прорыв ПВО противника. Глубоко эшелонированная ПВО представляет опасность для пилотируемой авиации и может оказаться непреодолимой. По расчетам западных экспертов, наступающая сторона может потерять до 50% БАС, обеспечив при этом преодоление ПВО противника крылатыми ракетами и самолетами пилотируемой авиации.

Решающим фактором относительной "неуязвимости" БАС в зоне поражения ПВО противника будет скрытность их полета за счет малой заметности в оптическом, инфракрасном и других диапазонах электромагнитного спектра, а также обеспечения управления и передачи сведений только по спутниковым каналам связи. Одним из способов прорыва может стать одновременное применение такого количества БАС, которое будет превышать возможности ПВО противника по их поражению.

Кроме привлечения ДПАС к решению боевых задач активно исследуются их способности выполнения вспомогательных функций, в частности транспортировки грузов (успешно прошли войсковые испытания в Афганистане), а также дозаправки самолетов и вертолетов топливом в воздухе. Рассматривается возможность создания на базе экспериментального БАС Х-47В беспилотного авиационного танкера-заправщика, который значительно увеличит дальность действия авиации палубного базирования.

В настоящее время на вооружении ВВС США состоят стратегические ДПАС RQ-4 "Глобал Хок" (разведывательные), MQ-1B "Предатор" и MQ-9А "Рипер" (многоцелевые). В планах командования этого вида ВС в течение ближайших четырех лет намечено заменить все ДПАС MQ-1B "Предатор" более совершенными - MQ-9A "Рипер" и увеличить их количество до 350 единиц.

Принятая на вооружение ВВС страны в 2003 году БАС БПП RQ-4 "Глобал Хок" предназначена для ведения воздушной разведки с передачей данных на наземный пункт управления и обработки информации в реальном масштабе времени в целях обеспечения действий ВВС и других видов ВС на различных ТВД. ДПАС БПП "Глобал Хок" дополняют возможности группировок разведывательных спутников (наиболее крупная американская насчитывает 48 ИСЗ) и стратегических разведывательных самолетов (ВВС США - до 50 единиц).

Справочно. БАС RQ-4A были переданы в распоряжение директората научных программ (SMD) НАСА, который контролирует деятельность Национального управления по исследованию океана и атмосферы (NOAA) путем использования авиационных систем. Совместную эксплуатацию RQ-4A осуществляют НАСА и компания "Нортроп-Грумман" на основании "Соглашения о проведении совместных работ в воздушном пространстве"; при этом каждая из сторон оплачивает 50% ежегодных эксплуатационных расходов.
Инженерно-техническую, логистическую и оперативную поддержку всех полетов, в том числе некоторых функций наземного центра управления, обеспечивает "Нортроп-Грумман". За координацию полетов, летную готовность, включая профессиональную квалификацию пилотов-операторов, а также за техническое обслуживание RQ-4A отвечает персонал АвБ Эдвардс.
За 2010 и 2011 годы во время выполнения программ исследований два RQ-4А просканировали около 1 млрд км2 земной и морской поверхности в важном геостратегическом регионе на маршруте полета от АвБ Эдвардс (США) до АвБ Андерсен (о. Гуам, Тихий океан).
Независимо от места выполнения полетного задания управление БАС осуществляется из специализированного центра управления операциями ВВС США на АвБ Эдвардс, при этом рабочая зона ответственности строго распределена между его операторами. Руководитель полетов и два пилота отвечают за функционирование кабины, от четырех до шести операторов осуществляют контроль за работой бортовых систем БЛА. Двое сотрудников следят за выполнением всей программы полета с учетом стратегии выполнения поставленных задач и до десяти человек занимаются вопросами, касающимися применения полезной нагрузки на борту и мониторинга показаний измерительного оборудования в реальном масштабе времени. В штат входит менеджер для координации действий рабочих групп, а также специалист по информационным технологиям.

RQ-4 "Глобал Хок" оснащен комплексом разведывательного оборудования, обеспечивающим выполнение задач оптоэлектронной и радиолокационной видовой разведки в любых метеоусловиях днем и ночью. В настоящее время проводятся испытания по интеграции новых датчиков на БАС "Глобал Хок". Компания "Нортроп-Грумман" сообщила о завершении испытаний камеры, способной охватить более 135 тыс. миль2 за один полет.

