Кто такой дрон. Гражданские дроны — модели и области применения
Дрон — это техническое устройство, устойчиво связанное с беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) или беспилотными авиационными системами. Он способен совершать дистанционно управляемые или автоматические полеты (по плану на основе GPS/ ГЛОНАСС). В ходе полета выполняется ряд полезных действий: фотографирование различных участков или объектов, сбор параметров состояния воздушных масс на высоте, анализ ситуации на местности, доставка грузов до определённого места, поисковые работы, просто любителями для получения качественных фото/ видеоматериалов и в развлекательных целях (гонки на квадрокоптерах).
Могут иметь самую разную технологическую конструкцию. Они оснащаются не только винтовыми двигателями, но и турбинами различных типов. Делятся на постоянно управляемые и только передающие сигналы. В общем производстве в настоящее время лидируют гражданские аппараты по численности и военные по значимости. Тогда как недавно они использовались исключительно военными.
История создания и производства дронов
Принято считать, что появление электричества и радио стали катализатором для создания удаленно управляемых аппаратов. Такую технологию использовали австрийцы в 1849 году, управляя с помощью проводов воздушными шарами. Позже говорилось о попытках использования технологии для управления диражблем. Но только в 1899 году Никола Тесла смог представить судно на радиоуправлении.
История создания беспилотных летательных аппаратов уходит в период Первой мировой войны. Уже тогда люди попытались делать летающие торпеды. Однако проекты не дошли не только до массовой реализации, но не вышли за уровень построения концепций и расчетов. Какие-то прототипы пытались испытывать в Германии, Британии и США, но успехом они не увенчались. Наработки же легли в основы создания крылатых ракет, которые активно использовала армия Германии во время Второй мировой войны. Тогда же были восстановлены и попытки создания крылатых торпед. В период между войнами БПЛА использовали в основном в качестве мишеней.
Какое-то относительно стабильное применение беспилотников можно отнести только к концу 60-ых и началу 70-ых годов 20 века. В этот период в СССР был создан беспилотный разведчик Ла-17Р, сверхзвуковая крылатая ракета Ту-121, ставшая базовой при разработке реактивных разведчиков Ту-123 «Ястреб», Ту-141 «Стриж» и Ту-143 «Рейс». По различным данным, модификация «Рейс» используется и сейчас, уже в виде усовершенствованного и современного Ту-300.
Программы использования беспилотной авиацией в США были несколько более обширными. Кроме разведовательных целей беспилотники играли ещё и роль доставщиков глубоководных мин, нужных для борьбы с подводными лодками. Такая миссия была возложена на боевой, управляемый по радио, вертолёт QH-50 DASH. Но основной целью всё же оставался сбор данных о состоянии противника. Так, во время войны во Вьетнаме беспилотники армии США совершили 3435 вылетов. Основной их задачей была воздушная разведка.
Другой страной, которая исторические активно развивала собственные программы применения беспилотной авиации является Израиль. БПЛА применялись ею в ходе войны с Египтом, коалицией арабских стран и Ливаном. Во время боевых действий, относящихся к конфликту с Сирией с помощью БПЛА были установлены места нахождения радарных станций, после чего они были подавлены ракетными ударами.
Виды беспилотных летательных аппаратов
90-ые годы были отмечены повсеместным внедрением новых систем связи и навигации, в частности GPS. Это стало основой для появления БПЛА нового типа, управление и получение данных с которых существенно упростились. В результате их создание вышло за рамки военных проектов и сформировался молодой гражданский рынок этих летательных аппаратов. Эксперты регулярно прогнозируют небывалый рост, но время показывает, что некоторые пророчества оказываются всё же слишком оптимистичными. Тем не менее, в 2016 году только в США было продано 2,8 млн гражданских моделей, а общий оборот в отрасли составил 953 млн долларов.
Активное дроностроение и внедрение их в гражданскую среду, привели к росту вариантов их использования:
Российская подводная модель «Статус-6»
Боевое нападение в Хмеймим
В ночь на 6-е января 2018 года БПЛА атаковали российские подразделения в Сирии, так впервые было зафиксировано первое боевое применение стаи беспилотников. От экспериментов к практике перешли суровые сирийские оппозиционеры, в качестве мишеней выбравшие российскую авиабазу Хмеймим и пункт обеспечения ВМФ в Тартусе. Группа из 13-ти штук вполне подошла для тренировки РЭБ и зенитчиков. 7 штук было сбито комплексом «Панцирь-С1», а оставшиеся 6 — посажены. При контакте с землёй 3 БПЛА взорвались. Изучение оставшихся показало, что запуск был произведён из зоны деэскалации «Идлиб». Для этого беспилотникам пришлось преодолеть более 50-ти километров.
На наиболее популярном из опубликованных фото, стоящий на столе беспилотник террористов действительно выглядит как кустарная модель. Но обращает на себя внимание несколько моментов: возможности батареи и удаленность управления (напомним о расстоянии в 50км до атаки), вес полезной нагрузки (на фото ниже можно увидеть количество бомб на каждом крыле) и массовость использования. Сегодня любая кустарная мастерская в состоянии наладить мелкосерийный выпуск беспилотников и силами небольшого инженерного коллектива превратить их в серьёзную проблему. Поэтому столь активно обсуждаются и продолжается .
