Налоги
Состав бортового оборудования современных беспилотных летательных аппаратов (бла). Беспилотный летательный аппарат Управление беспилотным ла комплекса воздушной разветки

Состав бортового оборудования современных беспилотных летательных аппаратов (бла). Беспилотный летательный аппарат Управление беспилотным ла комплекса воздушной разветки

ВНИМАНИЕ: Вы смотрите текстовую часть содержания конспекта, материал доступен по кнопке Скачать

Тактико-технические характеристики беспилотных летательных аппаратов, стоящих на вооружении подразделений субъекта Российской Федерации

Для технического оснащения МЧС России беспилотными летательными аппаратами, российскими предприятиями разработано несколько вариантов, рассмотрим некоторые из них:

БПЛА ZALA 421-16E

– это беспилотный самолет большой дальности (рис. 1.) с системой автоматического управления (автопилот), навигационной системой с инерциальной коррекцией (GPS/ГЛОНАСС), встроенной цифровой системой телеметрии, навигационными огнями, встроенным трехосевым магнитометром, модулем удержания и активного сопровождения цели («Модуль AC»), цифровым встроенным фотоаппаратом, цифровым широкополосным видеопередатчиком C-OFDM-модуляции, радиомодемом с приемником спутниковой навигационной системы (СНС) «Диагональ ВОЗДУХ» с возможностью работы без сигнала СНС (радиодальномер) системой самодиагностики, датчиком влажности, датчиком температуры, датчиком тока, датчиком температуры двигательной установки, отцепом парашюта, воздушным амортизатором для защиты целевой нагрузки при посадке и поисковым передатчиком.

Данный комплекс предназначен для ведения воздушного наблюдения в любое время суток на удалении до 50 км с передачей видеоизображения в режиме реального времени. Беспилотный самолет успешно решает задачи по обеспечению безопасности и контролю стратегически важных объектов, позволяет определять координаты цели и оперативно принимать решения по корректировке действий наземных служб. Благодаря встроенному «Модулю АС» БПЛА в автоматическом режиме ведет наблюдение за статичными и подвижными объектами. При отсутствии сигнала СНС – БПЛА автономно продолжит выполнение задания

Рисунок 1– БПЛА ZALA 421-16E

БПЛА ZALA 421-08M

(рис. 2.) Выполнен по схеме «летающее крыло» – это беспилотный самолет тактической дальности с автопилотом, имеет подобный набор функций и модулей, что и ZALA 421-16E. Данный комплекс предназначен для оперативной разведки местности на удалении до 15 км с передачей видеоизображения в режиме реального времени. БПЛА ZALA 421-08M выгодно отличается сверхнадежностью, удобством эксплуатации, низкой акустической, визуальной заметностью и лучшими в своем классе целевыми нагрузками. Данный летательный аппарат не требует специально подготовленной взлетно-посадочной площадки благодаря тому, что взлет совершается за счет эластичной катапульты, осуществляет воздушную разведку при различных метеоусловиях в любое время суток.

Транспортировка комплекса с БЛА ZALA 421-08M к месту эксплуатации может быть осуществлена одним человеком. Легкость аппарата позволяет (при соответствующей подготовке) производить запуск «с рук», без использования катапульты, что делает его незаменимым при решении задач. Встроенный «Модуль АС» позволяет беспилотному самолету в автоматическом режиме вести наблюдение за статичными и подвижными объектами, как на суше, так и на воде.

Рисунок 2– БПЛА ZALA 421-08M

БПЛА ZALA 421-22

– это беспилотный вертолет с восемью несущими винтами, средней дальности действия, со встроенной системой автопилота (рис. 3). Конструкция аппарата складная, выполнена из композитных материалов, что обеспечивает удобство доставки комплекса к месту эксплуатации любым транспортным средством. Данный аппарат не требует специально подготовленной взлетно- посадочной площадки из-за вертикально-автоматического запуска и посадки, что делает его незаменимым при проведении воздушной разведки в труднодоступных районах.

ZALA 421-22 успешно применяется для выполнения операций в любое время суток: для поиска и обнаружения объектов, обеспечения безопасности периметров в радиусе до 5 км. Благодаря встроенному «Модулю АС» аппарат в автоматическом режиме ведет наблюдение за статичными и подвижными объектами.

Phantom 3 Professional

Представляет собой следующее поколение квадрокоптеров DJI. Он способен записывать видео 4K и передавать видеосигнал высокой четкости прямо из коробки. Камера интегрирована в подвес, для максимальной стабильности и весовой эффективности при минимальном размере. При отсутствии GPS сигнала, технология Визуального позиционирования обеспечивает точность зависания.

Основные функции

Камера и подвес: Phantom 3 Professional вы снимает 4K видео с частотой до 30 кадров в секунду и делает 12 мегапиксельные фотографии, которые выглядят четче и чище, чем когда-либо. Улучшенный сенсор камеры дает вам большую ясность, низкий уровень шума, и лучшие снимки, чем любая предыдущая летающая камера.

HD Видео Линк: Низкая задержка, HD передача видео, основана на системе DJI Lightbridge.

DJI Intelligent Flight Battery: 4480 mAh DJI Intelligent Flight Battery имеет новые элементы и использует интеллектуальную систему управления батареями.

Полетный контроллер: Полетный контроллер следующего поколения, обеспечивает более надежную работу. Новый самописец сохраняет данные каждого полета, а визуальное позиционирование позволяет при отсутствии GPS точно зависать в одной точке.

Рисунок 4– БПЛА Phantom 3 Professional

БПЛА Inspire 1

Inspire 1 является новым мультикоптером способным записывать 4K видео и передавать видеосигнал высокой четкости (до 2 км) к нескольким устройствам прямо из коробки. Оснащен убирающимся шасси, камера может беспрепятственно поворачиваться на 360 градусов. Камера интегрирована в подвес для максимальной стабильности и весовой эффективность при минимальном размере. При отсутствии GPS сигнала, технология Визуального позиционирования обеспечивает точность зависания.

Основные функции

Камера и подвес: Запись видео до 4K и фотографии 12-мегапикселей. Присутствует место для установки нейтральных (ND) фильтров для лучшего контроля экспозиции. Новый механизм подвеса, позволяет быстро снять камеру.

HD Видео Линк: Низкая задержка, HD передача видео, это усовершенствованная версия системы DJI Lightbridge. Также существует возможность управление с двух пультов ДУ.

Шасси: Убирающиеся шасси, позволяют камере беспрепятственно делать панорамы.

Аккумулятор DJI Intelligent Flight Battery: 4500 мАч использует интеллектуальную систему управления батареями.

Полетный контроллер: Полетный контроллер следующего поколения, обеспечивает более надежную работу. Новый самописец сохраняет данные каждого полета, и визуальное позиционирование, позволяет при отсутствии GPS точно зависать в одной точке.

Рисунок 5– БПЛА Inspire 1

Все характеристики перечисленных выше БПЛА представлены в таблице 1 (кроме Phantom 3 Professional и Inspire 1 так как указаны в тексте)

Таблица 1. Характеристики БПЛА

БПЛА	ZALA 421-16E	ZALA 421-16ЕМ	ZALA 421-08М	ZALA 421-08Ф	ZALA 421-16	ZALA 421-04М
Размах крыла БПЛА, мм	2815	1810	810	425	1680	1615
Продолжительность полета, ч(мин)	>4	2,5	(80)	(80)	4-8	1,5
Длина БПЛА, мм	1020	900	425	–	–	635
Скорость, км/ч	65-110	65-110	65-130	65-120	130-200	65-100
Максимальная высота полета, м	3600	3600	3600	3000	3000	–
Масса целевой нагрузки, кг(г)	До 1,5	До 1	(300)	(300)	–	До 1

Занятие по решению задач, с учётом возможностей беспилотных летательных аппаратов,стоящих на вооружении подразделений субъекта Российской Федерации.

– обнаружение ЧС;

– участие в ликвидации ЧС;

– оценка ущерба от ЧС.

Применение беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России является весьма актуальным. Беспилотная авиационная техника переживает настоящий бум. В воздушное пространство различных стран поднимаются беспилотные летательные аппараты самого различного назначения, разнообразных аэродинамических схем и с многообразием тактико-технических характеристик. Успех их применения связан, прежде всего, с бурным развитием микропроцессорной вычислительной техники, систем управления, навигации, передачи информации, искусственного интеллекта. Достижения в этой области дают возможность осуществлять полет в автоматическом режиме от взлета до посадки, решать задачи мониторинга земной (водной) поверхности, а беспилотным летательным аппаратам военного назначения обеспечивать разведку, поиск, выбор и уничтожение цели в сложных условиях. Поэтому в большинстве промышленно развитых стран широким фронтом ведутся разработки как самих летательных аппаратов, так и силовых установок к ним.

В настоящее время беспилотные летательные аппараты широко используются МСЧ России для управления в кризисных ситуациях и получения оперативной информации.

Они способны заменить самолеты и вертолеты в ходе выполнения заданий, связанных с риском для жизни их экипажей и с возможной потерей дорогостоящей пилотируемой авиационной техники. Первые беспилотные летательные аппараты поступили в МЧС России в 2009 г. Летом 2010 г. беспилотные летательные аппараты задействовались для мониторинга пожарной обстановки в Московской области, в частности, на территории Шатурского и Егорьевского районов. В соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 11 марта 2010 г. № 138 «Об утверждении Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации» под беспилотным летательным аппаратом понимается летательный аппарат, выполняющий полет без пилота (экипажа) на борту и управляемый в полете автоматически, оператором с пункта управления или сочетанием указанных способов

Беспилотный летательный аппарат предназначен для решения следующих задач:

– беспилотный дистанционный мониторинг лесных массивов с целью обнаружения лесных пожаров;

– мониторинг и передача данных по радиоактивному и химическому заражению местности и воздушного пространства в заданном районе;

инженерная разведка районов наводнений, землетрясений и других стихийных бедствий;

– обнаружение и мониторинг ледовых заторов и разлива рек;

– мониторинг состояния транспортных магистралей, нефте- и газопроводов, линий электропередач и других объектов;

– экологический мониторинг водных акваторий и береговой линии;

– определение точных координат районов ЧС и пострадавших объектов.

Мониторинг осуществляется днем и ночью, в благоприятных и ограниченных метеоусловиях.

Наряду с этим беспилотный летательный аппарат обеспечивает поиск потерпевших аварию (катастрофу) технических средств и пропавших групп людей. Поиск проводится по заранее введенному полетному заданию или по оперативно изменяемому оператором маршруту полета. Он оснащен системами наведения, бортовыми радиолокационными комплексами, датчиками и видеокамерами.

Во время полета, как правило, управление беспилотным летательным аппаратом автоматически осуществляется посредством бортового комплекса навигации и управления, в состав которого входят:

– приемник спутниковой навигации, обеспечивающий прием навигационной информации от систем ГЛОНАСС и GPS;

– система инерциальных датчиков, обеспечивающая определение ориентации и параметров движения беспилотного летательного аппарата;

– система датчиков, обеспечивающая измерение высоты и воздушной скорости;

– различные виды антенн. Бортовая система связи функционирует в разрешенном диапазоне радиочастот и обеспечивает передачу данных с борта на землю и с земли на борт.

Задачи для применения беспилотных летательных аппаратов можно классифицировать на четыре основные группы:

– обнаружение ЧС;

– участие в ликвидации ЧС;

– поиск и спасение пострадавших;

– оценка ущерба от ЧС.

