Беспилотные летательные аппараты ( БПЛА ) включают как автономные (способные работать без участия человека) дроны , так и дистанционно пилотируемые аппараты (ДПЛА). БПЛА способен к контролируемому, устойчивому горизонтальному полету и приводится в действие реактивным, поршневым или электрическим двигателем. [1] В двадцать первом веке технологии достигли такой степени совершенства, что теперь БПЛА отводится значительно более широкая роль во многих областях авиации.
БПЛА отличается от крылатой ракеты тем, что БПЛА предназначен для возвращения после выполнения миссии, в то время как крылатая ракета поражает цель. Военный БПЛА может нести и запускать боеприпасы на борту, тогда как крылатая ракета является боеприпасом. Барражирующие боеприпасы представляют собой класс беспилотных летательных аппаратов, занимающий промежуточное положение между ними.
Самое раннее зарегистрированное использование беспилотного летательного аппарата для ведения боевых действий произошло в июле 1849 года, [2] [3] использование в качестве носителя воздушных шаров (предшественника авианосца ) [4] является первым наступательным применением воздушной мощи в морской авиации . [5] [6] [7] Австрийские войска, осаждавшие Венецию, попытались запустить около 200 зажигательных воздушных шаров, каждый из которых нес 24-30-фунтовую бомбу, которую нужно было сбросить с воздушного шара с помощью взрывателя замедленного действия над осажденным городом. Воздушные шары запускались в основном с земли; однако некоторые из них также запускались с австрийского корабля SMS Vulcano . Австрийцы использовали меньшие пилотные воздушные шары, чтобы определить правильные настройки взрывателя. По крайней мере одна бомба упала в городе; однако из-за изменения ветра после запуска большинство воздушных шаров не достигли цели, а некоторые отнесло обратно к австрийским линиям и стартовому кораблю Vulcano . [8] [9] [10]
Первые беспилотные самолеты были построены во время Первой мировой войны. Из предложения использовать опыт AM Low в области ранних телевизионных и радиотехнологий для разработки дистанционно управляемого беспилотного самолета для атаки на цеппелины [11] [12] в 1917 и 1918 годах развилась замечательная последовательность британского беспилотного оружия . Конструкторы из Sopwith Aviation и ее подрядчика Rushton Proctor, de Havilland и Royal Aircraft Factory были вовлечены. Все они были разработаны для использования системы радиоуправления Low, разработанной в секретных экспериментальных работах Королевского летного корпуса в Фелтеме. Из них Лоу подтвердил, что моноплан Джеффри де Хэвилленда был тем, который летел под управлением 21 марта 1917 года. [13] Лоу известен как «отец систем радионаведения», и в 1976 году Лоу был включен в Международный космический зал славы . В качестве альтернативы Джон Тейлор предположил, что Лоу был «отцом дистанционно пилотируемого транспортного средства». [14]
Вскоре после этого, 12 сентября, Hewitt-Sperry Automatic Airplane , также известный как «летающая бомба», совершил свой первый полет, продемонстрировав концепцию беспилотного летательного аппарата. Они были предназначены для использования в качестве «воздушных торпед» — ранней версии современных крылатых ракет . Управление осуществлялось с помощью гироскопов, разработанных Элмером Сперри из Sperry Gyroscope Company . [15]
Позже, в ноябре 1917 года, автоматический самолет был запущен в полет для представителей армии США. Это привело к тому, что армия заказала проект по созданию «воздушной торпеды», результатом чего стал Kettering Bug , который впервые поднялся в воздух в 1918 году. Хотя революционная технология Bug оказалась успешной, она не успела принять участие в войне, которая закончилась до того, как ее удалось полностью разработать и внедрить. [16]
После Первой мировой войны три самолета Standard E-1 были переоборудованы в беспилотники. [17] Larynx была ранней крылатой ракетой в форме небольшого самолета-моноплана, который можно было запускать с военного корабля и управлять им на автопилоте; Королевский флот испытывал ее между 1927 и 1929 годами. Ранние успехи беспилотных самолетов привели к разработке радиоуправляемых беспилотных самолетов-мишеней в Великобритании и США в 1930-х годах. В 1931 году британцы разработали радиоуправляемую мишень Fairey Queen на основе поплавкового самолета Fairey III F, построив небольшую партию из трех экземпляров, а в 1935 году продолжили этот эксперимент, выпустив большее количество других радиоуправляемых мишеней, «DH.82B Queen Bee», созданных на основе учебного биплана de Havilland Tiger Moth . Название «Queen Bee» якобы привело к использованию термина «дрон» для беспилотных самолетов, [18] особенно когда они управляются по