Лекция
Беспилотные летательные аппараты представляют собой один из наиболее динамично развивающихся классов авиационной техники, сыгравших значительную роль в эволюции военного и гражданского применения авиации.
Идея использования летательных аппаратов без пилота возникла еще в начале XX века. В годы Первой мировой войны предпринимались первые попытки создания дистанционно управляемых самолетов, однако уровень технологий не позволял обеспечить надежность и точность управления. В межвоенный период и во время Второй мировой войны БЛА использовались преимущественно в качестве мишеней для тренировки ПВО и экспериментальных средств доставки боеприпасов.
Существенный прогресс произошел в период Холодной войны, когда развитие радиосвязи, систем навигации и миниатюрной электроники позволило применять беспилотники для аэрофотосъемки и разведки. В конце XX — начале XXI века, с появлением спутниковой навигации, цифровых каналов связи и бортовых вычислительных систем, БЛА стали массово использоваться в военных конфликтах для разведки, целеуказания и нанесения ударов. В настоящее время беспилотные системы активно развиваются и в гражданской сфере — от картографии и сельского хозяйства до логистики и мониторинга инфраструктуры.
Австрийская армия использовала беспилотные аэростаты с часовым механизмом для воздушной бомбардировки Венеции 22 августа 1849 года. Толчком к появлению дистанционно управляемых машин стало открытие электричества и изобретение радио. В 1892 году компания «Электрические торпеды Симса — Эдисона» представила управляемую по проводам противокорабельную торпеду. В 1897 году британец Эрнест Уилсон запатентовал систему для беспроводного управления дирижаблем, но сведений о постройке такого механизма нет[59].
В 1899 году на выставке в Мэдисон-Сквер-Гарден инженер и изобретатель Никола Тесла продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно. Несмотря на то что общественность в первую очередь заинтересовало военное применение его изобретения, сам Тесла указывал на потенциально гораздо более широкое применение дистанционного управления (названного изобретателем «телеавтоматикой»), например, в человекоподобных автоматонах[60]. 
Радиоуправляемая лодка Теслы
Во время Первой мировой войны страны-участницы активно экспериментировали с беспилотной авиацией. В ноябре 1914 года Военное министерство Германии поручило Комиссии по транспортным технологиям (нем. Verkehrstechnische Prüfungskommission) разработать систему дистанционного управления, которая могла бы устанавливаться как на корабли, так и на самолеты. 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 надежную 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 планеров, которые запускались как с земли, так и с дирижаблей и могли нести торпедную или бомбовую нагрузку до 1000 килограмм. Позже наработки «Siemens & Halske» были применены компанией «Mannesmann-MULAG» в радиоуправляемом бомбардировщике проекта «Летучая мышь» (нем. Fledermaus)[61]. Этот многоразовый БПЛА имел радиус действия до 200 км и мог нести нагрузку до 150 кг. Управление полетом и сбросом бомб производилось с земли, и аппарат мог быть возвращен к точке старта, после чего должен был приземлиться с помощью парашюта[62].
Полноразмерная реплика торпеды Кеттеринга в музее ВВС США
В 1916 году по заказу ВМФ США изобретатель гирокомпаса Элмер Сперри занялся разработкой «автоматического аэроплана Хьюитта-Сперри» — «летающей бомбы», несущей до 450 кг взрывчатки. Одновременно по заказу армии США компания «Дэйтон-Райт» разработала «авиаторпеду Кеттеринга» — управляемый часовым механизмом самолет, который в заданный момент должен был сбрасывать крылья и падать на вражеские позиции. Над несколькими аналогичными проектами по заказу правительства Великобритании работал и профессор Арчибальд Лоу, «отец радиоуправляемого полета», изобретатель дистанционно управляемой ракеты и позднее руководитель проекта «Larynx»[63].
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[63].
Окончание Первой мировой войны не остановило разработку беспилотных самолетов. Стремительное развитие радио и авиации положительным образом сказалось на успехе экспериментов с первыми БПЛА. В сентябре 1924 года гидросамолет Curtiss F-5L совершил первый целиком радиоуправляемый полет, включавший взлет, маневрирование и посадку на воду.