Под обнаружением ЧС понимается достоверное установление факта ЧС, а также времени и точных координат места его наблюдения. Воздушный мониторинг территорий с помощью беспилотных летательных аппаратов проводится на основе прогнозов повышенной вероятности возникновения ЧС или по сигналам из других независимых источников. Это может быть облет лесных массивов в пожароопасных погодных условиях. В зависимости от скорости распространения ЧС данные передаются в реальном масштабе времени или обрабатываются после возвращения беспилотного летательного аппарата. Полученные данные могут быть переданы по каналам связи (в том числе спутниковым) в штаб проведения поисково-спасательной операции, региональный центр МЧС России или в центральный аппарат МЧС России. Беспилотные летательные аппараты могут быть включены в состав сил и средств по ликвидации ЧС, а также могут оказаться крайне полезными, а порой и незаменимыми, при проведении поисково-спасательных операций на суше и на море. Беспилотные летательные аппараты применяются и для оценки ущерба от ЧС в тех случаях, когда это необходимо сделать оперативно и точно, а также без риска для здоровья и жизни наземных спасательных отрядов. Так в 2013 г. беспилотные летательные аппараты использовались сотрудниками МЧС России для мониторинга паводковой обстановки в Хабаровском крае. С помощью данных, которые передавались в реальном масштабе времени, осуществлялся контроль за состоянием защитных сооружений для предотвращения прорывов дамб, а также поиск людей в затопленных районах с последующей корректировкой действий сотрудников МЧС России.

Рассматривая опыт применения беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России, можно сделать следующие обобщения: – экономическая целесообразность применения беспилотных летательных аппаратов обусловлена простотой использования, возможностью взлета и посадки на любой выбранной территории; – оперативный штаб получает достоверную видео- и фотоинформацию, что позволяет эффективно управлять силами и средствами локализации и ликвидации ЧС; – возможность передачи видео и фотоинформации в реальном масштабе времени на пункты управления позволяет оперативно влиять на изменение ситуации и принимать правильное управленческое решение; – возможность ручного и автоматического использования беспилотных летательных аппаратов. В соответствии с Положением «О Министерстве Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» МЧС России осуществляет на федеральном уровне управление Единой государственной системой предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Эффективность работы такой системы во многом определяется уровнем ее технической оснащенности и правильной организацией взаимодействия всех входящих в нее элементов. Для решения задачи сбора и обработки информации в области гражданской обороны, защиты населения и территорий от ЧС, обеспечения пожарной безопасности, безопасности людей на водных объектах, а также обмена этой информацией целесообразно комплексное использование технических средств космического, воздушного, наземного или надводного базирования. Фактор времени является крайне важным при планировании и проведении мероприятий по защите населения и территорий от ЧС, а также обеспечении пожарной безопасности. От своевременного получения информации о ЧС руководящим составом МЧС России разного уровня и от оперативного реагирования на происходящее во многом зависит уровень экономического ущерба от ЧС и количество пострадавших граждан. При этом для принятия соответствующих оперативных управленческих решений необходимо представление полной, объективной и достоверной информации, не искаженной или видоизмененной из-за субъективных факторов. Таким образом, дальнейшее внедрение беспилотных летательных аппаратов будет существенным образом способствовать восполнению информационных пробелов относительно динамики развития ЧС. Крайне важной задачей является обнаружение возникновения ЧС. Применение только одних беспилотных летательных аппаратов может оказаться весьма эффективным для медленно развивающейся ЧС или ЧС в относительной близости от размещенных сил и средств по ее ликвидации. При этом в сочетании с данными, полученными от других технических средств космического, наземного или надводного базирования, могут быть детально представлены реальная картина предстоящих событий, а также характер и темпы их развития. Техническое оснащение МЧС России перспективными робототехническими комплексами является актуальной и крайне важной задачей. Разработка, производство и внедрение таких средств является достаточно сложным и капиталоёмким процессом. Однако государственные затраты на подобную технику будут перекрыты за счет экономического эффекта от предотвращения и ликвидации ЧС с применением этой техники. Только от ежегодных лесных пожаров Российская Федерация несет колоссальные экономические потери. Так для модернизации технической базы МЧС России разработана Программа переоснащения подразделений МЧС России современными образцами техники и оборудования на 2011–2015 гг. Анализ реагирования органов управления и сил на ЧС федерального характера, связанную с прохождением летне-осеннего паводка 2013 г. на территории Дальневосточного федерального округа, подчеркнул актуальность применения беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России. В связи, с чем было принято решение о создании подразделения беспилотных летательных аппаратов. Наряду с этим существует целый ряд проблем, которые необходимо решать до того, как беспилотная авиация получит широкое распространение. Среди них можно выделить интеграцию беспилотных летательных аппаратов в систему воздушного движения таким образом, чтобы они не представляли угрозу столкновений с пилотируемой авиационной техникой как гражданского, так и военного назначения. При проведении конкретных спасательных операций силы МЧС России имеют право использовать свои технические средства для проведения необходимых работ . В этой связи жестких нормативных ограничений и тем более запретов на применение беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России в настоящее время нет. Вместе с тем вопросы нормативно- правового регулирования разработки, производства и применения беспилотных летательных аппаратов гражданского назначения в целом до настоящего времени не решены.

– первая поворотная точка маршрута (исходный пункт маршрута (ИПМ) устанавливается рядом с точкой старта.

– глубина рабочей зоны должна быть в пределах устойчивого приема видеосигнала и телеметрической информации с борта БПЛА. (Глубина рабочей зоны

– расстояние от места нахождения антенны НСУ до максимально удаленной поворотной точки. Рабочая зона – территория, в пределах которой БПЛА выполняет заданную программу полета.).

– Линия пути, по возможности, не должна проходить возле линий электропередач (ЛЭП) большой мощности и других объектов с большим уровнем электромагнитных излучений (радиолокационные станции, приемо- передающие антенны и пр.).

– Расчетное время продолжительности полета не должно превышать 2/3 максимальной продолжительности, заявленной изготовителем.

– На выполнение взлета-посадки необходимо предусмотреть не менее 10 минут летного времени. Для общего осмотра территории наиболее целесообразным является кольцевой замкнутый маршрут. Основные достоинства этого метода – охват большой площади, оперативность и быстрота проведения мониторинга, возможность обследования труднодоступных участков местности, относительно простое планирование полетного задания и оперативная обработка полученных результатов. Маршрут полета должен обеспечивать осмотр всей рабочей зоны.

Для рационального использования энергоресурсов БПЛА маршрут полета целесообразно прокладывать с таким расчетом, чтобы первая половина полета БПЛА происходила против ветра.

Рисунок 2 – Построение полета прямолинейного параллельного маршрута.

Параллельный маршрут рекомендуется использовать при аэрофотосъемке участков местности. При подготовке маршрута оператор должен учитывать максимальную ширину поля зрения фотокамеры БПЛА на заданной высоте его полета. Маршрут прокладывается так, чтобы края поля зрения камеры перекрывали соседние поля примерно на 15% -20%.

Рисунок 3– Параллельный маршрут.

Облет заданного объекта используется при проведении осмотров конкретных объектов. Широко применяется в случаях, когда координаты объекта известны и требуется уточнение его состояния.

Рисунок 4 – Облет заданного объекта

Во время осмотра действующих лесных пожаров оператор определяет основное направление распространения огня, наличие угрозы распространения пожара объектам экономики и населенным пунктам, наличие отдельных очагов горения, участков, особо опасных в пожарном отношении, места перехода огня через минерализованные полосы, и по возможности выявляет местонахождения людей и техники, занятых на тушении пожара с целью определения правильности их расстановки на кромке пожара. Одновременно с получением видеоинформации представителями лесной службы принимаются решения о тактических способах тушения, маневрировании людскими и техническими ресурсами. Намечаются естественные рубежи для остановки огня, подъездные пути (подходы) к пожару, участку кромки (дороги, тропы, озера, ручьи, реки, мосты).

Пример применения БПЛА

В апреле 2011 г. были использованы три беспилотных вертолета НЕ300 для визуального наблюдения над пострадавшей ядерной станцией в Фукусиме. Эти БПЛА оснащены профессиональной видеокамерой, тепловизионной камерой, различными датчиками для измерений и съемки, также имеется резервуар для распыления различных жидкостей. Результаты видеосъёмки с БПЛА приведены на Рис 5,6.

Рисунок 5,6 – Японская АЭС после аварии с БПЛА.

В феврале 2014 года БЛА ZALA позволили отрядам МЧС по Кировской области держать под контролем обстановку во время пожара на железнодорожной станции (сошел с рельс и загорелся состав с газовым конденсатом), грамотно концентрировать силы для безопасной эвакуации жителей и ликвидации последствий происшествия. Воздушный мониторинг зоны ЧС осуществлялся в дневное и ночное время суток, полностью исключая 92 риск для жизни населения и аварийно-спасательной группы. Фотографии с места. крушения, снятые БПЛА представлены на Рис 7.

Рисунок 7 – Пожар на железнодорожной станции, снятый камерой БПЛА.

Комплекс с БЛА ZALA был задействован для мониторинга наводнения на Дальнем Востоке в 2013 году. Московский отряд «Центроспас» направил в г. Хабаровск комплекс с беспилотными самолетами, которые осуществляли полеты в дневное и ночное время суток, информируя наземные отряды о затопленных территориях и местонахождении людей, оказавшихся в бедственном положении Рис 8.

Рисунок 8– Обзор зоны затопления

Незаменимым помощником становится БПЛА в проведении поисково-спасательных операций. Ведь при помощи БПЛА можно не только передавать информацию, но и доставлять грузы, предупреждать население при помощи активного громкоговорителя о грозящей опасности. Участвуя совместно с пилотируемой авиацией в поисково-спасательных операциях, БПЛА повышают эффективность их проведения. Зону поиска можно обследовать одновременно группой дронов. С помощью установленной на борту беспилотника аппаратуры можно проводить поиски в любое время. При этом применяется с высоким разрешением оптико-электронная система с несколькими каналами вывода информации: тепловизор, видеокамера, инфракрасная камера, мультиспектральная камера. Также при необходимости могут применяться радиолокационная система, магнетометр, лидары.
Но сейчас чаще всего БПЛА используют для проведения дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Предпосылками применения БПЛА в качестве нового фотограмметрического инструмента являются недостатки двух традиционных способов получения данных ДЗЗ с помощью космических спутников (космическая съемка) и воздушных пилотируемых аппаратов (аэрофотосъемка). Данные спутниковой съемки позволяют получить снимки с максимальным общедоступным разрешением 0,5 м, что недостаточно для крупномасштабного картирования. Традиционная аэрофотосъемка, которая проводится с помощью пилотируемых самолетов, требует высоких экономических затрат на обслуживание и заправку, что приводит к повышению стоимости конечной продукции.
Основная задача, стоящая перед беспилотниками в ДЗЗ, – это получение пространственных данных об объекте или о местности. Данные, полученные при проведении аэрофотосъемки с применением БПЛА, могут использоваться для создания и обновления цифровых топографических карт и цифровых топографических местностей. Результаты, полученные при проведении аэрофотосъемочных работ с применением дронов, превосходят все ожидания. Эффективность работы налицо: скорость получения, информации, оперативность и своевременность, качество изображений. Но, несмотря на все преимущества, не так просто воспользоваться данной услугой. Потому что для проведения аэрофотосъемочных работ требуется соблюдать определенные правила: получение разрешения на проведение съемок на определенной территории, наличие соответствующих лицензий, в том числе лицензии на осуществление работ, связанных с использованием сведений, составляющих государственную тайну. Поэтому многие потребители не в состоянии сами пользоваться беспилотными летательными аппаратами, а заказывают услуги по проведению аэрофотосъемки у компаний, производящих БПЛА. Такие компании-производители в силу своей специфики деятельности обладают необходимыми лицензиями и в состоянии получить разрешение на выполнение работ.
Соблюдение необходимых требований к выполнению работ с применением БПЛА приводит к ограниченности развития данного направления. Снятие ограничений или послабление законов по применению БПЛА для решения задач народного хозяйства позволит дать толчок к развитию новой технологии. На существующей стадии развития коммерческого применения беспилотных летательных аппаратов потребителями данной технологии пока являются Министерство обороны и государственные службы: погранвойска, МВД, МЧС и другие ведомства, осуществляющие различного вида контроль. Из гражданских заказчиков выделяются «Газпром», энергетики и другие, которые регулярно проводят контроль состояния своих объектов.
Но рынок берет свое, в сегменте развлечений появляются китайские БПЛА – мультикоптеры. В первую очередь их приобретают как игрушки, но в то же время растет и число коммерческого применения таких аппаратов. Например, использование их для доставки мелких грузов.

Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение

Группа изобретений относится к беспилотным летательным аппаратам (БЛА).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Беспилотные (БЛА) могут быть применены для решения множества задач, выполнение которых пилотируемыми летательными аппаратами в силу различных причин нецелесообразно. В число таких задач входят мониторинг воздушного пространства, земной и водной поверхностей, экологический контроль, управление воздушным движением, контроль морского судоходства, развитие систем связи и др.

При мониторинге воздушного пространства, земной и водной поверхностей в зависимости от конкретных решаемых задач может осуществляться аэрофотосъемка, контроль гидро-, метеообстановки, исследование атмосферы, радиометрический контроль зон бедствия, сейсмический контроль, инспекция соблюдения договорных обязательств, контроль состояния газо- и нефтепроводов, линий электропередач, геологические наблюдения, подповерхностное зондирование земли, исследование ледовой обстановки, волнения моря.

Интерес к БЛА вызван их экономичностью при эксплуатации, устранением риска для жизни экипажа, ограничений по эксплуатационным нагрузкам, определяемых физиологическими возможностями человека, возможностью вести наблюдение из множества точек в течение короткого периода времени.

Особенностью применения БЛА является возможность непрерывного наблюдения поверхности и воздушного пространства при большом удалении объекта наблюдения с помощью различных датчиков.

БЛА могут быть применены не только для указанных выше целей, но и для других, например, контроля государственной границы.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Все перечисленное характеризует широкий круг задач, которые весьма эффективно и экономично могут быть решены в случае применения БЛА.

Из уровня техники известен беспилотный (см. патент РФ 2065379, кл. В 64 С 39/02, опубл. 20.08.1996). Указанный летательный аппарат содержит фюзеляж, две несущие поверхности, соединенные концами вместе, вертикальное и горизонтальное оперение, двигатели. Одна несущая поверхность установлена в передней части фюзеляжа, а другая несущая поверхность расположена в хвостовой части летательного аппарата на вертикальном оперении - киле. Обе несущие поверхности установлены наклонно к горизонтальной плоскости фюзеляжа и соединены друг с другом таким образом, что образуют форму правильного многоугольника, например ромба, из условия обеспечения одинакового разрешения во всех направлениях диаграммы направленности. В местах соединения несущих поверхностей расположены дополнительные консоли. Горизонтальное оперение состоит из переднего и хвостового. Переднее горизонтальное оперение размещено параллельно несущей поверхности, установленной в носовой части фюзеляжа, а хвостовое горизонтальное оперение выполнено сочлененным из несущих поверхностей, образующих форму замкнутого многоугольника. Двигатели расположены в средней части фюзеляжа на пилонах с возможностью поворота в вертикальной плоскости. На летательном аппарате установлены радиолокационная аппаратура, блок управления и обработки информации, передающие и приемные блоки. Антенны размещены внутри крыла и горизонтального оперения и выполнены двух видов - пассивными, т.е. работающими в режиме приема сигнала, и активными. Недостатком данной схемы является низкая несущая способность крыла, что не позволяет обеспечить требуемое аэродинамическое качество и соответственно требуемую продолжительность полета.

Известен также беспилотный летательный аппарат, разрабатываемый фирмой "Нортроп Грумман" (см. AVIATION WEEK & SPACE TECHNOLOGY, ноябрь 20, 2000 г., стр. 52). Данный самолет имеет крыло, состоящее из двух несущих поверхностей - передней, закрепленной в носовой части фюзеляжа, и задней, установленной в хвостовой части фюзеляжа самолета. Таким образом, крыло выполнено в виде ромба, по большей диагонали которого располагается фюзеляж с силовой установкой. В местах сочленения несущих поверхностей между собой закреплены консоли крыла. Летательный аппарат имеет V-образное вертикальное оперение. Данный беспилотный самолет оснащен комплексом аппаратуры для наблюдения за воздушным пространством, сбора и накопления данных, связи и передачи данных на землю. Недостатком данной схемы является большая стреловидность передней и задней несущих поверхностей, что снижает аэродинамическое качество крыла. Кроме того, силовая установка, состоящая из одного двигателя, снижает надежность самолета.

Также известен летательный аппарат, содержащий два фюзеляжа, соединенных друг с другом тремя несущими поверхностями. Носовые части летательного аппарата соединены передним горизонтальным оперением. В средней части фюзеляжи связаны центропланом крыла. Перед центропланом расположена дополнительная несущая поверхность. Причем переднее горизонтальное оперение, дополнительная несущая поверхность и крыло разнесены по высоте относительно строительной горизонтали летательного аппарата. Вертикальное оперение выполнено из двух килей, установленных на хвостовых балках фюзеляжей. Силовая установка состоит из двух двигателей, расположенных на центроплане крыла. Указанный летательный аппарат описан в патенте РФ 2104226, кл. В 64 С 39/04, опубл. 10.02.1998. Недостатками этого летательного аппарата является установка килей на вынесенных хвостовых балках, что увеличивает вес конструкции, а кроме того, ухудшает флаттерные характеристики летательного аппарата.

Наиболее близким к предлагаемым летательным аппаратам является летательный аппарат, разработанный фирмой Боинг (см. Техническую информацию ЦАГИ 24 за 1990 г.). Указанный беспилотный летательный аппарат выполнен из двух фюзеляжей, соединенных между собой в носовой части одной несущей поверхностью, а второй несущей поверхностью - в хвостовой части. Силовая установка выполнена из двух двигателей, установленных в хвостовых частях фюзеляжей за второй несущей поверхностью. На концах второй несущей поверхности установлены концевые аэродинамические поверхности. Описанный самолет имеет радиолокационную станцию с фазированной решеткой. Выполнение самолета двухфюзеляжным и расположение силовой установки с толкающими винтами в хвостовой части фюзеляжей улучшает работу РЛС и обеспечивает обзор на 240 o . Недостатком данной схемы является то, что она не обеспечивает кругового обзора для РЛС, вследствие чего РЛС не может работать достаточно эффективно, взлетно-посадочные характеристики ухудшены, поскольку углы атаки ограничены малыми величинами вследствие выноса хвостовых частей фюзеляжей с двигателями за заднюю кромку второй несущей поверхности.

Предлагаемая группа изобретений направлена на создание БЛА, имеющих высокие летно-технические характеристики, удовлетворяющие требованиям по высоте и продолжительности полета. Кроме того, летательные аппараты должны пилотироваться дистанционно и выполнять полет по заданной программе, нести на борту комплекс целевого оборудования (блок воспринимающих и передающих приборов), предназначенный для выполнения поставленной задачи, например мониторинга воздушного пространства при любой погоде.

Также варианты предлагаемого изобретения (беспилотного летательного аппарата) направлены на создание БЛА, обеспечивающих круговой обзор по азимуту для эффективной работы целевого оборудования.

По первому варианту выполнения указанный технический результат достигается тем, что беспилотный летательный аппарат содержит два фюзеляжа, соединенных между собой в хвостовой части крылом, а в носовой части передним горизонтальным оперением, вертикальное оперение, силовую установку и шасси. Фюзеляжи в хвостовой части связаны между собой центропланом крыла и при этом не выходят за заднюю кромку крыла. Переднее горизонтальное оперение выполнено с малым удлинением.

Вертикальное оперение выполнено из двух килей, установленных под углом к плоскости симметрии летательного аппарата на центроплане крыла. Кили установлены на центроплане крыла при виде спереди наклонно друг к другу.

Беспилотный летательный аппарат может иметь обтекатель, соединенный с килями. Отношение наибольшего поперечного размера обтекателя к его длине находится в диапазоне от 0,18 до 0,35.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

В одной из модификаций силовая установка расположена на центроплане крыла между килями.

Крыло выполнено трапециевидным с большим удлинением, а консоли крыла установлены с положительным углом поперечного V. Крыло имеет механизацию задней кромки. Переднее горизонтальное оперение также имеет механизацию.

Контур поперечного сечения фюзеляжей выполнен в форме выпуклого многоугольника. Шасси летательного аппарата выполнено четырехопорным. На каждом фюзеляже установлены по две опоры шасси. Передние опоры выполнены колесными, а задние - лыжными.

Согласно второму варианту исполнения технический результат достигается тем, что беспилотный летательный аппарат содержит два фюзеляжа, соединенных между собой в хвостовой части крылом, а в носовой части передним горизонтальным оперением, вертикальное оперение, состоящее из двух килей, силовую установку и шасси. Фюзеляжи связаны между собой в хвостовой части центропланом крыла. Вертикальное оперение установлено на центроплане крыла и выполнено из двух наклоненных друг к другу килей, соединенных с обтекателем. Один киль или оба киля установлены на центроплане крыла шарнирно с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси симметрии летательного аппарата. Один из килей соединен с обтекателем с возможностью разъема. Переднее горизонтальное оперение имеет малое удлинение. Силовая установка расположена на центроплане крыла между килями.

Крыло установлено относительно фюзеляжей таким образом, что хвостовая часть фюзеляжей не выходит за заднюю кромку крыла. Крыло выполнено трапециевидным с большим удлинением, а консоли крыла установлены с положительным углом поперечного V. Крыло имеет механизацию, расположенную на задней кромке крыла. Также и переднее горизонтальное оперение снабжено механизацией.

Отношение наибольшего поперечного размера обтекателя к его длине находится в диапазоне от 0,18 до 0,35.

Фюзеляжи в поперечном сечении выполнены в виде выпуклого многоугольника.

Шасси летательного аппарата выполнено четырехопорным. На каждом фюзеляже установлены по две опоры шасси. Передние опоры шасси выполнены колесными, а задние - лыжными.

Отличительные особенности предлагаемой группы изобретений более подробно излагаются в нижеприведенном описании в сочетании с сопутствующими чертежами.

На чертежах изображено:

на фиг.1 - вид сверху на беспилотный летательный аппарат (1-й вариант);

на фиг. 2 - вид спереди на предлагаемый летательный аппарат (1-й вариант);

на фиг.3 - вид сбоку на летательный аппарат (1-й вариант);

на фиг.4 - вид сверху на одну из возможных модификаций летательного аппарата;

на фиг.5 - вид сверху на беспилотный летательный аппарат (2-й вариант);

на фиг.6 - вид спереди на летательный аппарат (2-й вариант);

на фиг.7 - вид сбоку на летательный аппарат (2-й вариант);

на фиг.8 - вид сзади на летательный аппарат (2-й вариант).

Описываемые варианты самолета предназначены для длительного барражирования на больших высотах. Самолеты используются в комплексе с наземным центром управления, связи и обработки информации.

Беспилотный летательный аппарат по первому варианту исполнения (см. фиг. 1, 2) имеет два фюзеляжа 1. Фюзеляжи 1 соединены между собой двумя несущими поверхностями 2 и 3 таким образом, что при виде сверху образуется рамная конструкция в виде прямоугольника.

Одна из несущих поверхностей 2 расположена в хвостовой части летательного аппарата, по своей функции она является крылом.

Другая несущая поверхность 3 расположена в передней части летательного аппарата и соединяет носовые части фюзеляжей 1. По своей функции передняя несущая поверхность 3 является передним горизонтальным оперением.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Следует отметить, что фюзеляжи 1 при компоновке не выходят за заднюю кромку крыла 2, расположенного в хвостовой части летательного аппарата.

Описываемая компоновка является разновидностью аэродинамической схемы "утка" и обеспечивает уменьшение потерь на продольную балансировку, повышение аэродинамического качества самолета.

Конструктивно каждый фюзеляж 1 летательного аппарата состоит из двух продольных отсеков - внутреннего 4 и внешнего 5, - разделенных продольной вертикальной стенкой. Во внутренних отсеках 4 размещаются бортовое радиоэлектронное оборудование, элементы систем электроснабжения и воздушного охлаждения. Во внешних отсеках 5 расположены антенны радиолокационной станции. Внутренний отсек 4 каждого фюзеляжа 1 имеет узлы стыковки с передним горизонтальным оперением 3, ниши для размещения опор шасси и топливные баки. Фюзеляжи 1 могут быть различной формы в поперечном сечении. Форма поперечных сечений фюзеляжей выбирается из условий обеспечения эффективной работы устанавливаемого на самолете целевого оборудования. Форма поперечного сечения может быть выполнена в виде, напоминающем форму круга, овала, треугольника, четырехугольника, правильного или неправильного выпуклого многогранника. При выполнении сечений фюзеляжей 1 в форме многогранника его углы скруглены, а грани представляют собой дуги окружности большого радиуса. На приведенных иллюстрациях форма фюзеляжей 1 в поперечных сечениях выполнена в виде многоугольника, напоминающего треугольник.

