Введение

Беспилотный летательный аппарат Boeing A160 Hummingbird (военное обозначение: YMQ 18A) – вертолет беспилотного летательного аппарата (БПЛА). В его конструкции реализовано множество новых технологий, ранее не использовавшихся в вертолетах, что обеспечивает большую продолжительность полета и высоту, чем у любого из существующих вертолетов. Разработка Hummingbird началась в 1998 году для DARPA компанией Frontier Aircraft. С 2003 года армия и военно-морской флот США также участвовали в финансировании проекта. В мае 2004 года компания была приобретена Boeing и интегрирована в Boeing Phantom Works, а затем в группу Advanced Systems компании Boeing Integrated Defense Systems. В 2010 году A160 продолжал проходить лётные испытания, которые уже продемонстрировали повышенную продолжительность полета, большую высоту, расширенную автономность и увеличенную грузоподъемность. Программа ставила амбициозные цели: дальность полета 2500 миль (4023 км), 24-часовую продолжительность полета и высоту 30000 футов (9144 м). Полеты проходили в основном в автономном режиме, когда аппарат самостоятельно принимал решения о способе полета для достижения поставленных задач, не требуя управления в реальном времени. A160 достигал максимальной скорости более 100 км/ч, однако приоритетом были продолжительность полета и высота, а не скорость. Длина самолета от носа до хвоста составляет 35 футов (11 м), а диаметр ротора – 36 футов (11 м). Проект был закрыт армией США в декабре 2012 года.

Беспилотники Maverick и Renegade

Во время первоначальной разработки планера и несущей системы A160 в 1999–2000 годах, компания Frontier Systems одновременно проектировала БПЛА вертикального взлета и посадки (VTOL) Maverick в качестве испытательного стенда для авионики, программного обеспечения и систем управления полетом. Maverick представлял собой сильно модифицированную версию легкого гражданского вертолета Robinson R22. Используя проверенный планер вертолета, инженеры смогли сосредоточиться на разработке систем, которые впоследствии могли быть перенесены на A160. Программа Maverick началась в 1998 году, а первый полет состоялся менее чем через год, в 1999 году. Хотя R22 в исходной конфигурации был двухместным пилотируемым вертолетом, Maverick был примечателен тем, что никогда не использовал "пилота-дублера" (человека-пилота на борту, способного восстановить управление самолетом в случае отказа системы беспилотного управления полетом). Поскольку значительная часть программного обеспечения и авионики была унифицирована между Maverick и A160, Maverick оставался в эксплуатации даже после начала летных испытаний A160. После приобретения Frontier Systems в 2004 году Boeing приостановил большую часть работ по Maverick, однако он продолжал использоваться в качестве учебного средства и для снижения технологических рисков при разработке A160. С момента передачи Maverick под контроль военных, большинство операций с ним не предаются огласке. В марте 2006 года была завершена программа Software Enabled Control, финансируемая Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны (DARPA). При поддержке исследователей из Калифорнийского университета в Беркли, Массачусетского технологического института и Технологического института Джорджии, Boeing разработал вариант платформы БПЛА Maverick, получивший название Renegade. Этот аппарат успешно выполнял различные маневры и следовал по маршрутам без ввода данных оператором в реальном времени.

