Ударный беспилотник MQ-9B SkyGuardian

MQ-9А Reaper

Основной на сегодня беспилотный самолет, введенный в состав ВВС США с 2008 года – это разведовательно-ударный дрон MQ-9А Reaper (в переводе с английского – «жнец»). Этот самолет-беспилотник создан на основе MQ-1 Predator, он отлично зарекомендовал себя в работе.

Отличия от предшественника:

• двигатель (MQ-9А Reaper снабжен мощным турбовинтовым мотором Honeywell TPE331-10,  мощность устройства составляет  776 л.с.);
• фюзеляж (увеличен до 11,6 м);
• размах крыльев (теперь он достигает 21,3 м);
• -максимальная нагрузка  (теперь – 1700 кг);
• максимальная взлетная масса (дошла до отметки 4760 кг);
• потолок подъема (7500 метров с нагрузкой, до 14 тысяч метров в режиме разведки);
• максимальное время в воздухе (в режиме разведки – около 30 часов).

Если предшественник Predator мог нести лишь две ракеты, то Reaper может быть вооружен четырнадцатью ракетами Hellfire типа «воздух-земля». На максимально возможных шести опорах подвески располагают ракеты AGM-114 Hellfire, управляемые снаряды 227-килограммовые GBU-12 и GBU-38.

Разведка воздушного пространства ведется радаром AN/AAS-52 (производитель – компания Raytheon). И камерами, работающими в инфракрасном спектре. А также имеют дальномер, лазерный указатель.

Ракеты Hellfire могут быть оснащены несколькими вариантами боевых частей. Они используются для удара по любой технике противника: автомобилей, небольших кораблей, а кроме этого – живой силы, в том числе и в укрытиях. Основная деталь, которая может ограничить эффект удара – это незначительная масса боевой части в сравнении с общей массой ракеты. И тем не менее, для мощности и точности может быть достигнут баланс. Это авиационные снаряды с возможностью корректировки, которые имеют высокую точность поражения целей. А также корректируемые бомбы, умеющие корректировать свой полет при подлете к цели.

Снаряд GBU-12 Paveway II снабжен мощным лазером для наведения на цель и используется для удара по конкретным объектам, технике и прочему транспорту и живой силе противника.

Другой вариант — это снаряд GBU-38 JDAM, использует инонационально-спутниковую систему наведения на цель. Он может применяться при любой погоде, что выгодно отличает от GBU-12 Paveway II. Снаряд работает в условиях тумана, плохой видимости, осадков. Но для работы GBU-38 по объектам, необходима точная задача координат цели перед запуском.

БРЭО MQ-9А Reaper  имеет в своей основе радарную систему  AN / APY-8 Lynx II. Радар распознает удаленные локации, движение целей, маскировочные огневые точки противника.  БПЛА также снабжены системами ловушек, имитаторами целей  ADM-160 MALD и MALD-J, что является основной системой защиты при ракетной атаке дрона.  Также были проведены тестирования систем оповещения о радиолокационном облучении AN/ALR-67.

Схема управления самолета MQ-9А может быть совмещена с системой предшественника MQ-1B. Составляющие всего проекта «жнеца» MQ-9А – это несколько беспилотников, пост управления, оборудование коммуникации и персонал.

Ракета Hellfire

GBU-38 JDAM

MQ-27А ScanEagle

В 2004 году в ходе боевых действий на территории Ирака был применен беспилотник MQ-27A ScanEagle. Этот самолет произведен на основе БПЛА SeaScan, первоначальное назначение которого — поиск косяков рыб в открытом море.

Дрон MQ-27 снабжён двухтактным поршневым мотором мощностью 1,5 л.с., который позволяет максимально развить скорость до 148 километров в час. Потолком высоты подъёма является отметка в 5900 метров. Беспилотник может пребывать в воздухе до 20 часов. Длина беспилотника для разных модификаций составляет от 1,55 до 1,71 метра, ширина крыльев – 3,11 м. Дрон может нести нагрузку до 3,4 килограммов. Аппарат может оснащаться мощной инфракрасной камерой или оптико-электронной камерой с вычислительным комплексом и многократным приближением.

