МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ЛИЦЕЙ №153 КИРОВСКОГО РАЙОНА ГОРОДСКОГО ОКРУГА ГОРОД УФА                      РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

 Тема исследования:

«Летательный аппарат в чемодане»

 Работу выполнил: ученик 10А класса МОУ лицей №153 Феоктистов Богдан

Уфа – 2010

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………………….стр.3

История……………………………………………………………………………………………….стр.3-4

Инновационные разработки……………………………………………………………..стр.4

Слабое место………………………………………………………………………………………стр.4-5

Новейший вид связи…………………………………………………………………………..стр.5

БПЛА в России……………………………………………………………………………………..стр.5

Цели и применения…………………………………………………………………………….стр.6

Перспективы……………………………………………………………………………………….стр.6-7

Выводы……………………………………………………………………………………………….стр.8

Используемый материал……………………………………………………………………стр.9

Введение

            «Самая дорогая деталь на вертолете – это все-таки летчик, я бы с удовольствием не посылал в полет, вообще экипаж, а посылал бы вперед машину» (Сергей Михеев, генеральный конструктор фирмы «Камов»).

            Война роботов, оружие с искусственным интеллектом, солдат с лазерной пушкой и портативным оружием - все это новая военная реальность и тайна за семью печатями. Недавно гриф «секретно» был снят с темы беспилотной авиации.

            Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) — разновидность летательного аппарата, управление которым осуществляется оператором дистанционно (с наземного пункта, с переносного устройства на транспортных средствах).

История

В 1898 г. Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно.

            В 1910 г., вдохновлённый успехами братьев Райт, молодой американский военный инженер из Огайо Чарльз Кеттеринг предложил использовать летательные аппараты без человека. По его замыслу управляемое часовым механизмом устройство в заданном месте должно было сбрасывать крылья и как бомба падать на врага.

            Практически до конца восьмидесятых, каждая удачная конструкция БПЛА «от крылатой ракеты» представляла собой разработку на базе «Фау-1», а «от самолёта» — «Фокке-Вульф» FW 189 разработанных в Германии во время Великой Отечественной войны. Крылатая ракета Фау-1 была первым применявшимся в реальных боевых действиях беспилотным летательным аппаратом.

            Наша страна была пионером в создании БПЛА. Еще в 50-х годах прошлого века ОКБ Туполева разработало и провело летные испытания беспилотного самолета-снаряда "Ty-121". Ничего подобного нигде в мире тогда не было. И еще заметим: 121-й стал по сути прообразом современных крылатых ракет, то есть был ударным комплексом. 

            Основной профиль беспилотников – проведение разведывательных операций. БПЛА использовались почти во всех локальных конфликтах таких как: война во Вьетнаме, Афганистане, Ираке, Иране, Чечне.

            БПЛА прошел путь от простейшего воздушного змея, модифицируясь от двухкилограммовых фотороботов, запускаемых с руки, до многотонных аппаратов, имеющих бортовые компьютеры, навигационные приемопередатчики и прочую продвинутую электронику.

Инновационные разработки

            Эта же компания получив $1,7 миллионов от научно-исследовательского агентства Пентагона DARPA ведет в том числе и дизайнерские разработки сверхминиатюрных беспилотных разведчиков, названных DARPA Nano Air Vehicle (NAV). Lockheed Martin предлагает такую концепцию: разведывательный аппарат, по виду и размеру идентичный кленовому семени, располагает всего одним крылом и миниатюрным реактивным двигателем. Солдаты запускают такой NAV в сторону цели, и аппарат пролетает до одного километра, поднимаясь на сравнительно большую высоту. После этого двигатель выключается, и "кленовое семечко" начинает, вертясь, медленно спускаться вниз, снимая панораму и обстановку внизу при помощи микроскопической камеры, тут же передавая кадры по радиоканалу. Длина аппарата составит 3,8 сантиметра, вес - 10 граммов. Благодаря ряду ухищрений камера "семени" будет транслировать стабильную картинку, несмотря на вращение аппарата в полёте.

            В лабораториях Гарвардского Университета создан летающий робот размером с муху. Работа по проектированию и производству этого устройства заняла 7 лет. Вес робота составляет 60 миллиграмм, размах его крыльев - 3 см. Траектория движения крыла напоминает траекторию движения настоящей мухи. Робот предназначен для ведения разведки и проведения экологических исследований. 

