Миниатюрный БПЛА , малый БПЛА ( SUAV ) или дрон [1] — это беспилотный летательный аппарат, достаточно маленький, чтобы его мог переносить человек. Самые маленькие БПЛА называются микровоздушными аппаратами .
Миниатюрные БПЛА варьируются от микролетающих аппаратов (MAV), которые может переносить пехотинец, до переносимых человеком БПЛА, которые можно переносить и запускать как переносную зенитную ракетную систему пехоты . Термин обычно применяется к тем, которые используются в военных целях. Военные миниатюрные БПЛА обычно используются для разведки, наблюдения, обнаружения целей и рекогносцировки ( ISTAR ) на коротких дистанциях по сравнению с более крупными беспилотными летательными аппаратами наблюдения и разведки, используемыми для миссий средней и большой дальности.
Национальные органы регулирования дали различные определения SUAV, часто без указания точных размеров и с разницей в спецификациях измерения веса. Эти определения варьируются от менее 2 кг для Канады до менее 25 кг для Соединенных Штатов . [2] Перспективы ЕС SESAR для правил управления воздушным движением 2020 года также предлагали менее 25 кг, [3] в то время как CAA Великобритании заявило менее 20 кг. [4]
В сфере малых БПЛА наблюдается активная деятельность: ряд систем приобретен и используется в боевых действиях.
В 1999 году армия США закупила четыре небольших беспилотных летательных аппарата AeroVironment Pointer для испытаний в рамках «Военных операций в городских условиях» и с энтузиазмом отнеслась к полезности Pointer. Он слишком большой, чтобы его могли удобно переносить солдаты, и обычно перевозится в автомобиле HMMWV (Humvee) или подобном, поэтому армия попросила AeroVironment разработать меньшую версию. AeroVironment разработала половинную систему управления и урезанную версию Pointer под названием RQ-11 Raven (никакого отношения к Flight Refueling Raven). [ требуется цитата ]
Raven имеет продолжительность полета 90 минут на перезаряжаемых батареях. Его может переносить один солдат вместе с другим стандартным боевым снаряжением. После кампании в Афганистане в 2001–2002 годах US SOCOM заказал 80 Raven, что было больше, чем общее количество Pointer, проданных к тому времени. Армия США также разместила заказы на 105 Raven в конце лета 2003 года после того, как оккупация США Ирака привела к постоянным нападениям повстанцев на американские войска. С тех пор RQ-11B Raven B стал официальным стандартом SUAS (малая беспилотная авиационная система) для USSOCOM, армии США, морской пехоты США и нескольких стран. По состоянию на начало 2008 года более 8000 планеров Raven были отправлены клиентам по всему миру. Raven принимали участие в боевых действиях в Афганистане, Ираке и других нераскрытых местах. [ необходима цитата ]
Воодушевленная такими успехами, компания AeroVironment также работает над новой версией Pointer, названной «Puma», с большей выносливостью и полезной нагрузкой. Кроме того, они раскрыли, что находятся на поздней стадии разработки небольшого летального БПЛА. [ необходима цитата ]
Bayraktar Bayraktar Mini UAV — это переносная беспилотная летательная система с ручным запуском, предназначенная для работы в суровых географических и метеорологических условиях.
Interspect UAS B 3.1 — это платформа дистанционного зондирования для 3D-фотограмметрических целей. Октокоптер Interspect UAS B 1.1 впервые поднялся в воздух 10 апреля 2011 года. Прототип имел одну камеру DSLR и ограниченные возможности. Третий вариант мог летать 12 минут с нагрузкой 3 кг. Interspect UAS B 3.1 имеет съемную 3D-фотограмметрическую камеру с измерителем влажности и другими приборами. Диаметр октокоптера составляет 1165 мм. [ необходима цитата ]
