Введение
Полезность БПЛА для воздушной разведки была продемонстрирована Соединенным Штатам во время войны во Вьетнаме. Одновременно с этим предпринимались первые попытки использовать их в активных боевых действиях на море и на суше, однако беспилотные боевые летательные аппараты действительно начали применяться лишь в 1980-х годах.
История
Беспилотные летательные аппараты, такие как Northrop Falconer, разрабатывались для ведения разведки на поле боя, начиная с 1950-х годов, однако эти машины практически не применялись в боевых условиях. Израильтяне стали пионерами в оперативном использовании беспилотных летательных аппаратов на поле боя в начале 1980-х годов, в ходе своих операций в южном Ливане. Сами по себе используемые технологии не были какими-то новыми, но израильтяне, наконец, нашли верную формулу для достижения успеха в операциях, используя свои беспилотные летательные аппараты для помощи в уничтожении сирийских комплексов зенитных ракетных систем и поддержки других боевых действий. Благодаря успехам в южном Ливане, международный интерес к беспилотным летательным аппаратам на поле боя значительно возрос. В 1980-х годах все ведущие военные державы и многие менее крупные страны приобрели возможности применения беспилотных летательных аппаратов на поле боя и продолжают их развивать. Эти беспилотные летательные аппараты на поле боя можно разделить на две основные категории, которые для удобства можно обозначить как БПЛА "боевого наблюдения" и БПЛА "тактической разведки".
Боевые беспилотники наблюдения
Функция беспилотного летательного аппарата (БПЛА) для ведения боевой разведки заключается в наблюдении за событиями на поле боя в реальном времени, выполняя орбитальный полет над зоной боевых действий и передавая разведывательную информацию на наземную станцию управления. Обычно они оснащаются небольшими роторными или двухтактными поршневыми двигателями, аналогичными тем, что используются в бензопилах. Управление осуществляется системой автопилота с резервным радиоуправлением. Автопилот направляет аппарат по заданному набору маршрутных точек, запрограммированных перед взлетом. План полета задается путем отображения карты на рабочем месте, выбора нужных координат мышью или непосредственно на сенсорном экране, после чего план загружается в БПЛА. Навигация часто подтверждается с помощью навигационной системы GPS/INS. Однако, для достижения района выполнения задач БПЛА обычно использует автопилот, а затем переходит на радиоуправление для поиска доступных целей. Необходимость поддерживать связь в пределах радиуса действия радиооборудования ограничивает дальность полета БПЛА ведения боевой разведки прямой видимостью передатчика. Обычно это является определяющим фактором при указании дальности таких БПЛА. Поэтому, характеристика "продолжительность полета" является более полезной, чем "дальность". Датчики БПЛА обычно размещаются в поворотной установке под фюзеляжем и почти всегда включают в себя тепловизионные и оптические камеры для работы в дневное и ночное время. Поворотная установка может также включать лазерный целеуказатель для обозначения целей для высокоточного оружия. В настоящее время также развертываются другие специализированные полезные нагрузки, такие как комплексы SIGINT или новые легкие радиолокационные станции с синтезированной апертурой (SAR) с возможностью получения изображений в любых погодных условиях. Более крупные БПЛА для ведения боевой разведки оснащаются шасси, как правило, фиксированными, и могут взлетать и приземляться на неподготовленных взлетно-посадочных полосах, используя тормозной крюк для захвата троса при коротких посадках. Такие БПЛА также могут запускаться с помощью твердотопливного ускорителя (RATO) и восстанавливаться с помощью парашюта, параплана или путем посадки в сеть. Меньшие БПЛА для ведения боевой разведки могут запускаться с помощью пневматической, гидравлической или электрической катапульты, а самые маленькие – с помощью эластичной рогатки.
