Dron ScanEagle je ujet s patentiranim sistemom SkyHook. Mobilna in prilagodljiva metoda spuščanja in vračanja tega vozila omogoča namestitev različne opreme, hkrati pa maksimalno izkoristi količino, ki je na voljo na brezpilotnem letalu.
Serija člankov bo obravnavala nov razvoj na področju brezpilotnih letal (UAV), kopenskih mobilnih robotov (NMR) in avtomatskih površinskih / podvodnih vozil (ANA / APA)
Leto 2015 je bilo za mednarodni trg samovozečih vozil naporno leto. Sedanja stopnja razvoja brezpilotnih letal se nenehno povečuje, saj proizvajalci širijo meje avtonomije, trajanje letenja in kompleksnost vgrajene opreme, kupci pa izvajajo programe za uvajanje sistemov tretje generacije v nove vloge, hkrati pa pojasnjujejo zahteve za obstoječe sisteme..
Sektor NMR se še naprej razvija, da bi zadovoljil potrebe po afganistanskem vojnem gledališču. (TVD). Nastajajoče grožnje, skupaj s trenutno očitno potrebo po odkrivanju in nevtralizaciji uporniških bomb in min, silijo k razvoju novih, naprednejših sistemov s povečanimi zmogljivostmi, zlasti ko je poudarek vse bolj na nacionalni varnosti in takojšnjem odzivu, zlasti v operacijah proti upornikom.
Na področju pomorskih sistemov, tako v površinskem kot v podmorniškem sektorju, se razvijajo tudi nova splošna načela delovanja, s posebnim poudarkom na krepitvi zmogljivosti za razminiranje in iskanju učinkovitih sredstev za boj proti podmornicam.
UAV RQ-4B Global Hawk je bil ustvarjen za podrobno opazovanje obsežnih geografskih območij in vojaškemu poveljstvu v realnem času zagotavlja informacije o lokaciji sovražnikovih človeških in materialnih virov.
Pomorski brezpilotni letali
Najnaprednejši pomorski operater UAV je ameriška mornarica, ki upravlja brezpilotne letalnike, kot so Insilu ScanEagle, Northrop Grumman MQ-8B Fire Scout in večji MQ-8C Fire Scout, ki se trenutno testira.
MQ-8B z maso nosilnosti 137 kg in trajanjem leta 7,5 ure je imel pomembno vlogo pri razvoju splošnega koncepta ameriške mornarice za uporabo pomorskih brezpilotnih letal. Ta dron, ki lahko izvaja izvidništvo in osvetljuje cilje s svojim laserskim označevalcem, je bil nameščen v Afganistanu v podporo operacijam mednarodne koalicije proti upornikom.
Dron helikopterskega tipa MQ-8C Fire Scout
Ta UAV je bil integriran z naprednim visoko natančnim orožarskim sistemom APKWS (Advanced Precision Kill Weapon System) iz podjetja BAE Systems. Prednostni vladni program, ki je dodal polaktivno lasersko vodenje prej ne vodenim projektilom zrak-zemlja Hydra-70, nameščenim na jurišnem helikopterju Bell AM-1Z Viper in lahkem večnamenskem helikopterju UH-1Y Venom ameriške korpusne mornarice (KMP), ki je omogočal zajem ciljev na kopnem in na morju z visoko natančnostjo. UAV MQ-8B je prav tako igral pomembno vlogo pri razvoju skupnih operacij letal brez posadke in posadke, kar je mornarici omogočilo, da določi smer razvoja ustreznih načel bojne uporabe.
Večji UAV MQ-8C, ki temelji na lahkem helikopterju Bell 407, je zasnovan za samostojen vzlet in pristanek na kateri koli ladji s pristajalno ploščadjo, pa tudi z pripravljenih in nepripravljenih talnih površin. Letalo, ki združuje zmogljivosti MQ-8B z nosilnostjo in zmogljivostmi helikopterja Bell 407, je avgusta 2015 letelo 11 ur v okviru operativnih preskusov flote. V začetku leta 2015 je bil program preizkusnih letov zaključen, zdaj pa je sistem pripravljen opraviti oceno operativne pripravljenosti do konca leta 2016, takoj ko se flota odloči, kako bo ta dron vključila v svoj kompleks sistemov v prihajajoče desetletje.
