Суббота, 16.02.2019, 14:14
Приветствую Вас Гость | RSS
Шестнадцатая олимпиада посвящена 100-летию регулярных пассажирских авиаперевозок
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Работы 1-го тура » Готовые работы

Беспилотные ударные самолёты: каковы перспективы развития?

Автор: Гафаров Роберт Русланович
Возраст: 17 лет
Место учебы: ГБОУ "ЧКШИ с ПЛП"
г. Челябинск
Руководитель: Чебыкин Никита Вячеславович (учитель истории и обществознания)

Исследовательская работа на тему:
Беспилотные ударные самолёты:
каковы перспективы развития?

Введение
Глава 1: Что такое беспилотный летательный аппарат?
1.2 История создания беспилотных летательных аппаратов
1.3 Классификация беспилотных летательных аппаратов
1.4 Плюсы и минусы беспилотных летательных аппаратов
Глава 2: Самые грозные ударные и разведывательные беспилотные летательные аппараты на сегодняшний день
Глава 3: Перспективы развития ударные беспилотных летательных аппаратов в будущем
Заключение
Список использованной литературы

Ведение

Что самое важное для благополучия страны? На этот вопрос можно долго рассуждать и, в конце концов, прийти к очевидному ответу – ресурсы. Именно из–за этого в наше время происходит большая часть военных конфликтов. Но какой бы война не была, она всегда кровопролитна и беспощадна. По оценкам экспертов, только во Второй Мировой войне потери нашей страны составили сорок один миллион человек. Но огромный прогресс в науке и технологиях нашел способ приблизить потери в ходе войн до нуля – роботы. Современные ударные беспилотные летательные аппараты способны вести бой с противником, на удалении оператора и живой силы на несколько километров. По моему мнению, именно ударные беспилотные самолеты (далее УБПЛА) в будущем помогут человеку сократить потери в ходе военных действий. Но говоря про будущее, меня заинтересовал такой вопрос: « Какие перспективы есть у ударных беспилотных летательных аппаратов?»

Цель работы: Выделение перспектив УБПЛА на основании изучении их истории и разновидностей.

Основываясь на своей цели, я выделил Следующие задачи:

  • Изучение истории создания УБПЛА
  • Изучение самых продвинутых УБПЛА нашего времени
  • Поиск информации о БПЛА будущего

Актуальность моего исследования заключается в том, чтобы узнать дльнейшие перспективы недавно введённой в арсенал армий машин - ударных беспилотников.

Глава 1:Что такое беспилотный летательный аппарат?

БПЛА, или беспилотный летательный аппарат – самолет или вертолет без экипажа на борту, управляемый на расстоянии. 

Также в повседневном обиходе встречаются названия «беспилотник» и «дрон».

Управление БПЛА осуществляется двумя способами: человеком вручную с помощью пульта дистанционного управления или же автопилотом — при наличии приемника спутниковой навигационной системы и модуля автопилота.

Часто платформы БПЛА поддерживают полезную нагрузку (например, камеру для проведения фото- видеосъемки местности с воздуха).

1.2. История создания беспилотных летательных аппаратов

Впервые в мире идею радиоуправляемых летательных аппаратов предложил в 1910 г. английский военный инженер Ч. Кеттеринг. Он сконструировал и начинил взрывчаткой аппарат, которым управлял часовой механизм, и позднее беспилотный самолет-снаряд, который так и остался только опытным образцом

 

Началом разработок и постоянного использования БПЛА принято считать 1933 год, когда английские инженеры создали радиоуправляемый БПЛА многократного использования .Он был создан на основе биплана Fairy Queenи, служил до 1943 г. для тренировки военных летчиков в качестве самолета-мишени (рис. 2) .

Первым в мире беспилотным летательным аппаратом, который выпускался серийно и принимал участие в боевых действиях, стала немецкая крылатая ракета Фау-1. Немцы называли этот БПЛА «чудо-оружием», всего было изготовлено около 25 тыс. штук , ФАУ-1 активно применяли для обстрелов Англии. Ракета Фау-1 имела импульсный реактивный двигатель и автопилот, в который вводились данные о маршруте. За годы войны Фау-1 убила более 6 тыс. англичан.

Начиная с середины 20 века беспилотные разведывательные системы разрабатывались и в СССР, и в США. Советские конструкторы создали целый ряд беспилотных самолетов-разведчиков, американцы активно использовали БПЛА во Вьетнаме. Дроны проводили аэрофотосъемку, обеспечивали радиоэлектронную разведку, использовались в качестве ретрансляторов.

