Zračni pomorski nadzor, izvidništvo in zbiranje informacij ter patruljne misije tradicionalno izvajajo bodisi specializirana večmotorna letala velikega dosega, posebej zasnovana za daljše lete nad morjem, bodisi komercialne platforme, prilagojene takšnim nalogam. Ta letala so se običajno uporabljala za spremljanje velikih površin morske površine, vključno s spremljanjem ladijskega prometa in drugih dejavnosti vzdolž kritičnih komunikacijskih poti in v izključnih ekonomskih conah (IEZ).
Vendar pa stroški nabave in upravljanja platform s posadko nalagajo nevzdržno breme za številne države ter ustrezne letalske in pomorske sile, zato se lahko različne pomorske varnostne strukture soočajo s težavami pri sistematičnem spremljanju suverenih voda zaradi pomanjkanja sredstev. in majhno število letov.
Potreba po dostopni alternativi pomorskim izvidniškim letalom s posadko neizogibno prispeva k naraščajočemu zanimanju mnogih držav za kopenske in morske brezpilotne zračne sisteme (UAS), zlasti tiste z velikimi izključnimi conami in skupnimi varovanimi mejami. Hkrati pa druge države želijo imeti vgrajene senzorske sisteme, ki bi lahko z zagotavljanjem potrebnih informacij povečali ozaveščenost o razmeščenih civilnih in vojaških plovilih.
Sodobni brezpilotni zrakoplovi, zlasti brezpilotni letali na srednjih in visokih nadmorskih višinah z dolgim letom (kategorije MALE in HALE), so se dobro izkazali kot izvidniške in udarne platforme v podporo kopenskim operacijam, ki imajo take značilnosti, kot so dolgi doseg, dolga misija in sposobnost prenašanja ciljnih obremenitev senzorja. Medtem ko je treba te platforme tipa letala izstreliti in pristati na tleh, njihove zmožnosti vseeno pritegnejo pomorsko skupnost, ki išče sredstva za opazovanje velikih površin.
Na drugem koncu spektra so manjši brezpilotni zrakoplovi tipa VTOL, ki so v zadnjih letih prav tako postali široko sprejeti. Takšno redno opremo za nadzor in izvidovanje je mogoče hitro zagnati in vrniti ter zbrati podatke na zahtevo, da se zagotovi delovanje ladij.
Platforme za moške razrede
Tako kot pri patruljnih letalih z obalnim letalstvom s posadko je tudi sposobnost pokrivanja dolgih razdalj in daljše patruljiranje pomembna lastnost večnamenskih brezpilotnih zrakoplovov razreda MALE, ki jih je mogoče prilagoditi takšnim nalogam. Razvijalci so opredelili tudi druge zaželene značilnosti, vključno z veliko nosilnostjo, ki vam omogoča, da nosite komunikacijske sisteme na dolge razdalje in vgrajeno opremo različnih vrst.
Izraelsko podjetje Elbit Systems promovira posebej konfigurirano različico svojega brezpilotnega letala Hermes 900 MALE, ki ga upravlja najmanj osem operaterjev. Letalo, ki se večinoma uporablja pri operacijah zemeljskega nadzora, je sposobno sprejeti ciljne obremenitve tako lastne zasnove kot tretjih oseb.
Po navedbah podjetja lahko Hermes 900 z največjo vzletno težo približno 1180 kg in razponom kril 15 metrov sprejme do 350 kg ciljne opreme, vključno z 250 kg v 2,5-metrskem notranjem prostoru. V pomorski konfiguraciji je lahko letalo opremljeno s specializiranim radarjem za pomorski nadzor, avtomatskim identifikacijskim sistemom in stabiliziranim optoelektronskim / infrardečim senzorskim sistemom ter opremo za elektronsko bojevanje in izvidovanje.