            На вооружение британских войск специального назначения в скором времени поступят бесшумные управляемые с земли БПЛА оснащенные взрывным устройством, предназначенные для уничтожения снайперов, в горных районах. Размер микро - БПЛА Wasp, составляет 15 см в длину и 40 см в ширину при весе менее одного килограмма. Он оснащен двумя камерами наблюдения, которые позволяют наводить аппарат на цель. Он может подниматься на высоту около 300 м, развивать скорость до 60 км/ч и действовать на удалении до 3,5 км от пульта управления. Главное его преимущество - это почти полная бесшумность. Продолжительность полета до 45 мин. БЛА и пульт управления умещаются в небольшом пластиковом контейнере-ранце.

Слабое место

Слабым местом БПЛА является незащищенность радиосигнала. К примеру, в 2008 году Ираку удалось взломать беспилотники США с помощью скаченной с интернета программы Sky Grabber, к стати российского производства, которое можно купить за 25.95 доллара. Конечно, им не удалось приобрести контроль над беспилотником, тем не менее перехват видеосигнала сводит на нет преимущества БПЛА, такие как, неожиданность или невидимость. Следовательно, защита от беспилотников – это перехват сигнала на частотах их работы.

Новейший вид связи

Устойчивую передачу видеоизображений с беспилотника на командный пункт обеспечивает системы связи КУ- и КА-диапазонов (15-35 ГГц). (КУ-диапазон – цифровое телевидение, КА-диапазон – космическая связь).

БПЛА в России

            Директор Инженерного центра им. Микояна Владимир Барковский, "РСК "МиГ" в течение десятилетий занимался БПЛА: «сегодня беспилотная тематика является одной из перспективных и основных для компании. Мы по этой теме работаем, в том числе в рамках зарубежного партнерства».

Впервые МВД РФ использовало самолеты-роботы на саммите большой восьмерки в Санкт-Петербурге в 2006 году из соображений экономии. Так, стоимость одного часа эксплуатации вертолета составляет около 1-1,5 тысячи долларов, а робота - не превышает 100 долларов. БПЛА обеспечивали контроль дорожной обстановки и воздушного пространства.

В сфере интересов МЧС РФ находятся такие характеристики БПЛА как ресурс не менее 1000 часов, автоматизация полета с минимальным участием человека. Оператор управляет не полетом, а получением информации.

Отечественные разработки направлены на оснащение тяжелой бронетанковой техники невозвращаемыми БПЛА. По мнению генерального директора «Беспилотных систем» А. Захарова: "Стоимость наших изделий в два раза меньше аппаратов аналогичного класса западной разработки, а по техническим характеристикам мы их превосходим".

Примеры:

Компания «Беспилотные системы», известная на международном рынке как ZALA AERO, является одним из ведущих разработчиков и производителей беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и интегрированных навигационных систем.

            «Беспилотные системы» - это российская полностью частная компания. Начиная с 2004г высококвалифицированная команда компании разработала и поставила на производство несколько типов беспилотных самолетов и вертолетов, на основе уникальной системы автоматического управления.

            ZALA 421-02Х разработан с учетом работы в тропическом климате. В конструкции вертолета повсеместно используется авиационный алюминий и композитные материалы. Может использоваться как на суше, так и на море. Наличие интеллектуальной системы автоматического управления и стабилизации аппатата позволяет использовать вертолет в гражданских целях.

Цели и применения

            Целью существования БПЛА является создание системы авиа мониторинга (САМ). Применение беспилотников позволит решить следующие вопросы:

Военные:

подавление системы ПВО противника, как говорят в США, задача первого дня войны, противотанковая оборона (с помощью маленьких БПЛА – камикадзе);

радиационную, химическую и биологическую разведку;

обнаружение мин и минных полей;

создание помех радио- и радиотехническим средствам противника;

управление огнем и целеуказание;

БПЛА как мишень;

шпионаж.

Беспилотник малого размера, незаметный для противника, во время проведения мониторинга на ТВД в определенных ситуациях может вызвать своего старшего брата, который может вести реальные боевые действия с четко установленной задачей.

Мирные:

патрулирование улиц городов и автомобильных дорог за их пределами, преследование нарушителей и тем более преступников со скоростью сопоставимой со скоростью движения автомобилей;

использование БПЛА как средство наблюдения за порядком, особенно при проведении массовых мероприятий.