Шоу на Олимпийских играх в Южной Корее
В Южной Корее прошла церемония открытия Олимпиады, в которой приняли участие знаменитые квадрокоптеры Shooting Star от Intel в количестве 1218 штук и установили новый мировой рекорд, ранее принадлежавший китайскому Ehang, более известному своим такси Ehang 184. История этого рекорда довольно драматична. Команда Intel с приличествующим масштабу события освещением наращивала свою беспилотную группировку, по сотне-другой увеличивая количество летающих и светящихся квадрокоптеров, пока не была достигнута внушительная цифра в 500 штук. И тут из ниоткуда появились эти китайцы и, как уверенные в себе игроки, удвоили: во время прошлогоднего китайского Нового Года запустили сразу 1000 моделей Ehang Ghost 2.0. Следующий рекорд был по-тихому установлен ими же в первой половине декабря 2017 и составил 1180 штук, прошло два месяца и бравые парни под командой не менее бравой девушки установили .
Что нас ждет в мире БПЛА?
Многие эксперты считают, что у такого вида авиации большое будущее. Главное - использовать их правильно, в режиме не выходящим за рамки законодательства своей страны. Большой спрос на любительские модели поставил под угрозу раскрытия всех секретных военных объектов. Данная проблема подтолкнула к активному обсуждению мер безопасности и созданию бесполетных зон «NO FLY», закрепленных законодательством страны, а также обязательной регистрации устройств весом от 250 грамм до 30 кг в РФ.
На ведущих ролях в создании новых моделей останутся все те же: Россия, Израиль, США и Китай (где создается 85% рынка любительских моделей). Есть несколько интересных особенностей, которые могу лечь в основу индустрии БПЛА в новом 2018 году.
- Управление целой флотилией беспилотников (продемонстрирована боевиками в Сирии) - под управлением флотилией мы имеем в виду управление несколькими коптерами с одного пульта без опасения, что они столкнутся. Каждый коптер в группе будет знать свою позицию и ни при каких обстоятельствах не помешает другим. Рискнем утверждать, что это станет следующим серьезным шагом в развитии индустрии, который удивит пилотов-любителей, а профессионалам откроет безграничные возможности. В этом нет никакого сомнения.
- Станции автоматической подзарядки - больше пригодятся профессионалам, а не любителям. Сама мысль о полностью автоматических коптерах, которые перевозят грузы и сами заряжаются, грандиозна. Последнее время о системах автоматической подзарядки много говорят. Проведенные тесты показали многообещающие результаты. Похоже, появление станций автоматической подзарядки – только вопрос времени.
- Продумывание защиты каналов связи — сейчас сигнал GPS можно глушить, перехватить или подменить
- Увеличения количества компаний, занимающихся созданием оружия для борьбы с БПЛА
Беспилотные летательные аппараты в настоящее время являются одной из главных ударных сил армии США в борьбе с террористическими организациями в различных уголках мира. Однако с течением времени летающие дроны, управляемые на расстоянии, находят не только военное применение, но и начинают использоваться сугубо в гражданских целях. Этому способствует стремительное развитие технологий, благодаря чему беспилотные летательные аппараты становятся более доступными и удобными в эксплуатации. В ближайшие годы область применения дронов может существенно расшириться – от спасательных служб и фотожурналистики до курьерской доставки.
Что такое дроны
Как известно, дроны – это беспилотные летательные аппараты, управление которыми осуществляется дистанционно с земли. По этой причине их можно классифицировать не как воздушную технику, а как дистанционно управляемых роботов. Дроны в том или ином виде впервые поднялись в воздух еще в середине прошлого столетия. С той поры их главным предназначением стали военные задачи – в первую очередь, фоторазведка, а также отвлечение внимания от настоящих истребителей. Впоследствии они стали ударными летательными аппаратами, которые военные начали применять для нанесения воздушных ударов по конкретным целям.
Но сегодня многие коммерческие компании рассматривают дроны в качестве прекрасного инструмента для решения различных задач в гражданской сфере. Такие беспилотные летательные аппараты могут, например, помочь определить ситуацию на дороге, сообщить о тех местах, где образуются пробки. Они незаменимы для ведения метеорологических наблюдений, для пограничной службы или полицейских.
Модель AR.Drone 2.0
На рынке уже появляются первые серьезные образцы гражданских дронов, доступных для широкого круга потребителей. Пока, впрочем, они воспринимаются скорее, как дорогая игрушка. Например, большой популярностью пользуется дрон AR.Drone 2.0, заключенный в металлический каркас, на котором установлены четыре пропеллера и аккумуляторная батарея. Он оснащен малошумными двигателями, которые обеспечивают вращение пропеллеров со скоростью 28500 оборотов в минуту. Встроенные влагозащищенные контроллеры позволяют этому дрону летать даже в непогоду.
Ключевым элементом аппарата AR.Drone 2.0 является фото- и видеокамера с широкоугольным объективом, позволяющая сохранять видео HD 720p. Внизу корпуса дрона также предусмотрена вторая камера, с помощью которой за счет оценки смещения изображения анализируется скорость полета аппарата. За перемещение дрона в воздухе отвечают трехосные гироскоп и акселерометр.
Кроме того, модель AR.Drone 2.0 оборудована ультразвуковыми датчиками и барометрическим высотомером для обеспечения высокой точности полета. Управление же летательным аппаратом осуществляется с помощью мобильного гаджета через Wi-Fi. Разумеется, предварительно на смартфон или планшет потребуется установить специальное приложение.
Стоит такой гражданский дрон порядка 400 евро. К нему можно приобрести дополнительный аксессуар Flight Recorder, благодаря которому аппарат сможет двигаться в пространстве по предварительно установленному маршруту.
Производитель не ограничивает область применения гражданского дрона AR.Drone 2.0 . Это может быть развлечение, способ сделать интересные фотографии объектов с необычным ракурсом. Но также дрон может потребоваться и в работе для осуществления наблюдения и видеозаписи с воздуха. Кстати, одно из наиболее перспективных направлений применения гражданских дронов – это как раз журналистика и фотография.
