З огляду на наявний попит, виробники намагаються запропонувати усі можливі рішення, щоб задовольнити потреби військових. Одним з таких рішень є використання на полі бою мультироторних безпілотних авіаційних систем (БАС).
Мультикоптер – без крил, а літає
Незважаючи на певне "засилля" на ринку бойових БАС безпілотників літакового типу, мультироторні системи не втрачають своєї актуальності та займають свою вагому нішу.
Читайте також: Перший коптер українського виробництва допущений до використання в ЗСУ
У порівнянні із безпілотниками з фіксованим крилом, мультироторні апарати мають низку перевагу. Зокрема, вони є простими у використанні - особливості конструкції та принцип роботи дозволяють без особливих навичок керувати коптером. Вони забезпечують вертикальний зліт та посадку і, на відмінну від безпілотників з фіксованим крилом, мультикоптери не потребують для цього спеціальних та попередньо підготовлених майданчиків. Ті ж конструктивні особливості забезпечують стабільніший політ, у тому числі під час несприятливих погодних умов. Крім того, мультикоптерні платформи при невеликій вазі системи забезпечують більше корисне навантаження ніж безпілотники з фіксованим крилом. Також однією із вагомих переваг є простота конструкції таких БАС.
У той же час у мультикоптерів є і свої достатньо вагомі недоліки, що обмежують сферу їх використання.
До одного з основних недоліків мультироторних безпілотних систем можнавіднести їх велику енергозатратність - вони витрачають більше енергії для підтримки стабільного польоту. У залежності від типу системи, зазвичай мультикоптери забезпечують до 30-40 хв. польоту, а у версії для військового використання до 60 хв. польоту. Натомість збільшення об’єму батареї призводить до зменшення корисного навантаження. Своєю чергою, висока енергозатратність призводить до зменшення дальності та тривалості польоту.
Мультироторні БАС є менш надійними. Конструкція мультикоптерів передбачає використання кількох роторів, які компенсують роботу один одного, тим самим забезпечуючи стабільний політ. Вихід з ладу хоча б одного з роторів призводить до втрати контролю над апаратом та його падіння. Через це застосування мультикоптерів у військових цілях вимагає вдосконалення системи та дублювання окремих елементів, що призводить до здорожчання самого комплексу.
Зважаючи на вагомі плюси мультироторних систем, виробники намагаються знайти технічні рішення, які дозволять максимально ефективно використовувати переваги коптерів та нівелювати їх недоліки.
Переваги у застосуванні
Можна виділити декілька основних напрямків застосування в яких мультикоптери мають явну перевагу над іншими типами БАС.
Найбільш відчутні переваги беспілотники мультироторного типу забезпечують при здійсненні аеро відео- та фотозйомки. Стабільність польоту мультикоптера дозволяє робити більш чіткі знімки. Крім того значна вантажопідйомність дає змогу встановлювати більш складні та технічно быльш досконалі фото- та відео-модулі.
Також мультикоптери мають певну перевагу під час розвідки та спостереження за окремими невеликими ділянками. Мультироторні системи дозволяють більш точно дотримуватись маршрутів, меж та контрольних точок польоту. Таким чином, оператор може отримати більш детальну інформацію.
Крім того, мультикоптери дозволяють працювати практично з будь-яких непідготовлених місць для зльоту і посадки, за будь-яких погодних умов, а також в обмеженому для польотів просторі.
Мультироторны БАС є ідеальним інструментом для роботи у замкненому та обмеженому просторі, яким, наприклад, є місто, чи, навіть, окрема будівля. Через це мультикоптер стає ідеальним інструментом для правоохоронних структур з охорони громадського порядку у населених пунктах.
Мультикоптер дозволяє вести спостереження за ситуацією або окремими людьми аж до самого дому, продовжуючи спостереження через вікна будинку.
Крім цього в деяких випадках мультироторні системи є більш економічно вигідним рішенням з організації контролю за дотриманням порядку на вулицях, аніж типові мережі стаціонарних камер та вертолітних загонів, що патрулюють міста.
Звісно ж безпілотники літакового типу навіть у місті можуть мати власні переваги, але для виконання окремих завдань мультикоптери є просто незамінними.
Аналогічною є ситуація і, наприклад, при застосуванні БАС у сфері реагування на надзвичайні ситуацій. Безпілотники літакового типу дозволяють вести спостереження за великими ділянками та у продовж тривалішого часу, у той час як мультироторні БАС забезпечують виконання більш конкретних завдань, як, наприклад, пошук людей на невеликих ділянках чи під завалами.
Підсумовуючи вищезазначене можна констатувати, що мультироторні безпілотні авіаційні системи мають ряд власних особливостей, які забезпечують дуже високий потенціал їх застосування в інтересах збройних сил, правоохоронних органів та рятувальних служб.
Коптери люблять повсюди
З метою нівелювання недоліків мультироторних безпілотників світові виробники пропонують різні варіанти поєднання коптерів та мобільних транспортних платформ.
Так, зокрема, французька компанія Nexter продемонструвала інтегрований у транспорт безпілотний апарат FINDEEAGLE. Апарат є невід‘ємною частиною транспорту (різного типу), оскільки керування системою відбувається через дротову систему передачі даних. Аналогічним чином забезпечується безперебійне живлення безпілотника, що збільшує час польоту у залежності від часу роботи транспорту.
Основне призначення апарату FINDEEAGLE є розвідка місцевості, визначення цілей та об‘єктів. Безпілотник оснащений оптичним комплексом та лазерним далекоміром, що здатні вести спостереження та виявляти об‘єкти на відстані до 5 км.
Максимальна злітна маса FINDEEAGLE становить 8 кг. Максимальна висота застосування безпілотника 50 м.Безпілотний апарат може використовуватись під час руху транспорту на якому встановлено апарат на швидкості до 10 км/год.
Мультикоптер забезпечує збільшення виявлення противника на десятки кілометрів, що у свою чергу є досить бюджетним рішенням для вдосконалення систем спостереження бронетехніки.
Ще одна французька компанія ЕСА Group, що спеціалізується на підводних безпілотних системах, розробила свій перший безпілотний літальний апарат UAV IT180-60.
Даний мультикоптер забезпечує проведення розвідки та спостереження за місцевістю. ІТ 180-60 також використовується у поєднанні із мобільною (автомобіль, човен) платформою.
Коптер від ЕСА Group має достатньо цікаві тактико-технічні характеристики: він забезпечує максимальний час польоту до 120 хв. на дальність до 10 км. та здатен нести корисне навантаження у 3 кг.
Наразі Берегова охорона Французької Республіки використовує цей беспілотник під час перехоплення човнів з біженцями, а також для контролю за надводною обстановкою в територіальних водах країни.
Використання коптерів у поєднанні із транспортними платформами дозволяє проводити розвідку окремих районів та локацій у найбільш необхідний для цього момент, маючи для цього більше можливостей.
Активно використовуються мультикоптери також і збройними силами США. Зокрема, армія США сформувала запит щодо мультикоптерних систем у яких є потреба і наразі впроваджуються ряд національних програм із створення мультикоптерів.
Найбільш масовими в армії США є мультикоптери китайської компанії DJI. Всі вони, крім іншого, застосовуються для проведення мікророзвідки та спостереження.
Коптерами комплектуються підрозділи, починаючи з відділення. Таким чином забезпечується розширення дальності спостереження та виявлення противника. Для проведення розвідки підрозділ може використовувати портативні мультикоптери не ризикуючи бійцями.
Крім того знижується необхідність у пошуку найвигідніших позицій для спостереження, оскільки наявність коптера дозволяє проводити розвідку з будь-якої позиції.
Своєю чергою Туреччина зробила акцент на розробці великих мультикоптерів, що снащені бойовими модулями.
Однією з таких розробок є квадрокоптер SONGAR, який, за даними турецьких ЗМІ, планується до прийняття на озброєння турецької армії.
При загальній масі у 25 кілограмів, квадрокоптер оснащений оптичним коплексом, що включає тепловізійну, денну та нічну камери. Крім цього, на квадрокоптер встановлено бойовий модуль з боєкомплектом до 200 патронів. За даними розробників дальність польоту SONGAR сягає 10 км.
Зважаючи на бойовий досвід турецької армії в містах північної Сирії, наявність таких ударних квадрокоптер здається хорошою альтернативою для розвідки міської місцевості та здійснення вогневого ураження цілей противника.
Нещодавні події у Нагірному Карабаху також демонструють актуальність використання цілого комплексу різнотипних безпілотних систем. Через особливості місцевості, на який велись бойові дії, основу флоту безпілотників, що застосовувала азербайджанська армія в ході конфлікта, складали безпілотники класичної компоновки з фіксованим крилом, натомість призначення та оснащення коплексів є суттєво відмінними.
У той час поки безпілотники із сучасними системами спостереження проводять розвідку, ударні безпілотними та дрони-камікадзе завдають удари зі значно вищою ефективністю, ніж забезпечують артилерійські системи.
Через значні відстані між силами противника, застосування коптерів в умовах гірської місцевості може не дати необхідного результату, хоча для ведення розвідки на коротких відстанях за межами прямої видимості за схилами гір вони є просто незамінними. Натомість в інших умовах, як, наприклад, в умовах щільної міської забудови та розвиненої системи позиційної оборони, що характерно для протистояння в зоні ООС, використання коптерів наряду із іншими безпілотними системами може значно підвищити ефективність виконання завдань.
Український досвід
Українські компанії також активно розвивають мультироторні системи власного виробництва та впевнено просувають їх на світовий ринок.
Одним з таких прикладів є безпілотний авіаційний комплекс мультироторного типу Windhower розробки та виробництва одеського Науково-виробничого підприємства Spaitech (ТОВ "НВП Spaitech").
Windhover призначений для вирішення завдань з аеророзвідки, патрулювання, картографування місцевості із можливістю передачі оперативної інформації та отримання точних географічних координат у режимі реального часу. Особливостями Windhower є значна тривалість польоту, від 40 до 60 хв. При цьому забезпечується тактичний радіус використання апарату у 8 км, що є достатнім для забезпечення дій підрозділів тактичного рівня, а також політ при складних погодних умовах як в день, так і в ночі.
БПЛА Windhover забезпечує здійснення повністю контрольованих польотів на швидкостях до 80 км/год навіть за умов сильного вітру швидкістю до 15 м/сек при вологості повітря до 95 % та в різних температурних умовах – від -25 до +50 градусів. Рівень захищеності апарату – IP53, GCS – MIL.STD.810F. Це забезпечує можливість використання апарату в різних кліматичних зонах та умова тактичної обстановки – в тому числі і при активному застосуванні противником засобів РЕБ.
Мультикоптер оснащений теплвізійно-оптичним комплексом, що включає в себе Full HD відеокамеру з 18 кратним оптичним зумом та тепловізор 4-го покоління з 4-кратним цифровим зумом. Крім цього оптичний комплекс оснащений системою гіростабілізації, що дозволяє збільшити стабільність картинки, не зважаючи на рух коптера.
Програмно-апаратна частина комплексу дозволяє підключати будь-який пристрій, що підтримує протокол TCP/IP, а також забезпечує можливість швидкої інтеграції в інші системи управління. Для обміну інформацією використовується декілька каналів зв’язку в тому числі і повністю зашифрований – супутниковий канал, приймач ADS-B, передача даних через Інтернет. Віднеоінформація може передаватись у форматах 480p, 720p, 1080p. Також є можливість запису і збереження інформації в Full HD.
Крім того, Windhower забезпечує можливість оперативного аналізу отриманих даних та їх архівування, а також прив'язку всіх об'єктів, що відображаються, до географічних координат і часу.
Для всієї апаратної частини БПЛА для підвищення швидкості обміну даними та проведення діагностики використовується CAN-шина. На додаток до усього апарат обладнано навігацією з резервною системою, а також передбачено забезпечення його збереженості в разі відмови двигуна.
Станом на сьогодні БАК Windhover успішно пройшов визначальні відомчі випробування. За їх результатами відповідно до наказу Міністра оборони України він був допущений до експлуатації в Збройних силах України.
У розробці даного мультикоптера було використано досвід застосування БПЛА, що набутий за роки проведення АТО/ООС. Одним із рішень, яке базується на такому досвіді є використання захищеного каналу управління, а також системи автоматичного повернення на місце злету.
Надійні помічники військових
Використання мультироторних систем є, безперечно, цікавим для українського війська, яке наразі втягнуте до виконання специфічних завдань по забезпеченню стабільного стримування агресора на лінії зіткнення.
Зважаючи на високу щільність забудови, необхідність виявлення та знищення важливих цілей противника в умовах безпосереднього їх знаходження в безпосередній близькості до мирного населення, саме мультироторні безпілотники можуть дати ту необхідну інформаційну перевагу під час бою, забезпечити високу точність ураження виявлених об’єктів, а також значно покращити дієвість системи управління військами.
Компактні дрони роторного типу також з легкістю можуть використовуватись штурмовими підрозділами та підрозділами спеціального призначення для проведення розвідки навколишньої місцевості, ведення спостереження за периметром, а також картографування місцевості.
Таким чином, активне використання мультироторних беспілотних системдозволить заповнити прогалини у спроможностях бойових підрозділів українського війська, а їх невисока вартість, у порівнянні з іншими бойовими системами – в тому числі і тими, що не мають такого синергетичного ефекту застосування, може бути лише зайвим аргументом на користь внесення закупівель мультироторних беспілотників до Державного оборонного замовлення.
Григорій КУЩЕЛЕП
Читайте також: Ударні БПЛА України