ScanEagle se izstreli sam s pnevmatskim katapultom za enostavno izstreljevanje na morju in na kopnem
Zaznavanje grožnje
Večinoma je grožnja na pomorskem področju asimetrična. Za razliko od uporabe brezpilotnih letal na zemeljski površini, kjer so takšne naprave zasnovane predvsem za ustvarjanje slike okolja, v katerem delujejo kopenske sile, je morsko okolje bolj reaktivno. Vrednost uporabe brezpilotnih letal v tem okolju je v tem, da lahko posadke preučujejo potencialne cilje izven dosega, hkrati pa širijo izvidniške zmogljivosti ladijskih optoelektronskih naprav in radarjev ter z občutnim zmanjšanjem obratovalnih stroškov v primerjavi s helikopterji s posadko.
Hiter razvoj brezpilotnih letal za morsko okolje so močno olajšale tudi grožnje nacionalni varnosti in potreba po patruljnih plovilih za spremljanje obale in obrambo pred morskimi grožnjami. Vse to je posledica gospodarskih, političnih in kulturnih težav, ki so se pojavile v pomorskem sektorju, s katerimi se je treba soočiti v zadnjem desetletju. "Dejstvo je, da vsaka država, ki nima izhoda na morje, potrebuje jasno identifikacijo morskih groženj in pravočasno nevtralizacijo," je dejal Dan Beachman, direktor trženja UAV pri Israel Aerospace Industries (IAI). "Te grožnje imajo lahko majhna ali velika učinkovita področja razmišljanja v skladu z njihovo velikostjo, zato oborožene sile države potrebujejo natančne zmogljivosti, da jih prepoznajo."
IAI je bilo eno prvih podjetij, ki so se obrnila na pomorsko tematiko in v 80. letih prejšnjega stoletja ustvarila brezpilotna letala RQ-2A Pioneer in RQ-5 Hunter, ki so delovala pri ameriških letalskih nosilcih, prilagajala streljanje in nato izvajala izvidništvo. za desantno silo. Danes podjetje v tem segmentu ponuja dva sistema: navpično vzletno-pristajalno letalo Rotary UAV (NRUAV) in letalo s fiksnimi krili Maritime Heron. Oba sta po besedah gospoda Beachmana namenjena uporabnikom z integriranim pomorskim sistemom, ki ustreza "trenutnim operativnim ciljem vsake države".
NRUAV se lahko povzpne na višino 4600 metrov, njen doseg je 150 km, največje trajanje leta pa je šest ur. Ima največjo hitrost 100 vozlov (185 km / h), hitrost hoje 60 vozlov (111 km / h) in lahko nosi breme, ki tehta do 220 kg, sestavljeno iz vsestranskega kompleta z več senzorji z naprednimi zmogljivostmi. Komplet vključuje dnevno in nočno optoelektroniko, ki omogoča tudi samodejno sledenje in merjenje dosega do cilja, večnamenski radar, ki omogoča nadzor morja in opazovanje na dolge razdalje, radar s sintetično odprtino (SAR) in radar z obratno sintetično odprtino (obratno SAR) z načini izbire za premikanje zemeljskih in zračnih ciljev, navigacijo in izogibanjem neugodnim atmosferskim pojavom. Poleg tega lahko dron nosi senzor elektronske inteligence ali senzor elektronskega bojevanja. Sistem komunicira z zemeljsko nadzorno postajo prek kanala za prenos podatkov v vidnem polju.
UAV navpični vzlet in pristanek Naval Rotary UAV (NRUAV)
Dron NRUAV temelji na kompletu za preoblikovanje HeMoS (Helicopter Modification Suite), ki ga je razvil IAI Malat. HeMoS lahko samodejno vzleti in pristane z ladij, oceni bojno škodo in 24-urno oznako ciljev na obzorju v neugodnih vremenskih razmerah. "Pomorska brezpilotna letalska naprava izpolnjuje široko paleto operativnih potreb, na primer neprecenljivih pri boju proti nezakonitemu ribolovu, piratstvu, upornikom in drugim dejavnostim, katerih namen je spodkopati suverenost države," je nadaljeval Beechman. "Ta zelo učinkovit sistem pomembno prispeva k oblikovanju celostnega dojemanja pomorskega okolja brez tveganja za človeška življenja."