Огромный вклад в развитие беспилотных летательных аппаратов внес Израиль. В 1978 году израильтяне продемонстрировали свой первый боевой беспилотник IAI Scout на авиавыставке в Париже.

В ходе ливанской войны 1982 года армия Израиля с помощью беспилотников полностью разгромили систему ПВО Сирии, которая была создана советскими специалистами. В результате тех боев сирийцы потеряли 18 батарей ПВО и 86 самолетов. Эти события заставили военных многих стран мира по-новому посмотреть на беспилотные летательные аппараты.

Дроны активно применялись американцами в ходе операции «Буря в пустыне». Использовали разведывательные БПЛА и в ходе нескольких военных кампаний в бывшей Югославии. Примерно с 90-х годов лидерство в разработке беспилотных боевых систем перешло к США, и в 2012 году на вооружении ВС США уже находилось почти 7,5 тыс. единиц БПЛА различных модификаций. По большей части это были небольшие разведывательные дроны для сухопутных подразделений.

Первым ударным дроном стал американский БПЛА MQ-1 Predator. В 2002 году он нанес ракетный удар по автомобилю, в котором находился один из лидеров Аль-Каиды. С тех пор использование дронов для уничтожения объектов противника или его живой силы стало привычным явлением для ведения боевых действий.

1.3. Классификация беспилотных летательных аппаратов

В наше время существует множество беспилотных летательных аппаратов, отличающихся по своим размерам, внешнему виду, дальности полета и функционалу. Кроме того, БПЛА можно разделить по способу управления и степени их автономности. Они бывают:

  • неуправляемые;
  • дистанционно управляемые;
  • автоматические.

По своему размеру, который обуславливает большинство других характеристик, дроны условно делятся на классы:

  • микро (до 10 кг);
  • мини (до 50 кг);
  • миди (до 1 тонны);
  • тяжелые (с весом больше тонны).

Аппараты, которые входят в группу мини, способны находиться в воздухе не более одного часа, миди – от трех до пяти часов, а средние – до пятнадцати часов. Если говорить о тяжелых БПЛА, то самые совершенные из них могут находиться в небе более суток и совершать межконтинентальные перелеты.

Говоря о БПЛА Современных армий, то они в свою очередь подразделяются на несколько типов:

  • наблюдательные (могут использоваться, в частности, для корректировки огня на поле боя);
  • разведывательные;
  • ударные (для ударов по наземным целям посредством ракетного вооружения;
  • разведывательно-ударные;
  • бомбардировочные;
  • истребительные (для уничтожения воздушных целей);
  • радиотрансляционные;
  • БПЛА РЭБ (для целей радиоэлектронной борьбы);
  • транспортные;
  • БПЛА-мишени;
  • БПЛА-имитаторы цели;
  • многоцелевые БПЛА.

Нас интересуют именно ударные БПЛА:

- это беспилотные летательные аппараты, способные нести боевую нагрузку и осуществлять уничтожение наземных, воздушных или над/подводных целей.Первые ударные БПЛА появились в 1950-х годах. Это был дистанционно-пилотируемый противолодочный вертолёт QH-50 DASH[источник не указан 1168 дней], со взлётным весом 1000 кг, оснащенный поршневым двигателем мощностью 330 л. с. БПЛА мог по командам корабельной системы наведения, выходить в район нахождения подводной лодки и сбрасывал противолодочную самонаводящуюся торпеду. Боевой радиус действия составлял 50-70 км. Всего было построено более 750 БЛА, которые до 1970 г. стояли на вооружении ВМС США.На сегодняшний день самым распространенным с точки зрения применения являются ударные БПЛА это MQ-1 Predator и MQ-9 Reaper.Успешные разработки в этом направлении ведут израильские компании, российские компании «Транзас», ОКБ Сухого.

1.4. Плюсы и минусы беспилотных летательных аппаратов

Плюсы применения БПЛА в военной сфере

В наше время БПЛА все активнее вытесняют пилотируемые самолеты и вертолеты из различных сфер боевого применения авиации, чему способствует целый ряд причин: более высокая живучесть БПЛА; большая продолжительность полета; меньшая вероятность обнаружения и поражения средствами ПВО противника; высокая эффективность устанавливаемой на БПЛА аппаратуры; способность осуществлять безопасный полет на малых высотах; возможность нахождения в боевой готовности практически все время, а также существенно меньшая стоимость производства и эксплуатации БПЛА.

