Введение
Миниатюрный БПЛА, малый БПЛА (SUAV) или дрон – это беспилотный летательный аппарат, достаточно маленький, чтобы его мог переносить один человек. Самые маленькие БПЛА называются микровоздушными аппаратами. Миниатюрные БПЛА варьируются от микровоздушных аппаратов (МАВ), которые может нести пехотинец, до переносных БПЛА, которые можно переносить и запускать подобно переносной системе противовоздушной обороны. Этот термин обычно применяется к аппаратам, используемым в военных целях. Военные миниатюрные БПЛА обычно используются для разведки, наблюдения, целеуказания и разведки (ISTAR) на малых дистанциях по сравнению с более крупными беспилотными летательными аппаратами наблюдения и разведки, применяемыми для задач средней и большой дальности. SUAV имеют различные определения у национальных регулирующих органов, часто без указания точных размеров и с расхождениями в спецификациях измерения веса. Эти определения варьируются от менее 2 кг для Канады до менее 25 кг для Соединенных Штатов. В перспективе SESAR ЕС для правил управления воздушным движением 2020 года также предлагалось ограничение в 25 кг, в то время как CAA Великобритании установило предел в 20 кг.
A miniature UAV, small UAV (SUAV), or drone is an unmanned aerial vehicle small enough to be man portable. Smallest UAVs are called micro air vehicle. Miniature UAVs range from micro air vehicles (MAVs) that can be carried by an infantryman, to man portable UAVs that can be carried and launched like an infantry man portable air defense system. The term is usually applied to those used for military purposes. Military miniature UAVs are generally used for intelligence, surveillance, target acquisition, and reconnaissance (ISTAR) at short range compared to the larger unmanned surveillance and reconnaissance aerial vehicle used for medium to long range missions. SUAVs have been given various definitions among national regulation authorities, often without including size precisions and differing about weight measurement specifications. Those definitions range from less than 2 kg for Canada to less than 25 kg for the United States. EU's SESAR prospective for the 2020 Air Traffic Management rules also proposed less than 25 kg, while UK's CAA stated less than 20 kg.
Переносные БПЛА
В области малых беспилотных летательных аппаратов наблюдается значительная активность, ряд систем уже закуплен и применяется в боевых условиях.
АэроВиронмент "Пойнтер" и "Рэйвен"
В 1999 году армия США приобрела четыре небольших БПЛА AeroVironment Pointer для испытаний в рамках программы "Военные действия в городских условиях" и высоко оценила полезность Pointer. Он слишком громоздкий для удобной переноски солдатами и обычно транспортируется на автомобиле HMMWV (Humvee) или аналогичном транспортном средстве, поэтому армия обратилась к AeroVironment с просьбой разработать уменьшенную версию. AeroVironment разработала систему управления вдвое меньшего размера и облегченную версию Pointer, получившую название RQ-11 Raven (не имеет отношения к Flight Refueling Raven). "Рэйвен" способен находиться в воздухе 90 минут от аккумуляторных батарей. Его может нести один солдат вместе со стандартным боевым снаряжением. После кампании в Афганистане в 2001–2002 годах ССО США (US SOCOM) заказало 80 "Рэйвен", что превысило общее количество проданных к тому времени "Пойнтеров". Армия США также разместила заказы на приобретение до 105 "Рэйвен" в конце лета 2003 года после того, как оккупация Ирака привела к непрекращающимся атакам повстанцев на американские силы. С тех пор RQ-11B Raven B стал официальным стандартом SUAS (Small Unmanned Aircraft System) для ССО США, армии США, морской пехоты США и ряда других стран. По состоянию на начало 2008 года клиентам по всему миру было поставлено более 8000 планерных корпусов "Рэйвен". "Рэйвены" применялись в боевых условиях в Афганистане, Ираке и других неопубликованных местах. Ободренная этими успехами, AeroVironment также ведет разработку новой версии Pointer под названием "Puma" с увеличенной продолжительностью полета и грузоподъемностью. Кроме того, компания сообщила о завершающей стадии разработки небольшого ударного БПЛА.
Baykar Bayraktar мини БПЛА
Bayraktar Bayraktar Mini UAV – это ручной, портативный беспилотный летательный аппарат, разработанный для работы в сложных географических и метеорологических условиях.
Интерспектор БАС B 3.1 "Летающая лаборатория"
Interspect UAS B 3.1 – это платформа дистанционного зондирования для целей 3D-фотограмметрии. Октокоптер Interspect UAS B 1.1 совершил первый полет 10 апреля 2011 года. Прототип был оснащен одной зеркальной камерой и имел ограниченные возможности. Третий вариант способен летать 12 минут с полезной нагрузкой 3 кг. Interspect UAS B 3.1 оснащен съемной 3D-фотограмметрической камерой с датчиком влажности и другими приборами. Диаметр октокоптера составляет 1165 мм.
