Среда, 16.10.2019, 14:54
Приветствую Вас Гость | RSS
Семнадцатая Олимпиада
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Шестнадцатая олимпиада (2018/19 уч.год)

Беспилотные ударные самолёты: каковы перспективы развития?

Автор: Яковенко Никита Андреевич
Возраст: 16
Место учебы: Краевое государственное автономное профессиональное общеобразовательное учреждение «Пермский Авиационный техникум имени А.Д. Швецова»
Город, регион:Пермь, Пермский край
Руководитель (Ф.И.О., место работы) Л.Г. Архипова и Г.О. Смагина

Беспилотные ударные самолёты : каковы перспективы развития?

Содержание

Введение
История создания беспилотных аппаратов
      Первая управляемая модель
Перспективы развития и применения беспилотных аппаратов
     Отечественные БПЛА
     Зарубежные ударные беспилотные летательные аппараты
           Ударные БПЛА США
           Ударные БПЛА Китая
Заключение
Литература

Введение

Данная тема очень заинтересовала меня, т.к. в нашей жизни всё сильнее и сильнее распространяется беспилотная аппаратура, ведь в наше время удобство работы- наивысший критерий, по которому определяется престиж трудовой деятельности ,и как раз для удобства и безопасности были созданы БПЛА - Беспилотные Летательные Аппараты.

Предмет исследования: модели беспилотных аппаратов, история военной беспилотной авиации(1950-2018 гг.).

Цель исследования: определить основные проблемы, ведущие к дальнейшему развитию ударных БПЛА.

Задачи исследования:

  • Проследить динамику развития ударных беспилотных аппаратов.
  • Выявить перспективные модели беспилотной авиации, начиная с начала ХХ века.

Гипотеза:

Есть ли смысл дальнейшего развития ударных беспилотных аппаратов в наше скоротечное время.

Проблемные вопросы:

  • Повышение точности попадания в цель
  • Сопротивление ПВО и ПРО
  • Увеличение дальности полета
  • Защита в РЭБ
  • Универсальность
  • Дешевизна

Методы исследования: анализ исторического материала, сравнение и обобщение.

История создания беспилотных аппаратов

Первая управляемая модель

Неважно то, что сегодня мы речь ведем о беспилотных летательных аппаратах, история этих аппаратов начинается скорее на воде чем в воздухе. В конце XIX века, в 1899 году, небезызвестный изобретатель, физик и инженер Никола Тесла сконструировал и продемонстрировал общественности первый в мире радиоуправляемый кораблик, что не осталось незамеченным в ученой среде и дало свой толчок развитию сферы управляемых объектов.

DH.82B Queen Bee

По-настоящему прорывным для беспилотных летательных аппаратов XX века стал 1933 год, который официально считается родоначальником всех дальнейших разработок. Именно в этот год, силами инженеров Великобритании был разработан первый БПЛА, который, к слову сказать, был ко всему прочему многократного использования. Проект получил название DH.82B Queen Bee, и представляли собой отреставрированные модели бипланов Fairy Queen, которыми дистанционно управляли с корабля по радио. Он использовался как воздушная мишень.

фау-1

Германия использовала управляемые бомбы Henschel Hs 293 и Fritz X, которые успешно показали себя во время ведения боевых действий в Средиземном море, однако в массовое производство суждено было попасть не им, а «самолету-снаряду» ракете Фау-1, а с 1942 года, Фау-2.

А вот в СССР времен Второй Мировой Войны проектируемым конструкциям воплотиться в реальность не удалось, несмотря на попытки авиаконструктора Василия Никитина. Именно его стараниями существовал проект беспилотной летающей ракеты, чья дальность полета составляла от 100 км и более при скорости в 700 км/ч, но как уже говорилось, проект остался лишь на бумаге. Впрочем, в 1941 году СССР был успешно применен тяжелый бомбардировщик ТБ-3 в качестве беспилотного самолета для подрывов мостов.

TDR-1

Наиболее успешной разработкой США можно считать беспилотный ударный бомбардировщик Interstate TDR-1, который сравним лишь с Фау-1 и может считаться первым в мире беспилотным летательным аппаратом подобного типа и специализации.

По 1944 год было выпущено несколько модификаций TDR-1: XTDR-1, TDR-1, XTD2R-1, XTD3R-1, XTD3R-2, TD3R-1. Однако, несмотря на обилие модификаций, в серийный выпуск попали лишь сам TDR-1 – более 180 штук и TD3R-1 – заказ в 40 штук, который, впрочем, позже был отменен.

Первые ударные БПЛА были созданы в середине 50-х, в их числе американский QH-50 DASH. Он представляет из себя вертолет, дистанционно управляемый оператором, чаще с судна. Взлетный вес аппарата составлял одну тонну, а двигатель обладал мощностью в 330 л\с. Расстояние, на которое он мог вылететь -70 км, а под «брюхо» устанавливалась торпеда с самонаведением. Было построено меньше 1000 моделей, и на вооружении они состояли до 1970-го.