радио. В этот период ВМС США , продолжая работу, начатую в 1917 году, также экспериментировали с радиоуправляемыми самолетами. В 1936 году руководитель исследовательской группы ВМС США использовал термин «DRONE» для обозначения радиоуправляемых воздушных целей. [19] [20] С 1929 года венгерский ученый Кальман Тиханьи работал над телевизионным наведением для оборонных целей, создавая прототипы камеры для дистанционно управляемых самолетов в Лондоне для британского Министерства авиации , а затем адаптируя ее для итальянского флота . [21] [22] В 1929 году Тиханьи изобрел первую в Великобритании электронную телевизионную камеру, чувствительную к инфракрасному излучению (ночного видения), для противовоздушной обороны. [23] [24] Решения технологии, которые Тиханьи описал в своем патенте 1929 года, стали настолько влиятельными, что американские компании, производящие БПЛА, все еще использовали многие из ее решений даже полвека спустя, до середины 1980-х годов. [25]
Последующие британские «дроны» включали Airspeed Queen Wasp , Miles Queen Martinet и поставляемый США Curtiss Queen Seamew . После Второй мировой войны их заменили реактивные англо-австралийские GAF Jindivik . [ нужна цитата ]
В 1935-1939 годах Советы провели испытания беспилотной доставки боеприпасов. [26]
.jpg/1280px-WTL_and_Radioplane_OQ-3_(4978679254).jpg)
Первый крупносерийный, специально построенный дрон был продуктом Реджинальда Денни . Он служил в британском Королевском летном корпусе во время Первой мировой войны, а после войны, в 1919 году, вернулся в Соединенные Штаты, чтобы возобновить свою карьеру в Голливуде. Денни был успешным ведущим актером, и между актерскими работами он преследовал свой интерес к радиоуправляемым моделям самолетов, открыв магазин в 1930-х годах. [27]
Магазин превратился в « Radioplane Company ». Денни считал, что недорогие радиоуправляемые самолеты будут очень полезны для обучения зенитчиков, и в 1935 году он продемонстрировал прототип беспилотника-мишени RP-1 армии США . Затем Денни купил конструкцию у Уолтера Райтера в 1938 году и начал продавать ее любителям как «Dennymite», а затем продемонстрировал ее армии как RP-2, а после модификаций как RP-3 и RP-4 в 1939 году. В 1940 году Денни и его партнеры выиграли армейский контракт на свой радиоуправляемый RP-4, который стал Radioplane OQ-2 . Они изготовили около пятнадцати тысяч беспилотников для армии во время Второй мировой войны. [ необходима цитата ]
Истинным изобретателем радиоуправляемого самолета, который мог улетать из виду, был Эдвард М. Соренсен, о чем свидетельствуют его патенты в США. Его изобретение было первым, которое позволяло с наземного терминала узнавать, что делает самолет, например, набор высоты, высоту, крен, направление, обороты и другие показатели. Без этих патентов ранние радиоуправляемые самолеты могли работать только в пределах визуальной видимости наземного пилота. [28]
В 1930-х годах ВМС США также начали экспериментировать с радиоуправляемыми самолетами, что привело к появлению беспилотника Curtiss N2C-2 в 1937 году. N2C-2 дистанционно управлялся с другого самолета, называемого TG-2. Беспилотные зенитные мишени N2C-2 поступили на вооружение к 1938 году. [29]
Военно-воздушные силы США (USAAF) приняли концепцию N2C-2 в 1939 году. [29] Устаревшие самолеты были введены в эксплуатацию как зенитные беспилотные мишени "серии А". Поскольку код "A" также использовался для "штурмовых" самолетов, позже "полноразмерным" целям было присвоено обозначение "PQ". USAAF приобрели сотни беспилотных мишеней Culver "PQ-8", которые были радиоуправляемыми версиями небольшого двухместного легкого гражданского самолета Culver Cadet , и тысячи улучшенных Culver PQ-14 Cadet, производных от PQ-8. США также использовали радиоуправляемые самолеты, включая модифицированные B-17 Flying Fortress и тяжелые бомбардировщики B-24 Liberator в операциях Aphrodite и Anvil в боях в небольших масштабах во время Второй мировой войны в качестве очень больших воздушных торпед, хотя и без особого успеха и с потерей экипажа, включая Джозефа П. Кеннеди-младшего [ необходима ссылка ]
« TDN-1 » — беспилотный летательный аппарат, разработанный для использования в 1940 году. TDN был способен доставлять 1000-фунтовую бомбу, но никогда не принимался в эксплуатацию. [ необходима цитата ]