Запуск MQ-27A производится с использованием специальной пусковой установки Super Wedge. Навигация аппарата в процессе выполнения боевого задания производится с помощью NavtechGPS. Станция управления полетом контролирует работу беспилотника на расстоянии до 100 километров. Стоимость комплекса ScanEagle из четырёх БПЛА, станции управления, катапульты и терминала в 2096 году составляла 3,2 миллиона долларов.

Беспилотник США MQ-27А ScanEagle

Особенности

По сути БПЛА MQ-1 Predator — это мощный совместный проект, в котором General Atomics является головным разработчиком, компания North rop Grumman ответственна за радио локатор с синтезированной апертурой, Versatron/ Wescam разрабатывала электронно-оптическую систему, L3 Communication занималась системами передачи данных, а Boeing отвечала за рабочие станции управления, контроля и планирования боевой задачи.

Беспилотники Predator сконструированы из унифицированных авиационных механических, радиоэлектронных и электрических узлов, использовавшихся ранее на обычных пилотируемых самолетах. Благодаря этому конструкторам удалось в короткие сроки создать достаточно надежный летательный аппарат.

Силовая установка создана на основе четырехцилиндрового двигателя фирмы Rotax. Хвостовое оперение V-образное, перевернутое. Стандартный набор аппаратуры БПЛА MQ-1: радиолокатор с синтезированной апертурой TESAR, имеющий разрешение порядка 30 см, тепловизионная и электронно-оптическая камеры, двухцветная телевизионная система (DLTV), оснащенная 955-мм объективом с переменным фокусным расстоянием, а также шестидиапазонная система FLIR.

Мультиспектральная система прицеливания MTS-A производства компании Raytheon действует в режиме реального времени, самостоятельно переключаясь между дневной и инфракрасной телевизионными системами и обеспечивая прицеливание с помощью лазерной системы подсветки.

Новейший американский беспилотник MQ-1C Grey Eagle. 2005 г.

Для взлета и приземления Predator требуется взлетная полоса длиной 600 м. Управляющая наземная станция при этом находится в стандартном 30-футовом трейлере, имеет рабочие места для операторов пилотирования и управления вооружением, три рабочих места для планирования боевой задачи, а также оснащена системами связи и двумя рабочими станциями радиолокатора. Получаемую информацию станция передает через спутниковую систему связи Trojan Spirit посредством двух антенн диаметром 2,4 и 5,5 м.

Компания General Atomics Aero nautical Systems производит также морской вариант БПЛА MQ-1 Predator, получивший название Sea Predator. Первый из таких комплексов был установлен на американском авианосце Nimitz.

Тактическая единица

MQ-9 Reaper хорошо показал себя при любых погодных условиях. Он имеет турбиновый двигатель, который обеспечивает ему высокую скорость до 400 км в час. Самолет может переносить четырнадцать ракет Hellfire (как известно, MQ-1 Predator способен перенести только две ракеты). В случае полной боевой нагрузки БПЛА может находиться в воздухе без дозаправки до 14 часов. Он имеет современную электронику, которая делает его одним из самых лучших среди беспилотников.

ВВС США ведут работы над возможностью управлять одновременно несколькими БПЛА с одной РЛС (так они намерены увеличить боевую эффективность самолетов на поле боя).

Нельзя не отметить и тот факт, что у безоружных версий БПЛА осталось название «Альтаир», в то время как боевые принято называть MQ-9 Reaper.

MQ-9 Reaper, или почему General Atomics может выпускать современные дроны

Беспилотники MQ-9 Reaper («Жнец») появились не на ровном месте. Компания General Atomics имеет длинную и богатую историю создания летательного оборудования и, что примечательно, способна создавать его самостоятельно. MQ-9 Reaper были созданы полностью на средства компании, а уже потом были предложены правительству США. Почему так случилось?