Норма Джин Догерти (известная как Мэрилин Монро) в период работы на фабрике Radioplane (1945)
Одновременно с тем к середине 1920-х годов стало ясно, что боевая авиация может представлять серьезную 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 трех отреставрированных бипланов Fairy Queen, дистанционно управляемых с судна по радио. Два из них потерпели аварию, а третий совершил успешный полет, сделав Великобританию первой страной, извлекшей пользу из БПЛА[64].
В 1936 году капитан третьего ранга Делмар Фарни, возглавлявший проект радиоуправляемой авиации ВМФ США, в своем отчете 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 вел переговоры с «Американской радиокорпорацией» об использовании телевизионного оборудования для дистанционного управления самолетами. В 1939 году учения, проведенные 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[64].
В СССР в 1930—1940 годах в ленинградском НИМТИ разрабатывался «планер специального назначения» ПСН-1 и ПСН-2 (конструкторы Валк и Никитин). Планер мог нести одну торпеду, запускался с «воздушного старта» (в качестве самолета-носителя выступал тяжелый бомбардировщик ТБ-3) и садился на воду. Наведение планера производилось по инфракрасному лучу. Кроме того, проводились опыты по переделке ТБ-3 в радиоуправляемый бомбардировщик одноразового использования[65][66][67]. Всего в СССР в конце 1930-х годов велись опытно-конструкторские работы над 9 проектами БПЛА, в ноябре 1940 года ввиду дороговизны и отсутствия реальных результатов был оставлен один — самолет ТБ-3 4АМ-34-рн с радиотелемеханической линией «Беркут-1», разработанный конструкторами авиазавода № 379 и НИИ-20 НКЭП СССР[68].
В начале 1930-х годов в СССР начались эксперименты с дистанционным управлением по радиоканалу безэкипажными катерами со взрывчаткой. Наиболее приемлемым был вариант управления катером с самолета. Так в 1935 году был создан самолет волнового управления МБР-2ВУ, с переоборудованием двух первых машин № 31004 и № 31008 установкой аппаратуры «Спрут»[69]. Было сформировано по одному авиационному отряду ВУ в составе морской авиации на Балтике, Черном море и Тихом океане. В дальнейшем отряды развернули до состава отдельных эскадрилий. Несмотря на то, что идея боевого применения катеров волнового управления в годы Великой Отечественной войны с треском провалилась, подразделения самолетов-водителей торпедных катеров существовали в составе флотов вплоть до 1947 года, выполняя вспомогательные задачи в интересах командования флота[70].
В течение Второй мировой войны немецкие ученые вели разработки нескольких радиоуправляемых типов оружия, в том числе планирующие бомбы Henschel Hs 293 и Fritz X, зенитный БПЛА Enzian[англ.], созданный на основе реактивного истребителя Me. 163, а также крылатую ракету «Фау-1» и баллистическую ракету «Фау-2».
Фау-1
Радиоплан, 1945 год
Кроме массового производства БПЛА-мишеней Radioplane OQ-2 для тренировки летчиков 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 самолетов-носителей. Чтобы не создавать дополнительную нагрузку на авиационную отрасль, было принято решение конвертировать в БПЛА снятые с вооружения Douglas TBD Devastator[64].
Беспилотник Interstate TDR-1 легко опознать по отсутствию фонаря кабины пилота
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 вооружен зенитной артиллерией. Всего с 1942 по 1945 год было произведено 195 таких беспилотников[64].
В духе привычного отсутствия координации между армией и флотом, в это же время армия США занималась операцией «Афродита», в рамках которой 17 отслуживших свое 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 самолетов было снято все лишнее оборудование (пулеметы, бомбовые подвесы, сидения), что позволило загрузить в каждый 18 000 фунтов взрывчатки — вдвое больше нормальной бомбовой загрузки. Поскольку радиоуправление не позволяло самолету безопасно взлететь, взлет осуществляла команда добровольцев — пилот и бортинженер. После взлета и набора высоты экипаж приводил в готовность взрыватели, включал систему радиоуправления и выбрасывался с парашютами. Дальнейшее управление полетом осуществлялось с борта сопровождающего самолета через радио- и телесвязь. Из семнадцати БПЛА долететь до цели, взорваться и нанести значительный ущерб удалось только одному, программа была свернута[64].