Лаборатория "Аэрион" "Скаут"
Aeryon Scout – это квадрокоптерный БПЛА, который можно переносить в рюкзаке, разработанный для аэроразведки операторами с минимальной подготовкой. Весом всего 1,3 кг, он оснащен бортовым интеллектом, полностью цифровой системой связи и управлением с помощью сенсорного экрана на основе карты, что позволяет новым пользователям освоить управление за считанные минуты. Управление на основе карты обеспечивает возможность легкого управления системой вне прямой видимости и в ночное время, что является уникальной особенностью данной системы. Его уникальная модульная конструкция позволяет быстро подключать полезные нагрузки различных типов, а его руки и опоры можно заменять в полевых условиях без использования инструментов. Это позволяет оператору легко устранять повреждения и быстро возвращаться к выполнению задач. Размеры Scout составляют примерно 0,8 м от кончика одного пропеллера до кончика другого, он приводится в движение четырьмя бесщеточными двигателями постоянного тока, что делает его очень тихим. Продолжительность полета составляет около 20 минут. Он способен летать при ветре до 50 км/ч и предназначен для работы в любых погодных условиях, в широком индустриальном температурном диапазоне. Он может нести полезную нагрузку весом до 250 грамм. Он разработан для использования как в военных, так и в гражданских целях, с особым упором на соответствие требованиям двойного назначения.
Лаборатории "Аэрион" "Скайранжер"
Aeryon SkyRanger создан на базе возможностей Aeryon Scout и представляет собой квадрокоптерный БПЛА, который можно переносить в рюкзаке, предназначенный для воздушной разведки операторами с минимальной подготовкой. Вес Aeryon SkyRanger примерно на 1 кг больше, чем у Aeryon Scout, и составляет 2,5 кг, при этом используется интерфейс управления, основанный на картах. SkyRanger способен к более длительному полету и может находиться в воздухе до 50 минут с двойной полезной нагрузкой EO/IR. SkyRanger оснащен сетью IP с более высокой скоростью передачи данных и способен транслировать HD-видео с расстояния более 5 км с функцией многоадресной рассылки. Аппарат способен работать в любых погодных условиях, имеет расширенный промышленный температурный диапазон и развивает максимальную скорость 65 км/ч. Он выдерживает порывы ветра до 90 км/ч. Aeryon SkyRanger имеет складную конструкцию, обеспечивающую быстрое развертывание.
Прикладная авиация "БПЛА Альбатрос"
Альбатрос немного похож на военный беспилотник RQ-7 Shadow, но его можно приобрести менее чем за 2000 долларов США. Доступны различные комплектации. В 2018 году БПЛА «Альбатрос» был представлен на церемонии подписания партнерского соглашения между компаниями Insitu (Boeing) и правительством штата Квинсленд. С тех пор он активно используется в Австралии.
"Аврора" - летательный аппарат
Skate SUAS – это переносная беспилотная система, разработанная для тактических подразделений (военных, полиции и т.п.), но также полезная и для других применений, где важны портативность и возможность работы в стесненных условиях. Она состоит из планера и специально разработанной портативной наземной станции управления (GCS). Система позволяет пользователю самостоятельно заменять полезную нагрузку и может быть оснащена различными оптоэлектронными, инфракрасными и/или тепловизионными устройствами. Продолжительность полета составляет около 1 часа. Skate SUAS поступил на вооружение подразделений армии и ВВС в Афганистане в марте 2013 года.
Китай "CATIC"
Китайская компания CATIC разрабатывает собственный ручной запускаемый переносной беспилотный летательный аппарат "ASN 15" с продолжительностью полета в час и полезной нагрузкой в .
EADS "Трекер"
Европейская организация EADS разрабатывает небольшой БПЛА под названием Tracker, который отличается широким размахом крыла, двумя балками для размещения полезной нагрузки и центральной гондолой с толкающим и тянущим винтами. Его вес составляет , размах крыла – , а продолжительность полета – один час.
Эльбит "Скайларк I" и "Чайка"
Весной 2003 года израильская компания Elbit представила два электрических беспилотных летательных аппарата (БПЛА) – Skylark и Seagull. Оба этих БПЛА имеют взлетную массу около [значение отсутствует в тексте], скорость от 35 до 70 км/ч (20-40 узлов) и могут нести либо цветную дневную камеру, либо инфракрасную камеру. Skylark I имеет классическую конфигурацию, напоминающую увеличенную модель самолета на резиномоторе с гондолой под фюзеляжем. Его продолжительность полета составляет 1,5 часа. Seagull имеет гораздо более необычную конструкцию – в форме летающего крыла, напоминающего бумеранг, с концевыми килями и толкающим винтом. Габариты, характеристики и грузоподъемность Seagull схожи с характеристиками Skylark, однако продолжительность полета увеличена до шести часов.