Elbit Systems je ugotovil, da lahko njegova univerzalna zemeljska nadzorna postaja ponuja način hkratnega krmiljenja dveh brezpilotnih letal z dvema odvečnima kanaloma za prenos podatkov. Družba trdi, da to pozitivno vpliva na uporabo sistema, prihrani človeške vire in stroške poslovanja. Dron ima koristi tudi od integracije komunikacijskega sistema na dolge razdalje nad obzorjem, ki temelji na satelitskem kanalu, in integracije lastniškega pomorskega avtomatiziranega nadzornega sistema sistema Elbit.
Haji Topolanski iz Elbit Systems je dejal:
»Čeprav Hermes 900 vzleti in pristane samo na tleh, je lahko nadzor nad samim brezpilotnim letalom in delovanje njegovih senzorjev vključen v ladijski sistem vodenja in upravljanja. To ladjam omogoča, da v realnem času prejemajo izvidniške podatke od UAV in jih uporabljajo po lastni presoji."
Od aprila 2019 se na zahtevo Evropske agencije za pomorsko varnost uporabljajo brezpilotni letali Hermes 900 za patruljiranje na pomorskih območjih. Islandija je bila prva država, ki je uporabila to storitev. Po podatkih družbe Elbit Systems so islandske pomorske oblasti Hermes 900 označile za vzhodno letališče Egilsstadir, s katerega lahko pokriva več kot polovico izključne ekonomske cone države. Ta enota je bila tudi spremenjena, da vzdrži močne vetrove in ledene razmere, značilne za severni Atlantik.
»Očitno je, da bi moral imeti UAV tipa mornariškega letala, ki deluje iz obalne baze in se upravlja s kopenske postaje, drugačno zmogljivost in ciljno obremenitev kot sistem za opazovanje na kopnem. Potreba po izvidovanju širokega območja narekuje integracijo zmogljivega večnamenskega radarja s slikanjem za odkrivanje in razvrščanje predmetov na dolge dosege ter sistemov OE / IR na visoki razdalji za pozitivno identifikacijo in slikanje."
- je pojasnil Topolanski.
»Poleg tega so v pomorske LHC integrirani kanali za prenos podatkov o vidnem polju in satelitski kanal za komunikacijo po obzorju. Dejstvo, da se mora za uspešno identifikacijo objektov s pomočjo svoje nadzorne postaje včasih spustiti morski brezpilotni letalnik in leteti pod radijsko frekvenčno obzorje, povečuje pomen širokopasovnega nad-obzornega kanala."
Medtem je Israel Aerospace Industries (IAI) indijski in izraelski floti dostavil pomorske različice svojega brezpilotnega letala Heron 1 MALE.
Dron Heron 1, ki ga je razvil oddelek Malat, ima vzletno maso 1100 kg in nosilnost do 250 kg. Njegova standardna nosilnost je IAI Tamam-ov večnamenski Optronic stabiliziran tovor, nameščen na premcu, ki vključuje kamero visoke ločljivosti, infrardečo kamero in laserski kazalec / daljinomer.
Po navedbah podjetja je letalo poganjal 4-taktni motor Rotax 914, prostornine 211 ccm, ki vrti dvokrilni propeler s spremenljivim nagibom, ki razvije do 100 KM. največja neprekinjena moč na nadmorski višini do 4500 metrov. To omogoča hojo pri hitrosti 60-80 vozlov in največjo hitrost do 140 vozlov s trajanjem leta do 45 ur, odvisno od nosilnosti. Kanal za prenos podatkov o vidnem polju v mobilni ali stacionarni različici zagotavlja nadzor v polmeru približno 250 km, čeprav se pri namestitvi kompleta za satelitsko komunikacijo domet poveča na 1000 km.
Inženirji IAI ugotavljajo, da ima Heron 1 dva notranja prtljažna prostora s skupno prostornino do 800 litrov - prednji in sredinski prostornino s 155 in 645 litri.