контроль состояния трасс высоковольтных линий электропередач;

контроль состояния трасс магистральных трубопроводов, по которым осуществляется транспортировка газа, нефти и нефтепродуктов, несанкционированным подключением к ним;

наблюдение за возникновением и развитием пожаров, особенно в труднодоступных лесных и горных массивах, затоплением территорий от наводнений;

для исследования состояния атмосферы и поверхности земли на всех доступных для БПЛА высотах;

поиск браконьеров в лесах, реках и морях;

наблюдение за миграциями животных;

Подведем черту:

            Применение в мирных целях учитывая размеры нашей страны (огромные территории занимаемые лесами, полями, трубопроводами, дорогами) – незаменима. Подготовить оператора БПЛА намного дешевле, проще и быстрее чем пилота настоящего летательного аппарата. БПЛА по размерам меньше ЛА, так как нет пилота, следовательно, меньше оборудования. Размер меньше, расход топлива меньше, детали меньше, деталей меньше, детали можно возить с собой на передвижных пунктах и менять их на месте при появлении неполадок. БПЛА может быть размером с ладонь, а может – с самолет. Запуск БПЛА может проводиться с аэродрома, с авианосца, с катапульты, с подводной лодки (как баллистическая ракета), со специальной катапульты, из шахт, запуск с танка. БПЛА могут подниматься на большую высоту и запускать спутник на нижнюю орбиту земли.

БПЛА имеющие форму планера с солнечными батареями на крыльях могут вести круглосуточный мониторинг местности, и выполнять почти любые задачи для дозвуковых ЛА. (таких как «Зефир»).

Перспективы:

            БПЛА – это не только ответвление в науке, отрасль в производстве и большая брешь в бюджете, но и довольно перспективное направление. К ним относятся: беспилотники на водородном топливе; концепция вечного беспилотника, подзаряжающегося с помощью лазерных наземных установках, расположенных в одном или нескольких местах; и так называемая неуязвимая авиация, то есть полноценный боевой самолет, который смог бы обходиться без человека и одновременно решать все боевые задачи, возлагаемые на современную боевую авиацию.

            И современный боевой самолет, вертолет и БПЛА может быть носителем более мелких аппаратов, которые не заметны для радаров. Сбросив над ТВД более мелкие беспилотники, будучи незамеченными для противника они могут провести неожиданную диверсию по конкретным целям. Таким образом, конкретизируются задачи, уменьшаются потери в личном составе и потери боевых единиц.

Выводы:

            ДПЛА – Дистанционно Пилотируемые Летательные Аппараты. БПЛА – БесПилотные Летательные Аппараты. БЛА – Беспилотные Летательные Аппараты. Все это одно и то же. А все размышления на тему названия или аббревиатуры – это размышления философов.

            Я еще застал то время, когда к этим вещам относились как к игрушке, будучи в 4-5 классе ходил на кружок авиамоделизма. И только после 2006г. в российских СМИ началась появляться информация о практическом применение БПЛА. Сегодня ВВС США сделали ставку на БПЛА. В 2010 году доля беспилотников в общей массе летательных аппаратов на вооружении США достигла 36%. США увеличили число беспилотников в 136 раз за десять лет.

            Я думаю что «мы можем Америку догнать и перегнать» потому что цифровые технологии не имеют границ.

            Существует понятие ядерного сдерживания, которое препятствует развязыванию третей мировой войны. Мне кажется, что появляется новое понятие – цифровое сдерживание. На данном этапе - это, безусловно, приоритет Америки, Израиля, Китая. Но при интенсивном темпе развития военных технологий Россия может стать мировым лидером в этой области. Военные действия будут сведены на экран компьютера, и в будущем сам смысл локальных войн потеряет актуальность.

            Сегодня в мире разрабатываются правила воздушного движения, по которым будут летать миниатюрные аппараты размером со стрекозу и гигантские беспилотники с атомным двигателем, способные находится в небе по полгода. Осознание ценности человеческой жизни и неспособность человека выдерживать огромные нагрузки на современной технике подвели черту. Завтра в небе будут господствовать БПЛА. Вопрос лишь в том, чьи это будут аппараты.

Используемый материал: