Беспилотники

ВСЕ О БЕСПИЛОТНИКАХ — ВИДЫ, ТТХ, КЛАССИФИКАЦИЯ. 

Беспилотные летательные аппараты в последнее время используются для решения разнообразных топографических задач. Простота использования и небольшие размеры БПЛА позволяют прибегать к их помощи в большинстве ситуаций. По сравнению с другими летательными аппаратами они недорого стоят и потребляют небольшое количество топлива. Благодаря этому, такая техника используется, как в гражданских, так и в военных целях. В этой статье мы рассмотрим, какие они бывают, для чего используются и какие имеют недостатки и преимущества. 

Как классифицируют беспилотники

Автономный беспилотник с камерой можно отнести к нескольким классам в зависимости от различных параметров: конструкции, назначения, размеров, дальности и времени полёта, массы и прочего.

Далее мы рассмотрим 3 способа деления, каждый из которых берёт во внимание те или иные характеристики БПЛА и его устройство: по конструкции беспилотника, российскую универсальную классификацию и классификацию UVS International.

Классификация БПЛА по конструкции

От конструкции зависит принцип полёта летательного беспилотного аппарата. Существует классы БПЛА, предполагающие гибридное устройство. Но мы рассмотрим 5 наиболее популярных конструкций:

• С гибким крылом. Несущим крылом, за счёт которого движется этот автономный беспилотник, выступает мягкая конструкция из эластичного полимерного материала, ткани или упругого композитного сырья. Такие летательные аппараты выгодно выделяются за счёт своей небольшой цены и небольшого расхода топлива. Навигационные датчики таких БПЛА имеют слабую связь с крылом, из-за чего управлять ими сложно. Также конструкция не допускает возможности полёта в сложные погодные условия;
• С жёстким крылом. Этот беспилотник самолётного типа имеет крыло из твёрдого материала в основе своей конструкции. Полёт происходит за счёт воздуха, набегающего на крыло, находящееся в неподвижном состоянии. Такие БПЛА дороже и потребляют больше топлива, чем прошлый класс техники. Зато они превосходят другие конструкции по скорости и максимальной высоте полёта. Большинство типов фюзеляжей и устройств пилотируемых самолётов подходят для создания БПЛА этого класса;
• С машущим крылом. Сейчас нет полноценных серий подобных устройств, но по всему миру проводятся активные исследования в этой области. В основе конструкции лежит копирование движение, за счёт которых в воздухе остаются насекомые и птицы. Такая концепция может эффективно работать при малых размерах беспилотника. Основными преимуществами таких БПЛА являются манёвренность и энергоэффективность;
• С вращающимся крылом. Также их можно назвать «БПЛА вертолётного типа». Взлёт происходит не за счёт крыльев, а благодаря одному или нескольким винтам, установленным на корпусе устройства. Из-за этого подобная техника может вертикально взлетать и садиться. В некоторых случаях к конструкции добавляются крылья, но роль они исключительно вспомогательная. Манёвренность у таких БПЛА высокая, к тому же они могут надолго зависать в одной точке;
• Аэростатические. Это особый вид летательных аппаратов, по принципу полёта напоминающих дирижабли. Они представляют собой баллон с лёгким газом, например гелием, на который установлен винт или другое устройство, приводящее БПЛА в движение. Подобная техника не способна быстро двигаться, зато долгое время может оставаться в воздухе и тратит немного топлива.

 

Классификация UVS International

• UVS International – это международная ассоциация по беспилотным летательным системам. Она разработала универсальную классификацию БПЛА, учитывающую различные характеристики и особенности таких устройств. Выделим основные группы беспилотных летательных аппаратов, встречающиеся в этой классификации: малые, тактические, стратегические и специального назначения.
• В первую группу входят, как гражданские, так и военные беспилотники. Самой небольшой группой здесь являются Nano БПЛА. Их масса менее килограмма, высота полёта около 100 метров, а продолжительность менее 0,5 часов. Для видеосъёмки, топографические и геодезистких изысканий чаще всего используют Микро и Мини БПЛА. Они могут подниматься на высоту до 300 метров и находиться там около 2 часов. Используемые в военных целях беспилотники из этой группы могут находиться на высоте 3-5 тысяч метров, отлетая от оператора на 30-70 километров.
• Класс тактической техники используется только в военных целях. Они имеют внушительные характеристики, позволяющие им выполнять различные задачи. Они делятся на несколько типов в зависимости высоты и продолжительности полёта. Самые продвинутые из них могут летать на высоте 20 тысяч метров, отдаляясь от оператора на 50 км и имея заряда на 24-48 часов автономной работы.
• К классу стратегических БПЛА относится ударная техника, ложные цели и оснащённые боевой частью моделей. Они не обладают такими внушительными характеристиками, как тактические. Но они используются в других целях, для достижения которых не нужно обладать большим зарядом, дальностью и высотой полёта.
• Беспилотники специального назначения – это стратосферные и эксзостратосферные модели, способные подниматься на высоту более 20-30,5 километров.

Российская универсальная классификация

В России действует собственная классификация БПЛА, разделяющая технику на несколько групп. Она разработана, основываясь на делении от UVS International. Но здесь используется более понятные способ классификации, основанный на «тяжести» той или иной модели.

Рассмотрим основные классы беспилотников, встречающихся на российском рынке, или стоящих на вооружении у российских организаций:

• Микро-/мини-БПЛА с ближним радиусом действия. Это компактные лёгкие и сверхлёгкие модели с со взлётной массой не более 5 килограмм. Обычно они могут отлетать от оператора на 25-40 километров. Запускаются с руки или при помощи катапульты. Просты в управлении, благодаря чему подходят для индивидуального оперативного использования. Когда не нужно отлетать на большое расстояние. К этому классу можно отнести модели: Инспектор-101, Т25 или Иркут-2М;
• Лёгкие с малым радиусом действия. Такая технику уже побольше, её взлётная масса 50 килограмм, а дальность полёта 120 км. К этому классу можно отнести модели: Т21, Орлан-10 или Гамаюн-10;
• Лёгкие со средним радиусом действия. Следующая группа, имеющая взлётную массу от 50 до 100 кг и способная отлетать на 70-250 км от оператора. К этому классу можно отнести модели: Чибис, Пчела-1Т или Дозор-2;
• Средние. Подходят для использования на дальности до 1000 км. ВМ варьируется от 100 до 300 кг. К этому классу можно отнести модели: Бином, Т04 или Беркут;
• Среднетяжёлые. Дальность полёта у этих моделей немного ниже, чем у прошлого класса. Зато взлётная масса может достигать 500 кг. К этому классу можно отнести модели: Данэм, Колибри или Дозор-3;
• Тяжёлые среднего радиуса действия. Сюда входят все БПЛА, с взлётной массой более 500 кг. Имеют относительно небольшую дальность полёта: 70-300 км. К этому классу можно отнести модели: Ирукт-850, Ту-243 или Нарт;
• Тяжёлые с большой продолжительностью полёта. По взлётной массе не отличаются от прошлого класса, зато могут отлетать на расстояние до 1500 км от оператора. К этому классу можно отнести модели: Зонд-1, Heron или Reaper;
• Беспилотные боевые самолёты. Отличаются расстояние полёта до 1500 км и взлётной массой до 1500 кг. Сейчас в мире нет действующих моделей, но активно ведутся разработки подобного БПЛА. Его задачей станет поражение наземных и надводных целей в условиях работы ПВО. В России сейчас идёт разработка двух проектов: «Скат» и «Прорыв-У».

 

 

Основные преимущества беспилотников

Автономные беспилотник с камерой может выполнять множество задач, что позволяет использовать его в самых разных сферах. Применение такой техники имеет следующие преимущества:

• Снижение расходов. Стоимость производства БПЛА в разы ниже, чем у крупных летательных аппаратов. Если говорить о военных задачах, то потеря такого оборудование будет гораздо дешевле, чем истребителя, даже, если пилот спасётся. В среднем, беспилотники дешевле в 20 раз. Также снижаются расходы денег и времени на обучение. Настоящий пилот учится 7-12 лет, тратя большие суммы из бюджета. На обучение профессионального оператора БПЛА уйдёт около 1 года;
• Не нужен аэропорт. Большинство беспилотных аппаратов запускаются либо с руки, либо с взлётной катапульты. Нет необходимости строить целую взлётную полосу для обслуживания нескольких единиц техники;
• Экономия топлива. Даже самые крупные аппараты потребляют в разы меньше топлива, чем полноценные самолёты;
• Отсутствие риска человеческих жертв. Оператор находится в десятках, иногда в сотнях километров от управляемого им устройства. Поэтому он не пострадает, как при выполнении военных, так и гражданских задач;
• Большой период лётной эксплуатации. Из-за особенностей конструкции БПЛА, их можно использовать в тех условиях, где применение обычных самолётов нецелесообразно. Это особенно важно для аэрофотосъёмки, когда нужно отснять кадры в дождь, снег или при других неблагоприятных для полёта условиях.