"Аладдин"
Немецкий производитель EMT разработал мини-БПЛА Aladin для немецких вооруженных сил. Он имеет дальность полета более 15 км и продолжительность полета 30–60 минут.
IAI Malat "Птичьи глаза" и "Комары"
IAI Malat также представила собственную линейку малых БПЛА под названием BirdEye, включающую модели BirdEye 500 и BirdEye 100. Источники также упоминают микро-БПЛА Malat, Mosquito, однако возможно, что это та же модель, что и BirdEye 100. Malat активно продвигает BirdEye 500 для применения как в военных, так и в гражданских целях, среди которых обеспечение городской безопасности, борьба с преступностью и наблюдение за дорожным движением.
Беспилотники Lehmann Aviation
Lehmann Aviation Ltd, французский производитель, разработал переносную линейку беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) легкого веса (1,25 кг) с размахом крыльев 92 см: LP960 (2007), LV580 (2009), LM450 (2010) – с общей системой наземного управления. Все БПЛА предназначены для гражданских приложений (гражданская разведка, обеспечение гражданской безопасности, картографирование, съемка и мониторинг, создание цифровых моделей рельефа, общая фотосъемка и т.д.) и способны выполнять аэрофотосъемку, а также записывать видео в формате Full HD или в режиме реального времени. Беспилотники Lehmann Aviation запускаются вручную и совершают автоматическую посадку на землю. Системы оснащены электродвигателем и толкающим винтом, расположенным в задней части аппарата. Крыло изготовлено из вспененного полипропилена. БПЛА имеют продвинутую навигационную систему и автопилот, обеспечивающие дальность полета до 5 км и продолжительность полета от 30 до 45 минут. БПЛА Lehmann Aviation разработаны для полетов при скорости ветра до 45 км/ч (25 узлов) в различных климатических условиях (влажность, сухой воздух) и в диапазоне температур от −25 °C до +60 °C. Lehmann Aviation LP960 – БПЛА профессионального использования, представленный в 2007 году. LP960 разработан для создания ортофотопланов (цифровых моделей рельефа) и получения вертикальных HD-изображений для нужд государственных и частных организаций (преимущественно строительных и геодезических компаний, а также научных учреждений). Lehmann Aviation LV580 – БПЛА профессионального использования, запущенный в 2009 году для проведения дневной и ночной аэрофотосъемки. Lehmann Aviation LM450 – БПЛА профессионального использования, представленный в 2010 году. Он разработан для съемки наклонных снимков и HD-видео. В 2012 году Lehmann Aviation представила серию полностью автоматических микро-БПЛА серии L A: LA100, LA200 и LA300. Управление осуществляется с помощью сенсорного планшета Windows 8, позволяющего пользователю задавать параметры полета и готовить задание. Все БПЛА Lehmann Aviation совместимы с Lehmann Aviation OperationCenter v2.00, работающим под операционной системой Windows 8.
Локхид Мартин "Пустынный Ястреб"
Американские войска также используют другой мини-БПЛА в Ираке, Lockheed Martin Desert Hawk. Он весит , имеет размах крыльев и длину . Он в основном сделан из пластикового пенопласта, что напоминает игрушку Nerf, и использует электродвигатель, приводящий в движение толкающий винт, что делает его очень тихим. Запускается с помощью эластичного троса, несет три небольшие камеры CCD, имеет продолжительность полета около часа. Он летает преимущественно в автономном режиме, а "пилот" следит за происходящим с помощью ноутбука. Desert Hawk был разработан подразделением Skunk Works компании Lockheed Martin для программы FPASS ВВС (Система воздушного наблюдения для защиты сил) по контракту на быстрое реагирование, заключенному в конце зимы 2002 года, а первая система была поставлена в начале лета. Разработка была проведена быстро благодаря широкому использованию технологий и проектных исследований, разработанных для MicroStar MAV. Однако в 2007 году офис FPASS ВВС США перевел все свои системы БПЛА на RQ-11 Raven B. Desert Hawk вошел в короткий список для недавней программы мини-БПЛА армии Нидерландов, но в итоге уступил RQ-11B Raven B. В настоящее время Desert Hawk используется только армией Великобритании.
Хонивелл РК-16 Т-Хоук
Honeywell RQ 16 T Hawk (от "Тарантуловый ястреб", вид ос) – это миниатюрный БПЛА с вентиляторным винтом и вертикальным взлетом и посадкой. Разработанный компанией Honeywell, он предназначен для переноски в рюкзаке и управления одним оператором.
MAVinci "SIRIUS UAS"
БПЛА "Сириус" – это полностью автономный небольшой самолет с размахом крыльев два метра. Беспилотный летательный аппарат, в сочетании с программным обеспечением для постобработки изображений, позволяет легко получать аэрофотоснимки и вычислять ортофотопланы и трехмерные модели рельефа на основе данных изображений. Планирование полета выполняется автоматически после выбора области аэросъемки. План полета можно изменять как до, так и во время полета. Катапульта или другое пусковое устройство не требуется, поскольку БПЛА запускается вручную. В процессе полета аэрофотоснимки записываются автоматически. В случае возникновения чрезвычайных ситуаций возможно ручное управление полетом с использованием режима помощи в пилотировании, поддерживаемого автопилотом. В этом режиме также возможна посадка на очень ограниченных площадках. Доступна и автономная посадка.
НЛО "Dragon Eye", "Swallow" и "Finder"
В США Военно-морская исследовательская лаборатория (ВМЛ) разработала переносной БПЛА, примерно сопоставимый по размерам с AeroVironment Raven, под названием RQ-14 Dragon Eye (не имеющий отношения к BAI Aerosystems Dragon). Dragon Eye – это бесхвостая конструкция с прямоугольным крылом и двумя винтами. Он предназначен для размещения в рюкзаке, весит и имеет размах крыла . Его можно запускать вручную или с помощью эластичного троса, и он оснащен навигационной системой на основе GPS/INS с заданием точек маршрута. Одной из особенностей является то, что оператор контролирует работу Dragon Eye через "видеоочки", подключенные к ноутбуку. Вес системы управления составляет около . Продолжительность полета Dragon Eye – один час. Контракт на производство Dragon Eye был заключен с компанией AeroVironment в 2003 году, и до того, как морская пехота перешла на RQ-11B Raven B для завершения контракта на производство Dragon Eye, было построено более 1000 аппаратов. ВМЛ также построила по крайней мере два других небольших БПЛА. "Swallow" ("Ласточка") имеет более традиционную конфигурацию, чем Dragon Eye, примерно сопоставимую с AeroVironment Pointer, с длинными крыльями, как у планеров, и хвостовым винтом. Детали неясны, но он использовался в экспериментах ВМЛ для разработки датчиков обнаружения снайперов для обеспечения безопасности баз. Finder (Flight Inserted Detector Expandable for Reconnaissance) весом в может нести небольшой визуализатор или датчик отбора проб атмосферы для проверки на наличие радиологических, химических и биологических загрязнителей, а также рассматриваются другие полезные нагрузки датчиков. Другие детали о Finder не ясны. Finder был оценен в качестве полезной нагрузки для БПЛА Predator, с одним Finder, подвешенным под каждым крылом, действующим как паразит-БПЛА, подобно Raytheon SilentEyes. Первые летные испытания Finder с Predator были проведены летом 2002 года.
Рафаэль "Скайлайт"
Израильская компания Rafael разработала переносной БПЛА, также известный как SkyLite, который запускается из трубы подобно противотанковой ракете и имеет продолжительность полета около часа. Его можно запускать как с транспортного средства, так и с плеча солдатом. Skylite B – это новейшая версия, запускаемая с помощью направляющей. В октябре 2008 года Rafael объявил, что SkyLite B достиг высоты 70 000 футов (21 336 м). SkyLite имеет определенное внешнее сходство с Raytheon SilentEyes: это длинная труба со стеклянным сенсорным обтекателем, толкающий винт, приводимый в действие электродвигателем, раскладывающиеся прямые крылья с размахом и раскладывающийся крестообразный хвостовой стабилизатор. Масса при запуске составляет. Изначально он назывался "Skylark", но Rafael решил изменить название, чтобы избежать путаницы с Elbit Skylark.
Российские БПЛА ZALA 421-08 и ZALA 421-12
ZALA 421 08, разработанный A Level Aerosystems, Ижевск, Россия, является беспилотным летательным аппаратом (БПЛА) с конфигурацией «летающее крыло», весом 1,7 кг и размахом крыльев всего 0,8 м. Полезная нагрузка состоит из цветных камер переднего и бокового обзора. Модуль камер может быть легко заменен на инфракрасную камеру. Дальность полета составляет 15 км, максимальная продолжительность полета – 90 минут. ZALA 421 08 оснащен электродвигателем. Запуск БПЛА осуществляется вручную, посадка – на площадку размером 30×100 м с использованием парашюта. Небольшие размеры делают его незаменимым в городских условиях и в плотном воздушном пространстве. Используемый всеми силовыми ведомствами России, ZALA 421 08 доказал свою эффективность как инструмент наблюдения при задержании террористов и контрабандистов. ZALA 421 12 – беспилотный летательный аппарат, специально разработанный A Level Aerosystems, Ижевск, Россия для Федеральной службы безопасности. Он имеет вес около 4 кг и размах крыльев 1,6 м. БПЛА несет разведывательное оборудование весом до 1 кг, которое может включать в себя гиростабилизированную видеокамеру, фотокамеру 10 Мпикс или инфракрасную камеру. БПЛА приводится в движение электродвигателем, вращающим небольшой винт в носовой части, с перезаряжаемыми аккумуляторами, обеспечивающими час непрерывного полета на дальности 40 км. Взлет и посадка выполняются в полностью автоматическом режиме. Область применения достаточно широка и включает мониторинг чрезвычайных ситуаций и стихийных бедствий, дистанционный мониторинг топливно-энергетического комплекса, патрулирование сухопутных и морских границ, промышленный и экологический мониторинг, а также защиту объектов критической инфраструктуры.