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[71].
В СССР в годы войны разработки в этой области были прекращены окончательно после того, как попытки применения опытных образцов завершились неудачно. Известен факт боевого применения в 1942 году дистанционно управляемого ТБ-3, наведенного самолетом-ретранслятором на железнодорожную станцию в Вязьме, однако из-за неполадок в системе радиоуправления самолет упал, не достигнув цели[72].
Ryan Firebee
В начале 1950-х годов ВМФ США использовали звено из шести БПЛА F6F-5K «Хеллкэт» для бомбардировок стратегических объектов в Северной Корее, но проект был свернут в связи с низкой эффективностью. С середины 1950-х десятки реактивных аппаратов Ryan Firebee использовались в качестве беспилотных мишеней для тренировки летчиков реактивной авиации. В конце 1950-х Управление начальника научно-исследовательской работы Армии США финансировало программу разработки БПЛА тактической разведки (дивизионного звена), в рамках которой испытывались три типа аппаратов, с требованием обеспечения грузоподъемности до 45 кг (100 фунтов) полезной нагрузки под установку фото- и видеоаппаратуры, а также радиолокационных средств[73].
В 1960 году над территорией СССР был сбит американский самолет-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. Ее 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[64].
Советский БПЛА Ту-143 в составе пускового комплекса ВР-3
Аналогичным образом в СССР на базе летающей мишени Ла-17 КБ Лавочкина был создан беспилотный разведчик Ла-17Р, совершивший свой первый полет 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 осуществлен 25 августа 1960 года, но программа была закрыта в пользу баллистических ракет КБ Королева. Созданная же конструкция нашла применение в качестве мишени, а также при создании реактивных беспилотных самолетов-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.
Радиоуправляемый боевой вертолет QH-50 DASH (1961)
Другой значительной угрозой Холодной войны для США стали советские стратегические подводные лодки. Для борьбы с ними был разработан первый вертолет-БПЛА Gyrodyne QH-50 DASH, вооруженный 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[64].
Во время войны во Вьетнаме беспилотные самолеты-разведчики AQM-34 произвели 3435 вылетов, что привело к потере 554 аппаратов. При попытках перехвата беспилотников северовьетнамские ВВС потеряли 7 истребителей МиГ[74]. США пробовало применять еще один вид БПЛА — беспилотные вертолеты QH-50 Gyrodyne, однако их потери оказались также огромными — почти 400 единиц[75]. Командование ВВС США высоко оценило возможность направлять беспилотные аппараты на самые опасные миссии, не рискуя жизнями пилотов[76].
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. Поначалу израильские БПЛА несли большие потери как от арабских истребителей МиГ-21 и МиГ-23, так и от огня с земли[77]. Только за октябрь 1973 года Израиль от вражеского огня ПВО, истребителей и собственных же систем РЭБ потерял 31 БПЛА[78]. По информации, получаемой с помощью БПЛА, отвлекающая группа израильской авиации перед ударом главных сил вызвала включение радиолокационных станций сирийских ЗРК, по которым был нанесен 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 самолетов. Успешность применения БПЛА заинтересовала Пентагон и привела к совместной американо-израильской разработке системы RQ-2 Pioneer[79][80].
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[81].
Во время операции «Буря в пустыне» БПЛА коалиции совершили 522 вылета, суммарный боевой налет составил 1641 час — в любой момент операции в воздухе находился как минимум один БПЛА. Важной задачей БПЛА являлось целеуказание и координация огня для стратегических бомбардировщиков B-52, истребителей F-15 и артиллерии размещенных в Персидском заливе кораблей. После нескольких разрушительных обстрелов американской палубной артиллерией иракские войска начали воспринимать появление дронов в воздухе как начало артподготовки. Известны порядка 40 эпизодов, когда иракские солдаты замечали беспилотник над своей позицией и, не желая попасть под артобстрел, начинали размахивать белыми полотнами — впервые люди на войне сдавались в плен роботам[82][83].