Aeryon Scout — это переносной квадрокоптер БПЛА, предназначенный для воздушной разведки пользователями с минимальной подготовкой. Весом всего 1,3 кг, он оснащен бортовым интеллектом, полностью цифровой связью и сенсорным управлением на основе карты, что позволяет новым пользователям управлять транспортными средствами всего за несколько минут обучения. Это управление на основе карты позволяет легко управлять системой за пределами прямой видимости и ночью, что является уникальной особенностью этой системы. Его уникальная модульная конструкция позволяет быстро подключать полезные нагрузки разных типов, а его руки и ноги можно менять в полевых условиях без инструментов. Это позволяет пользователю легко ремонтировать повреждения и быстро возвращаться к работе. Scout имеет длину около 0,8 м от кончика до кончика винта и работает с помощью четырех бесщеточных двигателей постоянного тока, что делает его очень тихим. Он имеет срок службы около 20 минут. Он способен летать при ветре до 50 км/ч и предназначен для всепогодной эксплуатации в промышленном диапазоне температур. Его полезная нагрузка составляет около 250 граммов. Он был разработан как для военного, так и для гражданского использования, с особым упором на соответствие требованиям двойного назначения. [ необходима цитата ]
Aeryon SkyRanger создан на основе возможностей Aeryon Scout и представляет собой переносной квадрокоптер БПЛА, предназначенный для воздушной разведки пользователями с минимальной подготовкой. Aeryon SkyRanger примерно на 1 кг тяжелее Aeryon Scout (2,5 кг), и имеет тот же интерфейс управления на основе карты. SkyRanger способен совершать более продолжительные полеты и может летать до 50 минут с двойной полезной нагрузкой EO/IR. SkyRanger имеет более высокую скорость передачи данных, сеть на основе IP и способен транслировать потоковое видео высокой четкости с расстояния более 5 км с возможностью многоадресной передачи. Аппарат всепогодный, с промышленным температурным диапазоном и максимальной скоростью 65 км/ч. Он способен выдерживать порывы ветра до 90 км/ч. Aeryon SkyRanger имеет складную конструкцию, что делает его быстроразвертываемым. [ необходима цитата ]
Albatross немного похож на военный беспилотник RQ-7 Shadow, но его можно купить менее чем за 2000 долларов США. Доступно несколько вариантов. В 2018 году беспилотник Albatross был показан на подписании соглашения о партнерстве между Insitu компании Boeing и правительством Квинсленда . С тех пор он широко используется в Австралии. [ необходима цитата ]
Skate SUAS — это переносная беспилотная система, разработанная для тактического пользователя (военные, полиция и т. д.), но также полезная для других приложений, где портативность и работа в стесненных условиях имеют решающее значение. Это планер весом 2,2 фунта (1 кг) в сочетании с индивидуальной переносной GCS. Он имеет сменные полезные нагрузки и может быть оснащен различными ЭО, ИК и/или тепловизорами. Продолжительность полета составляет около 1 часа. [ необходима цитата ]
Система SUAS Skate была принята на вооружение подразделений армии и ВВС в Афганистане в марте 2013 года. [ необходима ссылка ]
Китайская китайская компания CATIC работает над собственным переносным беспилотным летательным аппаратом (БПЛА) «ASN-15» с продолжительностью полета в один час и полезной нагрузкой 6,5 кг (14 фунтов).
Европейская организация EADS разрабатывает небольшой БПЛА под названием Tracker , который имеет широкое крыло, две балки для полезной нагрузки и т. д., а также центральный отсек с тянущими и тянущими винтами. Он весит 7,5 кг (17 фунтов), имеет размах 1,4 м (4 фута 7 дюймов) и продолжительность полета час. [ необходима цитата ]
Весной 2003 года компания Elbit of Israel представила два электрических переносных БПЛА Skylark и Seagull . Оба этих БПЛА имеют стартовый вес около 5,5 килограммов (12 фунтов), скорость от 35 до 70 км/ч (от 20 до 40 узлов) и могут нести либо цветной дневной тепловизор, либо инфракрасный тепловизор. Skylark I имеет обычную конфигурацию, больше всего напоминающую большой детский самолет из резинок с отсеком под фюзеляжем. Он имеет продолжительность полета 1,5 часа. [ необходима цитата ]
Seagull гораздо менее обычен, в форме летающего крыла в форме бумеранга с килями на концах крыла и толкающим винтом. Размеры, производительность и полезная нагрузка Seagull аналогичны Skylark, но продолжительность полета увеличена до шести часов. [ необходима цитата ]
Немецкий производитель EMT выпустил Aladin Mini-UAV для немецких войск. Он имеет дальность полета более 15 км и продолжительность полета 30–60 минут. [ необходима цитата ]