В 1941 году на штурмовом беспилотнике «Project Fox» от Naval Aircraft Factory была установлена телевизионная камера RCA , а на самолете управления TG-2 — шестидюймовый телевизионный экран. [29] В апреле 1942 года штурмовой беспилотник успешно провел демонстрационную торпедную атаку на американский эсминец на расстоянии 20 миль от самолета управления TG-2. [29] Другой штурмовой беспилотник был успешно врезан в цель, движущуюся со скоростью восемь узлов. [29] Затем Бюро аэронавтики ВМС предложило программу штурмовых беспилотников с дистанционным управлением с помощью телевидения, состоящую из 162 самолетов управления и 1000 штурмовых беспилотников. [29] Внутри ВМС возникли разногласия относительно относительных преимуществ предлагаемой программы для полномасштабной боевой реализации по сравнению с небольшими боевыми испытаниями с минимальными затратами ресурсов самолета, которые могли бы раскрыть концепцию противнику и позволить разработать контрмеры до начала полномасштабного производства. [29] Штурмовые беспилотники оставались недоказанной концепцией в умах военных планировщиков во время крупных наступлений союзников в 1944 году. [29] Использование было ограничено атакой 4 беспилотников на выброшенное на берег японское торговое судно на островах Рассела в конце июля, за которой последовало использование 46 беспилотников на севере Соломоновых островов . [29] Два попадания и два близких промаха были зафиксированы на неподвижном судне. [29] Несколько из более поздних беспилотников не достигли своих целей, но большинство были эффективны. [29]
Летающая бомба V -1 была первой крылатой ракетой, когда-либо созданной. [30] Она была построена в армейском исследовательском центре Пенемюнде и впервые испытана в 1942 году. V-1 предназначалась для Лондона и была массово запущена, достигая более ста запусков в день. V-1 запускалась с рельсовой системы для достижения скорости, необходимой для работы ее пульсирующего воздушно-реактивного двигателя, и достигала радиуса 250 километров, в какой-то момент летя со скоростью 640 км/ч.
McDonnell построил цель с импульсным реактивным двигателем, TD2D-1 Katydid , позже KDD-1 и затем KDH-1. Это была сигарообразная машина воздушного запуска с прямым среднерасположенным крылом и V-образным хвостом, охватывающим импульсный реактивный двигатель. Katydid был разработан в середине войны, и небольшое количество было введено в эксплуатацию ВМС США. [31]
После войны ВМС получили небольшое количество еще одной цели с пульсирующим реактивным двигателем, Curtiss KD2C Skeet series. Это была еще одна сигарообразная машина с пульсирующим реактивным двигателем в фюзеляже и воздухозаборником в носовой части. Она имела прямые, низкорасположенные крылья с концевыми баками и трехкилевой хвост. [ необходима цитата ]
Япония начала дальние атаки на материковую часть США, используя свои беспилотные аэростаты Fu-Go . Они использовали высотную струйную струю и новую балластную систему, чтобы достичь северо-запада США. Хотя они были предназначены для того, чтобы вызвать лесные пожары и всеобщую панику, их воздействие не было значительным.
В период после Второй мировой войны Radioplane продолжила успех беспилотного целевого самолета OQ-2 , выпустив еще одну очень успешную серию беспилотных целевых самолетов с поршневым двигателем, которые стали известны как семейство базовых учебных целей (BTT) (обозначение BTT было создано только в 1980-х годах, но используется здесь как удобный способ разрешить путаницу обозначений), включая OQ-19/KD2R Quail и MQM-33/MQM-36 Shelduck. BTT оставались на вооружении до конца 20-го века. Первым беспилотным целевым самолетом, переоборудованным для выполнения беспилотной аэрофоторазведывательной миссии на поле боя, была версия переоборудованного MQM-33 для армии США в середине 1950-х годов, обозначенная как RP-71, [32] позже переименованная в MQM-57 Falconer. [ необходима цитата ]
Американские военные приобрели ряд других беспилотников, во многом похожих на беспилотники Radioplane. Компания Globe построила ряд мишеней, начиная с поршневого KDG Snipe 1946 года, который эволюционировал через мишени KD2G и KD5G с импульсным реактивным двигателем и мишени KD3G и KD4G с поршневым двигателем, до серии поршневых мишеней KD6G . Серия KD6G, по-видимому, была единственной из мишеней Globe, которая была построена в значительных количествах. Она была похожа по размеру и конфигурации на серию BTT, но имела двухкилевой хвост. Она была переименована в «MQM-40» в начале 1960-х годов, к тому времени она уже в основном вышла из эксплуатации. [ необходима цитата ]
Использование дронов в качестве приманок восходит как минимум к 1950-м годам, когда Northrop Crossbow испытывался в такой роли. Первым действующим дроном-приманкой был McDonnell Douglas " ADM-20 Quail ", который перевозился бомбардировщиками Boeing B-52 Stratofortress , чтобы помочь им проникнуть в защищенное воздушное пространство. [ необходима цитата ]