Основные недостатки беспилотников

Некоторые специалисты считают, что БПЛА ещё недостаточно развиты, чтобы поручать им задачи, с которыми обычно справляются обычные самолёты. Выделим основные претензии:

• Низкая прочность. Для облегчения дронов, их часто делают из композитных материалов, не способных выдержать серьёзные механические повреждения;
• Низкая манёвренность и скорость. По сравнению с обычными самолётами, беспилотники достаточно медленные, что критично при выполнении боевых задач;
• Зависимости от человека. Обычные самолёты так же не могут ничего без пилота. Но в них он имеет полный контроль над ситуацией и видит, что происходит вокруг. Оператор БПЛА имеет узкий угол обзора, из-за чего может не увидеть угрозы.

Разновидности беспилотников

Существуют различные типы беспилотников, различающиеся по ТТХ, особенностям конструкции и некоторым другим параметрам. Если опустить упомянутые выше классификации, можно выделить следующие виды БПЛА: однороторные, мультироторные, с неподвижным крылом, гибридные.

Структура беспилотников

В зависимости от своей структуры беспилотники можно разделить на две группы:

• Классическая. Больше похожи на обычный самолёт, состоят из фюзеляжа, крыльев и хвоста;
• «Летающее крыло». Облегчённая конструкция, упрощающая управление техникой и делающая её манёвреннее.

Строение БЛА и принцип работы 

Любоё аппарат БПЛА состоит их нескольких компонентов, обеспечивающих его работу:

• Корпус. Часто делается из пластика и лёгких композитных материалов. Позволяет снизить расход топлива и сделать устройство манёвреннее;
• Силовая установка. Может быть, как бензиновой, так и электрической. В последнем случае представляет собой аккумулятор, передающий энергию движущему элементу. Бензиновые модели летают дольше, но требуют большей квалификации оператора;
• Движущий элемент. Им могут выступать двигатели, роторный мотор, винт или крылья. Существуют и гибридные модели;
• Система управления. Представляет собой полётный контроллер в виде компьютера, планшета или ноутбука. Через них настраивается план автоматического полёта;
• GPS навигация. Необходима, чтобы БПЛА мог ориентироваться в пространстве. Особенно важна во время автоматических полётов, когда необходимо снять на камеру большой отрезок суши.

Конструктивные особенности

Корпус беспилотника может иметь различную форму. Она отличается в зависимости от его конструкции, принципа действия, характеристик и назначения. Например, классическая конструкция предполагает фюзеляж. Модели с жёстким крылом в большинстве случаев заимствуют его у обычных самолётов, которым требуется пилот.

Беспилотники на службе государств и общества

Различные беспилотники могут использоваться для самых разных задач. Уже сейчас их используют для съёмки фильмов и красивых видео. Раньше такие съёмки были слишком дорогими, но БПЛА дают возможность даже обычному человеку их себе позволить. Дроны используются для составления детальных карт в автоматическом режиме. С их помощью планируется доставлять грузы, чтобы снизить нагрузку на обычных курьеров.

Широко используются беспилотники бензиновые для подъема и доставки более крупных грузов, весом от 15 до 30 кг и временем полета до 4 часов. Аппараты применяются в логистике, в доставке инструментов, спасательного оборудования в зонах чрезвычайных ситуаций. 

Применяется данный класс техники на месторождениях нефти и газа. На рудниках, в карьерах. Для разработки ортофотопланов, видео съемки, помогающей планировать работу при разработке недр. 

Кроме того, различные государства уже сейчас используют БПЛА для решения военных задач: разведки, бомбардировки, доставки грузов и т.д. Россия, США и ряд других стран ведут активные разработки в этой отрасли. Это не только снизит количество человеческих жертв, но и позволит выполнять боевые задачи проще.

Что эффективно работает — беспилотники или истребители?

Характеристики современные беспилотников не позволяют ставить их в один ряд с полноценными истребителями. Сейчас они уступают им по прочности, скорости, манёвренности и переносимой массе. Из-за этого они подходят для выполнения задач только в тех местах, где нет хорошо работающего ПВО.

Но они уже сейчас экономичнее и проще в управлении обычных самолётов. А новые модели беспилотников продолжают появляться, поэтому вскоре могут появиться более совершенные БПЛА.

Все чаще ведущие державы мира применяют боевой тандем из БПЛА и истребителя. Предприятия в США, такие как Локхид Мартин, Northon Grumman, БОИНГ, разрабатывают рой  БПЛА, окружающие самолет со специалистом, при необходимости, дроны вылетят на передовой рубеж атаки (обороны), произведут разведку, соберут и отправят полученную информацию в центр управления и пилоту близлежащего самолета. 

Виды беспилотников 

Примите участие в опросе, оставьте комментарий. 

Уважаемые посетители нашего портала, поделитесь вашим видением и идеями по развитию отрасли БПЛА в России и мире. Каким Вы видите гражданское и военное применение беспилотных технологий? Оставьте комментарий.