IAI Malat также представила свою собственную линейку малых БПЛА, обозначенную BirdEye , которая включает 5-килограммовый (11 фунтов) BirdEye 500 и 500-граммовый (1,1 фунта) BirdEye 100. Источники также упоминают микро-БПЛА Malat, Mosquito , хотя это может быть то же самое, что и BirdEye 100. Malat продвигает BirdEye 500 как для военных, так и для гражданских целей, причем гражданские цели включают городскую безопасность, борьбу с преступностью и наблюдение за дорожным движением. [ необходима цитата ]
Lehmann Aviation Ltd , французский производитель, разработал переносную (размах крыльев 92 см) легкую (1,25 кг) линейку БПЛА : LP960 (2007), LV580 (2009), LM450 (2010) — с общей наземной системой управления. Все БПЛА предназначены для гражданских целей (гражданская разведка, гражданская безопасность, картографирование, съемка и мониторинг, цифровая модель рельефа , фотография в целом и т. д.) [5] и могут делать неподвижные аэрофотоснимки и видео в формате Full HD или в реальном времени. [ требуется ссылка ]
Беспилотники Lehmann Aviation запускаются вручную и самостоятельно приземляются на землю. Системы используют электродвигатель и толкающий винт в задней части самолета. Крыло изготовлено из вспененного полипропилена . Беспилотники имеют усовершенствованную навигационную систему и автопилот , которые позволяют самолету летать на дальность до 5 км и продолжительность полета от 30 до 45 минут. [ необходима цитата ]
Беспилотные летательные аппараты Lehmann Aviation были разработаны для полетов при скорости ветра до 45 км/ч (25 узлов ), в различных климатических условиях (влажность, сухой воздух), в диапазоне температур от −25 °C до +60 °C. [ необходима цитата ]
Lehmann Aviation LP960 — это БПЛА для профессионального использования, выпущенный в 2007 году. LP960 был разработан для ортофотопланов ( цифровая модель рельефа ) и вертикальных изображений высокой четкости для нужд государственного и частного секторов (в основном строительных и геодезических компаний, а также научных организаций [6] ). Lehmann Aviation LV580 — это БПЛА для профессионального использования. Он был выпущен в 2009 году для прямой дневной и ночной аэрофотосъемки. Lehmann Aviation LM450 — это БПЛА для профессионального использования, выпущенный в 2010 году. Он был разработан для съемки наклонных неподвижных изображений и видео высокой четкости. [ требуется ссылка ]
В 2012 году Lehmann Aviation запустила серию полностью автоматических гражданских микро- БПЛА LA : LA100 , LA200 и LA300. Работает с сенсорным планшетом Windows 8 , который позволяет пользователю настраивать параметры полета и готовить миссию. [ требуется ссылка ]
Все беспилотники Lehmann Aviation совместимы с Lehmann Aviation OperationCenter v2.00 , работающим под управлением операционной системы Windows 8. [ необходима ссылка ]
Вооруженные силы США также используют в Ираке еще один мини-БПЛА — Lockheed Martin Desert Hawk . Он весит 3,2 кг (7,1 фунта), имеет размах крыльев 1,32 метра (52 дюйма) и длину 86,4 см (34,0 дюйма). Он сделан в основном из пенопласта, что предполагает что-то вроде игрушки Nerf, и использует электродвигатель, приводящий в движение толкающий винт в качестве силовой установки, что делает его очень тихим. Он запускается с помощью эластичного троса, несет три небольшие ПЗС- камеры, имеет продолжительность полета около часа. Он летает в основном под автономным управлением, при этом «пилот» отслеживает происходящее с помощью ноутбука. [ необходима цитата ]
Desert Hawk был разработан компанией Lockheed Martin 's Skunk Works для программы ВВС FPASS ( система воздушного наблюдения защиты сил ) по контракту быстрого реагирования, выданному в конце зимы 2002 года, а первая система была поставлена в начале лета. Она была разработана быстро, поскольку в значительной степени опиралась на технологические и проектные исследования, разработанные для MicroStar MAV. [ необходима цитата ]
Однако в 2007 году управление FPASS ВВС США перевело все свои системы БПЛА на RQ-11 Raven B. [7] Desert Hawk действительно попал в шорт-лист недавней программы мини-БПЛА армии Нидерландов, но в конечном итоге проиграл RQ-11B Raven B. [8] Единственными военными силами, которые все еще используют Desert Hawk, являются армия Великобритании. [9]
Honeywell RQ-16 T-Hawk (от " Tarantula hawk ", вид ос) - это миниатюрный беспилотный летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой с канальным вентилятором . Разработанный Honeywell , он подходит для развертывания в ранце и управления одним человеком.