А160

Программа разработки A160 началась, когда DARPA заключила 30-месячный контракт на демонстрацию технологии с Frontier Systems в Сан-Диего в марте 1998 года, принадлежащей пионеру БПЛА Абе Карему. В июне 1999 года Frontier протестировал систему автономного управления полетом на Maverick A, модифицированном Robinson R22. Этот испытательный образец был потерян в результате крушения в 2000 году, после 215 часов налета. Первый прототип, трехлопастный A160, совершил кратковременное зависание 7 декабря 2001 года и выполнил свой первый полет вперед 29 января 2002 года. Четырехлопастная версия A160 взлетела в ноябре 2002 года с четырехцилиндровым двигателем Subaru, а затем с шестицилиндровым поршневым двигателем. В октябре 2003 года Frontier Systems получила контракт на поставку еще четырех A160. Всего было построено три экземпляра. Первые и третьи были потеряны в авариях. Frontier начала разработку дизельного двигателя KW600 для аппарата, но не завершила ее. Дизельный двигатель мог бы почти удвоить продолжительность полета благодаря сниженному расходу топлива. Frontier Aircraft, а затем Boeing, осуществляли программу A160 в рамках серии контрактов с Агентством перспективных исследовательских проектов (DARPA), армией США и ВМС США, начиная с 2003 года. В сентябре 2003 года DARPA заключила с Frontier контракт на 75 миллионов долларов на проектирование, разработку и испытания четырех A160, используя двухскоростную трансмиссию для оптимизации эффективности на разных скоростях и высотах – технику, известную как "технология ротора с оптимальной скоростью", изобретенную Абе Каремом. Именно благодаря этим особенностям "Колибри" может летать с меньшей мощностью и, следовательно, потреблять меньше топлива, чем сопоставимые обычные вертолеты. 20 сентября 2004 года "Колибри" совершил свой первый полет после передачи программы Boeing в мае предыдущего года. Испытания проводились с авиабазы Southern California Logistics Airport недалеко от Викторвилла, Калифорния. В августе 2005 года "Колибри" совершил полет вокруг Викторвилла на дистанцию 1200 миль со скоростью 60 узлов на высоте 4000 футов – один из самых продолжительных вертолетных полетов в истории. Механическая неисправность привела к крушению вертолета в конце полета, а летные испытания были возобновлены спустя несколько месяцев после завершения расследования. 30 ноября 2005 года аппарат успешно совершил свой первый полет с новым 290 кВт (390 л.с.) 6-цилиндровым бензиновым поршневым двигателем, зависая над аэродромом около получаса. 27 сентября 2007 года он совершил 8-часовой полет с полезной нагрузкой в 1000 фунтов. 12 октября он пролетел 12 часов с полезной нагрузкой в 500 фунтов, имитируя многодатчиковую военную разведывательную миссию. В этом последнем полете было израсходовано менее 60% максимального запаса топлива "Колибри". 10 декабря 2007 года один из прототипов A160T потерпел крушение во время летных испытаний на испытательном полигоне Boeing Advanced Systems в Викторвилле. Расследование Boeing установило, что причиной инцидента стало прекращение обновления данных от датчиков в бортовой компьютер: из-за разрыва обратной связи в системе управления вертолет "вышел из-под контроля и упал на землю почти вертикально". Большая часть вещественных доказательств сгорела в пожаре после крушения. Было выявлено несколько потенциальных причин, которые могли привести к остановке потока обновления программного обеспечения, эти проблемы были устранены, и летные испытания возобновились 26 марта 2008 года. 9 мая 2008 года на полигоне Yuma Proving Ground в Аризоне A160T продемонстрировал способность зависать вне зоны влияния земли (HOGE) на высоте 15 000 футов, выполнив задачу, поставленную DARPA. В том же полете он превзошел эту задачу, повторив зависание HOGE на высоте 20 000 футов. Неделю спустя, начиная с ночи 14 мая, A160T продемонстрировал свою выносливость без дозаправки, совершив 18,7-часовой полет и приземлившись с более чем 90 минутами топлива на борту. Это был признан самым продолжительным полетом любого винтокрылого аппарата без дозаправки, и Международная федерация авиации (FAI) присудила Boeing официальный рекорд выносливости в классе автономно управляемых БПЛА весом от 500 до 2500 кг за этот полет. Ранее, в мае 2004 года, Командование связи и электроники армии США заключило с Syracuse Research Corp контракт на 13,3 миллиона долларов на разработку радиолокационной системы с ультравысокой частотой, проникающей сквозь листву, для обнаружения движущихся целей в реальном времени и синтезированной апертуры для использования на A160. A160T успешно завершил демонстрацию снабжения в начале марта 2010 года. В декабре 2010 года NAVAIR заключила с Boeing контракт на 29,9 миллиона долларов на поставку двух A160T и систем управления. Kaman получила аналогичный контракт на сумму 46 миллионов долларов. NAVAIR выдала приказ о приостановке работ по A160 в декабре 2011 года, перед проведением быстрой оценки. K MAX был выбран вместо A160T для выполнения задачи беспилотного снабжения морской пехотой и был отправлен в Афганистан в 2011 году. 28 июля 2010 года A160T потерпел крушение в Southern California Logistics Airport. Он совершил авторотацию и перевернулся на бок. В августе 2010 года A160T проходил летные испытания в джунглях Белиза для Командования специальных операций США. В испытаниях участвовали два планера для проверки способности радиолокационной системы DARPA FORESTER проникать сквозь джунгли. Испытания были прекращены на неделю раньше, когда один из самолетов потерпел крушение 4 сентября 2010 года на аэродроме Central Farm в Кайо, Белиз, когда Командование специальных операций передавало свои A160 армии в 2011 году. Еще один инцидент, вызванный вибрацией, произошел в Викторвилле 17 апреля 2012 года, повредив датчик ARGUS и самолет.

Отмена армии США

A160 планировалось развернуть в Афганистане с камерой ARGUS IS в июне 2012 года. Однако непосредственно перед развертыванием армия выдала компании Boeing приказ о приостановке работ, поскольку существовала высокая "вероятность дальнейших технических и срывных задержек", а затраты и риски "настолько значительно возросли, что дальнейшее продолжение программы перестало соответствовать интересам государства". Вибрация была одной из возникавших проблем.