Крыло 2 (см. фиг.1) расположено в хвостовой части летательного аппарата и выполнено из трех соединенных между собой эксплуатационно-технологическими разъемами частей: центроплана 6 и двух консолей 7. Центроплан 6 крыла 2 соединяет хвостовые части фюзеляжей 1. Узлы для стыковки фюзеляжей 1 расположены по концам центроплана 6. При этом хвостовые части фюзеляжей 1 не выходят на внешний контур центроплана 6. Также и в передней части фюзеляжи 1 не выходят за переднюю кромку ПГО 3, т.е. расположение фюзеляжей 1, центроплана 6 крыла 2 и ПГО 3 при виде сверху (см. фиг.1) образует замкнутый контур - прямоугольник, который обеспечивает круговой обзор для целевого оборудования (радиолокационной станции), а кроме того, замкнутая форма в плане повышает жесткость конструкции, позволяя при этом снизить ее вес.

Соединение фюзеляжей 1 между собой центропланом 6 крыла 2 позволяет частично разгрузить крыло 2 от изгибающего момента, действующего на него в полете, и, соответственно, снизить вес крыла.

В зависимости от модификации описываемого варианта компоновки летательного аппарата на центроплане 6 крыла 2 могут быть расположены узлы крепления вертикального оперения 8 (см. фиг.4) и силовой установки 9. (На графических материалах, иллюстрирующих первый вариант исполнения (фиг.1-3), показана компоновка самолета с размещением на центроплане силовой установки 9.)

В приведенной компоновке (см. фиг.1, 2) вертикальное оперение 8 состоит из двух килей, установленных в хвостовой части летательного аппарата на фюзеляжах 1. Однако данная компоновка не ограничивает объем притязаний. Вертикальное оперение 8 может состоять и из одного киля, но следует заметить, что установка двух килей вместо одного целесообразна по весовым характеристикам.

В описываемой компоновке кили 8 установлены на фюзеляжах 1 в их хвостовых частях параллельно оси симметрии летательного аппарата. Передние и задние кромки вертикального оперения 8 выполнены стреловидными. Кроме того, расположение вертикального оперения 8 и силовой установки 9 в пределах задней кромки крыла позволяет увеличить угол атаки при посадке. На килях 8 установлены рули направления 15 (фиг.3).

Кили 8 могут быть также установлены и на центроплане 6 крыла 2 под углом к плоскости симметрии летательного аппарата. Модификация беспилотного летательного аппарата с такой компоновкой вертикального оперения описана ниже.

В случае установки килей 8 под углом к плоскости симметрии летательного аппарата, например при виде спереди навстречу друг другу, они могут быть соединены между собой обтекателем 14 (на графических материалах, поясняющих первый вариант предложенного изобретения, данная компоновка не показана, но она аналогична компоновке по фиг.5). В этом случае при виде спереди кили 8 совместно с центропланом 6 крыла 2 образуют замкнутый контур в виде треугольника. Расположение килей 8 наклонно друг к другу и соединение их посредством обтекателя 14 повышает жесткость вертикального оперения. В обтекателе 14 в зависимости от вида планируемых работ устанавливается оборудование для исследований. Соотношение диаметра обтекателя 14 и его длины находится в пределах от 0,18 до 0,35.

Силовая установка 9 может быть расположена как на центроплане 6 крыла 2, так и в другом месте, например на консолях 7 крыла 2 сбоку от фюзеляжей 1. Силовая установка 9 включает мотогондолу и установленные в последней двигатели. В зависимости от типа предполагаемых решаемых задач количество двигателей может быть различным. Предпочтительным является вариант компоновки летательного аппарата с двумя двигателями. На самолете могут быть установлены различные типы двигателей - турбореактивные двухконтурные, турбовинтовые, поршневые с турбонаддувом. Силовая установка 9 (см. фиг.2) расположена на пилоне 16, установленном на центроплане 6. Такое расположение силовой установки 9 обеспечивает минимальный разворачивающий момент при отказе одного из двигателей, т.к. двигатели установлены максимально близко к оси симметрии самолета, что также позволяет уменьшить площадь вертикального оперения и его вес. Кроме того, при использовании летательного аппарата для управления воздушным движением силовая установка 9 при описанной компоновке не затеняет обзор радиолокационной станции.

На самолете установлено четырехопорное шасси (см. фиг.3). Две опоры 17 шасси установлены в носовых частях фюзеляжей 1 и выполнены колесными. Другие две опоры 18 расположены в хвостовой части летательного аппарата на каждом фюзеляже 1 и выполнены лыжными. Опоры шасси для снижения сопротивления при полете убираются в ниши, выполненные во внутренних отсеках фюзеляжей летательного аппарата.

Вышеописанный вариант летательного аппарата, как указывалось ранее, может быть модифицирован. Компоновка модификации показана на фиг.4. В данной компоновке летательный аппарат содержит два фюзеляжа 1, соединенных между собой двумя несущими поверхностями 2 (крылом) и 3 (передним горизонтальным оперением) таким образом, что при виде сверху образуется рамная конструкция в виде прямоугольника.

Крыло 2 расположено в хвостовой части летательного аппарата, а переднее горизонтальное оперение 3 соединяет носовые части фюзеляжей 1.

В данной модификации крыло 2 по отношению к фюзеляжам 1 может располагаться так, чтобы хвостовые части фюзеляжей 1 не выходили бы за заднюю кромку крыла 2. В носовой части летательного аппарата фюзеляжи 1 также не выходят за переднюю кромку ПГО 3.

Крыло 2 (см. фиг.4) также выполнено из трех соединенных между собой эксплуатационно-технологическими разъемами частей: центроплана 6 и двух консолей 7. Центроплан 6 крыла 2 соединяет хвостовые части фюзеляжей 1. Расположение фюзеляжей 1, центроплана 6 крыла 2 и ПГО 3 при виде сверху (см. фиг.4) образует замкнутый контур - прямоугольник, который обеспечивает круговой обзор для целевого оборудования (радиолокационной станции).

На центроплане 6 также расположены узлы крепления вертикального оперения 8 и силовой установки 9.

Крыло 2 выполнено трапециевидным и имеет большое удлинение. Консоли 7 крыла 2 установлены по отношению к плоскости симметрии самолета с положительным углом поперечного V. На консолях 7 расположены аэродинамические органы управления и механизация крыла - рули высоты 10, закрылки 11, элероны 12. Для удобства транспортировки летательного аппарата консоли 7 крыла 2 выполнены разъемными. Места разъемов расположены приблизительно на половине размаха каждой консоли 7.

Вертикальное оперение 8 (см. фиг.4) состоит из двух килей, установленных на центроплане 6 крыла 2 в районе стыковочных узлов с фюзеляжами 1. Кили 8 установлены к плоскости симметрии летательного аппарата под углом. Как показано на чертеже, кили 8 наклонены при виде спереди друг к другу относительно плоскости симметрии летательного аппарата. Передние и задние кромки вертикального оперения 8 выполнены стреловидными. На килях 8 установлены рули направления 15 (фиг.4). Последние могут быть использованы и как органы продольного управления. Например, непосредственное управление подъемной силой осуществляется при одновременном отклонении рулей высоты крыла 2 и ПГО 3. В этом случае использование рулей направления 15 вертикального оперения 8 позволит легче, с наименьшими усилиями осуществить продольную балансировку самолета.

Также кили 8 могут быть соединены между собой обтекателем 14 (на иллюстрации, поясняющей модификацию первого варианта предложенного изобретения данная компоновка не показана, но она аналогична компоновке второго варианта изобретения по фиг.5). В этом случае при виде спереди кили 8 совместно с центропланом 6 крыла 2 образуют замкнутый контур в виде треугольника. В обтекателе 14 в зависимости от вида планируемых работ устанавливается оборудование для исследований. Соотношение диаметра обтекателя 14 и его длины находится в пределах от 0,18 до 0,35.

На центроплане 6 крыла 2 имеются узлы крепления силовой установки 9. Силовая установка 9 включает мотогондолу и установленные в последней двигатели. Предпочтительным является вариант компоновки силовой установки с двумя двигателями. Силовая установка 9 расположена на пилоне, установленном на центроплане 6 между килями 8. Такое расположение силовой установки 9 обеспечивает минимальный разворачивающий момент при отказе одного из двигателей, а также уменьшение площади вертикального оперения и его веса. При использовании летательного аппарата для управления воздушным движением силовая установка 9 при описанной компоновке не затеняет обзор радиолокационной станции.

По второму варианту предлагаемый беспилотный летательный аппарат (см. фиг.5, 6) также имеет два фюзеляжа 1. Фюзеляжи 1 соединены между собой двумя несущими поверхностями 2 и 3 таким образом, что при виде сверху образуется рамная конструкция в виде прямоугольника.

Конструктивно каждый фюзеляж 1 состоит из двух продольных отсеков - внутреннего 4 и внешнего 5, - разделенных продольной вертикальной стенкой. Во внутренних отсеках 4 размещаются бортовое радиоэлектронное оборудование, элементы систем электроснабжения и воздушного охлаждения. Во внешних отсеках 5 расположены антенны радиолокационной станции. Внутренний отсек 4 каждого фюзеляжа 1 имеет ниши для размещения опор шасси и топливные баки. Фюзеляжи 1 могут быть различной формы в поперечном сечении. Форма поперечных сечений фюзеляжей выбирается из условий обеспечения эффективной работы устанавливаемого на самолете целевого оборудования. Форма поперечного сечения может быть выполнена в виде, напоминающем форму круга, овала, треугольника, четырехугольника, правильного или неправильного выпуклого многогранника. При выполнении сечений фюзеляжей 1 в форме многогранника его углы скруглены, а грани представляют собой дуги окружности большого радиуса. На приведенных иллюстрациях форма фюзеляжей 1 в поперечных сечениях выполнена в виде многоугольника, напоминающего треугольник.

Одна из несущих поверхностей 2 расположена в хвостовой части летательного аппарата.

Другая несущая поверхность 3 расположена в передней части летательного аппарата и соединяет носовые части фюзеляжей 1. Для соединения с ней во внутренних отсеках 4 фюзеляжей 1 предусмотрены узлы стыковки. По своей функции передняя несущая поверхность 3 является передним горизонтальным оперением.

Такая компоновка является разновидностью аэродинамической схемы "утка" и обеспечивает уменьшение потерь на продольную балансировку, повышение аэродинамического качества самолета.

Применение переднего горизонтального оперения (ПГО) 3 повышает жесткость, а также позволяет уменьшить нагрузки, действующие на фюзеляжи 1.

Несущая поверхность 2 (см. фиг.5) расположена в хвостовой части летательного аппарата и выполнена из трех соединенных между собой эксплуатационно-технологическими разъемами частей: центроплана 6 и двух консолей 7. По функции хвостовая несущая поверхность 2 является крылом. Центроплан 6 крыла 2 соединяет хвостовые части фюзеляжей 1. Узлы для стыковки фюзеляжей 1 расположены по концам центроплана 6. При этом хвостовые части фюзеляжей 1 не выходят на внешний контур центроплана 6. Также и в передней части фюзеляжи 1 не выходят за переднюю кромку ПГО 3, т.е. расположение фюзеляжей 1, центроплана 6 крыла 2 и ПГО 3 при виде сверху (см. фиг.5) образует замкнутый контур - прямоугольник, который обеспечивает круговой обзор для целевого оборудования (радиолокационной станции), а кроме того, замкнутая форма в плане повышает жесткость конструкции, позволяя при этом снизить ее вес.

На центроплане 6 также расположены узлы крепления вертикального оперения 8 и силовой установки 9. Соединение фюзеляжей 1 между собой центропланом 6 крыла 2 позволяет частично разгрузить крыло 2 от изгибающего момента, действующего на него в полете, и, соответственно, снизить вес крыла.