ShadowView "Теневой Рейнджер" и "Эко Рейнджер"
ShadowView – британская компания, предоставляющая услуги в области беспилотных авиационных систем, основанная в 2012 году, разработала и создала совершенно новую линейку переносных беспилотных летательных аппаратов под названиями Shadow Ranger и Eco Ranger. Эти небольшие БПЛА могут запускаться вручную или с использованием направляющих в зависимости от веса полезной нагрузки. Системы обеспечивают полностью автономный полет с возможностью автоматического взлета и посадки. Как Shadow Ranger, так и Eco Ranger, немного более крупный, оснащены электродвигателями, дневными и тепловизионными видеокамерами с гиростабилизацией (с опцией выдвижного подвеса), конструкциями из кевлара и композитных материалов, а также имеют продолжительность полета 60–120 минут (для Eco Ranger доступна увеличенная продолжительность полета с опциональными двигателями внутреннего сгорания). В 2014 году системы Ranger будут развернуты в Южной Африке, Малави, Намибии, Австралии, Таиланде, Индии и Европе для выполнения различных гуманитарных, антибраконьерских, задач точного земледелия и обеспечения безопасности.
Турецкий "Malazgirt Mini UAV"
Malazgirt Mini UAV – миниатюрный беспилотный летательный аппарат, производимый турецкой компанией Baykar.
UAVER "Avian UAS"
Avian UAS – это комплексная беспилотная авиационная система, адаптированная для выполнения различных задач в зависимости от установленной полезной нагрузки, таких как наблюдение в реальном времени, разведка, аэрофотосъемка, создание карт по данным с воздуха и прочее. Размах крыльев Avian UAS составляет 1,6 м, а максимальная взлетная масса – 3,45 кг. Avian UAS успешно применялась для мониторинга последствий стихийных бедствий на Тайване и в Таиланде. Avian UAS отличается простотой использования и разработана таким образом, чтобы оператор мог работать, пройдя минимальное обучение. Она может работать в полностью автономном режиме или управляться с помощью геймпада для изменения направления движения Avian UAS.
Желтопланетное "Вояджер" и "Манта"
Высокоплан с электрическим приводом, размах крыльев 1,4 м, Voyager – это классическая схема с толкающим винтом и максимальным взлетным весом 3,5 кг, обладающая широким диапазоном центровки, что удобно для различных конфигураций полезной нагрузки. Манта, летающее крыло с размахом крыльев 1,2 м, используется для вертикальной NVIR-съемки.
Триггер Композиты Pteryx БПЛА
В 2010 году компания представила новый БПЛА, способный выполнять разнообразные предварительно запрограммированные миссии, используя лишь простейший селектор миссий и единственную кнопку взлета. БПЛА оснащен автоматическим взлетом и посадкой на парашюте, что позволяет снизить рабочую нагрузку и уменьшить количество ошибок конфигурации, которые были выявлены как серьезная опасность при повседневных гражданских операциях фотосъемки местности. Для выполнения миссий не требуется ни наземная станция, ни ноутбук, поскольку миссии определяются относительно точки взлета. Несмотря на наличие парашюта, прочного фюзеляжа, массу менее 5 кг и возможность полезной нагрузки до 1 кг, БПЛА способен выполнять часовые миссии (до двух часов – при уменьшенной полезной нагрузке).
Мит "УСП"
Армия США проявляла интерес к разработке малых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которые можно было бы использовать в качестве боеприпасов, запускаемых из артиллерии или неуправляемых ракетных пусковых установок. Исследовательская группа из Массачусетского технологического института (MIT) разработала прототип БПЛА, запускаемого из артиллерийского орудия. БПЛА, получивший название Wide Area Surveillance Projectile (WASP), не имеет отношения к AeroVironment Wasp, запускается из морской пушки. Группа MIT модифицировала стандартный осветительный снаряд, чтобы использовать его в качестве внешнего корпуса. После выстрела снаряд выпустил шесть стабилизаторов, чтобы предотвратить кувыркание. Когда снаряд достиг достаточной дальности, из хвостовой части вылетел парашют для извлечения дрона. Парашют замедлил дрон, который затем развернулся в летную конфигурацию. WASP имел складной V-образный хвостовой стабилизатор, складной двухлопастный винт в передней части и два прямых складных крыла. Крылья складывались в шесть секций и разворачивались, образуя размах крыльев. В развернутом состоянии правое крыло располагалось выше на фюзеляже, чем левое, что было обусловлено схемой упаковки. Дрон WASP имел 15 минут продолжительности полета, включая 10 минут полета с работающим двигателем и 5 минут планирования. В нижней части фюзеляжа была установлена небольшая камера, которая передавала изображения и текущие координаты GPS обратно на военный корабль или артиллерийскую батарею, с которой был произведен запуск. Было построено и испытано как минимум два прототипа WASP. После первоначальных объявлений о проекте работа была приостановлена, но возможность его реализации сохраняется.