Минусы применения БПЛА в военной сфере

военных БПЛА – это очень высокая стоимость эксплуатации и низкая степень автоматизации. То есть, несмотря на десятки разрабатываемых систем автоматического управления, они продолжают быть «ручными». Кроме того, многомиллиардная технология оказалась хрупка и уязвима для средств радиоэлектронной борьбы. Да и эффективность их оставляет желать лучшего. Основная проблема для операторов БПЛА - большая нехватка разведданных. Зачастую специально обученный управлению БПЛА человек находился за тысячу километров от места выполнения боевой задачи. Еще одной проблемой является передача сигнала от беспилотника к оператору. Даже самый технологичный современный спутник не может передавать его мгновенно. А за те пару секунд, которые сигнал «летит» через океан, ситуация в районе проведения операции может сильно измениться.

Кроме того, отмечается крайне маленькая психологическая стойкость таких операторов, ведь, несмотря на то, что человек смотрит на монитор и выполняет приказы, в конце концов он осознает, что убивает людей, зачастую невиновных, и жить с таким грузом большинство операторов дальше не может. Только за 2013-й год было отмечено 25 случаев, когда операторы БПЛА сводили счеты с жизнью без явных на то причин.

Глава 2. Самые грозные УБПЛА на сегодняшний день

Говоря об УБПЛА, мы представляем себе грозные боевые машины, которые сеют страх и разрушение на головы противников. Так давайте рассмотрим пять самых мощных ударных беспилотников на сегодняшний день:

1.General Atomics MQ-9 Reaper (“Жатка” )

Разведывательно-ударный БПЛА с макс. взлетной массой около 5 тонн.

  • Продолжительность полета: 24 часа.
  • Скорость: до 400 км/ч.
  • Потолок: 13 000 метров.
  • Двигатель: турбовинтовой, 900 л.с.
  • Полный запас топлива: 1300 кг.
  • Вооружение: до четырех ракет “Хэллфайр” и две 500-фунтовые управляемые бомбы JDAM.
  • Бортовое радиоэлектронное оборудование: радиолокатор AN/APY-8 с режимом картографирования (под носовым обтекателем), электронно-оптическая прицельная станция MTS-B (в сферическом модуле) для работы в видимом и ИК-диапазонах, со встроенным целеуказателем для подсветки целей для боеприпасов с полуактивным лазерным наведением.
  • Стоимость: 16,9 млн. долл.

К настоящему времени построено 163 БПЛА “Рипер”.
Самый известный случай боевого применения: в апреле 2010 в Афганистане ударом БПЛА MQ-9 “Рипер” был убит третий человек в руководстве «Аль-Каиды» Мустафа Абу Язид, известный как Шейх аль-Масри.

2.Interstate TDR-1  

Беспилотный бомбардировщик-торпедоносец.

  • Макс. взлетный вес: 2,7 тонны.
  • Двигатели: 2 х 220 л.с.
  • Крейсерская скорость: 225 км/ч,
  • Дальность полета: 680 км,
  • Боевая нагрузка: 2000 фн. (907 кг).
  • Построено: 162 ед.

“Проект Опцион” предусматривал создание беспилотных торпедоносцев для уничтожения японского флота. В апреле 1942 года состоялось первое испытание системы — «беспилотник», дистанционно управляемый с борта летящего в 50 км самолета, вышел в атаку на эсминец «Уорд». Сброшенная торпеда прошла точно под килем эсминца.
Ободренные успехом, руководство флота рассчитывало к 1943 году сформировать 18 ударных эскадрилий в составе 1000 БПЛА и 162 командных “Эвенджеров”. Однако японский флот вскоре был разгромлен обычными самолетами, и программа потеряла приоритет.

Главным секретом TDR-1 была малогабаритная видеокамера конструкции Владимира Зворыкина. При весе 44 кг она обладала возможностью передачи изображения по радиоканалу с частотой 40 кадров в сек.

“Проект Опцион” потрясает своей смелостью и ранним появлением, но у нас впереди еще 3 удивительные машины:

3.RQ-4 “Глобал Хок”

Беспилотный самолет-разведчик с макс. взлетной массой 14,6 тонны

  • Продолжительность полета: 32 часа.
  • Макс. скорость: 620 км/ч.
  • Потолок: 18 200 метров.
  • Двигатель: турбореактивной с тягой 3 тонны,
  • Дальность полета: 22 000 км.
  • Стоимость: 131 млн. долл (без учета затрат на его разработку).
  • Построено: 42 единицы.