General Atomics уже долгое время поставляет беспилотники MQ-1 Predator («Хищник»), хорошо зарекомендовавшие себя в боевых условиях во время войны в Афганистане и в борьбе с террористами. Но с течением времени возникла потребность в их модернизации. Надо понимать, что «Хищники» были гораздо меньше Reapers и имели ограниченный потенциал развития, не говоря уже о полезной нагрузке оружия. Тем не менее, в свое время эти БПЛА все равно были революционным решением. Настолько революционным, что армия США все еще использует версию Grey Eagle.

Проанализировав рынок вооружения и тенденции его развития, разработчики General Atomics решили продолжить работу в этом направлении и сделать что-то еще лучшее. Поэтому инженеры были вынуждены настойчиво поработать над усовершенствованием этого дрона. Так благодаря собственным наработкам компании и был создан Predator B, который в американской авиации называют MQ-9 Reaper. Название уже прижилось до такой степени, что каждый вид дронов Predator B, оснащенный оружием (не каждый дрон для этого предназначен) обычно называют MQ-9 Reaper.

Командные и сенсорные системы

Во время кампании в бывшей Югославии пилот Predator сидел в фургоне возле взлетно-посадочной полосы операционной базы дрона. Оператор контролировал взлет с ВПП и набор высоты радиосигналами. Со временем управление стало осуществляться через военные спутниковые сети, связанные с фургоном пилота. Оператор был вынужден сталкиваться с задержкой в несколько секунд между перемещением джойстиков и реакцией дрона. Однако уже к 2000 году прогресс систем связи позволил, по крайней мере теоретически, избавится от этого неудобства. Больше не нужно было использовать прямые радиосигналы во время взлета и подъема «Хищника». Все стадии полета можно было контролировать по спутниковой связи из любого центра управления, и ЦРУ предложило организовать первые полностью дистанционные полеты «Хищника» над Афганистаном, пилотируемые из штаб-квартиры агентства в Лэнгли.

Авионика и датчики Predator управляются с наземной станции через линию передачи данных прямой линии связи или через спутниковый канал Ku-диапазона для операций за пределами прямой видимости. Экипаж на наземной станции управления состоит из одного пилота и двух операторов. Беспилотник оснащен системой мультиспектрального таргетинга AN/AAS-52, цветной носовой камерой (обычно используется пилотом для управления полетом), камерой дневного времени с переменной диафрагмой и термографической камерой с переменной диафрагмой (для низкой освещенности). Раньше «Хищники» были оснащены радиолокатором с синтезированной апертурой для видения сквозь дым, облака или туман, но эту систему удалили из-за невостребованности, чтобы уменьшить вес и сэкономить топливо. Камеры фиксируют видео в реальном времени, а радиолокатор с синтезированной диафрагмой получает неподвижные радарные изображения. Канал передачи данных имеет достаточную пропускную способность для трансляции видео из двух источников одновременно.

История создания и развития БПЛА

История беспилотников началась в Великобритании в 1933 году, когда на базе биплана Fairy Queen был собран самолет, управляющийся по радио. До начала Второй мировой войны и в первые годы было собрано более 400 таких машин, которые использовались в качестве мишеней при Королевском ВМФ.

Первой боевой машиной этого класса стали знаменитые немецкие Фау-1, оснащенные пульсирующим реактивным двигателем. Примечательно, что запускать самолеты-боеголовки можно было как с земли, так и с воздушных носителей.

Управлялась ракета следующими средствами:

автопилотом, которому задавались параметры высоты и курса перед запуском;
дальность отсчитывалась механическим счетчиком, который приводился в действие за счет вращения лопастей в носовой части (последние запускались от набегающего воздушного потока);
по достижении установленной дистанции (разброс — 6 км) взводились взрыватели, и снаряд автоматически переходил в режим пикирования.

https://youtube.com/watch?v=5vhVtTF-w60

Соединенные Штаты в годы войны выпускали мишени для тренировки зенитчиков — Radioplane OQ-2. Ближе к концу противостояния появились первые ударные беспилотники многократного действия — Interstate TDR. Самолет оказался малоэффективным из-за низкой скорости и дальности, которые были обусловлены дешевизной производства. Кроме того, технические средства того времени не позволили вести прицельный огонь, вести бой на большой дистанции без следования самолета-управления. Тем не менее успехи в применении машин были.