Razdalja od najnižje točke trupa do tal je 60 cm, kar omogoča, da je naprava opremljena z zunanjimi ciljnimi obremenitvami, medtem ko ustvarjanje moči na vozilu do 10 kW daje platformi potencial za nadgradnjo, prav tako pa omogoča namestitev zmogljivih sistemov, na primer pomorski nadzorni radar IAI Elta EL. / M-2022U ali modularni nadzorni radar za izvidovanje premikajočih se kopenskih ciljev EL / M-2055.
V skladu z Janeinim priročnikom C4ISR & Mission Systems - Air lahko morski nadzorni radar EL / M -2022 spremlja različne cilje na dosegu do 200 navtičnih milj. Ko se uporablja v radarskem načinu sinteze z obratno zaslonko, lahko radar zajame sumljive predmete in določi njihov tip.
Poleg standardne nadzorne postaje in morskega radarja lahko pomorska Heron 1 nosi tudi elektronske obveščevalne sisteme, na primer sisteme IAI Elta ELK-7071 ali ELK-7065. Tipičen cikel odkrivanja in identifikacije sumljivih površinskih predmetov se začne z odkrivanjem cilja, nato pa se vklopijo elektronski izvidniški sistemi za določitev smeri in pripadnosti predmeta s pomočjo sistema za samodejno identifikacijo, nato pa med poznejšim pristopom izvidniška postaja vrste uporablja za vizualno preverjanje.
Platforme HALE
"Vrhunec tehničnega razmišljanja na področju morskih brezpilotnih letal je izvidniški dron ameriške mornarice MQ-4C Triton kategorije HALE (višinski dolgoletni let), ki bo predvidoma pripravljen za uporabo aprila 2021 in poln -obsežna proizvodnja se bo začela dva meseca kasneje."
Dron MQ-4C Triton, ki ga je razvil Northrop Grumman, ima dolžino 14,5 metra in razpon kril 39,9 metra, deklariran doseg 2000 navtičnih milj in trajanje leta do 24 ur. Dron je bil razvit na podlagi mornariške različice Block 30 RCMN brezpilotnega letala ameriškega letalstva RQ-4 Global Hawk v okviru programa Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator, da bi floti zagotovili stalno spremljanje morskih območij.
Čeprav je osnovna zasnova MQ-4C zelo podobna modelu RQ-4B, ima še vedno pomembne spremembe, namenjene optimizaciji zmogljivosti za dolgoročne površinske misije. Na primer, letalo bo imelo aktivno kontrolo težišča sistema za gorivo, izboljšano antensko polmero s povečano trdnostjo in izboljšano aerodinamiko, sistem za dovod zraka proti zaledenitvi, pa tudi okrepljeno konstrukcijo krila z zaščito pred sunki zraka, vstop toče in ptic, zaščita pred strelo in ojačan trup za povečanje notranje ciljne obremenitve. … Te izboljšave skupaj omogočajo, da se brezpilotni letalnik MQ-4C po potrebi spušča in dviga, kar je potrebno za pregled ladij in drugih predmetov na morju.
Pod trupom je nameščen glavni radarski iskalni radar AN / ZPY-3 X-pasu z aktivno fazno antensko rešetko, pri katerem je elektronsko skeniranje kombinirano z mehanskim vrtenjem za 360 ° po azimutu. Northrop Grumman pravi, da trajanje leta MQ-4C in radij pokritosti senzorja ZPY-3 omogočajo, da MQ-4C v enem letu pregleda več kot 2,7 milijona kvadratnih čevljev. milje. Radar dopolnjuje senzorska postaja Raytheon AN / DAS-3 MTS-B, ki zagotavlja dnevno / nočno sliko in video z visoko ločljivostjo z avtomatskim sledenjem ciljem, ter elektronski izvidniški sistem AN / ZLQ-1 podjetja Sierra Nevada Corporation.
