Накануне небольшой дрон врезался в дерево рядом с официальной резиденцией президента США: система, предназначенная для обнаружения летающих объектов, его не заметила. Беспилотник, около 60 см в диаметре и весом примерно 900 г, принадлежал одному из сотрудников правительства США. Владелец развлекался, запуская аппарат в три часа ночи, но потом потерял с ним связь. Офицер секретной службы, отвечающий за южную часть территории возле Белого дома, «слышал и наблюдал» беспилотник, однако ни он, ни его коллеги не смогли сбить дрон.
Аппарат был слишком маленький и летел низко, поэтому его не могли засечь радары. Из-за его размера устройство вполне могли принять за большую птицу.
DJI Phantom, именно такой дрон разбился около Белого дома
Всего за несколько дней до этого события департамент внутренней безопасности США провел конференцию, посвященную угрозам, которые подобные устройства могут представлять для государственных учреждений и важнейших объектов инфраструктуры.
В частности, на конференции демонстрировался дрон DJI Phantom — точно такой же, как тот, что врезался в дерево рядом с Белым домом. Правда, на конференции к нему был прикреплен примерно килограмм «взрывчатки», иллюстрировавшей, насколько просто использовать такое устройство для атаки.
Также на конференции отмечали, что компактные дроны могут использоваться и для проведения химических и биологических атак.
Квадрокоптер DJI Phantom можно купить онлайн всего за $479, модель с камерой высокого разрешения обойдется в $1258.
На конференции его называли «выбором террористов».
DJI Spreading wings s1000 берет на борт до 11 кг груза
Однако, несмотря на все опасения, связанные с электродронами, в США не собираются запрещать их полностью, одобряя использование в мирных целях. Так, в этом месяце Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) и телекомпания CNN договорились о совместной разработке беспилотников, с помощью которых журналисты канала смогут снимать репортажи.
Старший вице-президент CNN Джон Виджиланте отметил, что в результате этого проекта операторы смогут безопасно работать в американском воздушном пространстве.
Одна из целей сотрудничества CNN и FAA — поощрение использования дронов не только для развлечения или любительской съемки.
Впрочем, небольшие беспилотники и без того уже активно используются, в том числе в самых неожиданных сферах. Например, на прошлой неделе на парковку супермаркета в городе Тихуана, недалеко от американо-мексиканской границы, рухнул дрон, перевозивший 2,7 кг метамфетаминов.
В полиции Тихуаны заявили, что столкнулись с использованием дронов для транспортировки наркотиков впервые, но установить, сколько других беспилотников-наркокурьеров благополучно летают через границу и как давно это происходит, пока не удалось.
Беспилотник и система управления Parrot Bebop
По прогнозам СEA (Ассоциации потребительской электроники), в 2015 году рынок небольших потребительских дронов достигнет $130 млн, что на 55% больше, чем в 2014 году.
Цифра на первый взгляд не очень большая, но большее значение имеет сам тренд. 55% — это очень впечатляющий рост. Кроме того, надо учитывать, что речь идет только о небольших летальных аппаратах, оснащенных электромоторами. То есть об устройствах, которые раньше считались не более чем забавными игрушками.
Промышленные и военные беспилотники — это уже совершенно другой рынок, и в данном прогнозе они не учитываются.
На крупнейшей технологической выставке потребительской электроники CES 2015, прошедшей в Лас-Вегасе, было представлено более 100 моделей разнообразных дронов, при том что роботы и квадрокоптеры никогда не были главной темой CES. Ситуация, однако, меняется. В этом году дрон AirDog — разработка одноименного латвийского стартапа AirDog — получил один из призов CES 2015.
Не менее важен и колоссальный интерес, который проявили специалисты, пресса и посетители CES к стендам с летательными аппаратами. Небольшие стартапы и компании, представлявшие свои модели, cобирали не меньше зрителей, чем роскошно оформленные стенды гигантов электронной индустрии с аудио-, видео- и бытовой техникой.
Лауреат СES 2015, латвийский дрон AirDog может следовать за «хозяином» и снимать его в автоматическом режиме
Специалисты пока выделяют два основных сценария использования небольших беспилотников.
Первый и главный — это наблюдение и фотовидеосъемка. Второй — доставка небольших грузов.
Оба сценария, с одной стороны, предоставляют широчайшие возможности, с другой — таят немалые потенциальные опасности.
Современные дроны дают широчайшие возможности для высококачественной съемки в труднодоступных или опасных местах. Телекомпании, журналисты, видеорежиссеры, операторы, любители экстремальных съемок уже оценили их и активно используют. Объемы видео с дронов, загружаемого на YouTube, растут в арифметической прогрессии.