"Пушные БПЛА" и "Тихие глаза" Raytheon
Армия также работала над беспилотным летательным аппаратом (БПЛА), который можно было запускать из неуправляемой ракетной установки, установленной на вертолете, и который также можно было перевозить на более крупных БПЛА. Этот длинный БПЛА запускался из пусковой трубы с помощью твердотопливного ускорителя. Затем он раскрывал крылья, хвостовое оперение и пропеллер и мог крейсировать до двух часов на электрической энергии со скоростью. Он мог нести небольшую дневную или инфракрасную камеру. Детали о БПЛА, запускаемом с крыла, неясны, но он, возможно, имел некоторое сходство с БПЛА Raytheon SilentEyes. SilentEyes выглядел как простой металлический цилиндр с закругленной крышкой, прямыми складывающимися крыльями, расположенными в средней части БПЛА, с заметным двугранным углом, и складывающимся перевернутым V-образным хвостовым оперением. БПЛА был длинным и менее чем в диаметре. Raytheon называл SilentEyes "паразитическим" БПЛА, поскольку он предназначался для запуска с более крупного БПЛА, такого как Predator, плавучего диспенсера суббоеприпасов или крылатой ракеты. Базовая версия SilentEyes была бы чисто планером, но его планерующее отношение 11:1 позволяло бы ему оставаться в воздухе до получаса при сбросе с типичных оперативных высот Predator. Он предназначался для детального осмотра целей, обнаруженных РЛС с синтезированной апертурой, чтобы убедиться в их достоверности, или для оценки ущерба после нанесения удара. На этом небольшом БПЛА можно было установить карданную инфракрасную или цветную телевизионную камеру, видеосигнал с которой сжимался для передачи по УКВ-связи в пределах прямой видимости. Он также мог нести модуль радиоэлектронной борьбы или небольшую боевую часть. Поскольку несколько SilentEyes могли быть развернуты одновременно, каждому из них можно было присвоить уникальный код или "номер телефона", чтобы минимизировать путаницу в связи. Raytheon рассчитывал на целевую цену около 5000–10 000 долларов США. Компания рассматривала возможность создания силовой версии SilentEyes с микротурбированным двигателем, а также "удлиненные" версии БПЛА. Проект SilentEyes был закрыт.
Итальянский "MALP"
Итальянская компания Galileo Avionica в настоящее время разрабатывает собственный БПЛА-"паразит", получивший простое название "Миниатюрный воздушно-запускаемый боеприпас" (MALP), который планируется использовать с БПЛА Falco или аналогичными моделями. MALP оснащен большими крестообразными хвостовыми стабилизаторами, небольшими крестообразными носовыми стабилизаторами и крыльями типа "switchblade", сложенными вдоль фюзеляжа и раскрывающимися при запуске. Он предназначен для несения разведывательных датчиков или оборудования для наблюдения за опасными объектами.
МАС и мезикоптеры
Идея о том, что небольшие, даже очень маленькие БПЛА могут иметь практическое применение, возникла в начале 1990-х годов. В 1992 году DARPA провела семинар под названием «Будущие технологические революции в военных операциях». Одной из тем семинара были «мобильные микророботы». Обсуждалась идея использования очень маленьких «микродронов», и после первоначального скептицизма она начала набирать обороты. В 1994 году Корпорация RAND опубликовала документ о концепции микродронов, который получил широкое распространение (ссылка 12). В 1995 и 1996 годах DARPA провела серию «теоретических исследований» и семинаров по этой концепции, что привело к ранним инженерным исследованиям в Лабораториях Линкольна при Массачусетском технологическом институте (MIT) и Исследовательской лаборатории ВМС США (NRL) в Вашингтоне, округ Колумбия.