Medtem ko je dron še v razvoju, se je avstralska vlada zavezala, da bo za projekt Air 7000 Phase IB kupila dve platformi MQ-4C za letalske sile države. Prvo letalo naj bi v letalske sile vstopilo sredi leta 2023. Do konca leta 2025 bo v letalski bazi Edinburgh v Južni Avstraliji nameščen nakup šestih platform v vrednosti 5 milijard dolarjev.
Ameriška vlada je aprila 2018 odobrila prodajo štirih brezpilotnih letal MQ-4C Nemčiji za 2,5 milijarde dolarjev. Letala z lokalno oznako Pegasus (sistem trajnega nemškega nadzora v zraku) je treba spremeniti v skladu z nacionalnimi zahtevami.
Ladjarski TANK
Dron na ladji ali palubi je v zadnjih letih pritegnil veliko pozornost vojske. Posebej velja omeniti znane komplekse, na primer letala tipa ScanEagle, ki jih je razvil Boeing-lnsitu, in helikopterski tip Fire Scout podjetja Northrop Grumman, ki ga je uporabila ameriška mornarica. Hkrati je skupina Boeing-lnsitu ladji Marine Corps pod oznako RQ-21A Blackjack dostavila tudi krilato vozilo Integrator.
Z obstoječim primanjkljajem prostora na palubah večine sodobnih ladij se očitno zanimanje za LHC z navpičnim vzletom in pristankom v drugih flotah le povečuje. Švicarsko podjetje UMS Skeldar si na primer prizadeva ponoviti svoj nedavni uspeh z najnovejšimi rotorji V-200B, ki so jih kupili kanadska in nemška flota.
Najnovejša platforma podjetja, V-200 Block 20, z vzletno težo 235 kg, ima 4-metrski trup, ki je najverjetneje izdelan iz ogljikovih vlaken, titana in aluminija; opremljen je z propelerjem z dvema reziloma s premerom 4, 6 metra, ventralnim predelkom in podstavkom za dve smuči, ki se ne umakne. Dron UMS Skeldar ima največjo hitrost 150 km / h in servisni strop 3000 metrov.
Izboljšave sistema za upravljanje motorja in goriva so zmanjšale težo za 10 kg v primerjavi s prejšnjim modelom V-200B, hkrati pa podaljšale čas letenja na 5,5 ur s ciljno obremenitvijo 45 kg ali več z zmanjšanjem časa, preživetega v zraku. Druge izboljšave vključujejo novo podatkovno povezavo, posodobitev električne konfiguracije vozila in sistem z osmimi kamerami za vizualno zaznavanje in doseg, ki lahko sledi ciljem do 20 milj v vsako smer. Lahko je opremljen tudi s antenami s faznimi nizi, ki operaterju omogočajo prenos slik v realnem času.
Kot je povedal tiskovni predstavnik Ukesa Skeldar, V-200 "vključuje motor s težkim gorivom Hirth Engines, ki lahko deluje na gorivih Jet A-1, JP-5 in JP-8, kar je ena glavnih prednosti za pomorsko industrijo."
"Konfiguracija dvotaktnega motorja zagotavlja tudi dolg srednjeročni cilj skupaj z dodatnimi zagotovili pristanka in vzleta v okolju, kjer so običajna goriva prepovedana, kar je zelo pomembno za pomorske operacije."
Po njegovem mnenju platforma V-200 zahteva manj materialnega in tehničnega vzdrževanja ter ima funkcionalno prilagodljivost, primerljivo z drugimi možnostmi tipa letal in helikopterjev v isti težni kategoriji. "UAV V-200 je združljiv s standardom STANAG-4586, ki predhodno usposablja UAC za vojaško uporabo in integracijo z drugimi sistemi," je dodal. "Dobro smo razmišljali tudi o enostavni integraciji z različnimi sistemi za upravljanje bojev, vključno s pomorskim bojnim sistemom Saab 9LV, ki zagotavlja zmožnosti poveljevanja in nadzora na morju vseh velikosti, od bojnih čolnov in patruljnih plovil do fregat in letalskih nosilcev."