SIRIUS UAS — это полностью автономный небольшой самолет с размахом крыльев два метра. [10] БПЛА в сочетании с программным обеспечением для постобработки изображений позволяет просто получать аэрофотоснимки и рассчитывать ортофотопланы и трехмерные модели рельефа из данных изображений. Планирование полета выполняется автоматически после выбора области аэрофотоснимка. План полета можно изменять до и во время полета. Катапульта или пусковое устройство не требуются, поскольку БПЛА запускается вручную. Во время полета аэрофотоснимки записываются автоматически. Ручное управление во время полета в случае возникновения чрезвычайных ситуаций возможно с помощью режима вспомогательного полета, поддерживаемого автопилотом. В этом режиме посадка также возможна на очень маленьких участках. Также доступна автономная посадка. [ необходима цитата ]
Лаборатория военно-морских исследований США (NRL) разработала переносной беспилотный летательный аппарат примерно такого же размера, как AeroVironment Raven, названный RQ-14 Dragon Eye (никакого отношения к BAI Aerosystems Dragon). Dragon Eye — это бесхвостая конструкция с прямоугольным крылом и двумя винтами. Он разработан так, чтобы помещаться в рюкзак, его вес составляет 2,25 кг (5,0 фунтов), а размах — 1,14 м (3 фута 9 дюймов). Его можно запускать вручную или с помощью пружинной рогатки, и он оснащен системой навигации по точкам маршрута на основе GPS- INS . [ требуется ссылка ]
Одной из особенностей является то, что оператор контролирует работу Dragon Eye через «видеоочки», подключенные к ноутбуку. Система управления весит около 5,4 килограмма (12 фунтов). Продолжительность полета Dragon Eye составляет час. Контракт на производство Dragon Eye был заключен с AeroVironment в 2003 году, и было построено более 1000 самолетов, прежде чем морская пехота переключилась на RQ-11B Raven B для оставшейся части контракта на производство Dragon Eye. [ необходима цитата ]
NRL также построила по крайней мере два других небольших БПЛА. Swallow имеет более традиционную конфигурацию, чем Dragon Eye, примерно сопоставимую с AeroVironment Pointer, с длинными крыльями-планерами и хвостовым винтом. Подробности неясны, но он использовался в экспериментах NRL по разработке антиснайперских сенсоров для приложений безопасности базы. [ необходима цитата ]
Finder ( Flight Inserted Detector Expandable for Reconnaissance ) весом 26 килограммов (57 фунтов) может нести небольшой тепловизор или датчик отбора проб атмосферы для проверки на наличие радиоактивных/химических/биологических загрязнений , а также рассматриваются другие сенсорные нагрузки. Другие подробности о Finder неизвестны. [ необходима цитата ]
Finder оценивался как полезная нагрузка для БПЛА Predator, с одним Finder, перевозимым под каждым крылом, выступая в качестве паразитного БПЛА, как Raytheon SilentEyes. Первоначальные летные испытания Finder с Predator были проведены летом 2002 года. [ необходима цитата ]
Rafael из Израиля построил переносной беспилотный летательный аппарат, также названный SkyLite , который запускается из трубы, как противотанковая ракета, и имеет продолжительность полета около часа. Он может быть запущен с установки на транспортном средстве или запущен с плеча солдатом. Skylite B — новейшая версия, и запускается по рельсам. В октябре 2008 года Rafael объявил, что SkyLite B достиг высоты 70 000 футов (21 000 м). [11]
SkyLite имеет определенное общее сходство с Raytheon SilentEyes, представляя собой трубу длиной 110 сантиметров (3 фута 7 дюймов) со стеклянным сенсорным носом; толкающий винт, работающий от электродвигателя; выдвижные прямые крылья с размахом 150 сантиметров (4 фута 11 дюймов); и крестообразный выдвижной хвост. Его стартовый вес составляет 6 килограммов (13 фунтов). Первоначально он назывался «Skylark», но Рафаэль решил изменить название, чтобы избежать путаницы с Elbit Skylark. [ необходима цитата ]
ZALA 421-08, разработанный компанией A-Level Aerosystems, Ижевск, Россия, представляет собой БПЛА типа «летающее крыло» весом 1,7 кг и размахом крыла всего 0,8 м. Полезная нагрузка состоит из цветных камер переднего и бокового обзора. Модуль подключаемых камер можно легко заменить инфракрасной камерой. Дальность полета составляет 15 км, максимальная продолжительность полета — 90 минут. ZALA 421-08 приводится в действие электродвигателем. БПЛА запускается вручную и приземляется на площадку размером 30×100 м с помощью парашюта. Малые размеры делают его незаменимым в городских условиях и загруженных воздушных пространствах. Эксплуатируемый всеми силовыми министерствами России, ZALA 421-08 зарекомендовал себя как чрезвычайно полезный инструмент наблюдения при поимке террористов и контрабандистов. [ необходима цитата ]
ZALA 421-12 — это беспилотный летательный аппарат типа «летающее крыло», специально разработанный компанией A-Level Aerosystems, Ижевск, Россия, для Федеральной службы безопасности. Он имеет вес около 4 кг и размах крыльев 1,6 м. Беспилотник несет оборудование EO весом до 1 кг, которое может включать в себя гиростабилизированную видеокамеру нижнего обзора, 10-мегапиксельную фотокамеру или инфракрасную камеру. Беспилотник приводится в действие электродвигателем, вращающим небольшой пропеллер в носовой части, с перезаряжаемыми батареями, обеспечивающими час непрерывного полета на дальности 40 км. Его взлет и посадка осуществляются в полностью автоматическом режиме. Спектр применения довольно широк, включая мониторинг чрезвычайных ситуаций и стихийных бедствий, удаленный мониторинг топливно-энергетического комплекса, патрулирование сухопутных и морских границ, промышленный и экологический мониторинг, а также охрану критически важных для безопасности объектов. [ необходима цитата ]
ShadowView, поставщик услуг БПЛА в Великобритании , основанный в 2012 году, спроектировал и построил совершенно новую линейку переносных БПЛА, которые называются Shadow Ranger и Eco Ranger. Эти небольшие БПЛА могут запускаться вручную или по рельсам в зависимости от веса полезной нагрузки. Системы имеют полностью автономный полет с возможностью автоматического взлета и посадки. И Shadow Ranger, и немного более крупный Eco Ranger имеют электродвигатели, гиростабилизированные дневные и тепловизионные видеокамеры (с опцией выдвижного карданного подвеса), кевларовые и композитные конструкции и продолжительность полета 60–120 минут (более длительная продолжительность полета доступна для Eco Ranger с дополнительными газовыми двигателями). В 2014 году системы Ranger будут развернуты в Южной Африке , Малави , Намибии , Австралии , Таиланде , Индии и Европе для различных гуманитарных, [12] антибраконьерских, [13] точных сельскохозяйственных и охранных операций.