Тактическая разведка БПЛА
Тактический разведывательный БПЛА обычно больше по размеру, оснащен реактивными двигателями, имеет большую дальность полета и более высокую скорость. Как и БПЛА боевого наблюдения, он оснащен автопилотом с резервным радиоуправлением, но в большей степени полагается на автопилот, чем на радиоуправление, поскольку его основная задача – выполнять полет над заранее определенными целями вне прямой видимости, делать снимки и затем возвращаться на базу. Тактический разведывательный БПЛА обычно не задерживается над районом боевых действий, а получение разведывательных данных в реальном времени не является первостепенной задачей. Обычно он несет дневные и ночные разведывательные камеры, а не сенсорную головку, хотя может быть оснащен и радиолокационной станцией с синтезированной апертурой (SAR). Запуск обычно осуществляется с помощью твердотопливного ускорителя RATO, а посадка – с помощью парашюта, хотя возможен и запуск с самолета. Граница между БПЛА боевого наблюдения и тактической разведки, а также между ними и другими классами БПЛА, размыта. Некоторые типы БПЛА могут использоваться для выполнения обеих задач. Различие между БПЛА боевого наблюдения и некоторыми типами БПЛА большой продолжительности полета, о которых речь пойдет позже, а также между тактической и стратегической разведывательной БПЛА, о которых говорилось ранее, также весьма условно. Существует множество вариаций. Меньшие БПЛА боевого наблюдения, размером с большой радиоуправляемый самолет-модель и используемые для поддержки военных сил на уровне бригады или батальона, иногда называют «мини-БПЛА», и их низкая стоимость делает их особенно подходящими для одноразовых миссий. Такие миссии могут включать доставку средств радиоэлектронной борьбы в оперативную зону противника для подавления радаров и связи, или даже оснащение радиолокационной головкой самонаведения и боевой частью для уничтожения вражеских радаров. Такой «ударный беспилотник» или «БПЛА-камикадзе» становится трудно логически отличить от крылатой ракеты.
Дроны вертолетов DASH / SEAMOS
Первый оперативный беспилотный летательный аппарат (БПЛА), разработанный вооружёнными силами США, предназначался для противолодочной борьбы (ПЛБ). В начале 1960-х годов ВМС США получили небольшой "Дронный противолодочный вертолёт" (DASH) Gyrodyne QH 50, который мог стартовать с фрегата или эсминца для доставки самонаводящихся торпед или ядерных глубинных бомб для атаки на вражеские подводные лодки, находящиеся вне досягаемости других корабельных вооружений. Это было относительно простое требование, включавшее чётко определённую задачу в боевой обстановке, где, предположительно, никто обычно не открывал бы огонь по дрону, и казалось выполнимым с использованием технологий того времени. Компания Gyrodyne из Лонг-Айленда, штат Нью-Йорк, получила контракт на создание DASH, базируясь на одноместном вертолёте, который компания уже разработала, – "YRON 1". Первый демонстрационный прототип DASH, обозначенный как "DSN 1", использовал четырёхцилиндровый оппозитный двигатель Porsche, и было построено девять таких прототипов. Первые полёты состоялись летом 1961 года, сначала с пилотом на борту, а в августе 1961 года был выполнен беспилотный полёт вертолёта. Прототип второго поколения, "DSN 2", приводился в движение двумя двигателями Porsche, было построено три таких дрона, что привело к созданию серийного DASH, "DSN 3", оснащённого турбовинтовым двигателем Boeing T50 BO 8A мощностью 225 кВт (300 л.