Несмотря на то, что после Второй Мировой войны БПЛА так или иначе активно использовались лишь США и СССР, на данный момент ведущим лидером в разработке и применении беспилотных аппаратов считается именно США. Достаточно сказать лишь то, что в 2012 году беспилотные летательные аппараты, состоявшие на вооружении ВВС США, составили 7494 штук, в то время как пилотируемых аппаратов насчитывается почти 11 тысяч.

В данный момент по значимости развития технологий в данной сфере необходимо отметить не только США, но и Россию, Израиль, а так же Великобританию и Китай, расширившую свой парк беспилотных летательных аппаратов в марте 2014 года.

Перспективы развития и применения беспилотных летательных аппаратов

Отечественные БПЛА

Ту-121

23 сентября 1957 г. КБ Туполева получил госзаказ на разработку мобильной ядерной сверхзвуковой крылатой ракеты среднего радиуса действия. Первый взлёт модели Ту-121 был осуществлён 25 августа 1960 г., но программа была закрыта в пользу баллистических ракет КБ Королёва. Созданная же конструкция нашла применение в качестве мишени, а также при создании беспилотных самолётов разведчиков Ту-123 «Ястреб», Ту-143 «Рейс» и Ту-141 «Стриж», стоявших на вооружении ВВС СССР с 1964 по 1979 г. Ту-143 «Рейс» на протяжении 70-х годов поставлялся в африканские и ближневосточные страны, в том числе и в Ирак. Ту-141 «Стриж» состоит на вооружении ВВС Украины и поныне.

Ту-141

CССР ещё в 70-е — 80-е годы был лидером по производству БПЛА — только Ту-143 было выпущено около 950 штук.

Сравнив Ту-121 и Ту-143 с современными БПЛА- дозор-600 или «Охотник», можно заметить, что Россия отказывается от баллистических ракет в пользу скоростных ударных БПЛА( Скорость у «Охотника» по некоторым источникам до 1000км\ч), дабы не отставать от конкурентов.В настоящее время идет доработка ударного БПЛА Дозор-600, который похож на американского MQ-1 и китайского Wing Loong.

модель "Охотника"

Летающая модель "Дозора-600"

Зарубежные ударные беспилотные летательные аппараты

Ударные БПЛА США

MQ-1 Predator

Первый полёт состоялся в 1994 году. В феврале 2001 года на авиабазе ВВС США Неллис (Nellis) впервые были выполнены испытательные пуски противотанковых ракет (ПТУР) AGM-114 «Хеллфайр» с борта БПЛА «Predator». «Хищник» может вооружаться двумя ПТУР (по одной под каждой консолью крыла).

Беспилотные самолёты «Predator» собраны из унифицированных авиационных механических, электрических и радиоэлектронных узлов, применяемых на пилотируемых самолётах. Благодаря такому подходу удалось создать надёжный летательный аппарат. Бортовое оборудование состоит из радиолокационной станции с синтезированной апертурой антенны (разрешение 0,3 м), двух цветных телевизионных камер DLTV, ИК-системы с шестью полями зрения, лазерного дальномера-целеуказателя и аппаратуры РТР/РЭБ. Оптоэлектронные средства размещены в шарообразном обтекателе.

Здесь мы видим, что США выбрали с самого начала удачный вид ударного БПЛА, за счет чего сэкономили довольно большое кол-во денег на тот период. Если сравнить Mq-1 и Mq-9, то можно увидеть увеличение скорости (с 110\217 км\ч (крейсерская и максимальная соответственно)  до 250\400 км\ч) и увеличилась дальность полета(с 740 до 5920 км), но в то же время уменьшилось время полета( с 40-20 до 28-16 часов). Это говорит о том, что они пошли в сторону быстрых и точечных ударов, жертвуя временем полета.

Ударные БПЛА Китая

Wing Loong

Wing Loong (Pterodactyl-1) - китайский разведывательно-ударный беспилотный летательный аппарат. В 2009 был осуществлён первый полёт. Первый образец Wing Loong поднялся в воздух в 2007 году (по другим данным, в 2009-м). В 2008 году на выставке Airshow China состоялась демонстрация макета. С 2012 года на выставку был предоставлен полноценный образец машины.

По внешнему облику БПЛА Wing Loong напоминает американские MQ-1 Predator и MQ-9 Reaper. По утверждению китайских конструкторов Wing Loong является полностью самостоятельной разработкой и не является копией американских аналогов.