Исследования показали, что концепция осуществима. В 1997 году DARPA начала многолетнюю программу разработки стоимостью 35 миллионов долларов США для создания «микровоздушных аппаратов (МАВ)». Целью проекта MAV было создание микродрона, максимальный размер которого не превышал бы заданных параметров; способного нести дневную и ночную камеру; имеющего продолжительность полета около двух часов; и отличающегося очень низкой стоимостью. Он должен был работать с высокой степенью автономности для применения в боевых условиях на уровне взвода. MAV, способные к зависанию и вертикальному полету, планировалось использовать для разведки зданий в городских боях и контртеррористических операциях. MAV можно было бы включить в комплект выживания пилота. Сбитый пилот мог бы использовать его для отслеживания поисковых групп противника или в качестве воздушной радиорелейной станции для связи с поисково-спасательными подразделениями. MAV – это класс портативных миниатюрных БПЛА, размер которых позволяет использовать их на малых высотах для поддержки в ближнем бою.
Конструкция подсистем
Наряду с прототипами летательных аппаратов, программа DARPA рассматривала вопросы проектирования подсистем. Для создания полезного оперативного БПЛА требовался легкий, высокоэффективный двигатель с источником питания, обладающим высокой плотностью энергии. Электродвигатели, отвечающие этим требованиям, становились доступными, однако источники питания представляли большую проблему. Литий-ионные аккумуляторы были недостаточно эффективны. Новые компактные топливные элементы находились в разработке, но их появление ожидалось лишь через несколько лет. Особенно интересным вариантом для обеспечения как тяги, так и питания был микротурбинный ("реактивный") двигатель размером с пуговицу, разработанный Аль Эпштейном в Массачусетском технологическом институте в 1990-х годах. Кремний оказался подходящим конструкционным материалом в таких масштабах, хотя увеличение рабочей температуры потребовало бы использования карбида кремния. Серийное устройство представлялось двигателем центробежного типа диаметром около двух сантиметров, работающим на природном газе, с одним турбинным диском для компрессии и одним диском для вращения выхлопных газов. Конструкция мало походила на традиционный турбореактивный двигатель, скорее напоминала крошечную плоскую цилиндрическую коробку с входным отверстием с одной стороны и выхлопным отверстием с другой. Ожидалось, что отношение тяги к весу составит около 100 – невероятный показатель по сравнению с любым "макромасштабным" двигателем, но логичное следствие уменьшения размеров технологии – и двигатель будет работать на скорости около 1,2 миллиона оборотов в минуту, что создавало сложности с подшипниками. Благодаря возможности "раскрутки" примерно за миллисекунду, предполагалось, что двигатель будет работать в импульсном режиме для экономии топлива и обеспечения регулировки тяги. Несмотря на многолетние разработки, создание работоспособной газовой турбины в таком масштабе так и не удалось. Другими сложными задачами были системы управления, поскольку БПЛА нельзя было пилотировать как модель самолета, и он должен был выдерживать турбулентность и порывы ветра, а также миниатюризация навигационных, коммуникационных и сенсорных систем и обеспечение их совместимости. DARPA установила, что масса полезной нагрузки не должна превышать 15 граммов.
Стэнфордский "Мезикоптер"
Как бы экстремальными ни были характеристики MAV, команда под руководством Илана Кроо в Стэнфордском университете работала над еще более радикальным проектом – четырехроторным мезикоптером шириной в сантиметр, созданным с использованием технологий микросхемного производства. Работа финансировалась НАСА. Конструкция такого небольшого летательного аппарата была ограничена тем, что в таких масштабах воздух становится сильно вязкой средой, или, с точки зрения аэродинамики, мезикоптер имел низкое число Рейнольдса. Основные аэродинамические принципы работы мезикоптера определялись циклом компьютерного моделирования, за которым следовали испытания отдельных компонентов модели. Исследования привели к разработке конструкций роторов мезикоптера, которые больше напоминали лопасти обычного бытового вентилятора, чем ротор традиционного вертолета. Разработанные пропеллеры не достигли необходимой эффективности, и мезикоптер так и не смог поднять вес собственного источника питания.
Переосмысленные MAV
Усилия DARPA MAV завершились в 2000 году, и результаты оказались в значительной степени неудовлетворительными, продемонстрировав, что БПЛА размером 15 сантиметров был попросту слишком мал, чтобы быть полезным или даже работоспособным, по крайней мере, в ближайшей перспективе. Однако, несмотря на нереалистичность размеров, базовая концепция казалась перспективной, даже если требовалась машина большего размера. Весной 2002 года DARPA приступила к следующему этапу работ, сотрудничая с армией США над созданием более крупного летательного аппарата с канальным винтом, как продолжение SLADF в рамках программы "Органическое воздушное средство (OAV)". Компания Allied Aerospace, выкупившая Micro Craft, продемонстрировала увеличенную версию SLADF, а Honeywell провела испытания собственного аппарата с канальным винтом под названием iSTAR. Однако ни один из этих аппаратов не выглядел особенно многообещающим, и программа была свернута. В 2004 году она была возобновлена под названием OAV 2, где DARPA определила требования к дизельному БПЛА с вертикальным взлетом, весом (включая полезную нагрузку в 10 килограммов), дальностью полета , максимальной скоростью , способностью зависать при ветре , продолжительностью полета два часа и потолком . OAV должен был перевозиться, запускаться и возвращаться на Humvee экипажем из двух солдат, способных поднять его в воздух за пять минут. Его сенсорные системы должны были обеспечивать передачу данных о целях с точностью до , для поддержки оружия, не находящегося в прямой видимости. БПЛА должен был обладать автономными возможностями полета, способностью маневрировать в сложной местности с использованием всепогодной системы предотвращения столкновений с препятствиями, а DARPA хотела, чтобы он мог приземляться и проводить наблюдения с места посадки. Рассматривались и другие варианты использования БПЛА, такие как ретрансляция связи, SIGINT, средства противодействия или даже вооруженное нападение. Армия проявляла интерес к программе, но ее текущий статус остается неопределенным. Возможно, она снова была закрыта, и если это так, то может появиться вновь.