К концу 1950-х годов боевые самолеты были способны развивать скорость 2 Маха, поэтому пришлось разрабатывать более быстрые цели, чтобы не отставать. В конце 1950-х годов Northrop спроектировала цель с турбореактивным двигателем, развивающую скорость 2 Маха, первоначально обозначенную как Q-4, но позже получившую обозначение AQM-35 . В серийном исполнении это был тонкий дротик с клиновидными короткими крыльями, стреловидным обычным хвостовым оперением и турбореактивным двигателем General Electric J85 , похожим на тот, что использовался на истребителе Northrop F-5 . [ необходима цитата ]
В 1946 году восемь B-17 Flying Fortress были преобразованы американскими летчиками в беспилотники для сбора радиоактивных данных. Они управлялись при взлете и посадке с передатчика на джипе, а во время полета — с передатчика на другом B-17. Они использовались на атолле Бикини ( операция Crossroads ) для сбора образцов изнутри радиоактивного облака. Во время испытания Baker два беспилотника летали прямо над взрывом; когда ударная волна достигла их, оба набрали высоту, и самый нижний был поврежден. ВМС США провели аналогичные испытания с беспилотниками Grumman F6F Hellcat . Беспилотники B-17 использовались аналогичным образом в операции Sandstone в 1947 году и в операции Greenhouse в 1951 году. В этом последнем испытании также использовались несколько самолетов Lockheed P-80 Shooting Star , модифицированных в беспилотники корпорацией Sperry ; однако сложная система привела к очень высокому уровню аварийности. Один из беспилотников B-17 с бортовым номером 44-83525 в настоящее время находится на реставрации на авиабазе Дэвис-Монтен . [ необходима ссылка ]
В конце 1950-х годов, вместе с Falconer, армия США приобрела еще один разведывательный беспилотник, Aerojet-General SD-2 Overseer . Он имел похожую на Falconer конфигурацию, но отличался V-образным хвостом и был примерно в два раза тяжелее. [ необходима цитата ]
Успех дронов в качестве целей привел к их использованию для других миссий. Хорошо зарекомендовавший себя Ryan Firebee был хорошей платформой для таких экспериментов , и испытания по его оценке для разведывательной миссии оказались весьма успешными. Серия разведывательных дронов, полученных от Firebee, серия Ryan Model 147 Lightning Bug, использовалась США для шпионажа в Северном Вьетнаме , коммунистическом Китае и Северной Корее в 1960-х и начале 1970-х годов. [ необходима цитата ]
Lightning Bugs были не единственными разведывательными беспилотниками дальнего действия, разработанными в 1960-х годах. США разработали другие, более специализированные разведывательные беспилотники: Ryan "Model 154", Ryan и Boeing "Compass Copes" и Lockheed D-21 , все из которых были более или менее окутаны тайной. [33]
СССР также разработал ряд разведывательных беспилотных летательных аппаратов, хотя, поскольку многие программы, которые реализовывал Советский Союз, были окутаны тайной, сведения об этих самолетах неясны и противоречивы. [ необходима цитата ]
.jpg/1280px-Yakolev_Pchela-1K_%E2%80%98522%E2%80%99_(37814025174).jpg)
Известные системы беспилотных летательных аппаратов, запланированные или разработанные бывшим Советским Союзом, включают (в алфавитном порядке):
К концу 1959 года единственным доступным для США самолетом-шпионом был U-2 . До появления спутников-шпионов оставалось еще полтора года, а SR-71 Blackbird все еще находился на чертежной доске. [34] В таком климате появились опасения по поводу негативной огласки от предполагаемого захвата американских летчиков на коммунистической территории. Опасения пилотов оправдались в мае 1960 года, когда пилот U-2 Фрэнсис Гэри Пауэрс был сбит над СССР. [34] Неудивительно, что работа над беспилотным летательным аппаратом, который был бы способен глубоко проникать на территорию противника и возвращаться с точными военными разведданными, усилилась. В течение трех месяцев после сбития U-2 родилась программа строго засекреченного БПЛА (тогда называвшегося ДПЛА) под кодовым названием Red Wagon. [34]
Сразу после инцидента с участием эсминцев ВМС США USS Maddox (DD-731) и USS Turner Joy (DD-951) , и даже до того, как он перерос в президентскую « Резолюцию по Тонкинскому заливу » и войну с Северным Вьетнамом , ВВС США отдали немедленный приказ о немедленном развертывании подразделений БПЛА в Юго-Восточной Азии на любых доступных самолетах C-130 или C-133 . [35] Первыми птицами (беспилотниками) должны были стать Ryan 147B (AQM-34), установленные на самолетах C-130, после завершения своих миссий они должны были быть сброшены на парашютах для восстановления около Тайваня . [36]
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) ВВС США Стратегического авиационного командования, развернутые в Республике Южный Вьетнам (RVN) в качестве 4025-й стратегической разведывательной эскадрильи, 4080-го стратегического разведывательного крыла в 1964 году. В 1966 году подразделение было переименовано в 350-ю стратегическую разведывательную эскадрилью, 100-е стратегическое разведывательное крыло . [37]