В послевоенные годы БПЛА расценивались исключительно в роли мишеней, но ситуация изменилась после появления в войсках зенитных ракетных комплексов. С этого момента беспилотники стали разведчиками, ложными целями для вражеских «зениток». Практика показала, что их использование сокращает потери пилотируемых ЛА.

БПЛА в бою

В Советском Союзе до 70-х годов активно выпускались тяжелые разведывательные самолеты в качестве беспилотных:

Ту-123 «Ястреб»;
Ту-141 «Стриж»;
Ту-143 «Рейс».

Значительные потери авиации во Вьетнаме для армии Соединенных Штатов обернулись возрождением интереса к БПЛА.

Здесь появляются средства для выполнения различных задач;

фоторазведка;
радиотехническая разведка;
цели радиоэлектронной борьбы.

В этом виде использовались 147E, которые собирали разведданные так эффективно, что многократно окупили стоимость всей программы по их же разработке.

В развитии БПЛА 80-90-х годов поучаствовали израильские специалисты. Изначально закупались устройства США, но быстро была сформирована собственная научно-техническая база для разработки. Лучше всех зарекомендовала себя фирма «Тадиран». Израильская армия тоже продемонстрировала эффективность использования БПЛА, осуществляя операции против сирийских войск в 1982.

В 80-90-е очевидные успехи ЛА без экипажа на борту спровоцировали начало разработок у многих компаний по всему миру.

В начале 2000-х появился первый ударный аппарат – американский MQ-1 Predator. На борту устанавливались ракеты AGM-114C Hellfire. В начале века беспилотники в основном использовались на Ближнем Востоке.

Беспилотник на марше

До сих пор практически все страны активно разрабатывают и внедряют БПЛА. Например, в 2013 в ВС РФ поступили разведывательные комплексы с малой дальностью действия — «Орлан-10».

Также ведется разработка в КБ Сухого и МиГ новой тяжелой машины – ударного самолета со взлетной массой до 20 тонн.

Использование MQ-9 Reaper

MQ-9 Reaper видео

В ВВС США к марту 2009 г. находилось 28 БПЛА типа Reaper и 195 типа Predator.

ВВС США в августе 2008 г. закончили перевооружение первой боевой авиачасти MQ-9 Reaper, а именно 174-го истребительского авиакрыла Нацгвардии. Стоит отметить, что на это перевооружение ушло больше трех лет. Ударные БПЛА продемонстрировали особенно высокую эффективность во время боевых действий в Ираке и Афганистане. Главные преимущества перед известными F-16: более низкая цена закупки и эксплуатации, безопасность операторов, большая продолжительность полета.

Морской беспилотник США, разработанный для базирования на авианосцах.

В далеком 2000 году  от Правительства США, дочерняя компания “ Sikorsky” получила заказ на разработку беспилотника вертикального взлета, вертолетного типа. За основу была взята вертолетная система Schweizer 330. В 2017 году поступили дополнительные бюджеты на развитие проекта и разработку радарных систем и дополнительного программного обеспечения для беспилотников вертикального взлета MQ-8 «Fire Scout».

Аппарат имеет в составе своего оборудования лазерный дальномер и указатель, тепловизор, курсовую видео камеру, радарную систему Х-диапазона, с ЭПР (электронно-парамагнитный резонанс) в  1 квадратный метр. Это довольно низкое значение ЭПР, означающее низкую радиолокационную заметность дрона.

Характеристики морского БПЛА вертолетного типа:

• Длина корпуса = 6,98 м.
• Высота корпуса = 2,87 м.
• Диаметр несущего винта = 8,38 м.
• Вес без полезной нагрузки = 1157 кг.
• Максимальная скорость поета = 205 км/ч.
• Максимальная высота полета = 6096 м.
• Дальность полета = 177 км.
• Длительность полёта = 6 часов
• На БПЛА установлен топливный двигатель — Rolls-Royce 250-C20W

Fire Scout вертолетный дрон

Что дальше

В завершение: посадочных платформ для БПЛА много, они используются и будут использоваться ещё больше. Хочется попытаться выделить, что нового можно ждать в будущем. 