с.). Первый полёт DSN 3 также состоялся летом 1961 года. В 1962 году вооружённые силы США приняли единую систему обозначений летательных аппаратов, и вариантам DASH были присвоены новые обозначения. DSN 1 стал "QH 50A", DSN 2 – "QH 50B", а DSN 3 – "QH 50C". Общая конфигурация всех трёх прототипов DASH была схожей, хотя QH 50C был увеличен в размерах, а его вес без нагрузки был почти вдвое больше, чем у QH 50A. QH 50C выглядел неказистым, напоминающим насекомое. Он имел каркас из стальных труб, обеспечивающий прямой доступ ко всем механизмам, и стоял на двух полозьях, между которыми переносились одна или две самонаводящиеся торпеды или ядерные глубинные бомбы. Он был оснащён коаксиальной роторной системой и перевёрнутым V-образным хвостовым оперением. QH 50C имел высоту , диаметр ротора и вес без нагрузки 500 килограммов. Управление осуществлялось исключительно по радиоканалу, он не имел ни датчиков, ни возможности автономной навигации. Боевой радиус был скромным, что было достаточно для выполнения его задачи. Большая дальность не была бы особо полезна, поскольку DASH летел на малой высоте и использовал канал связи прямой видимости, что в любом случае ограничивало его дальность. ВМС США первоначально заказали 900 QH 50C, но тип страдал от проблем с надёжностью, при этом четверть первой партии из 100 единиц была потеряна в результате крушений. Заказ был сокращён до чуть более 500, а окончательным производством стал вариант "QH 50D" с модернизированным двигателем мощностью 274 кВт (365 л.с.), роторами из стекловолокна и увеличенной топливной ёмкостью. Японские морские силы самообороны также закупили небольшую партию из 16 DASH в 1968 году. Служба DASH не была выдающейся, но это был один из первых дронов, когда-либо использованных в чисто тактической среде, и он указал путь в будущее. Небольшое количество DASH, по всей видимости, получило разведывательное оборудование и использовалось для морского наблюдения над Тонкинским заливом в 1966 году в рамках проекта под кодовым названием SNOOPY. В начале 1970-х годов ВВС оценили QH 50D в рамках программы лётных испытаний полевых дронов под кодовым названием NITE GAZELLE. NITE GAZELLE, по всей видимости, экспериментировал с использованием дронов для сброса малогабаритных бомб и установки пулемётов, но детали не ясны, как и сообщения о том, что DASH использовался в других оценках в качестве платформы противодействия. В 1980-х годах корпорация Aerodyne попыталась продать обновлённую версию DASH, обозначенную как "CH 84 Pegasus", с турбовинтовым двигателем Allison 250 C20F и обновлённой электроникой. Хотя, по-видимому, Pegasus не добился успеха, DASH был возрождён во второй раз в 1990-х годах немецкой компанией Dornier, в настоящее время входящей в Daimler Chrysler, для морского БПЛА "SEAMOS".
Морские
SEAMOS многое обязана DASH, и фактически модифицированный QH 50D использовался в качестве демонстрационного прототипа SEAMOS. Как и оригинальный DASH, SEAMOS представлял собой беспилотный вертолет с коаксиальной схемой несущих винтов и двумя посадочными шасси, хотя и был, что неудивительно, более совершенной системой, и в частности даже имел полноценный фюзеляж. SEAMOS приводился в движение турбовинтовым двигателем Allison 250 C20W мощностью 315 кВт (420 л.с.). Летные испытания SEAMOS с технологическим демонстратором были проведены в 1991 году, что привело к заключению производственного контракта в 1996 году и летным испытаниям полноценного прототипа в 1999 году. Ввод в эксплуатацию ожидался в 2005 году, но программа была отменена в начале 2003 года, поскольку SEAMOS был признан "переусложненным и слишком дорогим". Правительство Германии направило запрос на поставку готового решения, разумно указав технические требования, соответствующие машине, которую они могли себе позволить. EADS Orka 1200, о котором речь пойдет далее, является основным кандидатом.
СВЯЗАННЫЙ
Во время войны в Персидском заливе морские пехотинцы США также использовали около 60 недорогих мини-БПЛА, "BQM 174 Exdrone (Expendable Drone)", оснащенных простыми телевизионными камерами для разведки на поле боя. Exdrone был разработан компанией BAI Aerosystems из штата Мэриленд. Он в основном изготавливался из пенопласта, бальзового дерева и пластика и приводился в движение двигателем от бензопилы. Конструкция представляла собой "симметричное дельтавидное крыло", что означало, что ориентация в полете не имела значения, позволяя при необходимости обеспечивать некоторую защиту полезной нагрузки. Более поздней модификацией стал BQM 147 Dragon.