Фотожурналистика — модель Phantom 2 Vision+
Phantom 2 Vision+
В журналистике беспилотные летательные аппараты начали применяться с 2011 года. Например, с помощью дронов, парящих в воздухе и снимающих большие площади, журналисты освещали события протестных выступлений в столице Таиланда в 2013 году. Съемка с воздуха, безусловно, позволяет получить гораздо больше полезной информации, чем с «наземных» фотоснимков.
При этом для управления дроном требуется команда всего из двух человек – один контролирует перемещение аппарата в пространстве, а другой – осуществляет съемку. Примером успешного гражданского дрона, который можно использовать в фотожурналистике, следует назвать модель Phantom 2 Vision+.
Phantom 2 Vision+ — это управляемый дистанционно летательный аппарат, с помощью которого можно получить завораживающие фотографии и видеоматериалы. Выглядит устройство как маленький вертолет. Чтобы снимки получились качественными, а видео плавным, здесь используется трех — осевая система стабилизации.
Управлять устройством можно с помощью пульта с усиливающим сигнал модулем, связь обеспечивается посредством Wi-Fi. Управление осуществляется на расстоянии до 400 метров. При этом скорость передвижения летательного аппарата достигает 15 метров в секунду. Встроенная система GPS позволяет отслеживать, на какой высоте находится дрон в данный момент.
Пульт управления можно подсоединить к планшету или смартфону, чтобы с помощью специального приложения в режиме реального времени просматривать снимаемую картинку. Пользоваться таким дроном очень удобно, с ним не составит труда сделать качественные и интересные фотографии с воздуха даже малоискушенному в фотографии человеку. На одной зарядке аппарат способен пролетать около 25 минут.
Дрон Phantom 2 Vision+ оснащен камерой с 14-мегапиксельным сенсором и объективом с углом обзора в 110 градусов. Для любителей фото- и видеосъемки доступно множество настроек камеры, включая компенсацию экспозиции, баланс белого, чувствительность ISO и многое другое.
Разумеется, простой фото- и видеосъемкой с воздуха сфера применения беспилотных летательных аппаратов не ограничивается.
Курьерская доставка
Очень интересной и выгодной с экономической точки зрения областью применения дронов может являться доставка грузов и отправлений. Когда компании или курьерские службы используют обычные средства транспортировки для доставки груза получателю, они сталкиваются со множеством проблем. Это и постоянные пробки в городе, и возрастающие затраты на топливо, и непредсказуемые погодные условия. Если же перевести доставку в воздушное пространство, используя небольшие дроны, эти проблемы решаются сами собой.
Именно поэтому многие компании серьезно присматриваются к использованию гражданских дронов для осуществления доставки. Например, австралийская компания Zookal уже располагает двумя беспилотниками, с помощью которых планируется организовать доставку книг по воздуху в мегаполисе.
Пока, правда, это только стартап, и требуется получить разрешение на осуществление подобных полетов. Разработчики предполагают, что саму доставку печатной продукции можно будет контролировать с помощью отдельной программы для Android. Воспользовавшись им, заказчик просто оставляет заявку, отслеживает местоположение летательного аппарата и нажимает кнопку сброса груза, когда дрон оказывается в нужной точке.
Более реальным кажется проект Интернет-магазина Amazon, рассчитывающего на соответствующее разрешение от управления гражданской авиации США для осуществления доставки посредством дронов Octocopters. Эти летательные аппараты смогут доставлять письма и отправления весом до 2,3 килограмма.
Программа Amazon Prime Air предполагает, что дроны обеспечат доставку заказанных товаров в пределах городской черты в течение 30 минут. Беспилотникам не требуется горючее, они подзаряжаются от электричества и могут доставлять отправления на расстояние до 16 километров от склада. Благодаря встроенному модулю GPS дроны смогут оставлять посылки прямо под дверью заказчика. Новый сервис может значительно улучшить эффективность работы курьерской службы. Впрочем, на реализацию подобного сервиса может уйти несколько лет, ведь сначала потребуется получить официальное разрешение от властей США на использование дронов в гражданских целях.
Медицина и спасательные службы
Высокая скорость, с которой беспилотники могут прибыть в заданную точку вне зависимости от погодных или дорожных условий, делает их отличными аппаратами для использования в медицинских и спасательных целях. В частности, беспилотники Ambulance Drone и Defikopter уже применяются для срочной доставки дефибрилляторов с целью оказания помощи тем, кто срочно в ней нуждается.
Дроны Defikopter планируется задействовать в тех случаях, когда трудно рассчитывать на оперативное прибытие врачей. Предполагается, что пациенты смогут вызывать такой беспилотник, пользуясь специальным приложением на мобильных устройствах. Данную систему оказания срочной медицинской помощи планируется запустить в ближайшие годы по всей территории Германии.
А беспилотные аппараты Ryptide хотят использовать с целью доставки спасательных кругов для тонущих людей. Когда этот дрон прилетает в зону чрезвычайного происшествия, то оператор, пользуясь кнопкой на пульте ДУ, сбрасывает круг в воду. После того как круг упал на воду, активируется система с картриджем углекислого газа, вследствие чего спасательный круг надувается буквально за несколько секунд. Дрон Ryptide может использоваться не только в теплое время года, но и зимой для спасения людей, которые провалились под лед.