Pomorska čaplja je po svojih glavnih parametrih zelo podobna standardni brezpilotni letalnici, ki je bila izstreljena s tal - napravi razreda MALE (Medium Altitude Long Endurance - srednja višina z dolgim letom), vendar z dodatno možnostjo, da je mornariška različica sposobna samostojen vzlet in pristanek na letalonosilki. Dron ima razpon kril 16,6 metra in vzletno težo 1250 kg. Najvišji strop je 9000 metrov, trajanje leta pa do 40 ur, odvisno od naloge in konfiguracije vgrajene opreme. Letalo lahko nosi najrazličnejše senzorje in lahko hkrati uporablja različne instrumente in naprave za daljše prenašanje najnovejših informacij o velikih območjih. V pomorski konfiguraciji UAV nosi senzorje, zasnovane posebej za to okolje, vključno na primer s sistemi, kot je optoelektronska postaja MOSP (Multi-mission Optronic Stabilized Payload) podjetja IAI, morski radar EL / M-2022 Maritime Patrol Radar (MPR) iz IAI ELTA in AIS (samodejni identifikacijski sistem).
Da bi povečali operativno prilagodljivost, lahko zemeljska nadzorna postaja drona temelji na tleh ali ladji, nadzor pa se lahko v realnem času prenese z ene postaje na drugo. "Pri delu na odprtem morju je zelo pomembno izpolnjevati posebne okoljske pogoje, upravljati platformo s katere koli platforme na morju in opravljati širši nabor nalog," je nadaljeval Beechman. "Največja operativna prednost je v sposobnosti, da dokončate celoten cikel nalog: odkrivanje, razvrščanje in identifikacijo z enim integriranim in visoko učinkovitim sistemom."
Oktobra 2015 je brezpilotna letalna naprava Schiebel Camcopter S-100 pokazala svojo sposobnost interakcije z ladjo južnoafriške flote (fotografija spodaj)
Skeniranje oceana
Danes je eden najuspešnejših morskih brezpilotnih letal ScanEagle, ki sta ga ustvarila Boeing in Insitu. Ta brezpilotna letalska naprava letala lahko deluje 20 ur na nadmorski višini 3000 metrov in nosi vgrajeno opremo za različne operativne potrebe, vključno z optoelektroniko, elektronskim izvidništvom in elektronskim bojevanjem, komunikacijami in repetitorji, opremo za kartiranje in radarjem (s sintetično odprtino in funkcijo) izbor kopenskih premikajočih se ciljev).
ScanEagle se izstreli neodvisno s pnevmatskim katapultom in se vrne s sistemom SkyHook, ki ga loči od drugih letalskih brezpilotnih letal na pomorskem trgu. Na krovu plovila je nameščen žerjav z visečo vrvjo, ko leteči brezpilotni letal nad njim s to zanko ujame konico krila (shema spominja na zanko za ulov ptic), motor ugasne in nato brezpilotni zrakoplov se varno vrne na ladjo z obračanjem žerjavne instalacije. »Izstrelitev in vrnitev ScanEagle na morje je edinstvena; to je resnično edini letalski brezpilotni letalnik trenutno na trgu z bogatimi operativnimi izkušnjami, ki ga lahko izstrelite in ulovite na ladji. Zato toliko voznih parkov uporablja to enoto, "pravi Andrew Duggan, izvršni direktor Insitu Pacific. - Izstrelitev katapulta ni tako edinstvena, vendar jo resnično loči sistem SkyHook. Za vrnitev drugih UAV brezpilotnih letal na ladjo se uporabljajo mreže, težava pa je v tem, da če je mreža pritrjena na ladjo in UAV zgreši, potem dron zadene ladjo, medtem ko s sistemom SkyHook UAV leti vzporedno na ladjo, zato, če zgreši, preprosto odleti še en tek."
Dron ScanEagle je v uporabi s flotami ZDA, Kanade, Malezije in Singapurja; poleg tega je v zadnjih letih sodeloval na številnih tekmovanjih za preverjanje in ocenjevanje uspešnosti, vključno s testi, ki jih je izvedla britanska mornarica in nazadnje avstralska mornarica. Z vidika Insitu uvajanje tako znanih operaterjev vsekakor pripomore k premiku trga naprej. »Povpraševanje je precej veliko in veliko ga poganjajo edinstvene lastnosti ScanEagle. Konkurenca v kopenskem sektorju je precej velika, a z vidika pomorstva je zelo malo vozil, ki se lahko zanesljivo spuščajo in vrnejo na ladjo, je nadaljeval Duggan. »Obstaja veliko zanimanje za flote, ki obravnavajo sistem, ki ga uporabljajo ZDA, Kanada, Singapur in drugi, ter ocenijo njegov pomen s taktičnega vidika. Ta sistem lahko zelo pomaga zlasti tistim operaterjem, ki so bodisi omejeni v prostoru in imajo na ladji en sam helikopterski hangar ali pa nimajo prostora na krovu za namestitev običajnega palubnega helikopterja. Tudi če nimate helikopterske palube, vam uporaba brezpilotnega letala ScanEagle omogoča, da s tega plovila pridobite več, v smislu, da ima zdaj letalo, ki lahko izvaja zračni nadzor in ostane tam do 15 ur. S pojavom UAV na krovu se zmogljivosti te ladje za patruljiranje v izključni gospodarski coni, izvajanje iskalno -reševalnih operacij, boj proti nezakonitemu ribolovu ali piratskim ladjam takoj povečajo. To omogoča številne dodatne zmogljivosti, ki jih lahko poveljstvo ladje izkoristi, zato je kot nalašč za manjše ladje, na primer korvete ali patruljne čolne, ki ne morejo sprejeti helikopterja."