Про постаматы я уже написал выше, хорошая история. Ещё из интересного: комнатные посадочные станции по типу зарядной станции робота-пылесоса: не посадочная платформа, а док-станция. Недавно такую представил «Амазон». Только ли игрушка это или прототип, чтоб о нем написали Engadget (как сказал Тема), покажет практика, но идея комнатных дронов со станциями зарядки подобно пылесосам мне нравится.

В предыдущей статье я упоминал VTOL-самолет как способ увеличения времени функционирования БПЛА, посадочные платформы нацелены туда же. А что если совместить, сделать посадочную платформу для самолета вертикального взлёта и посадки? Оказывается, уже есть образцы:

И ещё. А если такое да ещё и с постаматом?

Что ещё важно: необслуживаемые (самообслуживаемые) станции, функционирующие автономно (скажем, полгода или больше). А ещё можно упомянуть посадочные платформы (аэропорты) для беспилотных летающих такси. Uber предлагает концепции, например, называется Air Skyports

Volocopter тоже на эту тему думает

Uber предлагает концепции, например, называется Air Skyports. Volocopter тоже на эту тему думает.

Uber Air Skyport

А вот универсальная роботизированная платформа ТГУ им Г. Р. Державина. То же самое что выше, только в большем масштабе.

Универсальная роботизированная платформа ТГУ им Г. Р. Державина

Конструкция и технические характеристики

Главные навигационные и военные элементы оборудования «Жнеца» размещены в головной части:

1. Система прицеливания Raytheon AN/ASS-52(V) или MTS-B. Работает в инфракрасном диапазоне.
2. РЛС с AN/APY-8 Lynx. Выполняет задачи по распознаванию целей и осуществляет связь с оператором.

БПЛА снабжен 6 точками подвески для крепления вооружения:

1. Две внутри, каждая способна выдержать вес до 680 кг.
2. Две подвески расположены посредине крыльев, нагрузка: до 270 кг.
3. Две консоли, к ним крепится вооружение до 90 кг.

MQ-9 способен взять на борт 4 ракеты «Хеллфайр» (AGM 114) и 2 управляемые бомбы Mark 82 с лазерным или GPS наведением одновременно. Кроме отмеченного, могут использоваться ракеты Sidewinder, AMRAAM или Maverick. Ведутся работы по адаптации ракет «воздух-воздух» AIM-92 Stinger.

В 2012 г. появилась обновленная модификация MQ-9 под условным названием Block-1. За счет улучшения конструкции шасси и установки дополнительных баков увеличилось время беспосадочного полета до 37 часов.

Существует еще один модернизированный БПЛА – Block-5. На нем установлен более мощный двигатель, обеспечивающий повышенную грузоподъемность. Смонтирована еще 1 радиостанция, которая позволяет поддерживать связь с несколькими объектами на земле.

В ВВС Соединенных Штатов считается, что «Жнец» в состоянии полноценно заменить пилотируемые самолеты типа F-16.

Безаварийность «Эйтана» решает всё

За плечами американских «Жнецов» – богатейший «послужной список». Первые боевые миссии они провели летом 2007 года в Ираке и Афганистане. С 2009-го база на Сейшельских островах, под завязку набитая MQ-9 Reaper, регулярно сокращает численность пиратов в Индийском океане. Но серьёзную «косьбу» «Жнецы» устроили в рядах запрещённой в России «Аль-Каиды». Один за одним они ликвидировали верхушку этой террористической организации: Мустафа Абу Язид, Фахд аль-Куса, и наконец список «жатвы» пополнил глава экстремистов в Йемене Абдаллах аль-Санаани.

af.mil
Список «жатвы» MQ-9 Reaper пополнил глава экстремистов в Йемене Абдаллах аль-Санаани.