Malazgirt Mini UAV — это миниатюрный беспилотный летательный аппарат, производимый турецкой компанией Baykar . [14]
Avian UAS — это полноценная беспилотная летательная система, настроенная для различных видов миссий в зависимости от установленной полезной нагрузки, такой как наблюдение в реальном времени, разведка, аэрофотосъемка, аэрофотосъемка и т. д . Размах крыльев Avian UAS составляет 1,6 м, а максимальный взлетный вес — 3,45 кг. Avian UAS очень успешно справился с мониторингом катастрофы на Тайване и в Таиланде. Avian UAS очень удобен в использовании и разработан таким образом, чтобы оператор мог управлять им с минимальной подготовкой. Он может работать в полностью автономном режиме или просто с помощью геймпада управлять направлением Avian UAV. [15]
Высокоплан с электрическим приводом, размах крыльев 1,4 м, Voyager — это обычный планер с толкающим винтом, с максимальным взлетным весом 3,5 кг и широким диапазоном центровки, пригодным для различных конфигураций полезной нагрузки. Manta, размах крыльев 1,2 м, летающее крыло используется для вертикальной съемки NVIR. [ необходима цитата ]
В 2010 году компания представила новый БПЛА, который может выполнять разнообразные предварительно запрограммированные миссии, используя только простейший селектор миссий и одну кнопку взлета. БПЛА имеет автоматический взлет и посадку на парашюте, что позволяет снизить рабочую нагрузку и уменьшить ошибки конфигурации, определенные как серьезная опасность в повседневных гражданских операциях по фотокартированию. Не требуется ни наземной станции, ни ноутбука, поскольку миссии определяются относительно положения взлета. Несмотря на наличие парашюта, прочного фюзеляжа, менее 5 кг TOW и до 1 кг полезной нагрузки, БПЛА может выполнять миссии продолжительностью один час (два часа с уменьшенной полезной нагрузкой). [ необходима цитата ]
Армия США была заинтересована в разработке MAV, которые могли бы быть развернуты в качестве боеприпасов, запускаемых из артиллерийских установок или неуправляемых ракетных установок. Исследовательская группа Массачусетского технологического института (MIT) разработала прототип БПЛА, запускаемого из артиллерии. БПЛА, названный Wide Area Surveillance Projectile ( WASP ), не имеющий никакого отношения к AeroVironment Wasp, запускается из 127-миллиметровой (5,0 дюймов) морской пушки. [16]
Группа MIT модифицировала стандартный осветительный снаряд, чтобы он служил внешним корпусом. После выстрела снаряд выталкивал шесть крыльев, чтобы не кувыркаться. Когда снаряд находился на расстоянии 20 километров (12 миль) вниз, из хвоста выталкивался парашют, чтобы извлечь дрон. Парашют замедлял дрон, который затем раскладывался в полетную конфигурацию. WASP имел складной V-образный хвост, складной двухлопастной пропеллер спереди и два прямых складных крыла. Крылья складывались в шесть секций и раскладывались в общий размах 94,5 сантиметра (3,10 фута). После раскладывания правое крыло было выше на фюзеляже, чем левое, в результате схемы компоновки.