BRAVE 200 - это
В то время как армия испытывала трудности с "Аквилой", ВВС сталкивались со своими проблемами в разработке концепции тактического БПЛА. Начиная с середины 1970-х годов, Лаборатория динамики полета ВВС США, работая с Teledyne Ryan, разработала тактический беспилотный летательный аппарат с поршневым двигателем, обозначенный как "XBQM 26 Teleplane". Всего было построено 23 экземпляра в 13 различных конфигурациях. Неясно, планировалось ли когда-либо принятие XBQM 26 на вооружение, поскольку программа носила ярко выраженный экспериментальный характер, а различные конфигурации использовались для оценки широкого спектра возможностей для тактических операций с БПЛА. Программа была завершена в середине 1980-х годов. Однако ВВС США провели программу по созданию оперативного тактического БПЛА "Boeing Robotic Air Vehicle (BRAVE) 200". BRAVE 200 предназначался для использования в качестве противорадиолокационного ударного дрона, платформы для постановки помех или для других одноразовых задач на поле боя. BRAVE 200 представлял собой небольшой аппарат с передним горизонтальным оперением, с размахом крыла , длиной и взлетным весом . Он приводился в движение двухтактным двухцилиндровым двигателем, вращающим толкающий винт. BRAVE 200 имел оригинальную схему запуска: 15 БПЛА размещались в транспортном "боксе". Дрон выдвигался из ячейки в боксе на выдвижной руке, а затем запускался с помощью твердотопливного ускорителя RATO. Если это позволяла миссия, его можно было вернуть с помощью парашюта. Работа над BRAVE 200 началась в 1983 году, когда компания получила контракт от ВВС США на разработку противорадиолокационного ударного дрона под обозначением "YCQM 121A Pave Tiger". В 1983 и 1984 годах было выполнено 14 испытательных полетов прототипов, но программа была отменена в конце 1984 года. Однако она не была окончательно закрыта. В 1987 году ВВС США заключили с Boeing контракт на разработку усовершенствованной версии дрона, обозначенной как "YGCM 121B Seek Spinner", как дрон для задержки и нанесения ударов по радиолокационным средствам противника. YGCM 121B был в целом похож на YCQM, но имел больший вес – . ВВС также оценили другой вариант в этой серии, обозначенный как "CEM 138 Pave Cricket", с полезной нагрузкой для постановки помех. Однако обе программы ВВС были закрыты в 1989 году. Boeing продолжал продвигать BRAVE 200 другим заказчикам, а также пытался продать дрон с реактивным двигателем "BRAVE 3000". BRAVE 3000 напоминал небольшую крылатую ракету с прямоугольным фюзеляжем, прямым крылом, которое поворачивалось в стартовую конфигурацию, крестообразным хвостовым оперением, килем под фюзеляжем перед крылом и воздухозаборником двигателя под фюзеляжем. BRAVE 3000 также использовал схему запуска из контейнера и имел взлетный вес 285 килограммов (629 фунтов) с RATO-ускорителем. В середине 1980-х годов было выполнено несколько испытательных полетов прототипов. Ни BRAVE 200, ни BRAVE 3000 не были закуплены, и оба проекта были прекращены. Более чем через десятилетие Boeing вернулся в область создания небольших БПЛА, объединившись с Insitu Group для разработки БПЛА ScanEagle, о котором будет рассказано позже.
Охотник / Небесная сова
В конце 1980-х годов Конгресс США сформировал "Объединенное программное управление (JPO)" для консолидации программ БПЛА. JPO являлось подразделением Командования военно-морских авиационных систем, но финансировалось непосредственно из офиса министра обороны, занимающего высшую ступень в оборонной иерархии США. Одной из первых программ БПЛА, начатых JPO, стала программа "БПЛА малой дальности", в 1988 году выбравшая БПЛА Hunter, который был построен компанией Israel Aircraft Industries (IAI) в сотрудничестве с TRW. Первый полет Hunter совершил в 1991 году. Его общая компоновка мало отличалась от Pioneer, за исключением больших размеров и наличия двух двигателей – двух поршневых двигателей Moto Guzzi, расположенных в конфигурации "туда-сюда" на концах центрального фюзеляжа. На нижней части фюзеляжа была установлена турель с телевизионной/тепловизионной системой. Первоначально планировалось приобрести 50 комплексов наземного наблюдения Hunter, каждый из которых включал четыре летательных аппарата и наземное оборудование управления, общей стоимостью 1,6 миллиарда долларов США. Летательный аппарат получил армейское обозначение "BQM 155A". Первоначальная оценка показала, что дальность полета Hunter недостаточна, канал связи неудовлетворителен, а размеры аппарата не позволяли транспортировать его на самолетах, указанных в первоначальной спецификации. Несмотря на эти недостатки, в 1993 году был заключен контракт на мелкосерийное производство (LRIP) семи комплексов стоимостью 171 миллион долларов США. Дальнейшая оценка Hunter на основе этих семи комплексов выявила дополнительные недостатки в программном обеспечении БПЛА, канале связи и двигателе. По мере выявления дефектов Hunter цена продолжала расти, и к 1996 году армия столкнулась с необходимостью заплатить более 2 миллиардов долларов США за 52 комплекса Hunter. Программа Hunter была закрыта. К моменту закрытия программы 20 Hunter были потеряны в результате аварий. Закрытие программы Hunter не означало списание находящихся в эксплуатации аппаратов, и на самом деле они оказались на удивление полезными и даже привлекались к выполнению боевых задач. Hunter использовались армией, ВВС и ВМС США в экспериментальных программах, обеспечивали обучение разработке оперативных концепций для будущего, когда будет доступна более эффективная система БПЛА, и использовались для оценки возможности применения БПЛА в качестве ретрансляторов связи и для ведения радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Весной 1999 года восемь сохранившихся Hunter, переобозначенных как "RQ 5A", были отправлены в Албанию для поддержки операции "Союзная сила", воздушной кампании НАТО против Сербии. Hunter взлетали с территории Македонии и могли передавать видео в режиме реального времени старшим офицерам, руководящим операцией "Союзная сила", видео передавалось через наземную станцию, затем через спутник в США и, наконец, распространялось среди конечных пользователей. Командующий НАТО Уэсли Кларк использовал видеопоток и несколько раз связывался напрямую с группой управления Hunter. Оперативная группа также могла корректировать свои задачи в режиме реального времени, реагируя на запросы из штаба воздушных операций "Союзная сила". Во время операции "Союзная сила" Hunter совершили 281 вылет. Они обнаруживали цели, такие как радары ПВО, артиллерийские установки и пусковые установки ракет, и обычно оставались в воздухе во время атак для оценки результатов. Hunter могли летать на гораздо меньшей высоте, чем пилотируемые самолеты, которым были установлены минимальные безопасные высоты полета. Два Hunter были повреждены и отправлены в США для ремонта, один врезался в гору, а пять были потеряны в бою, предположительно, сбиты. Оперативной группе было поставлено шесть замен. Hunter оказался настолько полезным, что армия планировала закупить больше, что говорит о том, что сообщения о его гибели в 1996 году были сильно преувеличены. В 2002 году армия провела эксперименты с Hunter, используя его для сброса "Бриллиантовых противотанковых боеприпасов (BAT)", "умного" противотанкового планирующего боеприпаса с акустической/инфракрасной головкой самонаведения, в качестве эксперимента по внедрению более формальной вооруженной системы БПЛА для армии. В ходе испытательного сброса четырех BAT в начале октября 2002 года было зафиксировано три прямых попадания в цели – бронированные машины, один из боеприпасов сорвал башню с танка. В конце марта 2003 года Hunter также сбросил производную версию BAT под названием "Viper Strike", оснащенную лазерной головкой самонаведения, из девяти сбросов семь попали в цель. Армия хотела бы оценить возможность использования других боеприпасов, таких как противотанковая ракета Hellfire, с Hunter. ВВС должны обеспечивать непосредственную авиационную поддержку армии на поле боя, но армия всегда хотела иметь собственные средства непосредственной поддержки, и, по-видимому, рассматривает вооруженный Hunter как способ обойти устав ВВС. Hunter участвовали в вторжении США в Ирак весной 2003 года и последующей оккупации страны. К лету 2004 года этот тип наработал в общей сложности 30 000 часов налета в составе армии США, что неплохо для самолета, который был официально "списан". Армия пытается найти средства для закупки еще 14 Hunter. Поскольку оригинальный двигатель Moto Guzzi, установленный на Hunter, больше не производится, новая партия будет оснащена новым двигателем, работающим на тяжелом топливе, а также рядом других улучшений.
ОТРИДЕР
Хотя Hunter оказался весьма полезным, почти вопреки своим недостаткам, Армии все еще требовалась формальная оперативная система БПЛА для использования на поле боя. В 1996 году, после отмены проекта Hunter, Армия предприняла третью попытку закупки боевого БПЛА, выбрав Alliant Techsystems Outrider. Outrider был основан на БПЛА "Hellfox" разработки Mission Technologies, который совершил первый полет годом ранее. Outrider представлял собой относительно небольшой боевой БПЛА с необычной конструкцией "двойного крыла", то есть это был биплан со сдвинутыми и соединенными на концах крыльями. Он приводился в движение четырехцилиндровым поршневым двигателем, вращающим толкающий винт, имел фиксированное шасси и антенну передачи данных в форме диска, расположенную на верхней части корпуса. Outrider стал очередным провалом. Военные потребовали внесения множества существенных изменений в Hellfox, например, замены композитной конструкции фюзеляжа на алюминиевую, и проект так и не смог прийти к единому решению. После непрерывных проблем и неспособности соответствовать техническим требованиям, Outrider был отменен в 1999 году, в том же году, когда ему было официально присвоено обозначение "RQ 6A". Трудно понять, почему Армии было так сложно получить, казалось бы, относительно простую технологию, но часть проблемы, по-видимому, заключается в излишнем увлечении техническими характеристиками. Израильтяне смогли быстро начать использовать боевые БПЛА, поскольку предъявляли к ним простые требования. Погода на Ближнем Востоке обычно жаркая, солнечная и ясная, а у израильтян относительно постоянный круг противников, которые в основном живут прямо на их границе. В отличие от этого, Армия США может быть вынуждена действовать практически в любой точке мира и против любого противника, что означает, что система, которая была бы удовлетворительной для израильтян, оказалась бы недостаточной для Армии США. Армия США неизбежно предъявляла более высокие требования. Это было неизбежно, но также открыло дверь для добавления все большего и большего количества спецификаций, бюрократического процесса, известного как "разрастание функциональности", который может подорвать проект. Наряду с избыточными спецификациями, похоже, присутствовала и определенная степень некомпетентности. Кажущаяся простота БПЛА обманчива. Исследования трудностей, с которыми сталкиваются программы Армии по разработке БПЛА, показывают, что участники склонны недооценивать сложность системы БПЛА, полагая, что БПЛА – это не более чем усовершенствованные модели радиоуправляемых самолетов, а затем оказываются перегружены проблемами. С другой стороны, некоторые инженеры-конструкторы подходили к разработке БПЛА с той же логикой, что и к созданию пилотируемого самолета, что приводило к резкому росту затрат. Также, по-видимому, возникали проблемы из-за межведомственных распрей и чрезмерного контроля со стороны Конгресса. После заключения контракта на разработку Пентагон решил, что Outrider должен соответствовать требованиям как Армии, так и Флота. Это означало увеличение дальности полета БПЛА в четыре раза, чтобы корабли могли обнаруживать цели за горизонтом, и выбор двигателя, работающего на дизельном топливе, а не на бензине, который слишком легковоспламеняется для хранения на борту корабля, за исключением случаев крайней необходимости. Разработка двигателя оказалась провалом. Проекты ВМС США по созданию БПЛА, по-видимому, продвигались успешнее, отчасти благодаря высокому уровню заинтересованности в проекте. Первоначальный запрос ВМС, который привел к закупке БПЛА Pioneer, был личной инициативой заместителя министра ВМС Джона Лемана. Наличие такого влиятельного покровителя не только устраняет препятствия, но и побуждает должностных лиц программы к большим усилиям, поскольку они знают, что их действия находятся под пристальным вниманием. В отличие от этого, усилия Армии часто лишены покровителей или твердой приверженности. Однако ВМС подвергались критике за участие в таких программах, как Outrider, радикально меняя требования, чтобы они соответствовали их потребностям, а затем отказываясь от них. Кроме того, долгие и трудные поиски ВМС ракетной мишени против кораблей, о которых говорилось ранее, позволяют предположить, что Армия не обладает исключительными правами на некомпетентность. Дальнейшее рассмотрение этого вопроса приводит к запутанному клубку бюрократии, которого лучше избегать.