Эскадрилья управляла Ryan Firebees , запуская их с модифицированного транспортного самолета D C-130A Hercules , обычно два дрона под каждым крылом, каждый Hercules нес в общей сложности 4 дрона. БПЛА раскрывали парашюты после завершения своих миссий и обычно возвращались вертолетами, которым были поручены эти миссии. [38]
Военно -воздушные силы Северного Вьетнама использовали полеты беспилотников США для отработки навыков воздушного боя, и хотя было заявлено о нескольких успешных перехватах, известно, что только 6 из них были сбиты МиГами ВВС Северного Вьетнама. [39] [40] Но преследование беспилотников имело и недостатки: у одного МиГа Северного Вьетнама закончилось топливо, [41] заставив пилотов катапультироваться, ЗРК Северного Вьетнама сбил МиГ -17 ВВС Северного Вьетнама во время «горячего преследования беспилотника». В то время как другой МиГ-17 ВВС Северного Вьетнама сбил еще один МиГ, который попал на его линию огня во время преследования беспилотника. [42]
Между 1967 и почти до конца участия США в войне в 1972 году различные модели 147SC Lightning Bug совершили более половины миссий над территорией противника. Средний вылет на дрон составлял три миссии, прежде чем он был потерян. Самым известным беспилотником Lightning Bug был 147SC под названием «Tom Cat». Tom Cat совершил шестьдесят восемь миссий, прежде чем вражеский стрелок наконец сбил его «над Ханоем 25 сентября 1974 года». [43] С августа 1964 года и до последнего боевого вылета 30 апреля 1975 года ( падение Сайгона ) 100-е стратегическое разведывательное крыло ВВС США запустило 3435 разведывательных беспилотников Ryan над Северным Вьетнамом и его окрестностями, что стоило около 554 БПЛА, потерянных по всем причинам во время войны. [44] [45]
Во время ирано-иракской войны Иран искал потребность в новой разведывательной платформе в дополнение к RF-4 . В начале 1980-х годов началась разработка Qods Mohajer-1 , а производство началось в 1985 году. Они использовались бригадой Raad КСИР во многих ключевых сражениях войны, включая операцию Karbala 5 и операцию Valfajr 8. Они участвовали в 619 различных миссиях, сделав около 54 000 фотографий. [46] Иран также вооружил их РПГ, как показывают некоторые изображения, однако неизвестно, использовались ли они в бою в этой конфигурации. [47]
Полезность самолетов-роботов для разведки была продемонстрирована во Вьетнаме. В то же время предпринимались первые шаги по их использованию в активных боевых действиях на море и на суше , но боевые беспилотные летательные аппараты (БПЛА) не будут востребованы до 1980-х годов. [ необходима цитата ]
В первые годы беспилотные мишени часто запускались с самолетов; или с рельсов с использованием твердотопливных ракетных ускорителей ( RATO ); или гидравлической, электромагнитной или пневматической катапульты . Очень маленькие беспилотные мишени могут быть запущены с помощью эластичной катапульты-резинки. Немногие беспилотные мишени имеют шасси, поэтому их обычно восстанавливают с помощью парашюта или, в некоторых случаях, с помощью посадки на полозья. Начиная с апреля 1966 года и до конца войны в 1975 году, ВВС США успешно провели около 2655 ловушек с помощью системы поиска в воздухе (MARS) из 2745 попыток, в основном с использованием беспилотника модели Ryan 147J. [48]
Наибольшее количество боевых вылетов во время войны совершил самолет Ryan 147SC (военное обозначение AQM-34L), выполнив 1651 миссию. Около 211 самолетов AQM-34L были потеряны во время войны. Самым высокопоставленным самолетом был самолет 147SC, названный «Tom Cat», он выполнил 68 боевых вылетов во Вьетнаме, прежде чем не смог вернуться 25 сентября 1974 года. За Tom Cat следовали Budweiser (с 63 миссиями), Ryan's Daughter (52 миссии) и Baby Duck (46 миссий). [49]
Самыми большими БПЛА во Вьетнаме были 147T, TE и TF ( военные модели AQM-34P, 34Q и 34R). Эти машины были длиной 30 футов, имели размах крыльев 32 фута и двигатели тягой 2800 фунтов . Они совершили 28, 268 и 216 боевых вылетов соответственно; из которых 23 дрона AQM-34Q были потеряны, машины AQM-34R были уничтожены, а 6 моделей AQM-34P так и не вернулись домой. [49]
Использование вооруженных беспилотников вошло в обиход с началом войны с террором . Мировая аудитория познакомилась с вооруженными беспилотниками и их смертоносным применением, когда после атак 11 сентября 2001 года американский беспилотник убил Каида Салима Синана аль-Харети (он же Абу Али аль-Харети) в результате удара беспилотника в ноябре 2002 года , в результате которого погибло шесть человек, включая Каида, предполагаемого организатора взрыва USS Cole в 2000 году .