The OAV was to be carried, launched, and recovered on a Humvee, using a crew of two soldiers, who would be able to get it flying in five minutes. Its sensor systems will be able to provide targeting data to within to support non line of sight weapons. The UAV would have autonomous flight capabilities with the ability to maneuver in cluttered terrain using an all weather obstacle avoidance system, and DARPA wanted it to have the ability to land and conduct observations from its landing site. Other possibilities were use of the UAV for communications relay, SIGINT, countermeasures, or even armed attack. The Army was interested in the program, but its current status is uncertain. It may have disappeared again; and if so it may reappear once more.
Черная вдова "Особа" и "Шершень"
AeroVironment также работал над дальнейшим развитием своей "Черной Вдовы", получивших названия "Оса" и "Шершень". "Оса" представляет собой летающее крыло, с крылом в форме прямоугольника с незначительным углом стреловидности передней кромки. Она приводится в движение пропеллером, расположенным в передней части. Основное преимущество "Осы" перед "Черной Вдовой" заключается в том, что литий-ионный аккумулятор и конструкция крыла объединены в единое целое, что позволяет максимально увеличить емкость аккумулятора при заданном размере MAV. Размах крыльев "Осы" составляет , а вес – . Как и "Черная Вдова", "Оса" управляется по радиоканалу. Весной 2003 года AeroVironment совершил первый полет "Шершня", который аналогичен "Осе", но имеет прямое прямоугольное крыло с немного большим размахом и, что более важно, работает на топливных элементах. Топливные элементы встроены в верхнюю поверхность крыла, где они соединяют кислород из окружающего воздуха с водородом, который вырабатывается внутри MAV в результате реакции гидридного материала с водой. Ожидается, что система топливных элементов обеспечит в три раза большую продолжительность полета по сравнению с аккумуляторами аналогичного веса, хотя на ранних этапах полеты были ограничены склонностью топливных элементов к высыханию. DARPA в большей степени заинтересована в "Осе", работающей от аккумуляторов, но другие заинтересованные стороны в оборонном ведомстве США, в частности NRL, проявляют большой интерес к топливным элементам, поэтому DARPA диверсифицирует свои инвестиции. В конечном итоге инженеры AeroVironment планируют оснастить свои MAV автопилотом и цветной видеокамерой.
Французский "Мирадор"
Французы провели работы по схожему направлению, при этом французское агентство по оборонным закупкам (DGA) финансировало демонстрационный полет аппарата Mirador. Это был самолет с фиксированным крылом, длинный и приводимый в движение винтом, работавший на миниатюрных топливных элементах, обеспечивавших ему продолжительность полета около 20 минут. Он был создан французским агентством оборонных аэрокосмических исследований ONERA совместно с Королевской военной академией Брюсселя и предназначен главным образом в качестве платформы для испытаний миниатюрных сенсорных технологий. DGA видит перспективный оперативный БПЛА длиной около 30 см, весом менее 0,8 кг, с продолжительностью полета 15 минут и более, потолком и радиусом действия в один километр (0,6 мили). На данный момент эта концепция представляется исключительно экспериментальной.
Будущие более мелкие МАС
Понятие о БПЛА размером с птицу или даже насекомое не исчезло, но рассматривается как проект для будущего поколения. БПЛА привлекли сообщество энтузиастов и любителей, подобно соревнованиям роботов-бойцов, которые иногда показывают по телевидению, и ежегодно проводятся соревновательные мероприятия. Эти самодельные БПЛА неизбежно демонстрируют находчивость, а не сложность, но вселяют надежду на то, что идея получит распространение. Исследования, проведенные в 2005 году, включали модель, использующую экранный эффект в NPS, DelFly в TUDelft и Вагенингенском университете и т.д. Некоторые также рассматривают возможность использования возвратно-поступательного химического мышцы для приведения в действие машущих крыльев БПЛА, таких как Entomopter, разработанный Робертом С. Микельсоном из некоммерческого исследовательского института Технологического института Джорджии.