В 2016 году летные испытания прошла многоспектральная оптоэлектронная станция MS-177, которая является усовершенствованной версией разведывательной системы SYERS-2 (Senior Year Electro-optical Reconnaissance System-2), установленной на стратегических разведывательных самолетах U-2. Первая партия MS-177 будет представлять собой многоспектральную семидиапазонную систему, но уже разрабатывается гиперспектральная десятидиапазонная.

Идет подготовка к обновлению аппаратной части наземного пункта управления (MCE - Mission Control Element). Предполагается установка модуля двухстороннего обмена данными с новыми "периферийными" устройствами и внедрение новых интерфейсов для отображения данных на дисплеях АРМ операторов.

На базе "Глобал Хок" Block 20 при участии европейских концернов для ведения радиотехнической разведки создан "Еврохок", но программа принятия его на вооружение приостановлена.

В 2007 году агентство НАСА приобрело у ВВС США две БАС RQ-4A "Глобал Хок" Block 10 для метеорологического мониторинга атмосферы и зондирования земной поверхности в рамках программы научных исследований (Airborne Science Program). После проведения серии их модернизаций дальность полета системы составила 18 520 км, продолжительность полета -32 ч, практический потолок - 19 800 м. Возросли и возможности бортовых разведывательных систем, что подтвердилось в 2009 году рядом испытательных полетов.

Опыт использования с 1995 года ДПАС RQ-1А "Предатор" в боевых действиях на территории Ирака, Боснии, Косово и Афганистана показал возможность расширения круга поставленных им задач, в том числе непосредственного поражения выявленных в ходе полета наземных целей. На этом основании МО США приняло решение о переоборудовании всех разведывательных ДПАС RQ-1A в многоцелевой вариант системы MQ-1B "Предатор", оставив наземную станцию управления без изменений.

Первые многоцелевые MQ-9A "Рипер" компания "Дженерал атомикс" поставила ВВС США в 2007 году, которые применяли их в Афганистане и Ираке. БАС MQ-9A "Рипер" имеет турбовинтовой двигатель мощностью 950 л. с, позволяющий нести большую полезную нагрузку (ПН). Применением вооружения руководит оператор-пилот.

На базе MQ-9 "Рипер" Block 5 к 2018 году планируется получить усовершенствованную БАС, которая будет соответствовать стандартам стран НАТО по применению БЛА в едином воздушном пространстве. Модернизация также предполагает увеличение мощности бортовой энергосистемы, большие продолжительность полета и радиус действия. Усовершенствованный MQ-9 ("Сертифайэбл Предатор В" (СРВ)/ "Гардиан Игл") будет иметь систему предупреждения о столкновении в воздухе (TCAS).

Основное бортовое разведывательное оборудование машины включает ТВ- и ИК-камеры, а также лазерный дальномер и целеуказатель (ЛДЦ). Автономный полет аппарат выполняет с помощью инерциальной системы управления с коррекцией по данным КРНС "Навстар". При потере связи с БЛА в ходе полета реализуется режим автоматического возвращения его на базу. Передача команд управления осуществляется с использованием каналов спутниковой связи. Данные разведки могут напрямую доводиться потребителям, минуя командный центр. Предполагается установить систему защиты с ложными тепловыми целями.

Компания "Боинг" разрабатывает БАС "Фантом Ай" (Phantom Eye) и Х-48С. В серии завершившихся летных испытаний в Драйденском летно-исследовательском центре NASA (АвБ Эдварде, Калифорния) Х-48С, оснащенный двумя турбореактивными двигателями (Х-48В имел три), совершил 30 полетов продолжительностью около 30 мин каждый. В ходе них изучались аэродинамические свойства планера построенного по интегральной схеме (Blended Wing-Body). Предполагается, что летательные аппараты, сконструированные по такой схеме, в перспективе смогут использоваться в качестве транспортных и транспортно-заправочных самолетов.

БАС "Фантом Ай", предназначавшаяся для выполнения задач разведки и обеспечения связи, построена на базе Л А (масса 4 516 кг, размах крыла 45,7 м), использующего водородное топливо, которое хранится в двух сферических баках диаметром 2,44 м. Предполагалось, что аппарат сможет развивать крейсерскую скорость до 275 км/ч, выполнять полет продолжительностью до 4 сут на высоте до 19 800 м и нести ПН массой до 204 кг. На нем установлены два четырехцилиндровых двигателя с турбонаддувом мощностью по 150 л. с. и объемом по 2,3 л.