БПЛА Wing Loong имеет удлинённый фюзеляж характерной формы. В носовой части расположен крупный обтекатель, из-за которого БПЛА имеет сходство с пилотируемыми планерами. Днище фюзеляжа выполнено плоским, остальные части фюзеляжа закруглены. Под обтекателем в головной части днище образует изогнутый профиль. Под головным обтекателем расположен модуль с аппаратурой наблюдения. БПЛА выполнен по схеме среднеплан с крыльями большого удлинения, для увеличения продолжительности полёта. Хвостовое оперение представляет собой один V-образный стабилизатор направленный вверх от фюзеляжа. Стабилизатор состоит из двухсекционных рулей. В зависимости от направления отклонения они работают как рули высоты или как рули направления. Механизация крыла включает в себя элероны и закрылки. Шасси БПЛА имеет трёхточечную схему с одним колесом на каждой стойке. Двигатель находится в задней части фюзеляжа. Он приводит в движение трёхлопастной пропеллер с изменяемым шагом лопастей. В носовой части фюзеляжа под днищем находится блок оптико-электронного оборудования. Внутри поворотного сферического обтекателя размещается набор систем, предназначенных как для круглосуточного наблюдения за обстановкой в заданном районе так и для поиска целей и контроля результатов стрельб при выполнении боевых задач.

Китайцы, как и американцы, тоже с самого начала создали универсальные ударные БПЛА, но он уступал на тот момент детищу американских коллег по скорости(280 км\ч), предельной высоты(5000 м.) и времени полета(20 часов). С улучшением Wing Loong’a - Wing Loong II, в котором удалось увеличить скорость (с 280 до 340 км\ч) , время полета  (с 20 до 32 часов), высоту (с 5000 до 9000 м.) и взлетной массой ( с 1100 кг до 4200 кг). Также конструктивным отличием от первой модификации является наличие подфюзеляжного киля как на MQ-9 Reaper. Данная модификация так же рассчитана на точечные и молниеносные удары, как и американский аналог.

Но на данный момент главный показатель БПЛА - ВТО (высокоточное оружие), которое может быть вместе с БПЛА или и быть самим БПЛА (баллистические ракеты или ПТУРы - противотанковые управляемые ракеты, примером может являться ПТУР «Малютка» первого поколения ).

В настоящее время ВТО – важнейшее направление развития вооруженных сил любой страны.

Заключение

Подводя итоги, напрашивается заключение, что развитие беспилотных ударных аппаратов необходимо для человечества. Из-за увеличения террористических группировок и атак, беспилотная авиация наиболее удобна для решения конфликтов. Этому способствует не только отсутствие опасности операторов, но и удобность, относительная дешевизна аппарата и отсутствие огромного стресса у оператора, нежели если бы он был в кабине пилота.

На мой взгляд, наиболее серьезная проблема - это защита от ПВО и ПРО, Защита от обнаружение или же «стелс-режим». Для решения защиты от ПВО и ПРО можно увеличить скорость, поставив более мощный двигатель или переработать аэродинамическую конструкцию аппарата, чтобы БПЛА не успели засечь на радарах и подготовить ПВО и ПРО в боевую готовность. Или же если это УРВВ, то можно установить тепловые ловушки и аппаратуру, которая засекает ИК облучение транспорта.

Для защиты от обнаружения, или как сейчас говорят  «стелс-режим»,  можно использовать вместо дюралюминия те же композитные материалы, так же идти на максимально высокой или предельно низкой высоте. В совокупности с высокой скоростью это дает «неуловимого убийцу». 

Проще говоря, я надеюсь ,что люди будут использовать эту удачную на мой взгляд конструкторскую мысль для мирных целей и только.

Литература

  1. Павлушенко, М.И. Национальная и глобальная безопасность. Беспилотные летательные аппараты: история, применение, угроза распространения и перспективы развития : науч. изд. / М.И. Павлушенко, Г.М. Евстафьев, И.К. Макаренко. М. : Права человека, 2005.
  2. Сухачев, А.Б. Беспилотные летательные аппараты. Состояние и перспективы развития / А.Б. С Сухачев ; под ред. Н.Н. Вилковой. М. : Изд-во МНИТИ, 2007.
  3. Википедия
  4. Информация по MQ-1:  https://ru.wikipedia.org/wiki/MQ-1_Predator
  5. Информация по Wing Loong:  https://ru.wikipedia.org/wiki/Wing_Loong
  6. Информация по Ту-121:  https://ru.wikipedia.org/wiki/Ту-121
  7. Информация по Ту-141:  https://ru.wikipedia.org/wiki/Ту-141
  8. Информация по списку всемирных БПЛА, которая использовалась для создания работы: https://ru.wikipedia.org/wiki/Список_беспилотных_летательных_аппаратов
Категория: Шестнадцатая олимпиада (2018/19 уч.год) | Добавил: Service (14.01.2019) | Автор: Яковенко Никита Андреевич E W
Просмотров: 246 | Рейтинг: 1.4/5
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК
НА УЧАСТИЕ В ОЛИМПИАДЕ
ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ ОТКРЫТО!
ПРИЁМ РАБОТ 1-ГО ТУРА
ОТКРЫТ!

Календарь
Их многие читают
Щур Илья Андреевич (22856)
Надежин Никита (16302)
Щур Илья Андреевич (15257)
Кузьминова Анастасия Олеговна (14773)
Збарский Даниил Павлович (14681)
Бадакова Анастасия (13633)
Рафаэль (9340)
Кошманов Илья Игоревич (9021)
Александров Егор (8458)
Копочинский Антон (8443)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2019