Проблемы использования дронов в гражданских целях
Сегодня дроны могут использоваться в качестве навигационных аппаратов, либо роботов-охранников. В Великобритании уже десятки беспилотников осуществляют аэрофотосъемку в коммерческих целях и проводят воздушные инспекции. Дроны могут найти применение даже в сельском хозяйстве, чтобы фермеры могли выборочно опрыскивать растения или следить за своими угодьями.
Тем не менее, есть существенные препятствия на пути широкого распространения подобных аппаратов в гражданской сфере. Благодаря встроенным системам стабилизации дроны научились записывать качественное, плавное видео и летать в пространстве согласно установленному маршруту, строго на заданной высоте. Однако по-прежнему главной проблемой является то, как предотвратить столкновения небольших летающих аппаратов, находящихся в полете, с людьми, здания и сооружениями. Особенно эта проблема актуальна для городской черты.
Те дроны, которые используются в военных целях, обычно обладают специальными радарами и приемопередатчиками, что усложняет конструкцию аппарата, делает его более крупным и тяжелым. Летают такие беспилотники вдали от городских зон под полным контролем военных. В случае же с гражданскими дронами ситуация несколько иная. Они летают близко к поверхности земли, то есть там, где много препятствий. Операторы не всегда могут управлять аппаратом, ведь видео картинка из-за помех и препятствий может пропадать или просто ее качество будет сильно ухудшаться.
Поэтому главным препятствием на пути применения дронов в гражданских целях является проблема безопасности и необходимости разработки специальной системы предотвращения столкновений. Беспилотные летательные аппараты в ближайшем будущем должны научиться определять все, что их окружает, чтобы избежать контакта с людьми, животными и сооружениями.
Пока такая система не разработана, государственные службы не дают разрешения на организацию полетов дронов через густонаселенные территории и городские кварталы. Например, в США использование беспилотников одобрено только для полиции и специальных служб. Коммерческие же проекты пока выстроились в очередь за получением необходимой лицензии.
Ганноверская земельная мера 3/4 морга = 432 кв. саженям. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910 … Словарь иностранных слов русского языка
Дрон - Анд. Дрон Андрей имя Дрон мужское имя ДРОН дифрактометр рентгеновский общего назначения в маркировке … Словарь сокращений и аббревиатур
дрон - беспилотный летательный аппарат … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого
Дрон: Дрон название птицы ворона в Курской,Белгородской и Воронежской областях. Устаревшее. Дрон беспилотный летательный аппарат военного назначения. Дрон (река) река в Германии, протекает по земле Рейнланд Пфальц. ДРОН серия… … Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Дрон (значения). Дрон нем. Dhron … Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Дрон (значения). эпизод сериала Звёздный путь: Вояджер «Дрон» «Drone» Номер эпизода 96 Код эпизода 502 Премьера 21 октября 1998 Сценаристы … Википедия
дронґаль - високий ростом (на хлопців) … Лемківський Словничок
Обтер сюр Дрон фр. Aubeterre sur Dronne кантон Франции (АЕ 3 го уровня) … Википедия
Кляйне Дрон нем. Kleine Dhron … Википедия
гідронімічний - прикметник … Орфографічний словник української мови
Книги
- Мир пяти Стихий Легкая игристая фантазия с эксцентричными нотками , Дрон Д.. Новинка 2017 г. Книга написана в жанре романтического, мистического фэнтези и состоит из семи новелл. Все…
- Дрон , Олег Донской. Научно-фантастическая книга, действие которой разворачивается в Древней Руси, в 40-60-х годах 20 века и в… электронная книга
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА, реже БЛА; в разговорной речи также «беспилотник» или «дрон» , от англ. drone - трутень) - летательный аппарат без экипажа на борту . БПЛА могут обладать разной степенью автономности - от управляемых дистанционно до полностью автоматических, а также различаться по конструкции, назначению и множеству других параметров. Управление БПЛА может осуществляться эпизодической подачей команд или непрерывно - в последнем случае БПЛА называют дистанционно-пилотируемым летательным аппаратом (ДПЛА) . Основным преимуществом БПЛА/ДПЛА является существенно меньшая стоимость их создания и эксплуатации (при условии равной эффективности выполнения поставленных задач) - по экспертным оценкам боевые БПЛА верхнего диапазона сложности стоят приблизительно $6 млн долл. США, в то время как стоимость сопоставимого пилотируемого истребителя составляет около 100 миллионов долларов . Недостатком БПЛА является уязвимость систем дистанционного управления, что особенно важно для БПЛА военного назначения .
Энциклопедичный YouTube
1 / 1
✪ Беспилотные летательные аппараты (рассказывает Владимир Михеев и др.)
Субтитры
Определение
Согласно Правилам использования воздушного пространства Российской федерации, БПЛА определяется как «летательный аппарат, выполняющий полет без пилота (экипажа) на борту и управляемый в полете автоматически, оператором с пункта управления или сочетанием указанных способов» . Министерство обороны США использует схожее определение, где единственным признаком БПЛА является отсутствие пилота .