ВВС США с 2012 по 2016 год провели девять полетов опытного образца БАС "Фантом Ай". Было объявлено о намерении разработать увеличенную на 40% версию данного летательного аппарата, продолжительность полета которого должна была составить 10 сут с полезной нагрузкой до 450 кг или 7 сут с ПН 900 кг.

Альтернативный подход представлен в ДПАС "Орион" (разработка компании "Аврора флайт сайенсиз"). На ней установлены два дизельных двигателя АЕ300 фирмы "Аустро энджинз". Масса летательного аппарата составляет 5 080 кг, радиус действия 6 500 км, дальность перелета 24 тыс. км, крейсерская скорость 124-157 км/ч (220 км/ч на форсаже). Максимальная продолжительность полета 120 ч на высоте 6 100 м, а с ГШ массой 454 кг она сокращается до 24 ч.

"Орион" был выбран ВВС США для реализации программы MAGIC (Medium Altitude Global ISR and Communications), предполагающей создание средневысотной авиационной системы разведки и связи. Первый полет состоялся в августе 2013 года.

Комплексный план развития на 2013-2038 годы в США предполагает совместную разработку пилотируемых и беспилотных систем, что позволит эффективно проводить операции в удаленных районах без входа ДПАС в зону поражения. В частности, предусматривается возможность задействовать систему для эвакуации раненых и в операциях спасения в городских условиях, хотя в настоящее время подобные операции запрещены.

План включает вопросы подготовки к решению таких задач, как воздушный бой, радиоэлектронная борьба и подавление ПВО противника. Кроме того, рассматривается возможность использования ДПАС для точного размещения наземных сенсоров для отслеживания личного состава и развертывания "атакующих ботов".

Основные ЛТК БЛА

Характеристики MQ-1B MQ-9A "Рипер В" Block 5 "СРВ/ Гардиан Игл"
Масса, кг:        
топлива 290 1800    
полезной нагрузки 200 340    
максимальная боевой нагрузки 140 1300    
максимальная взлетная 1 100 4540 4763 5670
Максимальная скорость полета, км/ч 220 400    
Практический потолок, м 7 600 14000    
без нагрузки     27 40
с нагрузкой     14 24
Продолжительность полета, ч 48 24    
Радиус действия, км До 4000 До 4 000    
Геометрические размеры, м:        
размах крыла 14,6 20,1 20 24
длина фюзеляжа 8,2 11 11 11,6
Вооружение Две УР AGM-114 "Хеллфайр" До восьми УР AGM-114 "Хеллфайр", четыре УАБ GBU-12 "Пейвуэй" или GBU-38 "Джейдам"    

В целом на современном этапе разработки ДПАС основные усилия направлены:

1. На увеличение дальности, продолжительности и высоты полета счет применения высокоэкономичных силовых установок, новых видов топлива, источников питания и других функциональных элементов. В комплексном плане на среднесрочную перспективу в качестве наиболее приоритетных направлений определено внедрение турбовентиляторных двигателей, двигателей изменяемого цикла и гибридных турбоэлектрических систем.

2. На интеграцию ДПАС в единую систему управления воздушным движением с использованием систем обнаружения и предотвращения столкновений в воздухе. В вопросах навигации прилагаются значительные усилия для того, чтобы улучшить GPS, сделать ее доступной для большего числа платформ, минимизировать восприимчивость к глушению и разработать альтернативы, используемые при наличии глушения. В ближайшее время появится военная версия M-code системы GPS, а с 2017 года ее намечалось включать во все новые программы МО США.

По высокоточной инерциальной навигационной системе "Пине" (PINS - Precision Inertial Navigation System) в проекте DARPA используется ультрахолодный атомный интерферометр для получения устойчивой к помехам и близкой к GPS по точности системы для перспективных военных платформ. Ведется разработка блока инерциального измерения со скоростью ухода параметров всего 20 м/ч в высокоподвижном транспортном средстве (программа HiDRA - High Dynamic Range Atom).

3. На внедрение оптических средств связи, особенно для высотных БАС, что станет значительным технологическим прорывом. Это позволит значительно расширить диапазон рабочих частот и повысить устойчивость к помехам, хотя узкая ширина луча таких систем создает проблему, связанную с поддержанием высокой точности управления. В недавней программе DARPA были успешно продемонстрированы гибридные оптические/радиочастотные каналы связи "воздух - воздух" на расстоянии свыше 200 км.

