Перспектива с видом на море: морские беспилотники становятся очень популярными
Морской вариант БЛА Hermes 900 может быть оборудован мультисенсорным комплектом, в который входят такие системы, как, например, многорежимная обзорная РЛС Gabianno T-200 компании Leonardo
В последние годы спрос на морские беспилотники в мире растет, поскольку растут потребности флотов в дальнем наблюдении и разведке. Ранее на рынке доминировали платформы самолетного типа, но теперь рынок стал более разнообразным с появлением новых платформ и целевых нагрузок. Оценим некоторые из последних разработок.
Воздушное морское наблюдение, разведка и сбор информации, а также патрульные задачи традиционно выполняли либо специализированные многомоторные самолеты дальнего действия, специально предназначенные для продолжительных полетов над морем, либо коммерческие платформы, адаптированные для подобных задач. Подобные самолеты, как правило, использовались для мониторинга больших участков морской поверхности, включая наблюдение за судоходством и другой активностью на важнейших путях сообщения и в исключительных экономических зонах (ИЭЗ).
Впрочем, стоимость приобретения и эксплуатации пилотируемых платформ ложится непосильным бременем на многие страны и соответствующие военно-воздушные и военно-морские силы, и поэтому различные структуры по обеспечению безопасности на море могут столкнуться с проблемами при осуществлении систематического наблюдения за суверенными водами из-за недостатка средств воздушного патрулирования и малого количества вылетов.
Потребность в доступной альтернативе пилотируемой морской разведывательной авиации неизбежно способствует росту интереса многих стран к беспилотным авиационным комплексам (БАК) наземного и морского базирования, особенно тех из них, которые имеют большие ИЭЗ и общие охраняемые границы. В то же время другие страны хотят иметь бортовые сенсорные системы, способные повысить уровень ситуационной осведомленности развернутых гражданских и военных судов за счет предоставления необходимой информации.
Современные БАК, особенно средневысотные и высотные беспилотники с большой продолжительностью полета (категории MALE и HALE), хорошо зарекомендовали себя в качестве разведывательных и ударных платформ в поддержку наземных операций, обладающих такими характеристиками, как большая дальность действия, большая продолжительность выполнения задачи и способность нести сенсорные целевые нагрузки. Хотя эти платформы самолетного типа должны запускаться и садиться на землю, присущие им возможности, тем не менее, привлекают морское сообщество, желающее иметь средства наблюдения за обширными районами.
На другом конце спектра находятся БЛА самолетного типа меньшего размера с вертикальным взлетом и посадкой, которые также получили широкое признание в последние годы. Подобные штатные средства наблюдения и разведки могут быстро запускаться и возвращаться, выполняя по запросу сбор информации с целью обеспечения работы кораблей.
БЛА IAI Heron 1 класса MALE эксплуатируется в нескольких флотах, выполняя задачи морского наблюдения. На фото — беспилотник с характерным подфюзеляжным обтекателем, в котором размещается обзорная РЛС
Платформы класса MALE
Как и в случае с пилотируемыми патрульными самолётами береговой авиации, способность преодолевать большие расстояния и барражировать продолжительные время является важным качеством адаптируемых для подобных задач многоцелевых БАК класса MALE. Разработчики определили также и другие желаемые характеристики, включая большую грузоподъемность, позволяющую нести одновременно системы дальней связи и бортовую аппаратуру различного типа.
Израильская компания Elbit Systems продвигает специально сконфигурированный для морских задач вариант своего БЛА Hermes 900 MALE, который эксплуатируется, по меньшей мере, восемью операторами. Летательный аппарат, в основном задействуемый в операциях наземного наблюдения, способен принять целевые нагрузки как собственной разработки, так и третьих сторон.
По данным компании, Hermes 900 с максимальным взлетным весом примерно 1180 кг и размахом крыла 15 метров может принять до 350 кг целевого оборудования, включая 250 кг во внутреннем отсеке длиной 2,5 метра. В морской конфигурации летательный аппарат может оснащаться специализированной морской обзорной РЛС, системой автоматической идентификации и стабилизированной оптико-электронной/инфракрасной сенсорной системой и средствами радиоэлектронной борьбы и разведки.
В компании Elbit Systems отметили, что ее универсальная наземная станция контроля может предложить режим одновременного контроля двух БЛА с использованием двух избыточных каналов передачи данных. В компании утверждают, что это положительно влияет на коэффициент использования системы, экономит людские ресурсы и эксплуатационные расходы. Беспилотник также выигрывает от интеграции системы дальней загоризонтной связи на базе спутникового канала и интеграции морской автоматизированной системы управления собственной разработки Elbit System.