Продолжительность полета беспилотника WASP составляла пятнадцать минут, включая десять минут полета с двигателем и пять минут планирования. В нижней части фюзеляжа находилась крошечная камера, которая передавала как изображения, так и собственные текущие координаты GPS на военный корабль или артиллерийскую батарею, которые его запускали. Было построено и испытано по меньшей мере два прототипа WASP. После первых заявлений об этой попытке все затихло, но она остается возможностью. [ необходима цитата ]
Армия также работала над БПЛА, который мог запускаться из 70-миллиметрового (2,8 дюйма) неуправляемого ракетного блока, установленного на вертолете, а также мог переноситься более крупными БПЛА. Этот БПЛА с крылом имел длину 1,8 метра (5,9 фута) и запускался из пусковой трубы с помощью твердотопливного ракетного ускорителя. Затем он раскрывал крылья, хвост и пропеллер и совершал полет до двух часов на электротяге со скоростью 185 км/ч (100 узлов). Он мог нести небольшую дневную или инфракрасную камеру. [ необходима цитата ]
Подробности о БПЛА с крыльевым магазином неясны, но он мог иметь некоторое сходство с БПЛА Raytheon SilentEyes . SilentEyes выглядел как простой металлический цилиндр с закругленной крышкой, прямыми складными крыльями, установленными в середине БПЛА, и с заметным двугранным углом, а также складным перевернутым V-образным хвостом. БПЛА был 46 сантиметров (18 дюймов) в длину и менее 7 сантиметров (2,8 дюйма) в диаметре. [ необходима цитата ]
Raytheon назвала SilentEyes «паразитным» БПЛА, поскольку он будет сбрасываться с более крупного БПЛА, такого как Predator ; планирующего разбрасывателя суббоеприпасов; или крылатой ракеты . Базовая версия SilentEyes будет строго планером , но его планирующее отношение 11:1 позволит ему оставаться в воздухе в течение получаса, если он будет сбрасываться с типичных для Predator рабочих высот. Он будет использоваться для тщательного изучения целей, обнаруженных поисково-спасательными службами, чтобы убедиться, что они являются действительными целями, или для оценки ущерба цели после удара. [ необходима цитата ]
Маленький БПЛА мог нести инфракрасную или цветную телевизионную камеру с карданным подвесом, с видео, сжатым для передачи по каналу связи UHF в пределах прямой видимости. Он также мог нести полезную нагрузку для глушения или небольшую боеголовку. Поскольку несколько SilentEyes будут развернуты одновременно, каждому из них можно было бы назначить другой код или «телефонный номер», чтобы свести к минимуму путаницу в общении. [ необходима цитата ]
Raytheon нацелился на целевую цену около 5000–10 000 долларов США. Компания рассматривала версию SilentEyes с двигателем на микрореактивном топливе, а также «удлиненные» версии БПЛА. SilentEyes был отменен. [17]
Galileo Avionica из Италии в настоящее время работает над своим собственным "паразитным" БПЛА, называемым просто Miniature Air Launched Payload ( MALP ), который будет перевозиться на Falco или аналогичном БПЛА. MALP имеет большие крестообразные хвостовые плавники, маленькие крестообразные носовые плавники и крылья "switchblade", убранные назад вдоль фюзеляжа, которые выскакивают прямо, когда БПЛА отпускается. Он предназначен для переноса датчиков визуализации или других датчиков для исследования опасных целей. [ необходима цитата ]
Идея о том, что небольшие, даже очень маленькие, БПЛА могут иметь практическое применение, возникла в начале 1990-х годов. В 1992 году DARPA провела семинар под названием «Будущие технологические революции в военных операциях». Одной из тем семинара была «мобильные микророботы». Обсуждалась идея использования очень маленьких «микродронов», и после первоначального скептицизма идея начала набирать обороты. [ необходима цитата ]
Корпорация RAND опубликовала статью о концепции микродрона в 1994 году, которая получила широкое распространение (ссылка 12). DARPA провела серию «документальных исследований» и семинаров по этой концепции в 1995 и 1996 годах, что привело к ранним инженерным исследованиям в лабораториях Линкольна в Массачусетском технологическом институте (MIT) и Военно-морской исследовательской лаборатории США (NRL) в Вашингтоне, округ Колумбия [ необходима цитата ]
Исследования показали, что концепция осуществима. В 1997 году DARPA затем начало многолетнюю программу разработки стоимостью 35 миллионов долларов США для разработки « микролетов (MAV)». Целью проекта MAV была разработка микродрона, наибольший размер которого не превышал бы 15 сантиметров (5,9 дюйма); он мог бы нести дневной и ночной тепловизор; иметь продолжительность полета около двух часов; и быть очень недорогим. Он мог бы работать с высокой степенью автономности для использования в боевой обстановке на уровне отделения. MAV, способные зависать и летать вертикально, могли бы использоваться для разведки зданий для городских боев и контртеррористических операций. MAV мог бы быть включен в комплект выживания пилота . Сбитый пилот мог бы использовать его для отслеживания вражеских поисковых групп или в качестве бортовых радиорелейных устройств для поисково-спасательных подразделений. [ требуется ссылка ] MAV представляют собой класс переносных миниатюрных БПЛА, размер которых позволяет использовать их в операциях по поддержке на малых высотах и в ближнем бою. [18]