Наиболее важной является задача обеспечения передачи информации по каналам связи между ДПАС и наземным пунктом управления в необходимом объеме, с заданной скоростью и без искажения. Она решается путем увеличения пропускной способности и помехоустойчивости каналов передачи информации, а также сосредоточения на борту БАС максимума устройств, работающих в автономном (программном) режиме без необходимости постоянного обмена информацией с пунктом управления. При этом требуется обеспечить связь с БАС через спутниковые каналы как наиболее устойчивые и надежные.

4. На создание систем, оснащенных высокоточным управляемым оружием и предназначенных для решения задач преодоления ПВО или уничтожения наземных целей противника. Сложность заключается в необходимости совместного применения группировки ДПАС в единых боевых порядках с пилотируемыми летательными аппаратами.

К 2020 году планируется создать системы, позволяющие реализовать с борта самолета управление группой ДПАС, которые должны играть важнейшую роль на начальном этапе любого военного конфликта. В условиях, когда система ПВО противника обладает большим потенциалом и не может быть подавлена, на ДПАС возлагается миссия выполнения разведывательных, ударных и других задач, что позволит избежать потерь. Требует также своего решения проблема распознавания целей ударными БАС при применении систем вооружения, размещенных на борту.

Удары по своим войскам и по мирным объектам очень болезненно воспринимаются во всем мире. Поэтому пока невозможно полностью исключать участие человека в контуре управления полетом этих средств.

5. На создание перспективных разведывательно-ударных ДПАС, в том числе в рамках концепции "Мгновенный глобальный удар". Основу ударных средств составят баллистические ракеты наземного и морского базирования в неядерном оснащении и гиперзвуковые ракеты большой дальности, запускаемые с воздушных носителей, а в перспективе намечается использовать для нанесения ударов и космические платформы.

Концепция предполагает создание полноценной боевой системы (собственно ударного компонента), включающей подсистемы разведки и наблюдения, связи и средств радиоэлектронного подавления, которые можно размещать также на стратегических БАС БПП. Оперативность нанесения глобального удара и дальность поражения объектов планируется обеспечить путем применения гиперзвуковых систем вооружений (ГЗСВ), способных развивать скорость до 18 тыс. км/ч и имеющих дальность стрельбы до 16 тыс. км. Стратегические ДПАС обладают возможностью барражирования, поиска и оперативного поражения подвижных наземных, воздушных, морских ракетных комплексов противника. Масса ГЗСВ (1500 - 1800 кг) позволит размещать их на модернизированных стратегических БАС БПП.

Таким образам, разработка в США беспилотных летательных аппаратов является одним из приоритетов развития высокотехнологичных, надежных и многофункциональных систем вооружения. В целом благодаря комплексному подходу к вопросам создания беспилотных систем различного назначения ВС США получили сравнительно недорогую и эффективную авиационную технику, которая уже стала неотъемлемым элементом системы разведывательно-информационного обеспечения, управления войсками и оружием при подготовке и ведении военных действий.

1 С 2015 года в РФ термин "беспилотный летательный аппарат" (БЛА) считается устаревшим. Действует ГОСТ Р 56122-2014 "Воздушный транспорт. Беспилотные авиационные системы. Общие требования", который ввел термины "беспилотная авиационная система (БАС) - воздушное судно и связанные с ним элементы, которые эксплуатируются без пилота на борту", и "дистанционно пилотируемая авиационная система (ДП АС), которая представляет собой комплекс конфигурируемых элементов, включающий дистанционно пилотируемое воздушное судно, связанную с ним станцию (станции) внешнего пилота, необходимые линии управления и контроля, а также другие элементы системы, которые могут потребоваться в любой момент в ходе выполнения полета".

2 По зарубежной классификации, аппараты такого класса подразделяются на высотные (High Altitude, Long Endurance - HALE) с практическим потолком более 15 км, и средневысотные (Medium Altitude, Long Endurance - MALE) - 8-15 км.

Зарубежное военное обозрение. 2017, №8 С. 65-72

Категория: НИОКР | Добавил: pentagonus (17.09.2017) | Автор: Полковник С. Корчагин

Просмотров: 512 | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0

avatar


Copyright MyCorp © 2017

Рейтинг Военных Ресурсов