Хаджи Тополански из компании Elbit Systems сообщил:
«Хотя Hermes 900 взлетает и садится только на землю, контроль самого БЛА и работы его сенсоров может быть интегрирован в корабельную систему боевого управления. Это позволяет кораблям получать от БЛА разведывательную информацию в реальном времени и использовать ее по своему усмотрению».
С апреля 2019 года по запросу Европейского агентства по безопасности на море беспилотники Hermes 900 стали использоваться для патрулирования морских районов. Исландия стала первой страной, воспользовавшейся этой услугой. По данным Elbit Systems, исландские морские власти определили местом базирования Hermes 900 восточный аэропорт Эгильсстадир, с которого он может покрыть более половины ИЭЗ страны. Этот аппарат также был доработан, чтобы выдерживать свойственные Северной Атлантике сильные ветра и ледовые условия.
«Очевидно, что морской БЛА самолетного типа, действующий с береговой базы и управляемый с наземной станции, должен иметь другие эксплуатационные качества и целевую нагрузку, чем система наблюдения за сушей. В частности, потребность в разведке обширных районов определяет интеграцию мощного многорежимного радара с формированием изображений для обнаружения и классификации объектов на больших дальностях и ОЭ/ИК системы с высоким разрешением дальнего действия для положительной идентификации и получения изображений»,
— пояснил Тополански.
«Кроме того, в морские БАК интегрируются каналы передачи данных в прямой видимости и спутниковый канал для загоризонтной связи. Тот факт, что морскому беспилотнику порой необходимо снижаться для положительной идентификации объектов с помощью своей станции видовой разведки и лететь ниже радиочастотного горизонта, повышает значение широкополосного загоризонтного канала».
Тем временем Israel Aerospace Industries (IAI) поставила морские варианты своего БЛА Heron 1 MALE индийскому и израильскому флотам.
Разработанный ее подразделением Malat Division беспилотник Heron 1 имеет взлетную массу 1100 кг и грузоподъемность до 250 кг. Его стандартная целевая нагрузка — это устанавливаемая в носовой части оптико-электронная станция Multi-mission Optronic Stabilised Payload от IAI Tamam, в состав которой входят телекамера высокого разрешения, инфракрасная камера и лазерный указатель/дальномер.
Согласно данным компании, воздушное судно оснащено четырехтактным двигателем Rotax 914 объемом 1,211 см3, вращающим двухлопастный толкающий винт с изменяемым шагом, который развивает до 100 л.с. максимальной длительной мощности на высотах до 4500 метров. Это позволяет барражировать на скорости 60-80 узлов и достичь максимальной скорости до 140 узлов при продолжительности полета до 45 часов в зависимости от носимой нагрузки. Канал передачи данных в прямой видимости в мобильном или стационарном варианте обеспечивает управление в радиусе около 250 км, хотя при установке комплекта спутниковой связи дальность действия увеличивается до 1000 км.
Инженеры компании IAI отмечают, что Heron 1 имеет два внутренних грузовых отсека общим объемом до 800 литров — носовой и центральный отсеки объемом соответственно 155 и 645 литров.
Расстояние от низшей точки фюзеляжа до земли составляет 60 см, что позволяет оборудовать аппарат внешними целевыми нагрузками, тогда как бортовая выработка электроэнергии до 10 кВт дает платформе потенциал для модернизаций, а также позволяет устанавливать мощные системы, например, РЛС наблюдения за морским пространством IAI Elta EL/M-2022U или модульную обзорную РЛС разведки наземных движущихся целей EL/M-2055.
По данным справочника Janes C4ISR & Mission Systems — Air, радар морского наблюдения EL/M-2022 может отслеживать различные цели на дальностях до 200 морских миль. При использовании в режиме радиолокации с инверсным синтезированием апертуры радар способен захватывать подозрительные объекты и определять их тип.
Кроме стандартной станции видовой разведки и морского радара, морской Heron 1 может также нести системы радиотехнической разведки, например, системы IAI Elta ELK-7071 или ELK-7065. Типичный цикл обнаружения и идентификации подозрительных надводных объектов начинается с обнаружения цели, после чего включаются системы радиотехнической разведки для определения направления и принадлежности объекта посредством системы автоматической идентификации, затем во время последующего сближения используется станция видовой разведки для визуальной проверки.