Это исследование DARPA первой фазы завершилось в 2001 году, и за ним последовало исследование второй фазы, которое было сосредоточено на конкретных поставщиках с намерением разработать MAV, более близкие к эксплуатационным спецификациям. В рамках этих усилий DARPA было разработано несколько различных MAV: [ необходимая цитата ]
Наряду с летными прототипами, усилия DARPA рассматривали проектирование подсистем. Полезный эксплуатационный MAV должен был иметь легкий, высокоэффективный двигатель с источником питания с высокой плотностью энергии. Электродвигатели становились доступными, которые соответствовали требованиям, но источники питания были более проблемными. Литиевые батареи были маргинальными. Новые компактные топливные элементы находились в разработке, но не ожидалось, что они будут доступны в течение нескольких лет. [ необходима цитата ]
Одним из особенно интригующих вариантов как для тяги, так и для мощности был кремниевый микротурбинный («реактивный») двигатель размером с кнопку, разработанный Элом Эпштейном в Массачусетском технологическом институте в 1990-х годах. Кремний был на самом деле хорошим конструкционным материалом в таких масштабах, хотя повышение рабочей температуры потребовало бы использования карбида кремния. [ необходима цитата ]
Производственное устройство было задумано как двигатель центробежного потока диаметром около двух сантиметров, сжигающий природный газ, с одним диском турбины для сжатия и одним диском для вращения выхлопных газов. Конструкция не была похожа на обычный турбореактивный двигатель, больше напоминая крошечную плоскую цилиндрическую коробку с впускным отверстием с одной стороны и выпускным отверстием с другой. Ожидалось, что он будет иметь отношение тяги к весу около 100 — невероятно по сравнению с любым «макромасштабным» двигателем, но логичное следствие уменьшения размера технологии — и работать со скоростью около 1,2 миллиона об/мин, что делало подшипники сложной проблемой. Поскольку он мог «раскручиваться» примерно за миллисекунду, предполагалось, что он будет работать в импульсном режиме для экономии топлива, а также обеспечивать схему дросселирования. Функционирующая газовая турбина так и не была успешно реализована в таком масштабе после многих лет разработки. [ необходима цитата ]
Другими сложными вопросами были системы управления, поскольку MAV не мог летать как модель самолета и должен был выдерживать турбулентность и порывы ветра, а также миниатюризация навигационных, коммуникационных и сенсорных систем, а также обеспечение того, чтобы они не мешали друг другу. DARPA указало, что полезная нагрузка не должна превышать 15 граммов. [ необходима цитата ]
Несмотря на экстремальные характеристики MAV, команда под руководством Илана Кру в Стэнфордском университете работала над еще более экстремальной конструкцией в виде четырехроторного мезикоптера шириной в сантиметр с использованием методов изготовления микросхем. Работа финансировалась NASA . Проектирование такого небольшого самолета было ограничено тем фактом, что в таких масштабах воздух становится высоковязкой средой, или, в аэродинамических терминах, мезикоптер имел низкое число Рейнольдса . Базовая аэродинамика мезикоптера была определена циклом компьютерного моделирования, за которым последовали испытания компонентов модели. Исследования привели к разработке роторных конструкций мезикоптера, в которых ротор был гораздо больше похож на лопасти обычного комнатного вентилятора, чем на ротор обычного вертолета. Конструкции пропеллеров не достигли желаемой эффективности, и мезикоптер так и не смог поднять вес собственного источника энергии. [ необходима цитата ]
Работа DARPA MAV завершилась в 2000 году, и результаты ее были несколько негативными, показав, что 15-сантиметровый БПЛА был просто слишком мал, чтобы быть полезным или даже работоспособным, по крайней мере в краткосрочной перспективе. Однако, хотя размер был нереалистичным, базовая концепция казалась обоснованной, даже если бы требовалась более крупная машина.
DARPA начала последующие усилия весной 2002 года, работая с армией США над более крупным транспортным средством с канальным вентилятором в качестве продолжения SLADF в рамках программы «Органическое воздушное транспортное средство (OAV)». Allied Aerospace, которая выкупила Micro Craft, продемонстрировала увеличенный SLADF, в то время как Honeywell провела испытания своего собственного транспортного средства с канальным вентилятором, названного iSTAR . Однако ни одно транспортное средство не показалось особенно многообещающим, и программа была прекращена. [ необходима цитата ]
В 2004 году он был возрожден под названием OAV-2 , когда DARPA определило БПЛА с вертикальным взлетом и дизельным двигателем, оснащенным вентилятором в кольцевом исполнении, массой 51 килограмм (112 фунтов), включая полезную нагрузку 10 килограммов; дальностью полета 10 километров (6,2 мили); максимальной скоростью 92 км/ч (50 узлов); способностью зависать при ветре 37 км/ч (20 узлов); продолжительностью полета два часа; и потолком 3350 метров (10 990 футов).