Navpični vzlet in pristanek Quadrocopter Phoenix-30 je namenjen zbiranju informacij za vojaške, operativne službe in civilne strukture
Fotografija visoke ločljivosti, posneta s helikopterjem Schiebel Camcopter S-100, se v realnem času pošlje na nadzorno postajo
Testiranje
Trend, ki je prizadel vse flote in je bil namenjen povečanju števila manjših plovil z manj posadkami, širi tudi zmogljivosti brezpilotnih letal z navpičnim vzletom in pristankom, kar Schiebel s svojim S-100 ni izkoristil Camcopter heliodrom. UAV S-100 je bil podvržen obsežnim preskušanjem v številnih flotah, vključno z zadnjimi testi avstralske flote junija 2015 in južnoafriško floto oktobra 2015. Poskusi avstralske mornarice so se osredotočili na zmogljivosti več-senzorjev S-100, ki so pokazali, kako se lahko sistem učinkovito uporablja za podporo pomorskega in obalnega izvidništva. Avstralski mornarici je bilo na primer prikazano, kako lahko kombinacija brezpilotnega letala S-100 in treh glavnih sistemov, vključno s kamero L-3 Wescam MX-10 ter radarji SAGE ESM in PicoSAR, razširi pokritost po vsem svetu. ladje in povečati ozaveščenost o razmerah.
Med preskusi južnoafriške flote, ki so bili izvedeni ob obali Južne Afrike, je bilo s palube hidrografskega raziskovalnega plovila Protea izstreljeno helidrom Schiebel S-100 s sistemom SAGE ESM, da bi dokazali sposobnosti tega brezpilotnega letala za opravljati naloge pomorskega izvidništva in boja proti piratstvu (dve glavni področji, ki zanimata to floto). Schiebel si prizadeva razširiti paleto svojih vgrajenih sistemov za S-100. Obveščevalni senzorji lahko zaznajo radarje drugih plovil in s tem prepoznajo potencialne grožnje v okolici. Chris Day, vodja projektov UAV pri podjetju Schiebel, je dejal, da je podjetje zavezano ponuditi napredne zmogljivosti na tem področju. »V zadnjih nekaj letih smo leteli z nekaj radarji, vendar niso optimizirani za razmere na morju, zasnovani so bili za kopno in imajo dodatne zmogljivosti za delo na morju, vendar je to lahko prevelik kompromis. Obstaja več podjetij, ki razvijajo zelo lahke, najsodobnejše radarje, ki so posebej zasnovani za pomorska okolja. Selex je eden izmed njih in z njim še naprej sodelujemo pri testiranju novih radarjev, kar nam bo omogočilo zelo dolg doseg in možnost sočasnega spremljanja številnih ciljev."