Беспилотник MQ-4С Triton категории HALE является дальнейшим развитием модели RQ-4 Global Hawk и оптимизирован для длительных задач наблюдения за морскими пространством
Платформы HALE
«Вершиной технической мысли в сфере морских БЛА является разведывательный дрон ВМС США MQ-4C Triton категории HALE (высотный с большой продолжительностью полета), который по планам будет готов к эксплуатации в апреле 2021 года, а полномасштабное производство начнется двумя месяцами позднее».
Беспилотник MQ-4C Triton разработки компании Northrop Grumman имеет длину 14,5 метра и размах крыльев 39,9 метра, заявленную дальность 2000 морских миль и продолжительность полета до 24 часов. Беспилотник был разработан на основе морского варианта Block 30 RCMN беспилотника RQ-4 Global Hawk ВВС США в рамках программы Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator с целью обеспечения флота возможностями по непрерывному наблюдению за морскими районами.
В то время как базовая конструкция MQ-4C очень сильно напоминает модель RQ-4B, она все же отличается значительными модификациями, направленными на оптимизацию характеристик под длительные надводные задачи. Например, летательный аппарат отличатся активным контролем центра тяжести топливной системы, улучшенным антенным обтекателем повышенной прочности и улучшенной аэродинамики, противооблединительной системой воздухозаборника, а также усиленной конструкцией крыльев с защитой от воздушных порывов, града и попадания птиц, молниезащитой и усиленным фюзеляжем для увеличения внутренней целевой нагрузки. Все вместе эти доработки позволяют БЛА MQ-4C при необходимости снижаться и подниматься, что необходимо для проверки кораблей и других объектов в море.
Под фюзеляжем установлена основная морская поисковая РЛС дальнего действия AN/ZPY-3 диапазона Х с активной фазированной антенной решеткой, в которой совмещены электронное сканирование с механическим вращением на 360° по азимуту. В компании Northrop Grumman заявляют, что продолжительность полета MQ-4C и радиус покрытия сенсора ZPY-3 позволяет MQ-4C обследовать за один вылет более 2,7 миллиона кв. миль. Радар дополняется сенсорной станцией Raytheon AN/DAS-3 MTS-B, которая обеспечивает дневное/ночное изображение и видео с высоким разрешением с возможностью автоматического сопровождения целей, а также системой радиотехнической разведки AN/ZLQ-1 фирмы Sierra Nevada Corporation.
Хотя беспилотник до сих пор находится в разработке, австралийское правительство обязалось купить две платформы MQ-4C для ВВС страны по проекту Air 7000 Phase IB. Первый летательный аппарат, как ожидается, поступит в ВВС в середине 2023 года. К концу 2025 года запланирована закупка шести платформ стоимостью 5 миллиардов долларов, которые должны быть размещены на авиабазе Эдинбург в Южной Австралии.
Правительство США также одобрило продажу четырех беспилотников MQ-4C Германии в апреле 2018 года за 2,5 миллиарда долларов. Летательные аппараты под местным обозначением Pegasus (Persistent German Airborne Surveillance System) должны быть доработаны в соответствии с национальными требованиями.
Camcopter S-100 компании Schiebel пять дней выполнял задачи морского наблюдения с патрульного корабля Turva финской погранохраны
Корабельные БАК
Корабельные или палубные беспилотники в последние годы привлекают пристальное внимание военных. Особо стоит отметить широко известные комплексы, например, самолетного типа ScanEagle разработки Boeing-lnsitu и вертолетного типа Fire Scout от Northrop Grumman, развернутые ВМС США. При этом группа Boeing-lnsitu поставила также крылатый аппарат Integrator Корпусу морской пехоты под обозначением RQ-21A Blackjack.
При имеющемся дефиците места на палубах большинства современных кораблей интерес к БАК с вертикальным взлетом и посадкой, по всей видимости, только усиливается в остальных флотах. Например, швейцарская компания UMS Skeldar стремится повторить недавний успех со своим новейшим винтокрылым БАК V-200B, который был закуплен канадским и немецким флотами.
Новейшая платформа компании V-200 Block 20 с взлетной массой 235 кг имеет фюзеляж длиной 4 метра, который скорее всего изготовлен из углеволокна, титана и алюминия; он оснащен двухлопастным винтом диаметром 4,6 метра, подфюзеляжным отсеком и неубирающимися двухлыжным шасси. Беспилотник UMS Skeldar развивает максимальную скорость 150 км/ч и имеет практический потолок 3000 метров.