Крыло 2 выполнено трапециевидным и имеет большое удлинение, что также повышает аэродинамическое качество летательного аппарата. Консоли 7 крыла 2 установлены по отношению к плоскости симметрии самолета с положительным углом поперечного V. На консолях 7 расположены аэродинамические органы управления и механизация крыла - рули высоты 10, закрылки 11, элероны 12. Элероны 12 могут быть выполнены зависающими - работающими в полете как закрылки, а также расщепляющимися, т.е. выполняющими функцию воздушного тормоза. Рули высоты 10 и закрылки 11 могут быть объединены в одну поверхность. Для удобства транспортировки летательного аппарата консоли 7 крыла 2 выполнены разъемными. Места разъемов расположены приблизительно на половине размаха каждой консоли 7.

Переднее горизонтальное оперение 3 имеет малое удлинение порядка 2-3, что повышает безопасность летательного аппарата в полете, поскольку при полете на больших углах атаки не происходит срыва потока. Относительная толщина профиля составляет 17-20%, что повышает аэродинамическое качество. На ПГО 3 установлен аэродинамический орган управления - руль высоты 13, который может быть выполнен из одной или нескольких секций.

Вертикальное оперение 8 (см. фиг.5, 6) состоит из двух килей, установленных на центроплане 6 крыла 2 в районе стыковочных узлов с фюзеляжами 1. Кили 8 наклонены друг к другу относительно плоскости симметрии летательного аппарата и связаны между собой. Таким образом, при виде спереди кили 8 совместно с центропланом 6 крыла 2 образуют замкнутый контур в виде треугольника. В месте соединения килей 8 друг с другом может быть установлен обтекатель 14 (фиг.6, 7). Передние и задние кромки вертикального оперения 8 выполнены стреловидными. Установка двух килей 8 вместо одного целесообразна по весовым характеристикам. Расположение килей 8 наклонно друг к другу и соединение их посредством обтекателя 14 повышает жесткость вертикального оперения. Кроме того, расположение вертикального оперения 8 и силовой установки 9 на центроплане 6 крыла 2 в пределах его задней кромки позволяет увеличить угол атаки при посадке.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Один киль 8 или оба киля могут устанавливаться на центроплане 6 шарнирно, чтобы при наземном обслуживании один из них или оба можно было отклонить и выполнить необходимые регламентные работы. (Возможность отклонения киля проиллюстрирована на фиг.8.) На килях 8 установлены рули направления 15 (фиг. 7). Последние могут быть использованы и как органы продольного управления. Например, непосредственное управление подъемной силой осуществляется при одновременном отклонении рулей высоты крыла 2 и ПГО 3. В этом случае использование рулей направления 15 вертикального оперения 8 позволит легче, с наименьшими усилиями осуществить продольную балансировку самолета.

Обтекатель 14 (фиг.7, 8) с одним килем 8 соединен жестко, а с другим - при помощи разъемов, что позволяет при проведении регламентных работ произвести отсоединение одного киля и повернуть его без больших затрат времени. В обтекателе 14 в зависимости от вида планируемых работ устанавливается оборудование для исследований. Соотношение диаметра обтекателя 14 и его длины находится в пределах от 0,18 до 0,35.

Как было сказано, на центроплане 6 крыла 2 имеются узлы крепления силовой установки 9. Силовая установка 9 включает мотогондолу и установленные в последней двигатели. В зависимости от типа предлагаемых решаемых задач количество двигателей может быть различным. Предпочтительным является вариант компоновки летательного аппарата с двумя двигателями. На самолете могут быть установлены различные типы двигателей - турбореактивные двухконтурные, турбовинтовые, поршневые с турбонаддувом. Силовая установка 9 (см. фиг.8) расположена на пилоне 16, установленном на центроплане 6 между килями 8. Такое расположение силовой установки 9 обеспечивает минимальный разворачивающий момент при отказе одного из двигателей, т.к. двигатели установлены максимально близко к оси симметрии самолета, что также позволяет уменьшить площадь вертикального оперения и его вес. Кроме того, при использовании летательного аппарата для управления воздушным движением силовая установка 9 при описанной компоновке не затеняет обзор радиолокационной станции.

На самолете установлено четырехопорное шасси (см. фиг.7). Две опоры 17 шасси установлены с носовых частях фюзеляжей и выполнены колесными. Другие две опоры 18 расположены в хвостовой части летательного аппарата на каждом фюзеляже и выполнены лыжными. Опоры шасси для снижения сопротивления при полете убираются в ниши, выполненные во внутренних отсеках фюзеляжей летательного аппарата.

Внутренние отсеки самолета и по первому варианту, и по второму варианту исполнения используются для размещения различного полетного и целевого оборудования.

Для любого из предлагаемых летательных аппаратов целевое оборудование обычно включает в себя какой-либо пассивный воспринимающий прибор, например инфракрасный детектор (детекторы) - теплопеленгатор, телекамеру (телекамеры), фотокамеру и т.д., и/или активные устройства, такие как аппаратура радиосвязи, радиолокационная станция (станции), радиолокатор бокового обзора и т.д.

В состав полетного оборудования также входят навигационное оборудование, бортовая ЭВМ, система управления полетом, аппаратура приема и передачи информации, предназначенная для трансляции данных, полученных воспринимающим прибором в масштабе реального времени, а также для приема команд управления, регистратор информации, бортовой источник энергоснабжения, система воздушного охлаждения, противообледенительная система.

Отсеки летательных аппаратов, в которых установлено электронное оборудование, выполнены из радиопрозрачного материала.

Ниже приведен пример применения летательного аппарата, выполненного по первому варианту компоновки. Применение летательного аппарата, изготовленного по второму варианту компоновки, и его полет осуществляются аналогично первому варианту.

Полет самолета осуществляется следующим образом.

На земле перед стартом проводят необходимое техническое обслуживание: производят проверку и заправку систем самолета, вводят необходимые данные в бортовую ЭВМ, готовят к работе бортовое радиоэлектронное оборудование.

Полностью подготовленный самолет с отклоненными во взлетное положение закрылками 11 и другими органами управления устанавливают на тележку стартового устройства, после чего двигатели выводятся на максимальный режим. (На режимах взлета и посадки могут отклоняться не только закрылки, но и все органы управления, установленные на крыле - рули высоты, закрылки и элероны.) Далее с помощью стартового устройства самолет разгоняют до взлетной скорости, он сходит с эстакады и начинает набор высоты.

В процессе старта и полета стойки 17, 18 шасси для снижения аэродинамического сопротивления убраны в ниши фюзеляжей 1. Управление самолетом осуществляется по программе, заложенной в бортовую ЭВМ перед стартом. В случае необходимости вмешательства в программу полета управление может осуществляться дистанционно с командного поста управления. Сигналы управления поступают в электронную бортовую систему управления, преобразующую их в команды на приводы аэродинамических органов управления - рулей высоты 10, 13, направления 15, закрылков 11, элеронов 12.

Балансировка и управление в продольном канале осуществляются одновременно рулями высоты 10, установленными на центроплане 6 крыла 2, и рулями высоты 13, расположенными на передней несущей поверхности 3. Указанные рули высоты используются также для непосредственного управления подъемной силой.

Путевая устойчивость представляемого летательного аппарата, не имеющего хвостовых балок, обеспечивается V-образностью консолей крыла 2, а для второго варианта летательного аппарата также и -образностью вертикального оперения 8.

Управление в боковом канале осуществляется рулем направления 15 (для второго варианта самолета рулями направления 15), расположенными на вертикальном оперении 8, а также расщепляющимися элеронами 12, расположенными на концах консолей 7 крыла 2.

В качестве органов управления в поперечном канале используются элероны 12. Требуемые характеристики динамики аппарата обеспечиваются системой автоматического управления.

После взлета самолет совершает полет в район выполнения задания, при достижении которого начинает работать целевое оборудование. В районе выполнения задания самолет следует по определенной траектории, зависящей от выполняемой задачи. Например, при аэрофотосъемке траектория расположена над интересующим районом местности. Характер информации, собираемой установленной на самолете аппаратурой, определяется составом бортового комплекса целевого оборудования и сферой применения конкретного летательного аппарата.

По окончании рассчитанного времени полета самолет производит снижение к месту базирования, а затем посадку. Посадка осуществляется при помощи финишера, представляющего собой систему из 3-х или 4-х тросов, расположенных поперек движения самолета на высоте, допускающей их перекат колесами или лыжами летательного аппарата. Троса через систему блоков крепятся к двум платформам на автомобильном шасси. При посадке самолет пересекает натянутые троса, проходя через них колесами и лыжами шасси, и зацепляется за один из тросов заранее выпущенным гаком, расположенным за центром тяжести самолета. Трос передает усилие на платформы, которые, перемещаясь по грунту, затормаживают самолет. Весь процесс посадки происходит в автоматическом режиме. В случае необходимости возможен переход на ручное управление с пульта на земле.

После посадки производится необходимое послеполетное обслуживание самолета.

Применение любого варианта описанного летательного аппарата позволяет проводить многоспектральный мониторинг воздушного пространства, земной и водной поверхностей в режиме реального времени.

Обе компоновки летательного аппарата компактны, экономичны в эксплуатации и обслуживании, более безопасны в полете и имеют высокие летно-технические характеристики. Для развертывания системы не требуется больших площадей, самолет мобилен в развертывании.

Описанная реализация изобретения является частной иллюстрацией. Имеются и другие варианты и модификации, кроме приведенных, которые могут быть сделаны специалистами в рассматриваемой области техники.

Формула изобретения

1. Беспилотный летательный аппарат, содержащий два фюзеляжа, соединенных между собой в хвостовой части крылом, а в носовой части - передним горизонтальным оперением, вертикальное оперение, силовую установку и шасси, отличающийся тем, что фюзеляжи в хвостовой части связаны между собой центропланом крыла и при этом фюзеляжи не выходят за заднюю кромку крыла, а переднее горизонтальное оперение выполнено с малым удлинением.

2. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что вертикальное оперение выполнено из двух килей, установленных под углом к плоскости симметрии летательного аппарата на центроплане крыла.

3. Беспилотный летательный аппарат по п. 2, отличающийся тем, что кили установлены на центроплане крыла при виде спереди наклонно друг к другу.

4. Беспилотный летательный аппарат по п. 3, отличающийся тем, что он снабжен обтекателем, соединенным с килями.

5. Беспилотный летательный аппарат по п. 4, отличающийся тем, что отношение наибольшего поперечного размера обтекателя к его длине находится в диапазоне 0,18 - 0,35.

6. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 2-5, отличающийся тем, что силовая установка расположена на центроплане крыла между килями.

7. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что крыло выполнено трапециевидным с большим удлинением, а консоли крыла установлены с положительным углом поперечного V.

8. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что крыло снабжено механизацией.

9. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что переднее горизонтальное оперение снабжено механизацией.

10. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что контур поперечного сечения фюзеляжей выполнен в форме выпуклого многоугольника.

11. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что шасси выполнено четырехопорным.

12. Беспилотный летательный аппарат по п. 11, отличающийся тем, что передние опоры шасси выполнены колесными, а задние - лыжными.

13. Беспилотный летательный аппарат, содержащий два фюзеляжа, соединенных между собой в хвостовой части крылом, а в носовой части - передним горизонтальным оперением, вертикальное оперение, состоящее из двух килей, силовую установку и шасси, отличающийся тем, что фюзеляжи связаны между собой в хвостовой части центропланом крыла, на котором наклонно друг к другу установлены кили, соединенные с обтекателем, причем один киль или оба киля установлены на центроплане крыла шарнирно с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси симметрии летательного аппарата, а один киль соединен с обтекателем с возможностью разъема, переднее горизонтальное оперение выполнено с малым удлинением.

14. Беспилотный летательный аппарат по п. 13, отличающийся тем, что силовая установка расположена на центроплане крыла между килями.

15. Беспилотный летательный аппарат по п. 13 или 14, отличающийся тем, что крыло установлено относительно фюзеляжей таким образом, что хвостовая часть фюзеляжей не выходит за заднюю кромку крыла.

16. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 13-15, отличающийся тем, что крыло выполнено трапециевидным с большим удлинением, а консоли крыла установлены с положительным углом поперечного V.

17. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 13-16, отличающийся тем, что крыло снабжено механизацией.

18. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 13-17, отличающийся тем, что переднее горизонтальное оперение снабжено механизацией.

19. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 13-18, отличающийся тем, что отношение наибольшего поперечного размера обтекателя к его длине находится в диапазоне 0,18 - 0,35.

20. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 13-19, отличающийся тем, что контур поперечного сечения фюзеляжей выполнен в форме выпуклого многоугольника.

21. Беспилотный летательный аппарат по любому из пп. 13-20, отличающийся тем, что шасси выполнено четырехопорным.

22. Беспилотный летательный аппарат по п. 21, отличающийся тем, что передние опоры шасси выполнены колесными, а задние - лыжными.

Имя изобретателя: Каримов А.Х., Тарасов А.З., Соколова А.Н., Филинов В.А., Чуднов А.В.
Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого"
Почтовый адрес для переписки: 125284, Москва, ул. Поликарпова, 23а, ОАО "ОКБ Сухого", начальнику Юридического управления Т.В. Можаровой
Дата начала отсчета действия патента: 18.07.2002

[А. Б. Сухачев, А. М. Жалнин, С. Л. Ерема, ЗАО «МНИТИ», Москва]; STRUCTURE OF THE ONBOARD EQUIPMENT OF MODERN RPV

Фрагмент 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"

Сам по себе БЛА - лишь часть сложного многофункционального комплекса. Как правило, основная задача, возлагаемая на комплексы БЛА, - проведение разведки труднодоступных районов, в которых получение информации обычными средствами, включая авиаразведку, затруднено или же подвергает опасности здоровье и даже жизнь людей. Помимо военного использования применение комплексов БЛА открывает возможность оперативного и недорогого способа обследования труднодоступных участков местности, периодического наблюдения заданных районов, цифрового фотографирования для использования в геодезических работах и в случаях чрезвычайных ситуаций . Полученная бортовыми средствами мониторинга информация должна в режиме реального времени передаваться на пункт управления для обработки и принятия адекватных решений.

В настоящее время наибольшее распространение получили тактические комплексы микро и мини-БЛА. В связи с большей взлетной массой мини-БЛА их полезная нагрузка по своему функциональному составу наиболее полно представляет состав бортового оборудования, отвечающего современным требованиям к многофункциональному разведывательному БЛА. Поэтому далее рассмотрим состав полезной нагрузки мини-БЛА.

Для обеспечения задач наблюдения подстилающей поверхности в реальном масштабе времени в процессе полета и цифрового фотографирования выбранных участков местности, включая труднодоступные участки, а также определения координат исследуемых участков местности полезная нагрузка БЛА должна содержать в своем составе:

Устройства получения видовой информации:

Спутниковую навигационную систему (ГЛОНАСС/GPS);

Устройства радиолинии видовой и телеметрической информации;

Устройства командно-навигационной радиолинии с антенно-фидерным устройством;

Устройство обмена командной информацией;

Устройство информационного обмена;

Бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ);

Устройство хранения видовой информации.

Современные телевизионные (ТВ) камеры обеспечивают представление оператору в реальном времени картины наблюдаемой местности в формате наиболее близком к характеристикам зрительного аппарата человека, что позволяет ему свободно ориентироваться на местности и при необходимости выполнять пилотирование БЛА. Возможности по обнаружению, и распознаванию объектов определяются характеристиками фотоприемника и оптической системы телевизионные камеры. Основным недостатком современных телевизионных камер является их ограниченная чувствительность, не обеспечивающая всесуточности применения. Применение тепловизионных (ТПВ) камер позволяет обеспечить всесуточность применения БЛА. Наиболее перспективным представляется применение комбинированных теле-тепловизионных систем. При этом оператору представляется синтезированное изображение, содержащее наиболее информативные части, присущие видимому и инфракрасному диапазонам длин волн, что позволяет существенно повысить тактико-технические характеристики системы наблюдения. Однако подобные системы сложны технически и достаточно дороги. Применение РЛС позволяет получать информацию круглосуточно и при неблагоприятных метеоусловиях, когда ТВ и ТПВ каналы не обеспечивают получение информации. Применение сменных модулей, позволяет снизить стоимость и реконфигурировать состав бортового оборудования для решения поставленной задачи в конкретных условиях применения.

Рассмотрим состав бортового оборудования мини-БЛА.

▪ Обзорное курсовое устройство закрепляется неподвижно под некоторым углом к строевой оси летательного аппарата, обеспечивающим необходимую зону захвата на местности. В состав обзорного курсового устройства может входить телевизионная камера (ТК) с широкопольным объективом (ШПЗ). В зависимости от решаемых задач может быть оперативно заменена или дополнена тепловизионной камерой (ТПВ), цифровым фотоаппаратом (ЦФА) или РЛС.

▪ Устройство детального обзора с поворотным устройством состоит из ТК детального обзора с узкопольным объективом (УПЗ) и трехкоординатного поворотного устройства, обеспечивающего разворот камеры по курсу, крену и тангажу по командам оператора для детального анализа конкретного участка местности. Для обеспечения работы в условиях пониженной освещенности ТК может быть дополнена тепловизионной камерой (ТПВ) на микроболометрической матрице с узкопольным объективом. Возможна также замена ТК на ЦФА. Подобное решение позволит использовать БЛА для проведения аэрофотосъемки при развороте оптической оси ЦФА в надир.

▪ Устройства радиолинии видовой и телеметрической информации (передатчик и антенно-фидерное устройство) должны обеспечивать передачу видовой и телеметрической информации в реальном или близком к реальному масштабе времени на ПУ в пределах радиовидимости.

▪ Устройства командно-навигационной радиолинии (приемник и антенно-фидерное устройство) должны обеспечивать прием в пределах радиовидимости команд пилотирования БЛА и управления его оборудованием.

▪ Устройство обмена командной информацией обеспечивает распределение командно и навигационной информации по потребителям на борту БЛА.

▪ Устройство информационного обмена обеспечивает распределение видовой информации между бортовыми источниками видовой информации, передатчиком радиолинии видовой информации и бортовым устройством хранения видовой информации. Это устройство также обеспечивает информационный обмен между всеми функциональными устройствами, входящими в состав целевой нагрузки БЛА по выбранному интерфейсу (например, RS-232). Через внешний порт этого устройства перед взлетом БЛА проводится ввод полетного задания и осуществляется предстартовый автоматизированный встроенный контроль на функционирования основных узлов и систем БЛА.

▪ Спутниковая навигационная система обеспечивает привязку координат (топопривязку) БЛА и наблюдаемых объектов по сигналам глобальной спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС (GPS). Спутниковая навигационная система состоит из одного или двух приемников (ГЛОНАСС/GPS) с антенными системами. Применение двух приемников, антенны которых разнесены по строительной оси БЛА, позволяет определять помимо координат БЛА значение его курсового угла.

▪ Бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ) обеспечивает управление бортовым комплексом БЛА.

▪ Устройство хранения видовой информации обеспечивает накопление выбранной оператором (или в соответствии с полетным заданием) видовой информации до момента посадки БЛА. Это устройство может быть съемным или стационарным. В последнем случае должен быть предусмотрен канал съема накопленной информации во внешние устройства после посадки БЛА. Информация, считанная с устройства хранения видовой информации, позволяет проводить более детальный анализ при дешифрировании полученной в полете БЛА видовой информации.

▪ Встроенный блок питания обеспечивает согласование по напряжению и токам потребления бортового источника питания и устройств, входящих в состав полезной нагрузки, а также оперативную защиту от коротких замыканий и перегрузок в электросети.

В зависимости от класса БЛА полезная нагрузка может дополняться различными видами РЛС, датчиками экологического, радиационного и химического мониторинга.

Комплекс управления БЛА представляет собой сложную, многоуровневую структуру, основная задача которой - обеспечить вывод БЛА в заданный район и выполнение операций в соответствии с полетным заданием, а также обеспечить доставку информации, полученной бортовыми средствами БЛА, на пункт управления. Помимо БЛА и пункта управления в состав комплекса входят системы жизнеобеспечения, транспортировки и предполетной подготовки, а также стартовое и посадочное оборудование.

Рассмотренный состав ботового оборудования БЛА позволяет обеспечить решение широкого круга задач по мониторингу местности и труднодоступных для человека районов в интересах народного хозяйства.

Применение в состав бортового оборудования телевизионных камер позволяет в условиях хорошей метеовидимости и освещенности обеспечить высокое разрешение и детальный мониторинг подстилающей поверхности в режиме реального времени. Применение ЦФА позволяет использовать БЛА для проведения аэрофотосъемки в заданном районе с последующей детальной дешифровкой.

Использование ТПВ аппаратуры позволяет обеспечить круглосуточность применения БЛА, хотя и с меньшим разрешением, чем при использовании телевизионных камер.

Наиболее целесообразно применение комплексирванных систем, например ТВ-ТПВ, с формированием синтезированного изображения. Однако такие системы пока еще достаточно дороги.

Наличие на борту РЛС позволяет получать информацию с меньшим разрешением чем ТВ и ТПВ, но круглосуточно и при неблагоприятных метеоусловиях.

Применение сменных модулей устройств получения видовой информации, позволяет снизить стоимость и реконфигурировать состав бортового оборудования для решения поставленной задачи в конкретных условиях применения.

Литература

1. Вилкова Н. Н., Сухачев А. Б. Россия должна вернуться в ряд ведущих «беспилотных» держав. // Национальная оборона. №10 (19), октябрь 2007, с.48-54.

2. Сухачев А. Б. Беспилотные летательные аппараты. Состояние и перспективы развития. - М.: МНИТИ, 2007. 60 с.

3. Балыко Ю. П. Базовые принципы формирования технического облика комплексов с БЛА в интересах ТЭК на основе систем военного назначения. // Труды Второго Московского Международного Форума «Беспилотные многоцелевые комплексы в интересах ТЭК». М. Экспоцентр, 29-31 января 2008 г.

4. Трубников Г. В. Опыт развития гражданских беспилотных систем и услуг в России. // Труды Второго Московского Международного Форума «Беспилотные многоцелевые комплексы в интересах ТЭК». М. Экспоцентр, 29-31 января 2008 г.

5. Сухачев А. Б., Мелькумова Н. Г., Шапиро Б. Л., Ерема С. Л. Исследование технико-экономических характеристик перспективных комплексов беспилотных летательных аппаратов.//Электросвязь, №5, 2008, с.16-20.

МЕТОДЫ ПОЛУНАТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РАДИОЛИНИИ КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ (БЛА) В ПРОЦЕССЕ ЕЕ РАЗРАБОТКИ И ПРОВЕДЕНИЯ СТЕНДОВОЙ ОТРАБОТКИ (А. Б. Сухачев, ЗАО «МНИТИ», Москва); METHODS OF SCALED-DOWN MODELLING OF THE RADIOLINE OF THE RPV"S MANAGEMENT COMPLEX DURING ITS WORKING AND DEVELOPMENT TESTING (Andrey Suhachev, JSC “The Moscow Scientific-research institute of television”, Moscow) По докладу на 17-й Международной научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»

Основные комплексные параметры радиолинии могут быть определены в процессе стендовой отработки радиолинии в целом без ее разборки на составные части .

Значение обобщенной пороговой чувствительности радиоприемной системы ПR может быть измерено непосредственно на стенде или при отработке комплекса в целом.

Функциональная схема определения обобщенной пороговой чувствительности радиоприемной системы ПR приведена на рис. 1.

Рис.1 Функциональная схема определения обобщенной пороговой чувствительности радиоприемной системы ПR.

Изменяя величину затухания аттенюатора ηAT , добиваются такой величины сигнала на входе радиоприемного тракта, когда значение отношения сигнал/шум на выходе радиоприемного устройства станет равным минимально допустимому для данного типа радиоприемного устройства, и связь прекратится. Величина минимально допустимого отношения сигнал/шум определяется характеристиками радиоприемного устройства и видом модуляции сигнала.

По завершении очередной выставки «Беспилотные многоцелевые комплексы» - UVS-TECH 2009 всем заинтересованным читателям предлагается обзор российских беспилотных авиационных систем самолетного типа. Он, пожалуй, является наиболее полным перечнем проектов БЛА, как реализованных ранее, так и тех, работа по которым в настоящее время продолжается. БЛА систематизированы по массе и дальности действия.