Беспилотник оснащен комплектом разведывательного оборудования HISAR, подобным тому, что ставится на современные разведчики U-2. HISAR включает в себя РЛС с синтезированной апертурой, оптическую и тепловую камеры, а также спутниковый канал передачи данных со скоростью 50 Мбит/сек. Возможна установка дополнительного оборудования для ведения радиотехнической разведки. БПЛА имеет комплекс защитных средств, включающий станции предупреждения о лазерном и радарном облучении, а также буксируемую ловушку ALE-50 для отвода выпущенных по нему ракет.

Достойный преемник разведчика U-2, парящий в стратосфере, распластав свои огромные крылья. Среди рекордов RQ-4 полеты на большое расстояние (перелет из США в Австралию, 2001 г.), самое продолжительный полет среди всех БПЛА (33 часа в воздухе, 2008 г.), демонстрация дозаправки беспилотника беспилотником (2012 год). К 2013 году суммарный налет RQ-4 превысил 100 000 часов.

На базе “Глобал Хока” создан беспилотник MQ-4 “Тритон”. Морской разведчик с новым радаром, способный обследовать за сутки 7 млн. кв. километров океана.
“Глобал Хок” не несет ударного вооружения, но заслуженно попадает в список самых опасных для противника БПЛА , за то что слишком много знает.

4.X-47B “Пегас”

Малозаметный разведывательно-ударный БПЛА с макс. взлетной массой 20 тонн

  • Крейсерская скорость: 0,9 Маха.
  • Потолок:12 000 метров.
  • Двигатель: от истребителя F-16, тяга 8 тонн.
  • Дальность полета: 3900 км.
  • Стоимость: 900 млн. долл. на научно-исследовательские работы по программе X-47.
  • Построено: 2 концепт-демонстратора.
  • Вооружение: два внутренних бомботсека, боевая нагрузка 2 тонны.

Внушающий доверие беспилотник, построенный по схеме “утка”, роль которого выполняет сам несущий фюзеляж, выполненный по технологии “стелс” и имеющий отрицательный угол установки по отношению к воздушному потоку. Для закрепления эффекта нижняя часть фюзеляжа в носовой части имеет форму, подобную спускаемым аппаратам космических кораблей.

Год назад X-47B повеселил публику своими полетами с палуб авианосцев. Сейчас этот этап программы близится к завершению. В перспективе — появление еще более грозного дрона X-47C с боевой нагрузкой свыше четырех тонн.

“Таранис”


Концепт малозаметного ударного БПЛА от британской компании BAE Systems.

О самом дроне известно немного:

  • Дозвуковая скорость.
  • Технология “стелс”.
  • Турбореактивный двигатель с тягой 4 тонны.
  • Облик, напоминающий российский экспериментальный БПЛА “Скат”.
  • Два внутренних отсека вооружений.

Что же такого ужасного в этом “Таранисе”?

Целью программы является отработка технологий для создания автономного малозаметного ударного дрона, который позволит наносить высокоточные удары по наземным целям на большой дальности и автоматически уклоняться от средств поражения противника.

До этого споры о возможном “глушении связи” и “перехвате управления” вызывали лишь сарказм. Теперь они полностью утратили смысл: “Таранис”, в принципе, не готов к общению. Он глух ко всем просьбам и мольбам. Робот равнодушно ищет того, чей облик попадает под описание врага.

“Таранис” — всего лишь начало пути. На его базе планируется создание беспилотного бомбардировщика-штурмовика с межконтинентальной дальностью полета. Кроме того, появление полностью автономных дронов откроет дорогу к созданию беспилотных истребителей (т.к. существующие дистанционно управляемые БПЛА не способны вести воздушный бой, ввиду задержек в их системе телеуправления).

Глава 3: Перспективы развития УБПЛА в будующем

По моему мнению, основываясь на моем исследовании истории и нынешних представителей БПЛА, можно выделить шесть основных критериев, которые в перспективе военные всего мира захотят улучшить в своих УБПЛА:

1. Первое, что приходит на ум — это малозаметность. Несмотря на то, что даже самые большие БПЛА заметно меньше своих пилотируемых собратьев и имеют меньшую ЭПР, что затрудняет их обнаружение с помощью радаров, применение методов снижения заметности пойдет им только на пользу. Тут уже есть достаточно отработанных технологий — и радиопоглощающее покрытие, и особые формы корпуса, снижающие отражение радиосигнала, и закрепление вооружения на внутрифюзеляжных точках подвески. Эти методы заметно снизят вероятность обнаружения БПЛА, что позволит ему находиться в заданном районе не опасаясь быть сбитым.