Отношение к БПЛА, которые часто рассматривались как ненадежные и дорогие игрушки, резко изменилось с победой израильских ВВС над сирийскими ВВС в 1982 году. Скоординированное использование Израилем БПЛА вместе с пилотируемыми самолетами позволило государству быстро уничтожить десятки сирийских самолетов с минимальными потерями. Израильские беспилотники использовались в качестве электронных приманок, радиоэлектронных глушителей, а также для видеоразведки в реальном времени. [50]
Американские военные вступают в новую эру, в которой беспилотные летательные аппараты будут иметь решающее значение для полезной нагрузки SIGINT , или системы электронного противодействия должны быть широко использованы после 2010 года, с беспилотными летательными аппаратами, управляемыми и передающими данные обратно по каналам передачи данных с высокой пропускной способностью в режиме реального времени, связанными с наземными, воздушными, морскими и космическими платформами. Эта тенденция появилась еще до начала американской войны в Афганистане в 2001 году, но была значительно ускорена использованием беспилотных летательных аппаратов в этом конфликте. БПЛА Predator RQ-1L (General Atomics) был первым беспилотным летательным аппаратом, развернутым на Балканах в 1995 году, в Ираке в 1996 году и показал себя очень эффективным в ходе операции «Иракская свобода», а также в Афганистане.
Еще одной областью развития беспилотных летательных аппаратов являются миниатюрные беспилотные летательные аппараты, начиная от « микролетальных аппаратов (МАВ)» и миниатюрных беспилотных летательных аппаратов , которые может переносить пехотинец, до беспилотных летательных аппаратов, которые можно переносить и запускать как переносные зенитные ракетные комплексы пехоты . [ требуется ссылка ]
Идея создания БПЛА, который мог бы оставаться в воздухе в течение длительного времени, существует уже несколько десятилетий, но стала эксплуатационной реальностью только в 21 веке. БПЛА Endurance для работы на малых и больших высотах, последние иногда называют «высотными долговременными (HALE)» БПЛА, в настоящее время полностью введены в эксплуатацию. [51]
21 августа 1998 года беспилотный летательный аппарат AAI Aerosonde под названием Laima стал первым беспилотным летательным аппаратом, пересекшим Атлантический океан, совершив перелет за 26 часов. [ необходима цитата ]
Идея использования БПЛА в качестве более дешевой альтернативы спутникам для исследования атмосферы, наблюдения за Землей и погодой, и особенно для связи, восходит как минимум к концу 1950-х годов, когда концептуальные исследования были сосредоточены на БПЛА с обычными двигателями или новыми формами двигателей, использующими микроволновую энергию или фотоэлектрические солнечные элементы.
Raytheon предложил то, что сейчас можно было бы назвать БПЛА, использующий лучевую энергию, летящий на высоте 15 километров (9,3 мили), еще в 1959 году и фактически провел демонстрацию концепции в 1964 году, с передающей антенной, питающей вертолет на 20-метровом (65-футовом) тросе. Вертолет нес выпрямительную антенну или решетку « ректенн », включающую тысячи диодов для преобразования микроволнового луча в полезную электрическую энергию.
Демонстрация 1964 года получила широкую огласку, но из нее ничего не вышло, поскольку энтузиазм по поводу спутников Земли был очень высок, а система ректенн была тяжелой и неэффективной. Однако в 1970-х годах НАСА заинтересовалось направленной энергией для космических приложений и в 1982 году опубликовало проект гораздо более легкой и дешевой системы ректенн.
Ректенна NASA была сделана из тонкой пластиковой пленки с дипольными антеннами и приемными схемами, встроенными в ее поверхность. В 1987 году Канадский центр исследований связи использовал такую усовершенствованную ректенну для питания БПЛА с размахом крыльев 5 метров (16 футов 5 дюймов) и весом 4,5 килограмма (9,9 фунта) в рамках проекта стационарной высотной ретрансляционной платформы (SHARP). БПЛА SHARP летал по кругу на высоте 150 метров (490 футов) над передающей антенной. БПЛА требовал 150 Вт и мог получить этот уровень мощности из микроволнового луча мощностью от 6 до 12 киловатт.
В 1980-х годах внимание было сосредоточено на самолетах, приводимых в движение солнечной энергией . Солнечные фотоэлектрические элементы (PV) не очень эффективны, а количество энергии, вырабатываемой Солнцем на единицу площади, относительно скромно. Самолет на солнечных батареях должен быть легким, чтобы маломощные электродвигатели могли поднять его в воздух. Такие самолеты были разработаны в рамках конкурса на премию Кремера за полет с использованием человеческой энергии. В начале 1970-х годов доктор Пол Б. Маккриди и его компания AeroVironment по-новому взглянули на эту проблему и создали нетрадиционный самолет, « Gossamer Condor », который выиграл премию Кремера 23 августа 1977 года.