Усовершенствования двигателя и системы управления расходом топлива позволили снизить вес на 10 кг по сравнению с предыдущей моделью V-200B, при этом увеличена продолжительность полета до 5,5 часов с целевой нагрузкой 45 кг или с большей нагрузкой за счет уменьшения времени нахождения в воздухе. К другим усовершенствованиям можно отнести новый канал передачи данных, обновление электрической конфигурации аппарата, систему из восьми камер для визуального обнаружения и определения дальности, которая может отслеживать цели до 20 милей в каждом направлении. Он также может оснащаться антеннами с фазированными решетками, которые позволяют передавать оператору изображения в реальном времени.
Компания UMS Skeldar хочет повторить успех, ассоциирующийся с покупкой канадским и немецким флотами, с новейшим вариантом своего вертолетного дрона V-200
Модель V-200, как сказал представитель компании UMS Skeldar, «включает двигатель на тяжелом топливе компании Hirth Engines, который может работать на топливах Jet A-1, JP-5 и JP-8, одно из основных преимуществ для морской сферы».
«Конфигурация двухтактного двигателя также обеспечивает большой межремонтный ресурс наряду с дополнительной гарантией посадки и взлета в условиях запрета обычных топлив, все из которых очень важны для морских операций».
По его данным, платформа V-200 требует меньшего объема материально-технического обслуживания и имеет функциональную гибкость сравнимую с другими вариантами самолетного и вертолетного типа в этой же весовой категории. «БЛА V-200 совместим со стандартом STANAG-4586, который предварительно квалифицирует БАК для военного назначения и интеграции с другими системами, — добавил он. — Мы также хорошо подумали над простой интеграцией с различными системами управления боем, включая морскую боевую систему Saab 9LV, которая обеспечивает средства оперативного управления и связи для морских платформ всех размеров, от боевых катеров и патрульных судов до фрегатов и авианосцев».
Между тем австрийская компания Schiebel разработала БАК Camcopter S-100 вертолетного типа, который оснащен двухлопастным винтом диаметром 3,4 метра и имеет несущий фюзеляж из углеволокна обтекаемой формы размером 3,11x1,24x1,12 м (длина, ширина, высота соответственно).
Аппарат с максимальной взлетной массой 200 кг может нести до 50 кг груза наряду с 50 кг топлива. Роторный двигатель позволяет летать на скоростях до 102 км/ч при практическом потолке 5500 км. При массе целевой нагрузки 34 кг продолжительность полета составляет 6 часов, но при установке внешнего топливного бака она увеличивается до 10 часов.
По данным компании Schiebel, типичная целевая нагрузка для морского наблюдения включает оптико-электронную станцию L3 Harris Wescam, камеру Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch для сканирования больших площадей и обнаружения небольших объектов и приемник системы автоматического распознавания.
«Платформа S-100 идеально подходит для морских условий благодаря минимальному объёму материально-технического снабжения и своим размерам, — заявил представитель компании. — Ее компактные размеры и небольшой вес означают, что она может легко маневрировать, храниться и обслуживаться в корабельных ангарах… в типичном ангаре фрегата можно разместить до пяти дронов S-100 вместе с обычным большим пилотируемым вертолетом». Платформа также была интегрирована с кораблями 35 разных типов, налетав свыше 50000 летных часов.
Вертолет Camcopter S-100 был закуплен по австралийской программе Navy Minor Project 1942, которая нацелена на удовлетворение потребности флота страны в промежуточном корабельном БАК. Далее по отдельной программе будет выбран подходящий БЛА для интеграции с 12 патрульными кораблями береговой зоны, первые два из которых строятся на верфях компании ASC. Затем будет отобран еще один тип БЛА для оснащения девяти фрегатов проекта Hunter, которые будут построены для австралийских ВМС.
Компания Schiebel объявила в ноябре 2015 года о завершении испытаний двигателя на тяжелом топливе для вертолета Camcopter S-100. Доработка движительной установки S-100 на основе коммерческого роторно-поршневого двигателя привела к уменьшению массы за счет модернизации системы выхлопа, нового блока управления двигателем и новых аккумуляторов. Двигатель позволяет S-100 использовать топливо JP-5, имеющее более высокую температуру воспламенения по сравнению с авиационным бензином.
Компания модернизирует платформу S-100 прежде всего с прицелом на совместные действия (взаимодействие) обитаемых и необитаемых платформ и доставку на последнем участке. В апреле 2018 года было объявлено о том, что она сотрудничала с Airbus Helicopters в рамках демонстрации совместных действий с участием экипажного вертолета Н145 и БЛА S-100. По данным Schiebel, наземная станция управления беспилотника была установлена на борту Н-145, позволив достичь уровня взаимодействия 5 за счет передачи полного управления беспилотника оператору на борту вертолета, включая запуск и возвращение.