Беспилотная авиационная система
Вместо термина «БПЛА» может использоваться более широкое определение «Беспилотная авиационная система» . БПАС включает в себя:
- собственно БПЛА
- пункт управления (пульт оператора, приёмопередающая аппаратура)
- систему связи с БПЛА (это может быть прямая радиосвязь или спутниковая связь)
- дополнительное оборудование, необходимое для перевозки или обслуживания БПЛА
Классификация
- управляемые автоматически
- управляемые оператором с пункта управления (ДПЛА)
- гибридные
По максимальной взлётной массе:
Министерство обороны США разделяет БПЛА на пять групп по оперативным параметрам :
Группа | Масса , кг | Рабочая высота, | Скорость (узлов) | Пример |
---|---|---|---|---|
I | 0-9 | < 360 | 100 | RQ-11 Raven |
II | 9-25 | < 1050 | < 250 | ScanEagle |
III | < 600 | < 5400 | RQ-7 Shadow | |
IV | > 600 | любая | MQ-1 Predator | |
V | > 5400 | RQ-4 Global Hawk |
Первая мировая война
Во время Первой мировой войны все страны-участницы активно экспериментировали с беспилотной авиацией. В ноябре 1914 года Военное министерство Германии поручило Комиссии по транспортным технологиям (нем. Verkehrstechnische Prüfungs-Kommission ) разработать систему дистанционного управления, которая могла бы устанавливаться как на корабли, так и на самолёты. Проект возглавил Макс Виен, профессор Йенского университета , а основным поставщиком технологий стала компания «Siemens & Halske ». Менее чем за год испытаний Виену удалось разработать технологию, годную для практического применения на флоте, но «недостаточно надёжную в условиях радиоэлектронного противодействия », а также «недостаточно точную для авиационного бомбометания». «Siemens & Halske» продолжила авиационные эксперименты и в 1915-1918 годах произвела более 100 дистанционно управляемых по проводам планёров , которые запускались как с земли, так и с дирижаблей , и могли нести торпедную или бомбовую нагрузку до 1000 кг. Позже наработки «Siemens & Halske» были применены компанией «Mannesmann-MULAG» в радиоуправляемом бомбардировщике проекта «Летучая мышь» (нем. Fledermaus ) . Этот многоразовый БПЛА имел радиус действия до 200 км и мог нести нагрузку до 150 кг. Управление полётом и сбросом бомб производилось с земли и аппарат мог быть возвращён к точке старта, после чего должен был приземлиться с помощью парашюта .
В итоге ни США, ни Германия, ни другие страны в боевых действиях Первой мировой БПЛА не применяли, но идеи, заложенные в те годы, позже нашли применение в крылатых ракетах .
Межвоенный период
Окончание Первой мировой войны не остановило разработку беспилотных самолётов. Стремительное развитие радио и авиации положительным образом сказалось на успехе экспериментов с первыми БПЛА. В сентябре 1924 года гидросамолёт Curtiss F-5L совершил первый целиком радиоуправляемые полёт, включавший взлёт, маневрирование и посадку на воду.
Одновременно с тем к середине 1920-х годов стало ясно, что боевая авиация может представлять серьёзную угрозу для военно-морского флота. Для отработки навыков отражения нападения с воздуха, флоту понадобились дистанционно управляемые мишени, что дало дополнительный импульс программам разработки беспилотников. В 1933 году в Великобритании разработан первый БПЛА-мишень многократного использования «Queen Bee ». Первые образцы были созданы на базе трёх отреставрированных бипланов Fairy Queen, дистанционно управляемых с судна по радио. Два из них потерпели аварию, а третий совершил успешный полёт, сделав Великобританию первой страной, извлёкшей пользу из БПЛА .
В 1936 году капитан третьего ранга Делмар Фарни, возглавлявший проект радиоуправляемой авиации ВМФ США в своём отчёте впервые употребил слово «дрон», в дальнейшем закрепившееся в качестве альтернативы термину «БПЛА». Под руководством Фарни ВМФ США впервые использовал беспилотную летающую мишень на учениях в 1938 году и вернулся к забытым после Первой мировой проектам «авиационных торпед». В начале 1938 года флот вёл переговоры с «Американской радиокорпорацией » об использовании телевизионного оборудования для дистанционного управления самолётами. В 1939 году учения, проведённые ВМФ США у берегов Кубы , показали высокую эффективность авиации, поэтому флот заключил с компанией «Radioplane» контракт на разработку большого количества БПЛА для использования в качестве мишеней на учениях. С 1941 по 1945 годы компания произвела более 3800 БПЛА «Radioplane OQ-2 », и в 1952 году была поглощена корпорацией Northrop .
Вторая мировая война
Кроме массового производства БПЛА-мишеней Radioplane OQ-2 для тренировки лётчиков и зенитчиков, ВМФ США активно разрабатывал боевые БПЛА одноразового использования («авиационные торпеды»). В 1942 году модели Fletcher BG-1 и BG-2 успешно атаковали двигавшиеся со скоростью 7-8 узлов учебные водные цели, были произведены успешные тренировочные сбросы торпед и глубинных бомб с помощью телевизионного наведения. В результате флот заказал производство 500 БПЛА и 170 самолётов-носителей . Чтобы не создавать дополнительную нагрузку на авиационную отрасль, было принято решение конвертировать в БПЛА снятые с вооружения Douglas TBD Devastator .
Одновременно с тем по заказу флота был разработан Interstate TDR-1 , способный нести торпеду или 2000-фунтовую бомбу. Первой успешной миссией TDR-1 стала атака на японское торговое судно «Yamazuki Maru» 30 июля 1944 года - на тот момент корабль уже два года сидел на мели на Соломоновых островах , но был вооружён зенитной артиллерией. Всего с 1942 по 1945 год было произведено 195 таких беспилотников .
В духе привычного отсутствия координации между армией и флотом, в это же время армия США занималась операцией «Афродита», в рамках которой 17 отслуживших своё бомбардировщиков B-17 должны были быть переоборудованы в радиоуправляемые БПЛА, начинены взрывчаткой и использованы для уничтожения заводов, производивших ракеты «Фау-1 » и «Фау-2 ». С самолётов было снято всё лишнее оборудование (пулемёты, бомбовые подвесы, сидения), что позволило загрузить в каждый 18 000 фунтов взрывчатки - вдвое больше нормальной бомбовой загрузки. Поскольку радиоуправление не позволяло самолёту безопасно взлететь, взлёт осуществляла команда добровольцев - пилот и бортинженер. После взлёта и набора высоты, экипаж приводил в готовность взрыватели, включал систему радиоуправления и выбрасывался с парашютами. Дальнейшее управление полётом осуществлялось с борта сопровождающего самолёта через радио- и телесвязь. Из семнадцати БПЛА долететь до цели, взорваться и нанести значительный ущерб удалось только одному, программа была свёрнута .