В 1980 году корпорация Dupont поддержала AeroVironment в попытке построить пилотируемый самолет на солнечных батареях, который мог бы долететь из Парижа (Франция) в Англию. Первый прототип, «Gossamer Penguin», был хрупким и не очень пригодным к полетам, но привел к созданию лучшего самолета, « Solar Challenger ». Этот успех, в свою очередь, привел к появлению концепций AeroVironment для БПЛА на солнечных батареях. БПЛА на солнечных батареях мог бы в принципе оставаться в воздухе неограниченное время, если бы у него была система накопления энергии, чтобы он мог летать ночью. Аэродинамика такого самолета была сложной, поскольку для достижения больших высот он должен был быть намного легче на единицу площади поверхности крыла, чем Solar Challenger, и поиск системы накопления энергии с необходимой большой емкостью и малым весом также был проблематичным.
В 1983 году компания AeroVironment исследовала концепцию, которая получила название «High Altitude Solar (HALSOL)». Прототип HALSOL впервые поднялся в воздух в июне 1983 года. HALSOL представлял собой простое летающее крыло с размахом 30 метров (98 футов 5 дюймов) и шириной 2,44 метра (8 футов). Основной лонжерон крыла был изготовлен из композитной трубы из углеродного волокна, с нервюрами из пенополистирола и укрепленными елью и кевларом, и покрыт тонкой пластиковой пленкой Mylar. Крыло было легким, но необычайно прочным.
Крыло было построено из пяти сегментов одинакового размаха. Две гондолы свисали с центрального сегмента, которые несли полезную нагрузку, радиоуправление и телеметрическую электронику, а также другое снаряжение. Гондолы также обеспечивали шасси. Каждая гондола имела двойные колеса для детской коляски спереди и велосипедное колесо сзади для шасси. HALSOL приводился в движение восемью небольшими электродвигателями, приводящими в движение винты с изменяемым шагом . Было два двигателя на центральном сегменте крыла, два двигателя на каждом внутреннем сегменте крыла и один двигатель на каждом внешнем сегменте крыла. Общий вес самолета составлял около 185 килограммов (410 фунтов), причем около десятой части этого веса составляла полезная нагрузка.
Девять полетов HALSOL состоялись летом 1983 года на изолированной и секретной базе Грум-Лейк в Неваде. Полеты проводились с использованием радиоуправления и аккумуляторной энергии, поскольку самолет не был оснащен солнечными батареями. Аэродинамика HALSOL была подтверждена, но расследование привело к выводу, что ни фотоэлементы, ни технология хранения энергии не были достаточно зрелыми, чтобы сделать эту идею практической на данный момент. HALSOL был отправлен на хранение и, как оказалось, был воскрешен для большей славы позже, как обсуждалось позже. Однако на данный момент это оставалось полной тайной.
В середине 1980-х годов, вскоре после того, как HALSOL был законсервирован, NASA заключило контракт с Lockheed на изучение БПЛА HALE на солнечных батареях под названием «Solar High Altitude Powered Platform (Solar HAPP)» для таких задач, как мониторинг посевов, военная разведка и ретрансляция связи. Усилия по Solar HAPP не привели к созданию прототипа. БПЛА HALE на солнечных батареях были концепцией, немного опередившей свое время, и ранние практические работы по БПЛА на выносливость были сосредоточены на более традиционных концепциях.