Совершенно противоположная ситуация с израильским БЛА «Эйтаном». Единственная авария приключилась в январе 2012-го, когда «Эйтан» во время учебного полёта в окрестностях базы Тель-Ноф вдруг свалился в штопор и рухнул. С тех пор ни одной потери! А с 2008-го, когда «Эйтан» прошёл «крещение» огнём в операции «Литой Свинец» в Секторе Газа в 2008 году, он совершил больше сотни боевых вылетов.

iai.co.il
 12 ноября 2011-го один из IAI Eitan атаковал базу «Корпуса стражей исламской революции».

Особо шумную победу беспилотному «израильтянину» приписывают в Иране.

Правда, нашлись те, кто оспаривает в этом участие именно «Эйтанов», Израиль не подтвердил, но и не опровёрг победу своих дронов.

Красноречивый факт: сегодня в израильских ВВС именно беспилотники марки «Эйтан» поднимаются в небо чаще своих больших пилотируемых собратьев. Операторам БЛА в США такое пока может только сниться.

Вывод: боевые показатели MQ-9 Reaper и IAI Eitan примерно равны. Однако фактор надёжности израильскому беспилотному «собрату» даёт небольшое преимущество.

Что еще можно сказать о MQ-9 Reaper?

Система сконструирована так, чтобы ее можно было упаковать в стандартный контейнер и транспортировать на самолетах C-130 Hercules. Вся система управления полетом имеет тройное резервирование, потому сбои в работе машины маловероятны. Поверхности управления также дублируются. Полет дрона может происходить как в ручном режиме управления, так и в автономном режиме.

Производитель оценивает эксплуатационную эффективность системы в 90%, что считается очень хорошим результатом. Продолжительность полета MQ-9 Reaper достигает 27 часов (34 в версии Extended Range). Этот беспилотник действительно один из лучших в своей категории. Речь уже идет о новой серии беспилотника – Predator C, но он пока находится только в стадии разработки. Российские разработки, я уже не говорю о существующих вариантах БПЛА, находятся далеко позади.

«Вади» Израиля против «Силиконовой долины» США

Начинка IAI Eitan разработана в технопарках Большого Тель-Авива: от Герцлии до Ришон Ле-Циона. По аналогии с США, их называют «Кремниевые вади» – так зовут сухие речные долины на Ближнем Востоке.

iai.co.il
Система связи IAI Eitan поддерживает устойчивый контакт с оператором на дистанции до 250 километров.

Израильский дрон IAI Eitan оборудован электрооптикой дневного и ночного видения с лазерным целеуказателем. Разведсистема AMPS, известная как «Мигдаль Эш», или «Огненная башня», собирает данные с разных датчиков в «объёмную» 3D картинку, которая мгновенно «летит» в центр управления. Также дрон оснащён радиолокатором, который обнаруживает цели в радиусе 300 километров и комплексом радиоэлектронной борьбы.

«Звёздно-полосатый» «Жнец» тоже активно использует спутники. Рабочая станция «американца» Block 50 GCS оснащена своими новинками. Это и многоканальная система связи Multi-Level Secure Integrated Communication System (MLS ICS), и двойные радиостанции ARC-210 на кончике крыльев. Их «фишка» –  работа в связке сразу с несколькими командными центрами на земле и в воздухе.

af.mil
MQ-9 Reaper собирает информацию через многоспектральный комплекс датчиков Raytheon AN/AAS-52.

«Собирает» «Жнец» информацию через многоспектральный комплекс датчиков Raytheon AN/AAS-52. Он включает цветную либо монохромную камеру дневного видения, камеру с лазерным дальномером и целеуказателем, а также инфракрасную камеру для темноты и плохой видимости. Радиолокатор американского дрона с Lynx Block 20A способен выдать картинку качеством в 1080 пикселей. Правда, с оговоркой – такое высокое разрешение доступно лишь в радиусе до 100 км. И это заметно ниже, чем у израильтянина.

Система корректирования огня у MQ-9 Reaper обладает весомым преимуществом – индикатор наземного движения настолько «глазастый», что легко «разглядывает» даже мелочи. И тогда в дело готовы вступить главные козыри любого ударного беспилотника – бомбы и ракеты. Чем ещё способен удивить «Жнец» своих врагов?