Помимо этого, в годы войны в США был создан целый ряд управляемых авиабомб, включая самонаводящуюся планирующую бомбу ASM-N-2 Bat - первое в мире оружие схемы «выстрелил-и-забыл ». После войны усилия в разработке беспилотных летательных аппаратов в США временно сместились в сторону создания управляемых ракет и авиабомб, лишь в 1960-х вернувшись к идее неударных БПЛА .
Холодная война
В 1960 году над территорией СССР был сбит американский самолёт-разведчик U-2 , а его пилот попал в плен. Политические последствия этого инцидента, а также перехват дальнего разведчика RB-47 у границ Советского союза и потери U-2 во время Карибского кризиса заставили руководство США обратить дополнительное внимание на разработку БПЛА-разведчиков и программа по конверсии мишеней Firebee была возобновлена. Её результатом стало появление беспилотных разведчиков Ryan Model 147A Fire Fly и Ryan Model 147B LIghtning Bug, производившихся в разных модификациях вплоть до начала XXI века .
Аналогичным образом в СССР на базе летающей мишени Ла-17 КБ Лавочкина был создан беспилотный разведчик Ла-17Р , совершивший свой первый полёт в 1963 году, но популярности не снискавший. 23 сентября 1957 года КБ Туполева получило госзаказ на разработку мобильной ядерной сверхзвуковой крылатой ракеты среднего радиуса действия. Первый запуск модели Ту-121 был осуществлён 25 августа 1960 года , но программа была закрыта в пользу баллистических ракет КБ Королёва . Созданная же конструкция нашла применение в качестве мишени, а также при создании реактивных беспилотных самолётов-разведчиков Ту-123 «Ястреб» , Ту-141 «Стриж» и Ту-143 «Рейс» . В отличие от Ryan Model 147, запускавшейся с воздушного старта , БПЛА Туполева могли взлетать с мобильных наземных комплексов. В 1970-е - 1980-е годы только Ту-143 было выпущено около 950 единиц. Дальнейшим развитием «Рейса» стали Ту-243 в 1980-х и Ту-300 в 2000-х годах.
Другой значительной угрозой Холодной войны для США стали советские стратегические подводные лодки . Для борьбы с ними был разработан первый вертолёт-БПЛА Gyrodyne QH-50 DASH , вооружённый торпедами Mark 44 или 325-фунтовыми глубинными бомбами Mark 17. Небольшие размеры аппарата позволяли оснащать им малые корабли, которые в противном случае остались бы без воздушной противолодочной обороны. В период с 1959 до снятия QH-50 с вооружения в 1969 году было построено более 800 единиц этого БПЛА .
Беспилотные летательные аппараты на Ближнем Востоке были применены Израилем во время Войны на истощение (1967-1970), затем Войны Судного дня в 1973 году и позже во время боевых действий в долине Бекаа (1982). Они использовались для наблюдения и разведки, а также в качестве ложных целей. Израильский БПЛА IAI Scout и малоразмерные ДПЛА Mastiff провели разведку и наблюдение сирийских аэродромов, позиций ЗРК и передвижений войск. По информации, получаемой с помощью БПЛА, отвлекающая группа израильской авиации перед ударом главных сил вызвала включение радиолокационных станций сирийских ЗРК, по которым был нанесён удар с помощью самонаводящихся противорадиолокационных ракет , а те средства, которые не были уничтожены, были подавлены помехами. Успех израильской авиации был впечатляющим - Сирия потеряла 18 батарей ЗРК и 86 самолётов. Успешность применения БПЛА заинтересовала Пентагон и привела к совместной американо-израильской разработке системы RQ-2 Pioneer .
1990-2010
Развитие систем связи и навигации, в первую очередь системы глобального позиционирования (GPS) на рубеже 1990-х годов (война в Персидском заливе стала первым конфликтом, в котором широко использовался GPS) вывели БПЛА на новый уровень популярности. БПЛА успешно применялись обеими сторонами, прежде всего как платформы наблюдения, разведки и целеуказания .
В 1992 году израильский БПЛА был впервые использован как боевое средство для целеуказания при операции по ликвидации в южном Ливане лидера террористической организации Хезболла Аббаса аль-Мусави . БПЛА выследил колонну, в которой ехал Мусави и пометил его автомобиль лазерным маркером, по которому была выпущена ракета со штурмового вертолета.
В дальнейшем БПЛА успешно использовались и в операциях по поддержанию мира силами ООН в бывшей Югославии , в конфликте в Косово (1999), в Афганистане (2001) и Ираке (2003), выполняя миссии, которые на военном жаргоне обозначались как 3D (англ. dull, dirty, dangerous ) - «скучные, грязные, опасные». Развитие технологий, накопление боевого опыта и изменения в отношении высшего командования стран НАТО к применению дронов в боевых действиях постепенно выдвинули БПЛА на передний край войны: из разведчиков и наводчиков они превратились в самостоятельную ударную силу .