2. Работа в команде. До сих пор БПЛА работают каждый сам по себе и могут взаимодействовать или выдавать целеуказание только по команде с земли. Объединение нескольких БПЛА в единую сеть, позволит реализовать алгоритмы уничтожения целей группой — к примеру, один из БПЛА находится вне зоны поражения средств ПВО противника и занимается обнаружением целей, а несколько других, несущих собственно ракеты или бомбы, приближаются к цели на минимальной высоте вне зоны видимости ПВО и атакуют цель ракетами по команде, даже не поднимаясь, чтобы самостоятельно засечь цель, целеуказание выполняет наблюдатель. Для атаки следующей цели, БПЛА, израсходовавший боекомплект, может занять место высотного наблюдателя, чтобы дать возможность отстреляться всем.

3. Работа по воздушным целям. Пока с этим сложности, и в реальности БПЛА максимум, что могут достичь — это обстрелять зависший или медленно летящий вертолет. Но авиация есть много у кого и она может доставить много проблем, даже несмотря на развитое ПВО — поэтому вражеские самолеты лучше атаковать задолго до их входа в зону действия ПВО. Для этого придется иметь БПЛА не только с мощным вооружением, но и с двигателями, допускающими сверхзвуковые скорости.

4. Самостоятельный взлет с и посадка на авианосцы. Эта тактика уже отрабатывалась экспериментальным X-47B и была успешной, но в серийных моделях БПЛА пока не используется. Вне всякого сомнения, что это один из важных этапов и будет реализован в ближайшем будущем.

5. Увеличение мощности бортовых компьютеров и/или средств связи с командным пунктом для обработки больших объемов данных, поступающих с камер и радаров, в реальном времени. Тут, разумеется, многое упирается не только в производительность компьютеров и пропускную способность линий связи, но и в алгоритмы, которые используются на компьютерах. Однозначно нужно минимизировать участие человека в операциях, где требуется длительная концентрация внимания — это прямой путь к получению ошибок, расплатой за что будут человеческие жизни. Оператор БПЛА должен только принимать решения, а реализовывать их беспилотник должен максимально самостоятельно.

6. БПЛА должен уметь обороняться. Выполнять противоракетные маневры, уходить от радаров самонаводящихся ракет или просто от облучения наземным радаром, в конце концов, стрелять в ответ или даже первым.

Для реализации большинства из этих пунктов достаточно даже современного уровня развития технологий, а в ближайшем будущем, скорее всего, перед разработчиками встанут еще более серьезные задачи. Хочется верить, что полномасштабного применения этих разработок не будет никогда, но даже для борьбы с терроризмом они не будут лишними.

Заключение

Подводя итог моего исследования, я могу уверенно сказать, что в ближайшем будущем ударные беспилотные ударные самолеты имеют самые серьезные перспективы полностью заменить пилотируемые самолеты на поле боя, причем вести его автоматизировано и без участия оператора-человека. По моему мнению, в недалеком от нас будущем, именно эти машины будут оберегать наше чистое небо от потенциальных противников и будут сохранять миллионы жизней по всей планете.

Список использованной литературы

1.https://5cek.livejournal.com/58936.html
2. https://warbook.club/voennaya-tehnika/samolety/bpla/
3. http://smitnews.ru/2017/11/22/chto-takoe-bpla-kakie-ix-vidy-byvayut-kak-ispolzovat-bpla/
4. https://topwar.ru/82836-reyting-samyh-smertonosnyh-bespilotnikov.html
5. https://russiandrone.ru/publications/ob-istorii-bespilotnykh-letatelnykh-apparatov-i-perspektivakh-ikh-ispolzovaniya-v-praktike-spasateln/
6. https://topwar.ru/82836-reyting-samyh-smertonosnyh-bespilotnikov.html

Категория: Готовые работы | Добавил: Service (15.01.2019) | Автор: Гафаров Роберт Русланович E W
Просмотров: 65 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 2.0/6
Всего комментариев: 1
0
1 Gvozdev  
Роберт, у вас есть еще несколько часов для того, чтобы картинки разместить правильно

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК ЗАВЕРШЁН!
ТЕСТИРОВАНИЕ ЗАВЕРШЕНО!
ПРИЁМ РАБОТ ЗАВЕРШЁН!

Календарь
Google+
Их многие читают
Чиков Андрей Вячеславович (875)
Кильметов Тимур Динарович (764)
Сёмина Дарья (655)
Ромашкова Екатерина Игоревна (651)
Галеев Руслан Венерович (543)
Морозов Дмитрий (475)
Валько Елена Александровна (449)
Беляков Борис Антонович (381)
Сарваров Матвей Сергеевич (316)
Черкасов Роман Юрьевич (210)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2019