Интерес к такому использованию беспилотников выказывают и сервисные компании, обслуживающие технологические и инфраструктурные объекты. Высококачественная видео- и фотосъемка может показать состояние обшивки судна, линии электропередачи, состояние трубы нефте- и газопровода и прочих труднодоступных объектов, где требуется визуальное наблюдение.
С учетом того, что современные стандартные модели квадрокоптеров могут находиться в воздухе около 30 минут и обладают дальностью полета более 4 км, они представляют интерес и для охранных предприятий. Патрулирование охраняемых периметров, больших складских площадей, нефте- и трубопроводов — это лишь немногие аспекты применения дронов.
Поскольку современные беспилотники оснащаются интеллектуальными системами управления и геопозиционирования, патрулирование может происходить в полуавтоматическом и автоматическом режимах, а квадрокоптер, оснащенный 3D-камерой, может самостоятельно облетать возникающие препятствия.
Что касается второго сценария использования, а именно доставки грузов, интерес к нему сейчас есть и у таких серьезных игроков, как , и у малого бизнеса, но в силу технологических и законодательных ограничений он носит пока исследовательский характер.
Если же говорить о потенциальной опасности, которую может нести такое использование дронов, то это в первую очередь контрабанда и терроризм.
Новейшие квадрокоптеры одного из лидеров индустрии — компании DJI могут поднимать до 11 кг веса, находиться в автономном полете до 25 минут и пролетать без подзарядки 4,5 км. Пока такие показатели реализованы в разных моделях, но очевидно, что рано или поздно такие характеристики получит и какая-то из флагманских моделей.
Ведь что такое 11 кг с точки зрения ?
Это, например, 11 кг кокаина, которые стоят более миллиона долларов США, или 11 кг современной взрывчатки CL-20, что более чем 200 кг в тротиловом эквиваленте. Ущерб, который может нанести небольшой беспилотник с такой бомбой на борту, приводит в панику специалистов по безопасности.
Световое шоу, при котором используется автоматическая система управления 49 дронами
Как устроен дрон? По какому принципу работает? Для всех, кто хоть немного интересуется робототехникой, - это актуальные вопросы. В свою очередь, предлагаем на них максимально подробные ответы. Итак, начнем с самого начала.
Что такое дрон?
Так называют летательные аппараты, управляемые либо человеком дистанционно с помощью пульта, либо посредством бортового компьютера (последние обычно предназначены для выполнения военных или других специальных задач). Термин «дрон» изначально возник, скорее, как шутливое прозвище и не являлся полноценным научным понятием. Дронами (в переводе с английского «трутень») еще в прошлом веке называли авиационную технику из-за специфического шума двигателей, напоминавшего гул пчелиного улья. Сейчас данный термин используется в основном в публицистике; в профессиональных кругах более популярны понятия «беспилотный летательный аппарат» или просто «беспилотник».
Виды дронов
Современные модели беспилотников очень разнообразны. Между собой они отличаются в первую очередь своим предназначением. К примеру, бывают коммерческие дроны (еще их называют гражданскими). Эти летательные аппараты выполняют общественно полезные функции - перевозят грузы, удобряют поля, помогают в строительстве зданий, в научных исследованиях и т.д. Другая крупная категория дронов - потребительские. Сюда входят различные игрушечные дроны. Они предназначены для развлечения на досуге, с их помощью можно, например, устроить настоящие гонки или снимать интересные видео с высоты птичьего полета. Третья крупная группа включает в себя военные или боевые беспилотники. Они характеризуются более сложной конструкцией и способны выполнять куда больше функций по сравнению с другими своими «собратьями». Отметим, что далее в этой статье будут рассматриваться дроны именно первых двух категорий. Как уже говорилось выше, военные модели сильно отличаются и их лучше рассматривать отдельно.
В 2014 году Федеральное управление гражданской авиации США разделило дроны по классам. Каждый класс соответствует классу воздушного пространства, в котором беспилотник способен летать. Так, класс G включает в себя аппараты, способные подняться на высоту до 360 метров. К классам В, С, D относятся дроны, летающие на высоте до 3000 метров. Класс А - это беспилотники, покорившие высоту от 5400 до 18 000 метров над землей.
Из каких элементов состоит дрон?
Конечно, каждый беспилотник по-своему уникален, но все же есть несколько основных элементов, которые присутствуют в конструкции любого такого устройства. Среди них:
- рама;
- полетный контроллер;
- двигатели;
- пропеллеры;
- регуляторы оборотов;
- аккумуляторы.
Рама - это основа любого беспилотника. К ней крепятся все остальные элементы. От того, насколько она прочна и надежна, зависит общий срок эксплуатации дрона. