CompMechLab® Hi-Tech Review. Перспективні проекти і технології створення безпілотних літальних апаратів (БПЛА)

В огляді CompMechLab® представлена інформація про програму SoSITE агентства з перспективних оборонних науково-дослідних розробок США по створенню системи, в якій дрони використовуються для супроводу атак пілотованих винищувачів; про роботи Науково-дослідної лабораторії ВМС США в рамках проектів Cicada (мініатюрні, практично непомітні і безшумні БПЛА), WANDA (морської безпілотник, в конструкції якого використовуються плавники, напомнінающіе плавники риб Кораловий рифів), Flimmer (БПЛА, здатний пересуватися і під водою, і по повітрю). Також повідомляється про розробки держкорпорації "Ростех" по використанню адитивних технологій у створенні безпілотних літальних апаратів.

проект SoSITE

DARPA - агентство з перспективних оборонних науково-дослідних розробок США - опублікувало відео, на якому демонструється принцип роботи комплексу, що об'єднує можливості високотехнологічних літальних апаратів і невеликих, недорогих в виготовленні дронів.

Програма, яка отримала назву SoSITE (System of Systems Integration Technology and Experimentation), покликана розвивати нову архітектуру SoS (System of Systems), що розподіляє бойові можливості засобів повітряної боротьби через велику кількість сумісних пілотованих і безпілотних платформ.

фото: darpa.mil

В систему, принцип функціонування якої демонструє DARPA, входять пілотований винищувач, який використовується в якості центру управління, і повітряний корабель-платформа, з якого запускаються БПЛА різного типу. Безпілотники-розвідники використовуються для збору інформації про системи протиповітряної оборони і радіолокаційних станціях противника. Отримані дані відправляються на бортовий комп'ютер винищувача, що знаходиться за межами зони дії радарів. Якщо пілот приймає рішення по знищенню мети, з літака-платформи запускається зграя невеликих дронів. Частина з них буде збита ракетами супротивника, але інша частина досягне мети: невисока вартість таких безпілотників дозволить не рахуватися з втратами.

Відзначається, що завдяки автоматизованому комп'ютерному управлінню участь пілота винищувача в цій системі буде мінімальним.

Партнерами DARPA по розробці системи виступають Boeing, General Dynamics, Lockheed Martin і Northrop Grumman.

Міні-дрони Cicada

14 травня 2015 року, в рамках виставки науково-технічних досягнень Міноборони США DoD Lab Day, Науково-дослідна лабораторія ВМС США (Naval Research Laboratory, NRL) продемонструвала роботу мініатюрних безпілотників Cicada , Призначених для розвідки і спостереження.

Після скидання з «материнського» повітряного судна дрони здатні тривалий час, до повної розрядки батареї, планувати, синхронізуючись з координатами GPS, - в ході випробувань мініатюрні БПЛА пролітали відстань 17,5 км і приземлялися в радіусі 4 м від заданої точки. При зборі інформації Cicada залишаються практично непомітними для радарів: кожен дрон легко вміщається на долоні і не виробляє шуму, так як в його конструкції немає мотора. Залежно від поставленого завдання безпілотники можна оснастити різними типами сенсорів, наприклад, мікрофонами і сейсмодатчики. Установка відеокамери також можлива, але передача відео вимагає занадто великої пропускної здатності каналу, ця технічна задача ще не вирішена, відзначає AFP .

фото: nrl.navy.mil

У перспективі дрони Cicada можна буде створювати з допомогою адитивних технологій прямо на борту материнського повітряного судна, повідомляє 3dnews.ru .

Морські безпілотники WANDA і Flimmer

На що проходила з 20 по 25 травня Тижні морського флоту в Нью-Йорку (Fleet Week New York - 2015) інженери NRL представили свої розробки в рамках програм WANDA і Flimmer . Безпілотник WANDA може довгий час «зависати» в воді, залишаючись непомітним для гідролокатором; Flimmer (від англійського Flying Swimmer - літаючий плавець) - здатний пересуватися як по повітрю, так і під водою.

На даний момент вже створено кілька прототипів морського безпілотника WANDA. При розробці моделі використовувалися принципи бионического дизайну: інженери вивчили будову плавників риб коралових рифів, щоб забезпечити своєму дітищу такі характеристики, як маневреність при невеликих швидкостях і здатність залишатися нерухомим на мілководді. Безпілотники WANDA планується застосовувати для охорони і патрулювання прибережних вод.

Flimmer - це значно вдосконалений буй-сонар, що застосовується для виявлення підводних човнів. Звичайні буї-гідролокатори скидаються з літаків або вертольотів і залишаються на воді, - якщо човен йде із зони дії такого сонара, подальше спостереження за нею стає неможливим. Flimmer здатний виявити підводний човен з повітря, приводнився, «пірнути» і продовжити стеження під водою.

У проекті Flimmer застосовуються деякі технології, розроблені для WANDA. Конструкцію плавників допрацювали з урахуванням необхідності переміщення як в морі, так і в повітрі.