В России в области создания комплексов с БЛА работает полтора десятка крупных и небольших фирм. Все разработчики идут, как правило, в направлении создания широкой номенклатуры многофункциональных комплексов, способных выполнять разнообразные задачи. В итоге, потенциальным заказчикам предлагается множество, по сути, однотипных образцов БЛА, решающих схожие задачи.

К сожалению, в России не существует принятой классификации БЛА. Классифицировать имеющиеся на данный момент на отечественном рынке образцы и проекты БЛА, используя категории ассоциации беспилотных систем UVS International, не вполне возможно. Кроме того, возникают проблемы с трактовкой российскими разработчиками некоторых характеристик, к примеру, дальности действия БЛА. Для систематизации имеющихся в настоящее время в России систем БЛА предлагается следующая классификация, основанная на взлетной массе и/или дальности действия.

Микро и мини БЛА ближнего радиуса действия

Класс миниатюрных сверхлегких и легких аппаратов и комплексов на их основе с взлетной массой до 5 кг начал появляться в России относительно недавно, но уже довольно широко представлен. БЛА предназначены для индивидуального оперативного использования на малых дальностях на удалении до 25…40 км. Они просты в эксплуатации и транспортировке, выполняются складными и позиционируются как «носимые», запуск осуществляется, как правило, с руки.

В области создания БЛА такого типа активно работает ижевская компания «Беспилотные системы». К ним можно отнести сверхлегкий БЛА мониторинга ZALA 421-11, первый полет которого был выполнен в 2007 году. Весь комплекс помещается в кейс стандартного размера. По набору целевой нагрузки аппарат идентичен другой модели - . В состав этого переносного малогабаритного комплекса входит два БЛА, станция управления и контейнер-рюкзак для перевозки. При этом общая масса комплекса составляет всего 8 кг. Для мониторинга используется сменный блок (ТВ-, ИК-камеры, фотоаппарат). Летом 2008 года были выполнены испытательные полеты корабельной модификации с борта ледокола для проведения разведки и поиска объектов на воде. В соответствии с требованиями Пограничной службы компанией недавно был разработан легкий БЛА ZALA 421-12 с увеличенной продолжительностью полета. Аппарат позволяет вести наблюдение при помощи полноценной гиростабилизированной камеры двух осях с возможностью обзора нижней полусферы и с оптическим увеличением в 26 раз. БЛА способен вести мониторинг днем и ночью. Навигация осуществляется по сигналам GPS/ГЛОНАСС.

Казанская фирма «ЭНИКС» представляет в этом классе целое семейство аппаратов и комплексов, базовым для которых стал . Это БЛА для дистанционного наблюдения за объектами и мониторинга наземной обстановки. Аппарат выполнен по схеме «летающее крыло» со складными консолями, в хвостовой части расположен электрический двигатель с толкающим винтом. БЛА может оснащаться широким набором средств наблюдения, включая стабилизированную ТВ-систему, фотокамеру и т.д.). Весь комплекс может транспортироваться в заплечных контейнерах или автотранспортом. Разработка базового варианта была завершена в 2003 году, с 2004 года начато его производство. В 2008 году проводилась опытная эксплуатация комплекса на полярной станции СП-35 совместно с ГНЦ РФ ААНИИ. Гражданский вариант «Элерона» имеет наименование Т25. Полезная нагрузка – стабилизированная ТВ-система (в модификации Т25Д), ИК-камера (Т25Н) или фотоаппарат. Развитием Т23 является семейство БЛА типа «Элерон-3» и «Гамаюн-3». Об их создании было объявлено в 2008 году. БЛА «Элерон-3» планируется создать минимум в семи модификациях, отличающихся, в основном, целевой нагрузкой, в состав которой могут входить ТВ-, ИК-камера, фотоаппарат, ретранслятор, станция РТР и постановки помех. При имитации воздушных целей могут устанавливаться линзы Люнеберга и ИК-излучатели. Навигация осуществляется по сигналам GPS/ГЛОНАСС. Станция управления унифицирована с комплексом «Элерон-10» (Т10). На основе аппарата типа «Элерон» в ОАО «Иркут» создан авиационный комплекс дистанционного зондирования « ». В 2007 г. БЛА был принят на снабжение МЧС РФ.

СКБ «Топаз» предлагает свой портативный комплекс дистанционного наблюдения. В его состав входит малогабаритный БЛА «Локон». Полезная нагрузка включает ТВ-, ИК-камеры и фотоаппарат. К наземной составляющей комплекса относятся пункт управления, приема и обработки информации и контейнеры для переноски БЛА. Производство ведется на «Истринском экспериментально-механическом заводе» (ИЭМЗ).

К микро- и мини-БЛА относится и ряд собственных разработок ИЭМЗ. В частности, специалистами завода разработан для аэрофоторазведки базовый БЛА «Истра-010» массой 4 кг. Предприятие изготовило пять комплектов таких БЛА для опытной войсковой эксплуатации и передало их в МО РФ. В комплекс входит наземная станция и два летательных аппарата. В 2008 году предприятием велось создание фоторазведчика массой 2,5…3 кг, который является облегченной версией ранее построенного БЛА массой 4 кг.

Давно известен своими разработками в области беспилотных систем Научно-производственный и конструкторский центр «Новик-XXI век». Одна из разработанных компанией систем – комплекс с БЛА «БРАТ». В его состав входит малоразмерный беспилотный аппарат массой 3 кг. Штатной целевой нагрузкой являются две ТВ-камеры или один цифровой фотоаппарат.

К настоящему моменту в линейке беспилотных систем российской инновационной компании «Аэрокон» – три аппарата серии «Инспектор». Два из них относятся к классу мини-БЛА, а самый «младший» приближается к классу «микро». Комплексы предназначены для решения разнообразных задач наблюдения, в том числе в сложных и стесненных условиях, в городской среде.

Одной из «свежих» разработок в области систем мини-класса является комплекс с БЛА Т-3, созданный компанией «Рисса». БЛА Т-3 разработан для применения в задачах видеонаблюдения в дневное и ночное время, проведения аэрофотосъемки, для использования в качестве носителя ретранслятора радиосигналов. В настоящее время комплекс проходит стадию тестирования предсерийных образцов и доводку наземного оборудования

Легкие БЛА малого радиуса действия

К классу легких БЛА малого радиуса действия относятся несколько более крупные аппараты - в массовом диапазоне от 5 до 50 кг. Дальность их действия - в пределах 10 – 70 км.

Компания «Новик-XXI век» в данном классе предлагает беспилотный комплекс «ГрАНТ». В его состав входят базовая автоматизированная рабочая станция на шасси УАЗ-3741, транспортно-пусковая установка на шасси УАЗ-3303 и два БЛА «ГрАНТ».Беспилотные аппараты имеют массу 20 кг.

БЛА ZALA 421-04 предлагают «Беспилотные системы». Аппарат выполнен по схеме «летающее крыло» с толкающим винтом. БЛА оснащен системой автоматического управления, позволяющей задавать маршрут, контролировать и корректировать полет в режиме реального времени. Полезная нагрузка – цветная видеокамера на гиростабилизированной платформе. С 2006 г. комплекс состоит на снабжении МВД РФ.

На выставке UVS-TECH 2008 ЗАО «ЭНИКС» впервые объявило о создании на базе беспилотника Т10 двух комплексов мониторинга, адаптированных под конкретные задачи, – «Элерон-10» и «Гамаюн-10». В комплексе «Элерон-10» возможно применение БЛА в нескольких вариантах целевой нагрузки, в том числе с ТВ-, ИК-камерой, фотоаппаратом, ретранслятором, станцией РТР и постановки помех. В 2007-2008 гг. комплекс «Элерон-10» прошел цикл летных испытаний. Похожий аппарат есть и в линейке беспилотников компании «Иркут». Комплекс «Иркут-10» состоит из двух БЛА, наземных средств управления и обслуживания, снабжен линией связи с двумя цифровыми защищенными каналами управления и передачи данных. Готовится серийное производство.

Другое «детище» ЗАО «ЭНИКС» - БЛА Т92 «Лотос». Он предназначен для доставки целевой нагрузки в заданный район или выполнения мониторинга. В качестве полезных нагрузок возможно применение ТВ- и/или ИК-камер. БЛА принимал участие в исследовательских учениях Сухопутных войск на Алабинском полигоне Московского военного округа и в учениях МЧС Республики Татарстан в 1998 г. В настоящее время комплекс находится в эксплуатации. Этому БЛА аэродинамически подобен малогабаритный БЛА Т90 (Т90-11), предназначенный для ведения наблюдения за местностью, оперативного поиска, обнаружения наземных объектов. Его уникальность в том, что он используется в составе РСЗО «Смерч». Проводимая аппаратом корректировка огня РСЗО на дальности до 70 км уменьшает ошибки стрельбы и сокращает расход снарядов. Полезная нагрузка - ТВ камера. В сложенном состоянии БЛА размещается в спецконтейнере и выстреливается при помощи штатного 300-мм реактивного снаряда. По имеющимся данным, комплекс в настоящее время проходит испытания в интересах МО РФ.

Кроме того, в данном классе «ЭНИКС» разрабатывает комплекс дистанционного обзора с легким БЛА Т21. Полезная нагрузка – ТВ-камера. Конструкция БЛА позволяет транспортировать его в небольшом контейнере. Существует проект БЛА Т24, предназначенный для дистанционного мониторинга местности и передачи фото- и видеоизображения на наземный КП. Его компоновка аналогична БЛА «Элерон». Полезная нагрузка стандартная – ТВ/ИК система.

Рыбинским КБ «Луч» создано несколько БЛА для комплекса воздушной разведки «Типчак». Самый «продвинутый» из них - БЛА-05. Его Госиспытания завершились в 2007 году, в 2008-м - началось его серийное производство. БЛА способен вести поиск объектов и передачу данных в реальном масштабе времени на наземный КП в любое время суток. Полезная нагрузка – совмещенная двухспектральная ТВ/ИК-камера, с возможностью замены на фотоаппаратуру. В дополнение к БЛА-05 предприятие некоторое время назад анонсировало еще два аппарата, предназначенных для применения в комплексе. Один из них БЛА-07 - малогабаритный тактический БЛА. В качестве целевой нагрузки несет совмещенную двухспектральную ТВ/ИК-камеру или фотоаппарат. Его проектирование начато в 2005 г. Следующий аппарат - БЛА-08. Это малоскоростной БЛА с большой продолжительностью полета. Он предназначен для применения в разведывательных системах в интересах различных видов вооруженных сил и родов войск.

Легкие БЛА среднего радиуса действия

Ряд отечественных образцов можно отнести к классу легких БЛА среднего радиуса действия. Их масса находится в пределах 50 - 100 кг.

К ним, в частности, относится многоцелевой БЛА Т92М «Чибис», созданный ОАО «ЭНИКС». Аппарат аэродинамически почти полностью унифицирован с выпускаемыми серийно воздушными мишенями Е95М и Е2Т. В качестве полезных нагрузок возможно применение ТВ- и ИК-камер. Двигательная установка – поршневой двигатель вместо ПуВРД M135. Комплекс находится в стадии подготовки к эксплуатации.

Недавно компанией «Беспилотные системы» создан новый БЛА ZALA 421-09, который предназначен для мониторинга земной поверхности и обладает большой продолжительностью полета - 10,5 часов. Он снабжается лыжным или колесным шасси. Целевая нагрузка – ТВ-, ИК-камера, фотоаппарат на гиростабилизированной платформе.

Весьма интересны разработки компании «Транзас» - БЛА «Дозор-2» и «Дозор-4». Оба аппарата имеют сходную компоновку. БЛА «Дозор-2» служит для мониторинга объектов народнохозяйственного и военного назначения, доставки необходимого груза, патрулирования границ, цифровой картографии. Его полезная нагрузка – автоматическая цифровая фотокамера, видеокамеры переднего и бокового обзора высокого разрешения, ИК-система ближнего и дальнего диапазонов. Весь комплекс размещен на базе автомобиля повышенной проходимости. Создание комплекса было начато в 2005 г. В текущем году он прошел испытания в интересах Пограничной службы, несколько комплектов заказала одна из российских нефтедобывающих компаний для наблюдения за трубопроводами. «Дозор-4» - модификация БЛА «Дозор-2». Уже запущена в производство партия этих БЛА в количестве 12 аппаратов для проведения войсковых испытаний в интересах Пограничной службы ФСБ РФ.