Junija 2015 se je Schiebel združil tudi z IAI ELTA Systems, da bi na krovu helidroma S-100 predstavil visokofrekvenčni radijski prestrezanje in geolokacijski sistem (3D) EL / K-7065 3D. Sistem EL / K-7065 omogoča hitro označevanje in identifikacijo visokofrekvenčnih signalov, ki ustvarja zanesljiv seznam zaznanih elektronskih sistemov in njihovih natančnih koordinat, medtem ko je vgrajena kratkovalna antena, ki meri le 300 mm do 500 mm, optimalna za S-100 brezpilotni letalnik. »Resničnost in problem, s katerim se soočamo, je, da nekateri posamezniki ali skupine, ki delujejo na morju, ne želijo, da bi kdo vedel, kaj nameravajo; Njihove ladje nimajo radarja in pogosto niso niti iz kovine, zato jih je težko zaznati, "pravi gospod Dey. »Zato je eden od načinov prepoznavanja groženj prestrezanje sporočil. Tudi če imajo zelo primitivna sredstva za plovbo, morajo še vedno komunicirati, se usklajevati, zato lahko te tehnologije prestrezanja komunikacij in določanja lokacije poveljniku dajo namig, ko nobena druga tehnologija ne deluje več. " Schiebel je nedavno testiral motor s težkim kurilnim oljem za svoj S-100, saj si prizadeva zadovoljiti potrebe trga pomorskih sistemov. Novi motor, prenovljen komercialni rotacijski batni motor, je zasnovan za reševanje problema najrazličnejših goriv v pomorskih sistemih. Novi motor bo zdaj lahko deloval na gorivih JP-5 (F-44), Jet A1 (F-35) in JP-8 (F-34).
Izvozna različica brezpilotnega letala AirMule, znanega kot kormoran, se trenutno preizkuša.
Iz posode
Popolnoma nov pristop je prevzel Lockheed Martin, ki v okviru razvoja majhne morske brezpilotne letalske ladje, ki se je izstrelila iz kontejnerja, dela na rekonfigurabilni različici svojega brezpilotnega brezpilotnega letala Vector Hawk. Brezpilotna letalska naprava Vector Hawk ima vzletno težo 1,8 kg in navpični profil 101 mm; njegova konfiguracija se lahko razlikuje od sistema s fiksnim krilcem do sistema z navpičnim vzletom ali sistema nagiba, da ustreza različnim operativnim zahtevam. Družba meni, da je ta sistem zelo primeren kot prenosna paketna rešitev, ki vključuje letalo tipa letala za standardne in dolgoročne naloge, letalo z zložljivim krilom, ki ga je mogoče izstreliti iz vodila cevi s tal ali iz vode, navpično vzletno-pristajalno vozilo in na koncu naprava tipa tiltrotor. »To, na čemer delamo, je povezano z našimi prizadevanji za dosego doslednosti. Želimo vozilo, ki ima en trup trupa, letalsko elektroniko in krmilne sisteme, vendar več možnosti kril, da se lahko dinamično prilagaja različnim vrstam misij, "je povedal Jay McConville, vodja poslovnega razvoja za sisteme brez posadke pri Lockheed Martinu."Ena od teh konfiguracij kril je zložljivo krilo, ki je odlično za izstrelitev iz lansirnega stroja."
Dron Vector Hawk ima lahko več konfiguracij
Izstrelitev kontejnerjev je zanimiv način za izstrelitev majhnih brezpilotnih letal in ima potencial za množico aplikacij na pomorskem območju. Prednosti te metode so možnost izstrelitve vozil z različnih lokacij s težkimi okoljskimi pogoji. "Izstrelite vozilo iz zabojnika, po izstrelitvi pa ga namestijo med letom, operaterju pa olajša," je nadaljeval McConville. - Povečuje se tudi število mest, od koder lahko izstrelite; Predstavljajte si izstrelitev iz vode ali iz zraka ali po številnih drugih scenarijih, vse, kar mora operater narediti, je nastaviti zaporedje ukazov za zagon in sistem se bo sam spopadel z okoljskimi razmerami v tem scenariju. " Dron Vector Hawk pristane na enak način kot razširjena brezpilotna letalska naprava Desert Hawk, ki se ostro potaplja in nato gladko stoji pred tlemi ali v našem primeru pred vodo. Za zmanjšanje obremenitev, ki delujejo na dron med pristankom, zasnova predvideva njegovo razdelitev na dele; poleg tega imajo vsi deli rezervo vzgona, zato jo je mogoče pobrati s površine in ponovno sestaviti v eno napravo.
Ker trg pomorskih brezpilotnih letal pridobiva zagon, obstajajo jasnejša načela za uporabo teh sistemov. Med številnimi prednostmi, ki so na voljo za brezpilotne letalnike, mornarji iščejo sisteme, ki bodo najbolje ustrezali njihovim potrebam in povečali zmogljivosti morskih plovil ter zaščitili njihove posadke pred nevarnostjo.
Brezpilotna letalska letala AirMule Tactical Robotics je uspešno opravila prvi brezvezni let na izraelskem letališču Megido decembra 2015
Brezpilotna letalska posadka ameriškega letalstva RQ-4B Clobal Hawk je maja 2015 uspešno prestala vmesno stopnjo preizkušanja