OAV должен был перевозиться, запускаться и возвращаться на борт Humvee с помощью экипажа из двух солдат, которые могли бы поднять его в воздух за пять минут. Его сенсорные системы смогут предоставлять данные о цели с точностью до 10 метров (33 фута) для поддержки оружия, не находящегося в зоне прямой видимости. БПЛА будет иметь возможности автономного полета с возможностью маневрирования на загроможденной местности с использованием всепогодной системы уклонения от препятствий, и DARPA хотело, чтобы он мог приземляться и вести наблюдение с места приземления. Другими возможностями были использование БПЛА для ретрансляции связи, SIGINT, контрмер или даже вооруженного нападения. Армия была заинтересована в программе, но ее текущий статус неопределен. Он мог снова исчезнуть; и если это так, то он может снова появиться. [ необходима цитата ]
AeroVironment также работала над продолжением своего Black Widow, названными Wasp и Hornet . Wasp — это летающее крыло , с крылом в форме прямоугольника со слегка стреловидной передней кромкой. Он приводится в движение пропеллером, с пропеллером спереди. Главное улучшение Wasp по сравнению с Black Widow заключается в том, что литий-ионная батарея и структура крыла — это одно и то же, что позволяет использовать максимальную емкость батареи относительно размера MAV. Wasp имеет размах крыльев 33 сантиметра (13 дюймов) и вес 210 граммов (7,4 унции). Как и Black Widow, Wasp управляется по радио. [ необходима цитата ]
Весной 2003 года компания AeroVironment осуществила первый полет Hornet, который похож на Wasp, но имеет прямоугольное крыло с немного большим размахом в 38 сантиметров (15 дюймов) и, что более важно, питается от топливных элементов . Топливные элементы встроены в верхнюю часть крыла, где они объединяют кислород из окружающего воздуха с водородом, вырабатываемым внутри MAV посредством реакции гидридного материала с водой. [ необходима цитата ]
Ожидается, что система топливных элементов обеспечит в три раза большую выносливость батарей сопоставимого веса, хотя ранние полеты были ограничены тенденцией топливных элементов к высыханию. DARPA на самом деле больше заинтересована в питающемся от батарей Wasp, но другие заинтересованные стороны в оборонном учреждении США, в частности NRL, очень заинтригованы топливными элементами, и поэтому DARPA подстраховывает свои ставки. В конечном счете, инженеры AeroVironment хотят оснастить свои MAV автопилотом и цветной видеокамерой. [ необходима цитата ]
Французы проделали работу в том же направлении, и французское агентство по оборонным закупкам ( DGA в его французской аббревиатуре) спонсировало демонстрационный полет Mirador . Это был самолет с фиксированным крылом и винтовым приводом длиной 25 сантиметров (9,8 дюйма), работавший на миниатюрных топливных элементах, которые обеспечивали ему продолжительность полета около 20 минут. Он был построен французским агентством оборонных аэрокосмических исследований ONERA в сотрудничестве с Королевской военной академией Брюсселя и в первую очередь предназначен для испытания миниатюрных сенсорных технологий. [ необходима цитата ]
DGA предполагает, что рабочий MAV будет иметь длину около 40 сантиметров (16 дюймов), вес менее 1,5 килограмма (3,3 фунта), продолжительность полета 15 минут или более, потолок 100 метров (330 футов) и радиус действия километр (0,6 мили). На данный момент концепция кажется строго экспериментальной.
Идея MAV размером с птицу или даже насекомое не исчезла, но рассматривается как проект для будущего поколения. MAV привлекли сообщество любителей и любителей, подобно соревнованиям по боям роботов, которые иногда показывают по телевизору, и проводились ежегодные соревнования. Эти самодельные MAV обязательно демонстрируют изобретательность, а не изысканность, но дают надежду на идею, которая приживется. [ необходима цитата ]
Исследования 2005 года включали модель, использующую эффект земли в NPS , [20] DelFly в TUDelft и университете Вагенингена и т. д. Некоторые также рассматривают возможность использования возвратно-поступательной химической мышцы для приведения в действие машущих крыльев MAV, таких как Entomopter, впервые созданный Робертом С. Майкельсоном из некоммерческого исследовательского института Georgia Tech . [ требуется ссылка ]
В статье содержится материал, изначально взятый из веб-статьи « Беспилотные летательные аппараты» Грега Гебеля, которая находится в общественном достоянии.