К рассматриваемому классу относится и достаточно старый комплекс «Строй-П» разработки московского НИИ «Кулон» с БЛА «Пчела-1Т». В настоящее время комплекс модернизирован («Строй-ПД») в части круглосуточного применения. Кроме того, в перспективе в его состав предполагается введение других БЛА.

Средние БЛА

Взлетная масса средних БЛА лежит в диапазоне от 100 до 300 кг. Они предназначены для применения на дальностях 150 – 1000 км.

В ЗАО «ЭНИКС» в этом классе создан многоцелевой БЛА М850 «Астра». Основное его назначение – применение в качестве многоразовой воздушной мишени для тренировки расчетов ПВО. Однако он может использоваться и для выполнения работ, связанных с оперативным мониторингом земной поверхности. Для этого возможна установка дополнительного целевого оборудования. Аппарат интересен тем, что имеет воздушный старт, который может осуществляться с внешней подвески самолета или вертолета. Компоновочно аналогичен многоразовой воздушной мишени Е22/ Е22М «Берта» новый беспилотник Т04 большой дальности действия. Разработка аппарата, предназначенного для ведения многоспектрального мониторинга, была начата в 2006 году.

Впервые на выставке UVS-TECH-2007 был продемонстрирован новый БЛА «Беркут» оперативного мониторинга территорий и объектов. Разработчик – ОАО «Туполев». Аппарат обладает большой продолжительностью полета. Целевая нагрузка – ТВ- и ИК- камеры, датчики наблюдения, радиолиния передачи данных и телеметрическая аппаратура. В 2007 году было разработано техпредложение на этот БЛА.

Также к системам рассматриваемого диапазона относится комплекс дистанционного зондирования «Иркут-200». В состав комплекса входят два БЛА, наземная станция управления и средства технического обслуживания. Полезная нагрузка – ТВ-камера, тепловизионная камера, радиолокационная станция и цифровой фотоаппарат. В настоящее время комплекс находится в стадии разработки и испытаний.

Недавно НПО им. С.А. Лавочкина представило один из своих проектов БЛА для дистанционного зондирования - Ла-225 «Комар». Во время продолжительного полета на большом удалении он способен осуществлять передачу видеоинформации в режиме реального времени на наземный пункт. Старт, посадка и управление производится с мобильного наземного комплекса. БЛА находится в стадии разработки и подготовки испытаний. Макетный образец впервые продемонстрирован на МАКС-2007.

Фирмой «Истра-Аэро» разработаны, по меньшей мере, два варианта БЛА с массой 120-130 кг. Это многофункциональный БЛА и БЛА РЭБ («Бином»). Последний из них, согласно заявлению фирмы, в составе комплекса радиоэлектронной борьбы проходит летные испытания. Он предназначен для создания помех радарам ПРО-ПВО или системам спутниковой навигации. Станции помех поставляет фирма «Авиаконверсия». Навигация осуществляется без использования спутниковых систем GPS/ ГЛОНАСС. Проект развивается, его создание рассчитано на длительный срок.

Средне-тяжелые БЛА

Средне-тяжелые БЛА имеют схожую с БЛА предыдущего класса дальность применения, но обладают несколько большей взлетной массой – от 300 до 500 кг.

К этому классу следует отнести «потомков» воздушной мишени «Дань», созданные казанским ОКБ «Сокол». Это комплекс экологического мониторинга «Данэм», предназначенный для решения задач обзора, контроля и охраны объектов большой площади и протяженности над земной и водной поверхностью. В его состав входят БЛА (один или несколько), мобильный наземный пункт управления, а также средства наземного обслуживания. Система управления – комбинированная (программная и радиокомандная). Целевое оборудование – оптико-электронная система с ТВ- и тепловизионным каналами. В настоящее время проект находится в стадии отработки систем. Та же фирма предлагает комплекс беспилотных летательных аппаратов «Дань-Барук», предназначенный для ведения воздушной разведки. Он интересен тем, что обладает возможностью нанесения ударов по отдельным целям. БЛА имеет большую продолжительность полета и высотность. В состав комплекса также входят один или несколько беспилотных аппаратов, мобильный наземный пункт управления, а также средства наземного обслуживания. Полезная нагрузка – обзорно-прицельная система, бортовые средства поражения (два контейнера с самоприцеливающимися и кумулятивно-осколочными боевыми элементами). Реализация проекта находится в стадии ОКР.

Авиационная система дистанционного контроля и инспекции с разведывательным БЛА «Колибри» разработана фирмой М.А.К. Она предназначена для ведения разведки в интересах различных видов войск в тактической и оперативно-тактической глубине. В состав комплекса входят БЛА-О (обзорный) и БЛА-Р (ретранслятор), наземный пункт дистанционного управления, приема и обработки целевой информации, станция привода и посадки БЛА на ВПП. БЛА предполагается оснастить различной аппаратурой разведки – телекамерой или тепловизионным оборудованием, размещенным на стабилизированной платформе. Передача информации осуществляется в реальном масштабе времени. Заявляется, что в конструкции БЛА использованы радиопоглощающие покрытия. Первый полет выполнен в 2005 году.

Новой разработкой НИИ «Кулон» является комплекс воздушного наблюдения с БЛА «Аист». Аппарат, в отличие от других БЛА, имеет в составе силовой установки два поршневых двигателя с тянущими винтами на крыле. Наземный пункт комплекса может не только обрабатывать информацию, поступающую от БЛА, но и обеспечивать информационный обмен с внешними потребителями. Полезная нагрузка – широкозахватная двухспектральная (ТВ/ИК) строчная аппаратура, бортовая РЛС с синтезированной апертурой, бортовой регистратор информации, радиолиния. Для детального наблюдения может использоваться гиростабилизированная оптико-электронная система в составе совмещенных ТВ и ИК камер и лазерного дальномера. Военный вариант имеет обозначение «Юлия». БЛА может быть интегрирован в другие комплексы вместе с БЛА иного типа.

Недавно «Транзас» и «Р.Е.Т. Кронштадт» анонсировали свою перспективную разработку - комплекс с тяжелым средневысотным БЛА большой продолжительности полета «Дозор-3». Он предназначен для сбора информации о протяженных и площадных объектах, находящихся на значительном удалении от аэродрома, в простых и сложных метеоусловиях, днем и ночью. Полезная нагрузка БЛА может включать различные наборы оборудования, в том числе видеокамеры переднего и бокового обзора, тепловизор, РЛС переднего и бокового обзора с синтезированной апертурой, автоматическую цифровую фотокамеру высокого разрешения. Передача высококачественной информации будет происходить в режиме реального времени. Комплекс будет оснащен комбинированной системой управления с режимами автономного управления и дистанционного пилотирования.

Тяжелые БЛА среднего радиуса действия

Данный класс включает БЛА полетной массой от 500 кг и более, предназначенные для применения на средних дальностях 70 – 300 км.

В классе «тяжелых» ОАО «Иркут» разрабатывает авиационный комплекс дистанционного зондирования «Иркут-850». Он предназначен как для мониторинга, так и для доставки грузов. Его неординарность в возможности выполнять как беспилотный, так и пилотируемый полет, так как он создается на базе мотопланера Stemme S10VT. Полезная нагрузка БЛА – ТВ-камера, тепловизионная камера, РЛС и цифровой фотоаппарат. Переход от пилотируемого к дистанционно управляемому варианту не требует проведения специальных работ. Отличительные особенности – многозадачность, применение различной полезной нагрузки, низкая стоимость эксплуатации и жизненного цикла, автономность. Испытания завершены, подготовлен серийный выпуск.

Другим представителем данного класса является многофункциональный авиационный комплекс мониторинга «Нарт» (А-03). Разработчик - ООО «Научно-производственный центр «Антиград-Авиа». Его также отличает способность доставлять грузы. Варианты исполнения - стационарный или мобильный. Набор аппаратуры наблюдения может быть различным. Комплекс ориентирован на применение в интересах Росгидромета, МЧС, Министерства природных ресурсов, силовых ведомств и т.д.

К этому же классу может быть отнесен БЛА Ту-243, входящий в состав комплекса фото- и ТВ- разведки «Рейс-Д». Он является модернизированным вариантом БЛА Ту-143 «Рейс» и отличается от него полностью обновленным составом разведывательного оборудования, новым пилотажно-навигационным комплексом, увеличенным запасом топлива и некоторыми другими особенностями. Комплекс состоит на вооружении ВВС России. В настоящее время предлагается дальнейшая модернизация БЛА в вариантах разведчика «Рейс-Д-Р» и ударного БЛА «Рейс-Д-У». В ударном варианте он может оснащаться обзорно-прицельной системой и СУО. Вооружение может состоять из двух блоков КМГУ внутри грузоотсека. В 2007 г. было объявлено о намерении «реанимировать» проект многоцелевого оперативно-тактического беспилотного комплекса с БЛА Ту-300 «Коршун», предназначенного для решения широкого круга задач разведки, поражения наземных целей и ретрансляции сигналов. Полезная нагрузка –аппаратура радиотехнической разведки, РЛС бокового обзора, фотоаппараты, ИК-камеры или авиационные средства поражения на внешней подвеске и во внутреннем отсеке. Доработка должна, коснуться повышения характеристик и использования нового оборудования. Планируется расширить номенклатуру применяемого вооружения и включить обычные и корректируемые авиабомбы, глубинные бомбы и управляемые ракеты класса «воздух–поверхность».

Тяжелые БЛА большой продолжительности полета

Достаточно востребованная за рубежом категория беспилотных аппаратов большой продолжительности полета, к которой относятся американские БЛА Predator, Reaper, Global Hawk, израильские БЛА Heron, Heron TP, в нашей стране совершенно пустует. ОАО «ОКБ Сухого» периодически сообщает о продолжении работ по ряду комплексов большой дальности серии «Зонд». Их планировалось использовать для мониторинга в радиолокационном и оптико-электронном диапазонах, а также для решения задач УВД и ретрансляции каналов связи. Впрочем, по-видимому, данные проекты ведутся в вялотекущем режиме и перспективы их реализации достаточно туманны.

Беспилотные боевые самолеты (ББС)

В настоящее время в мире активно ведутся работы по созданию перспективных БЛА, имеющих возможность нести на борту оружие и предназначенных для ударов по наземным и надводным стационарным и подвижным целям в условиях сильного противодействия сил ПВО противника. Они характеризуются дальностью действия около 1500 км и массой от 1500 кг. На сегодняшний день в России в классе ББС представлено два проекта.

Так, ОАО «ОКБ им. А.С. Яковлева» работает над унифицированным семейством тяжелых БЛА «Прорыв». В нем широко используются агрегаты и системы учебно-боевого самолета Як-130. В составе разрабатываемого семейства планируется создать ударный БЛА «Прорыв-У». Аппарат планируется выполнить по малозаметной схеме «летающее крыло» с внутренним размещением боевой нагрузки.

Еще один проект в этой категории - ББС «Скат» Российской самолетостроительной корпорации «МиГ». В 2007 был продемонстрирован полноразмерный макет этого ББС. Этот перспективный тяжелый боевой БЛА также выполнен по малозаметной схеме «летающее крыло» без хвостового оперения с верхнерасположенным воздухозаборником. Оружие размещается во внутренних отсеках аппарата.

Заключение

Приблизительно половина имеющихся и проектируемых систем БЛА в России относится к первым категориям, то есть к самым легким. Это объясняется тем, что для разработки этих аппаратов требуются наименьшие финансовые вложения.

Наполнение последних двух категорий достаточно условно. Как было отмечено выше, ниша тяжелых БЛА большой продолжительности полета практически пустует. Возможно, это обстоятельство подвигло наших военных обратить внимание на разработки зарубежных компаний. Что касается боевых БЛА, то их создание – дело еще более отдаленного будущего.