В России до 2008 года внимания разработке и внедрению БПЛА уделялось мало. В 2007 году ОКБ «МиГ» и «Климов » представили ударный стелс -беспилотник «Скат », по позже проект был закрыт . В ОКБ Туполева велись также работы по Ту-300 , модернизации комплекса Ту-243 , но на вооружение этот беспилотник поставлен не был.
Современное состояние
США
Основным вектором развития БПЛА в начале XXI века стало повышение автономности. Совместный проект ВВС и ВМФ США «Общая беспилотная ударная авиационная система» (англ. Joint Unmanned Combat Air Systems ) должен был разработать не только малозаметный БПЛА, но и методы самостоятельной координации БПЛА на поле боя, принятия ими тактических решений на основе поставленных боевых задач .
В 2011 году первый полёт совершил БПЛА X-47B , обладающий высокой степенью автономности и умеющий приземляться в полностью автоматическом режиме, в том числе на палубу авианосца. В апреле 2015 года X-47B произвёл первую в истории процедуру дозаправки в воздухе полностью в автоматическом режиме .
Россия
В 2010 году в Санкт-Петербурге был выпущен БПЛА малой дальности «Орлан-10» (масса 18 кг). Отработав на ряде масштабных учений, включая «Кавказ-2012», «Орлан-10» получил высокую оценку руководства Сухопутных войск и ВДВ . Комплекс был принят на вооружение российской армии в конце 2012 года, всего произведено и поставлено в войска более 200 аппаратов .
Израиль
Израиль является лидером технологических разработок в области БПЛА и одним из крупнейших производителей наряду с США, Китаем и Канадой. В период с 1985 по 2014 год 60,7 % всех экспортированных беспилотных самолетов в мире были произведены в Израиле. На втором месте - США, поставившие 23,9 % всех беспилотников, экспортированных за этот период. На третьем месте - Канада (6,4 %) .
На вооружении эскадрилий БПЛА в составе ВВС Армии обороны Израиля находится полный спектр БПЛА - от легких тактических разведчиков и наблюдателей до самого тяжелого в мире БПЛА Эйтан и полного спектра назначений - наблюдение, разведка, целеуказание, координация действий наземных частей, штурмовые ударные БПЛА и т. д.
Крупными производителями БПЛА в Израиле являются «Israel Aerospace Industries », «Elbit Systems » и «Rafael ».
Китай
Гражданский рынок
Гражданские БПЛА начали лавинообразно набирать популярность в начале 2010-х годов. В 2010 году Федеральное управление гражданской авиации США (ФАА) ошибочно предполагало, что к 2020 году в мирных целях будут использоваться порядка 15 000 дронов. В аналогичном прогнозе ФАА в 2016 году эта оценка была повышена до 550 000. В прогнозе компании «Business Insider », выпущенном в 2014 году, рынок гражданских БПЛА в 2020 году оценивался 1 миллиард долларов США, но уже два года спустя эта оценка была повышена до 12 миллиардов долларов .
В Дубаи на международном саммите «World Government Summit» была представленная первая модель беспилотного летающего такси. Маленький дрон, в котором может разместиться один пассажир, способен находиться в воздухе около получаса за один полет. Он оборудован четырьмя «ногами», на каждой из них установлено по два маленьких пропеллера. При посадке пассажир указывает пункт назначения на сенсорном экране. Полёт такого такси будет под наблюдением наземного диспетчерского центра. Скорее всего уже в июле такой сервис заработает на постоянной основе.
Дроны находят применение даже в зоопарке. Так, в китайской провинции Хэйлунцзян амурские тигры набрали лишний вес и совсем разленились. Это может стать для животных настоящей проблемой, ведь у них нарушается обмен веществ и снижается иммунитет. Именно поэтому необходимо было заставить их двигаться. В качестве тренера (и стимула для занятий) над вольером с полосатыми хищниками запустили дрон, за которым тигры с удовольствием охотятся, что помогает им прийти в хорошую физическую форму.
Кроме того, на данный момент развивается такое направление использование БПЛА, как т. н. «Дрон-рейсинг», то есть гонки на самосборных гражданских беспилотниках мультироторного типа, чаще всего - квадрокоптерах, в основном - малых, длиной диагонали между противоположными моторами до 25 см, мощности которых позволяют им разгоняться до 150 км/ч. Эти гонки заключаются в прохождении определенной трехмерной трассы, образованной ландшафтом и искусственными препятствиями (например, воротами), на время или на скорость, соревнуясь с другими участниками. Проводятся мировые чемпионаты между лучшими пилотами. Активно развивается в России.
Конструкция
Пилотируемые и беспилотные летательные аппараты имеют сходную (в общем) конструкцию, за исключением кабины и систем жизнеобеспечения и кондиционирования воздуха .
Фюзеляж
Программное обеспечение
Для управления БПЛА используются различные системы расчетов в режиме реального времени.
Технические недостатки
Для стойкости к противодействию дрон обязан так или иначе иметь стойкость, сопоставимую с полноценными комплексами, что так или иначе повышает стоимость дрона и резко повышает риск массового уничтожения дронов минимальными средствами. Дрон зачастую ещё более тихоходен, маломанёвренен и зависим от помех, чем крылатая ракета. Одним из примеров боевого применения дронов является прицельный огонь самодельными устройствами на базе гражданских минидронов по танкам Абрамс при штурме Мосула, который успешен как таковой, напротив, средства противодействия, например, радиоподавление канала управления, могли полностью отключить дроны любого технического уровня. Всегда споры о технических недостатках дронов лишены сути - на практике противодействуют друг другу не равные соперники.
См. также
на Викискладе | |
Беспилотный летательный аппарат в Викиновостях |
Примечания
- Что такое дрон? (неопр.) . dronomania.ru .