Medtem je avstrijsko podjetje Schiebel razvilo helikopterski Camcopter S-100 UHC, ki je opremljen z dvokrilnim propelerjem s premerom 3,4 metra in ima poenostavljen trup iz ogljikovih vlaken z merami 3, 11x1, 24x1, 12 m (dolžina, širina, višina).
Naprava z največjo vzletno maso 200 kg lahko prevaža do 50 kg tovora skupaj s 50 kg goriva. Rotacijski motor omogoča letenje pri hitrostih do 102 km / h s praktičnim stropom 5500 km. Pri masi nosilnosti 34 kg je trajanje leta 6 ur, z namestitvijo zunanjega rezervoarja za gorivo pa se podaljša na 10 ur.
Po mnenju Schiebela tipična obremenitev pomorskega nadzora vključuje optoelektronsko postajo Harris Wescam L3, kamero Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch za skeniranje velikih površin in odkrivanje majhnih predmetov ter sprejemnik za samodejno prepoznavanje.
"Platforma S-100 je zaradi svoje minimalne logistike in velikosti idealna za zunanja okolja," je dejal predstavnik podjetja. "Njegova kompaktna velikost in majhna teža pomeni, da ga je mogoče enostavno upravljati, shranjevati in servisirati v ladijskih hangarjih … tipičen hangar za fregate lahko sprejme do pet brezpilotnih letal S-100 skupaj s konvencionalnim velikim helikopterjem s posadko." Platforma je bila integrirana tudi s 35 različnimi vrstami ladij, ki so preletele več kot 50.000 ur letenja.
Helikopter Camcopter S-100 je bil kupljen v okviru avstralskega mornariškega programa Minor Project 1942, katerega namen je zadovoljiti potrebe flote države po vmesnem ladijskem UHC. Nadalje bo v skladu z ločenim programom izbran ustrezen UAV za integracijo z 12 obalnimi patruljnimi ladjami, od katerih se prvi dve gradita v ladjedelnicah ASC. Nato bo izbrana druga vrsta UAV za opremljanje devetih projektnih fregat Hunter, ki bodo zgrajene za avstralsko mornarico.
Schiebel je novembra 2015 napovedal, da je končal testiranje motorja s težkim gorivom za helikopter Camcopter S-100. Sprememba pogonskega sistema S-100, ki temelji na komercialnem rotacijskem batnem motorju, je povzročila zmanjšanje teže zaradi posodobitve izpušnega sistema, nove krmilne enote motorja in novih baterij. Motor omogoča, da S-100 uporablja gorivo JP-5, ki ima višjo plamenišče kot letalski bencin.
Družba posodablja platformo S-100 predvsem s pogledom na interakcijo (interakcijo) platform s človeško posadko in nenaseljenih ter dostavo na zadnjem odseku. Aprila 2018 je bilo objavljeno, da sodeluje z družbo Airbus Helicopters pri skupni demonstraciji, v kateri so sodelovali helikopter H145 s posadko in UAV S-100. Po besedah Schiebela je bila na krovu H-145 nameščena zemeljska nadzorna postaja za brezpilotni letalnik, kar omogoča doseganje interoperabilnosti stopnje 5 s prenosom popolnega nadzora nad brezpilotnim letalom na operaterja na helikopterju, vključno z izstrelitvijo in vrnitvijo.
Nove ciljne obremenitve
Nove ciljne obremenitve brezpilotnih letalnikov širijo paleto nalog pomorskih brezpilotnih letal in presegajo izvidniške in opazovalne operacije. L3 Harris na primer razvija SDS (Sonobuoy Dispenser System), ki je zasnovan za hitro predelavo različnih tipov letal za protipodmorniške misije.
SDS izkorišča izkušnje pri ustvarjanju pnevmatskih sistemov SRL (Sonobuoy Rotary Launch) in SSL (Sonobuoy Single Launch) za večnamensko protipodmorniško in protiladansko patruljno letalo Lockheed Martin P-8A Poseidon.