В 1984 году DARPA заключило контракт на 40 миллионов долларов с Leading Systems Incorporated (LSI) из Ирвайна, Калифорния, на создание беспилотного летательного аппарата с выносливостью под названием «Amber». Amber должен был использоваться для фоторазведки, миссий ELINT или в качестве крылатой ракеты. Армия, ВМС и Корпус морской пехоты США были заинтересованы, и DARPA в конечном итоге передало контроль ВМС. [ необходима цитата ]
Amber был разработан командой под руководством Авраама Карема из Leading Systems. Amber был 4,6 метра (15 футов) в длину, имел размах крыльев 8,54 метра (28 футов), весил 335 килограммов (740 фунтов) и был оснащен четырехцилиндровым поршневым двигателем с жидкостным охлаждением мощностью 49 кВт (65 л. с.), приводящим в движение толкающий винт в хвосте. Крыло было установлено на коротком пилоне над фюзеляжем. Версия крылатой ракеты Amber сбрасывала крыло, когда совершала последнее пикирование на цель. [ необходима цитата ]
У Amber был перевернутый v-образный хвост , который оказался популярной конфигурацией для толкающего БПЛА, поскольку он защищал пропеллер во время взлета и посадки. Планер был изготовлен из пластика и композитных материалов, в основном из кевлара , а у БПЛА было убирающееся трехопорное шасси, чтобы обеспечить зазор между пропеллером и двигателем. Продолжительность полета Amber составляла 38 часов и более. [ требуется цитата ]
Первоначальный контракт предусматривал три прототипа крылатых ракет "Basic Amber" A-45 и три прототипа разведывательных B-45. Первые полеты состоялись в ноябре 1986 года, а длительные полеты — в следующем году. До этого времени Amber был глубоко засекречен, но в 1987 году подробности программы были обнародованы. [ необходима цитата ]
Amber был лишь одной из нескольких различных программ США по БПЛА, планировавшихся в то время, и Конгресс США стал нетерпеливым из-за того, что воспринималось как путаница и дублирование усилий. Конгресс приказал объединить программы БПЛА в 1987 году, заморозив финансирование до июня 1988 года, когда был создан централизованный Объединенный программный офис по разработке БПЛА, упомянутый ранее. Amber пережил объединение усилий по БПЛА в JPO, что привело к появлению первого разведывательного БПЛА «Amber I», который впервые поднялся в воздух в октябре 1989 года. Было построено семь Amber I, которые использовались в оценках вместе с базовыми Amber до 1990 года. Однако финансирование разведывательных активов сокращалось, и в 1990 году программа Amber была закрыта. LSI столкнулась с банкротством и была выкуплена General Atomics в 1991 году, которая позже разработает Amber в оперативную платформу, MQ-1 Predator . [52]
Таможенное и пограничное агентство США экспериментировало с несколькими моделями БПЛА и начало закупать флот невооруженных MQ-9 Reaper для наблюдения за границей США с Мексикой. «За более чем шесть месяцев службы наблюдение Predator помогло провести около 3900 арестов и изъять четыре тонны марихуаны», — говорят пограничники. [53]
18 мая 2006 года Федеральное управление гражданской авиации (FAA) выдало сертификат разрешения, который позволит использовать самолеты M/RQ-1 и M/RQ-9 в гражданском воздушном пространстве США для поиска выживших в катастрофах. В 2005 году были сделаны запросы на использование самолета в поисково-спасательных операциях после урагана Катрина , но поскольку на тот момент не было разрешения FAA, активы не использовались. Инфракрасная камера Predator с цифровым улучшенным зумом способна определять тепловую сигнатуру человеческого тела с высоты 10 000 футов, что делает самолет идеальным инструментом для поиска и спасания. [54]
Согласно отчету Wall Street Journal за 2006 год , «После выдающейся службы в зонах военных действий в последние годы беспилотные самолеты попадают в зону турбулентности, сражаясь за место в гражданских самолетах и пилотах-выходных в небе Америки. Беспилотники сталкиваются с нормативными, техническими и техническими препятствиями, хотя спрос на них растет. Правительственные учреждения хотят использовать их для ликвидации последствий стихийных бедствий, наблюдения за границами и тушения лесных пожаров, в то время как частные компании надеются в один прекрасный день использовать беспилотники для самых разных задач, таких как проверка трубопроводов и распыление пестицидов на фермах». [53]
Развлекательные дроны стали популярны в Соединенных Штатах в 2015 году, и ожидается, что к концу года будет продано около миллиона экземпляров. [55]
Правительство Канады рассматривает возможность покупки БПЛА для наблюдения за Арктикой. Канадское правительство хочет купить не менее трех высотных беспилотных летательных аппаратов для потенциального использования в Арктике. Канадское правительство хочет модифицировать существующий беспилотник Global Hawk, который может работать на высоте 20 000 метров, чтобы соответствовать суровым условиям полетов на Крайнем Севере Канады. [56]
В свое время стоимость миниатюрных технологий ограничивала использование БПЛА более крупными и лучше финансируемыми группами, такими как армия США, но из-за падения стоимости технологий БПЛА, включая транспортные средства и оборудование для мониторинга в их более простых формах, они стали доступны группам, которые раньше не имели финансирования для их использования. Начиная с 2004 года сообщалось, что ливанская шиитская милицейская организация Хезболла начала эксплуатацию БПЛА Mirsad-1 с заявленной целью вооружить самолет для трансграничных атак на Израиль. [57] Однако, по словам одного блогера, на самом деле этот беспилотник был иранским барражирующим боеприпасом Ababil-2 . [58] [ самостоятельно опубликованный источник? ] Поддерживаемые Ираном ополченцы по всему Ближнему Востоку теперь используют передовые БПЛА, включая хуситов в Йемене , которые использовали беспилотники Samad в эффективной атаке на объекты Aramco в Саудовской Аравии в 2019 году.
Эксперименты с беспилотной версией ТБ-1, управляемой по радио с других самолетов, начались в 1935 году и продолжались до 1939 года.