В 1992 году израильский БПЛА был впервые использован как боевое средство для целеуказания при операции по ликвидации в Южном Ливане лидера организации Хезболла Аббаса аль-Мусави. БПЛА выследил колонну, в которой ехал аль-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 войне 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[84].
Американская война в Афганистане выявила проблемы с применением «классической» тактики нанесения авиаударов крылатыми ракетами: получение разведданных, их обработка, принятие решения в ставке командования, запуск и полет ракет от корабля базирования до цели занимали слишком много времени — боевая обстановка успевала измениться, цели ускользали из зоны поражения. БПЛА, которые могли постоянно находиться в районе боевых действий, передавать разведданные в реальном времени и немедленно атаковать цели ракетами «воздух-поверхность», оказались более эффективным средством нанесения точечных ударов[84]. Начиная с 2001 года финансирование, выделяемое США на разработку дронов, удваивалось практически ежегодно, в итоге увеличившись с 5 % от выделяемого на авиацию бюджета до 25 % (с 284 млн долларов в 2000 году до 3,2 млрд долларов в 2010 году). К разведчику RQ-2 Pioneer (масса 205 кг) присоединились ударные дроны MQ-1 Predator (масса 1020 кг) и позже MQ-9 Reaper (масса 4760 кг), а в 2004 году на вооружение был поставлен разведчик RQ-4 Global Hawk массой 14 628 кг (то есть всего в два раза легче, чем истребитель Миг-29)[84].
В России до войны в 2008 году внимания разработке и внедрению БПЛА уделялось мало.
Особое значение БПЛА приобрели в конфликтах на Ближнем Востоке (в Ливии, Сирии, Нагорном Карабахе) в конце 2010-х.
Воздушный кодекс РФ требует обязательной постановки на учет БПЛА взлетной массой от 0,15 до 30 кг через портал Госуслуги , а также обязательной регистрации БПЛА весом более 30 кг (для управления БПЛА весом более 30 кг необходимо также получить сертификат летной годности и свидетельство внешнего пилота) .
Министерство обороны США разделяет БПЛА на пять групп по оперативным параметрам :
| Группа | Масса, кг | Рабочая высота, м | Скорость (узлов) | Пример |
|---|---|---|---|---|
| I | 0-9 | < 360 | 45-50 | 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 |
Разведывательные БЛА предназначены для сбора информации о местности, объектах и передвижении сил противника. Они оснащаются оптико-электронными, инфракрасными, радиолокационными и другими сенсорами. Основные преимущества — длительное время полета, скрытность и возможность работы в опасных зонах без риска для экипажа.
Ударные БЛА используются для поражения наземных, надводных и, реже, воздушных целей. Они могут нести управляемые ракеты, корректируемые авиабомбы или выполнять функцию барражирующих боеприпасов. Ударные беспилотники позволяют наносить точечные удары с высокой точностью при снижении рисков для личного состава.
Транспортные БЛА применяются для доставки грузов, боеприпасов, медикаментов и оборудования. В военной сфере они используются для снабжения подразделений в труднодоступных или опасных районах, а в гражданской — для курьерской доставки и логистики.
Многоцелевые БЛА сочетают в себе возможности нескольких классов и могут выполнять разведывательные, ударные и вспомогательные задачи. Благодаря модульной конструкции и сменному полезному оборудованию такие аппараты отличаются высокой универсальностью и адаптивностью к различным условиям применения.
Таким образом, развитие БЛА отражает общий технологический прогресс в области авиации, электроники и информационных систем, а их классификация по назначению позволяет систематизировать широкий спектр задач, решаемых беспилотными летательными аппаратами в современном мире.
Комментарии
Оставить комментарий
Военная информатика
Термины: Военная информатика