- Авиация: Энциклопедия / Гл. ред. Г. П. Свищёв. - М. : Большая Российская энциклопедия, 1994. - С. 108. - 736 с. - ISBN 5-85270-086-X .
- Сэмюэл Грингард. Интернет вещей: Будущее уже здесь = The Internet of Things. - М. : Альпина Паблишер , 2016. - 188 с. - ISBN 978-5-9614-5853-4 .
- Rajesh Kumar. Tactical Reconnaissance: Uavs Versus Manned Aircraft // The Pennsylvania State University. - 1997. - № AU/ACSC/0349/97-03. - копия на сайте PennState
- Авиация: Энциклопедия / Гл. ред. Г. П. Свищёв. - М. : Большая Российская энциклопедия, 1994. - С. 220. - 736 с. - ISBN 5-85270-086-X .
- Краш тест дрона (неопр.) . drone2.ru .
- Постановление Правительства РФ от 11.03.2010 N 138 (ред. от 12.07.2016) «Об утверждении Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации »
- Joint Publication 3-30 - Command and Control of Joint Air Operations - 10.02.2014.
- Cir 328 AN/190 - Циркуляр ИКАО «Unmanned Aircraft Systems (UAS)»
- Reg Austin. UNMANNED AIRCRAFT SYSTEMS UAVS DESIGN, DEVELOPMENT AND DEPLOYMENT. - John Wiley and Sons, 2010. - 365 с. - ISBN 9780470058190 .
- FAA - Unmanned Aircraft Systems - Beyond the Basics
- Department of Defense. “Unmanned Aircraft System Airspace Integration Plan” (PDF) . Дата обращения 2015-08-06 .
Дрон — в технологическом контексте это беспилотный летательный аппарат. Формально дроны известны как беспилотные летательные аппараты (БПЛА/БЛА) или беспилотные авиационные системы (UASes). По существу, беспилотный летающий робот. Беспилотники могут управляться дистанционно, а могут летать автономно с помощью встроенного программного обеспечения (плана полета), работающего в тесной связи с бортовыми сенсорами и системами GPS.
В недавнем прошлом, беспилотные летательные аппараты имели исключительно военное применение, где они первоначально использовались для уничтожения воздушных целей и сбора разведывательной информации. Теперь дроны получили широкое гражданское применение, начиная от поисково-спасательных операций, наблюдения, мониторинга погоды, трафика, тушение пожаров, в личных целях, бизнесе с акцентом на фото и видео съемку, в сельском хозяйстве и даже в службах доставки грузов.
Исторические факты
- Первый беспилотный летательный аппарат был реализован в 1935 году на примере полноразмерного биплана De Havilland DH82B «Queen Bee». На нем был установлен радиоприемник и сервопривод управления, размещенный на заднем сидении. В последствии был использован как живая мишень на учебных стрельбах из зенитных установок с целью подготовки артиллеристов. Всего было построено 380 самолетов De Havilland DH82B «Queen Bee». Термин «беспилотник» зародился благодаря именно этому историческому событию.
- В конце 2012 года, Крис Андерсон, уходит с поста главного редактора журнала «Wired», чтобы посветить себя дронам в компании 3DRobotics Inc. Позднее в стенах этой компании был впервые написан уникальный код универсального полета APM, на базе которого был реализован известный автопилот высокого класса – Pixhawk. На текущий момент компания специализируется в области БПЛА и реализует свои передовые решения в таких сферах как фото и видеосъемка, строительство, коммунальные услуги, телекоммуникационные услуги, а так же в обеспечении общественной безопасности.
- В конце 2013 года, известная публичная компания «Amazon» одна из первых начала использовать коммерческие беспилотники для доставки продаваемой продукции. Позже в 2016 году эту идею поддержали: Политехнический университет Виргинии и Государственный институт совместно с холдингом Alphabet Inc на примере тестового проекта «Wing», целью которого являлось реализовать доставку купленных в интернете товаров либо предметов первой необходимости с помощью дронов.
- Вскоре стало расширяться и дронообразование. Embry-Riddle – Авиационный университет, долгое время являлся учебным полигоном для авиационной промышленности. В настоящее время предлагает бакалавра наук в области беспилотных систем, степень магистра наук в области беспилотных систем, а так же проводит базовые курсы обучения в области беспилотных авиационных систем.
- 2016г. Из отчета BI Intelligence «The drones Report»: «Прибыль от реализации дронов к 2021 году увеличится до $12 млрд. Аналитики BI Intelligence подсчитали, что в 2015 году она уже составляла более $8 млрд».
Дроны получили широкое применение в сфере наблюдения и журналистики, поскольку БПЛА имеют возможность доступа к таким местам, куда человеку добраться невозможно.
Дроны на предприятии
Интеграция беспилотных летательных аппаратов и интернета позволила повсеместно использовать дроны на предприятиях; Дроны работают на наземных сенсорных сетях IoT, помогают сельскохозяйственным компаниям контролировать угодья и зерновые культуры, энергетические компании с помощью дронов обследуют линии электропередач и сопутствующее оборудование.
Дроны и безопасность
Большой спрос на коммерческие и частные беспилотники также вызвал и ряд проблем связанных с безопасностью, касательно последствий при столкновениях и потере контроля. В связи с этим многие страны на законодательном уровне ввели ряд поправок в воздушный кодекс. Появились бесполётные зоны «No fly».
Согласно Российскому законодательству дроны с максимальной взлетной массой от 0.25кг до 30кг подлежат обязательному учету. Предлагается создать базу данных дронов и других БПЛА которым будет присвоено официальное название — «Беспилотные гражданские воздушные суда» (БВС).