Безпілотник-демонстратор держкорпорації «Ростех»

ГК «Ростех» в 2013 році оголосила про те, що концентрує зусилля на розробці безпілотних літальних апаратів - комплексів повітряної розвідки і спостереження. У корпорації організовано спеціальний підрозділ, де в даний час розвиваються кілька проектів, пов'язаних з виготовленням, виробництвом і експлуатацією комплексів з БПЛА.

Головний інженер проекту Володимир Кутах в своїй доповіді на II Міжнародній конференції «Безпілотна авіація--2015», що відбулася в Москві, розповів про використання адитивних технологій у створенні безпілотних літальних апаратів.

«Адитивні технології сьогодні - це одне з найбільш динамічно розвиваються напрямків цифрового виробництва, що дозволяє на порядок прискорити проведення науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, завдань технологічної підготовки виробництва. У ряді випадків адитивні технології ефективно застосовуються для створення готових виробів. Для малосерійного виробництва у високотехнологічних галузях - авіаційній та аерокосмічній, методи адитивного виробництва є оптимальними », - передає слова Володимира Кутахова агентство «Авіапорти» .

У ГК «Ростех» провели дослідно-конструкторські роботи з метою отримати досвід виготовлення і серійного виробництва безпілотника з використанням адитивних технологій. В результаті був створений демонстратор з наступними характеристиками: маса 3,8 кг, розмах крила 2,4 м, довжина 1,6 м, швидкість 90-100 км / ч, тривалість польоту 1-1,5 години.

Всі деталі безпілотника-демонстратора вдалося виготовити в одній камері протягом 31 години. Як зазначив Володимир Кутах, на всі роботи, починаючи з ідеї і закінчуючи випуском готового зразка, треба було (при повній відсутності досвіду) 2,5 місяці. Вартість виготовлення демонстратора не дотягувала до 200 тисяч рублів.

Крім низької вартості і малих термінів виготовлення апарату, представник корпорації «Ростех» перерахував такі переваги адитивних технологій в серійному виробництві БПЛА:

єдність технологій по відношенню до різних типів і класів безпілотників,

єдиний парк обладнання для виробництва широкого спектру дронів,

можливість організації ремонту пошкоджень шляхом "вирощування" необхідних елементів,

можливість реалізації технологічного процесу навіть в польових умовах, що особливо важливо, наприклад, для МНС РФ.

Можливості формування нових експлуатаційних принципів:

орієнтування на продукцію з коротким життєвим циклом, створювану за потреби,

замовлення і створення зразків по конкретній потребі (відсутність необхідності в запасах виробів і складах).

можливий перехід від концепції "БПЛА з корисним навантаженням" до концепції "Літаюча корисне навантаження".

Проект європейського безпілотника; ринок БПЛА

Як передає агентство Reuters , В травні 2015 року, Франція, Німеччина та Італія підписали угоду про намір провести опрацювання тактико-технічних вимог в рамках підготовки до створення європейського безпілотника, який повинен буде зменшити залежність країн ЄС від американських і ізраїльських дронів. Очікується, що в реалізації проекту візьмуть участь компанії Dassault Aviation, Airbus Group і Finmeccanica.

За даними Стокгольмського міжнародного інституту досліджень проблем миру (Stockholm International Peace Research Institute, SIPRI ), Провідні позиції в розробці, виробництві та експорті БПЛА військового призначення займає Ізраїль: з 1985-го по 2014-й рік більше 60% проданих в світі безпілотників були ізраїльського виробництва. Друге місце належить США - 23,9%, третє - Канаді (6,4%). SIPRI зазначає, що країн-постачальників БПЛА в 2010-2014 роки в світі було всього десять.

Відзначається, що, найімовірніше, Північна Америка в кількісному відношенні виробляє більше дронів, ніж Ізраїль, але основна їх частина йде на оснащення власних збройних сил (розроблені в США ударні дрони до недавнього часу поставлялися тільки до Великобританії, крім того, Франція і Італія закуповували розвідувальні безпілотники). В на початку 2015 року Держдепартамент США повідомив про зняття ряду обмежень на експорт БПЛА військового призначення, що має значно загострити конкуренцію в цьому сегменті світового ринку.

Згідно з даними опублікованого в лютому 2015 року дослідження аналітичного агентства Business Insider Intelligence , Світовий ринок БПЛА в 2014 році перевищив 6 млрд доларів. за прогнозами BI Intelligence , На кінець 2015 року доходи галузі впритул наблизяться до 8 млрд доларів.

Відзначається, що ринок комерційних цивільних БПЛА буде рости значно швидше, ніж ринок військових безпілотників. У період з 2015 р по 2020 р сукупний середньорічний темп зростання складе 19% і 5% відповідно.

Публікація підготовлена співробітниками CompMechLab® за матеріалами nrl.navy.mil , SIPRI , darpa.mil , aviaport.ru