SDS temelji na modularni izstrelitveni cevi (MLT), ki jo podjetje opisuje kot "posamezno izstrelitveno postajo za izstrelitev ene boje velikosti A iz standardne izstrelitvene posode LAU-126 / A." Podjetje je razvilo tudi tandemski komplet za posodobitev, ki omogoča posodi LAU-126 / A velikosti A, da sprejme boje obeh velikosti F ali G.
MLT je zunanji polnilni sistem z vrtljivo bajonetno ključavnico za pritrditev boje z lastno težo približno 4,5 kg. Opremljen je s senzorjem prisotnosti boje, ki zagotavlja zanesljiv zajem in izstrelitev; boje se izvržejo pod obremenitvenim tlakom v sistemu od 70 do 105 kg / cm2.
Po mnenju L3 Harris je sistem SDS lahko sestavljen iz poljubnega števila tirnic MLT, pnevmatskega sprožilca pri naboju tal in elektronske krmilne enote z univerzalnim vmesnikom tipa 1/2 na vrhu vmesnika MIL-STD-1760. Vse te komponente je mogoče integrirati v namenski zunanji vsebnik.
Družba vidi naraščajoče zanimanje sveta za UAV za dolgoročne in dolgoročne pomorske patrulje kot cenovno ugodno zamenjavo za draga patruljna letala, na primer letala P-8A. Upoštevajo pa možne omejitve koncepta SDS, saj lahko protipodmorniška letala, kot sta R-3 in R-8A, nosijo 87 in 126 bojev.
"Sistem SDS med letom ni mogoče naložiti, za razliko od letala s posadko, zato bi bilo v idealnem primeru videti, da številni brezpilotni letali, opremljeni s SDS, sodelujejo v skupinah ali jatah, da bi ustvarili sprejemljivo rešitev iz zadostnega števila sonar."
Uttra Electronics razvija tudi lasten koncept spustnega stroja SMP (Sonobuoy Mission Pod), ki ga ponuja za letala brez posadke in posadke.
Po navedbah podjetja je SMP mogoče namestiti na zunanjo vzmetenje MIL-STD-2088, kar bi omogočilo preoblikovanje obstoječih platform za misije proti podmornicam. Sistem SMP lahko sprejme 25 do 63 bojev velikosti G in F za majhne in velike ploščadi.
Sistem je zasnovan za delovanje na višinah do 10 km pri hitrosti letenja do 150 vozlov. Lahko spusti boje v intervalih 2,5 sekunde in je združljiv z več ultra elektronskimi modeli boje, vključno z ALFEA (aktivna nizkofrekvenčna elektroakustična zvok) in HIDAR (visoko-trenutni-dinamični obseg) ter mini-HIDAR.
Čeprav so LHC na kopnem v teh dneh precej pogoste, se uporaba tovrstnih sistemov na pomorskem področju danes pojavlja v manjšem obsegu. Vendar se zdi, da se razmere postopoma spreminjajo, saj flote, obalna straža in druge pomorske varnostne strukture vse bolj razumejo, kako učinkoviti droni MALE in HALE lahko dopolnjujejo platforme s posadko pri pomorskih patruljah in drugih operacijah ali pa se, če je mogoče, uporabijo kot ločena..
Zanimanje za uveljavljene zmogljivosti letalskih patrulj za pomorska plovila narašča, vendar je treba rešiti več izzivov. Na primer, na manjših ladjah na palubi ni dovolj prostora, uporaba takšnih letal v povezavi s helikopterji s posadko je običajno omejena na situacijo "bodisi - ali", ko je treba postopek izstrelitve in obnove skrbno časovno določiti in dogovoriti v da bi brezpilotna letala ostala v zraku ne dlje, kot je potrebno, medtem ko čakajo, da se krova razčisti. Prav tako je težko obnoviti poškodovane ploščadi, ko je krov zaseden in ga zaradi izrednih razmer ni mogoče izprazniti.