Масштабный макет 1:3 концепции SDS компании L3 Harris, оснащенный девятью пусковыми трубами в конфигурации 3x3. Внешний контейнер может адаптироваться под специфические платформы и задачи
Новые целевые нагрузки
Новые целевые нагрузки для БЛА расширяют спектр задач морских БЛА и выходят за рамки разведывательно-наблюдательных операций. Например, компания L3 Harris разрабатывает систему разбрасывания гидроакустических буев SDS (Sonobuoy Dispenser System), которая предназначена для быстрого перепрофилирования летательных аппаратов разного типа под задачи борьбы с подводными лодками.
В SDS использован опыт создания пневматических систем SRL (Sonobuoy Rotary Launch) и SSL (Sonobuoy Single Launch) для многоцелевого противолодочного и противокорабельного патрульного самолета Р-8А Poseidon компании Lockheed Martin.
В основе SDS лежит модульная трубная направляющая MLT (Modular Launch Tube), которую компания описывает как «индивидуальная пусковая станция для запуска одного буя размера А из стандартного пускового контейнера LAU-126/A». В компании также разработали модернизационный комплект тандемного пуска, который позволяет контейнеру LAU-126/A типоразмера А принимать буи двух размеров F или G.
MLT представляет собой систему внешнего заряжания с байонетным замком поворотного типа для крепления буя с собственной массой примерно 4,5 кг. Она оборудована датчиком наличия буя для обеспечения уверенного захвата и пуска, выброс буев производится под давлением заряжания в системе от 70 до 105 кг/см2.
По данным L3 Harris, система SDS может состоять из любого количества направляющих MLT, заряжаемого на земле пневматического пускового устройства и электронного блока управления с универсальным интерфейсом type-1/2 поверх интерфейса MIL-STD-1760. Все эти компоненты могут интегрироваться в специальный внешний контейнер.
В компании видят растущий интерес в мире к БЛА для дальнего и длительного морского патрулирования в качестве доступной замены дорогой патрульный авиации, например, самолетам Р-8А. Впрочем, там отмечают потенциальные ограничения концепции SDS, учитывая, что противолодочные самолеты, например Р-3 и Р-8А, могут нести 87 и 126 буев соответственно.
«Невозможно загрузить систему SDS в полете в отличие от пилотируемого самолета, поэтому в идеале мы видим совместную работу множества оснащенных системой SDS беспилотников, работающих группами или стаями для того, чтобы создать приемлемое решение из достаточного количества гидроакустических буев».
Компания Uttra Electronics также разрабатывает свою собственную концепцию автомата сбрасывания SMP (Sonobuoy Mission Pod), которую она предлагает для беспилотной и пилотируемой авиации.
По данным компании, SMP может крепиться на внешнюю точку подвески стандарта MIL-STD-2088, что позволило бы переделывать существующие платформы под противолодочные задачи. Система SMP может вместить от 25 до 63 буев размеров G и F для того, чтобы соответствовать грузоподъемности небольших и крупных платформ.
Система предназначена для работы на высотах до 10 км при скоростях полета до 150 узлов. Она может сбрасывать буи с интервалом 2,5 секунды и совместима с несколькими моделями буев компании Ultra Electronic, включая ALFEA (Active Low Frequency Electro-Acoustic) и HIDAR (High-Instantaneous-Dynamic-Range) и мини-HIDAR.
Хотя БАК наземного базирования в наши дни довольно хорошо распространены, задействование подобных систем в морской сфере происходит сегодня в меньших масштабах. Впрочем, по всей видимости, ситуация постепенно меняется, поскольку флоты, береговая охрана и другие структуры обеспечения безопасности на море всё яснее понимают, как эффективные беспилотники категорий MALE и HALE могут дополнить пилотируемые платформы в морских патрульных и других операциях или по возможности использоваться в качестве отдельных средств.
Растет интерес к штатным воздушным патрульным возможностям для морских судов, но остается еще несколько проблем, которые необходимо решить. Например, на кораблях меньшего размера места на палубе недостаточно, использование подобных летательных аппаратов совместно с экипажными вертолетами, как правило, ограничено ситуацией «или — или», когда процесс запуска и возвращения должен быть тщательно рассчитан по времени и согласован для того, чтобы беспилотники оставались в воздухе не дольше, чем это необходимо при ожидании освобождения палубы. Также осложняется возвращение поврежденных платформ в том случае, когда палуба занята и не может быть освобождена из-за чрезвычайной ситуации.
Опубликовано: Мировое обозрение Источник
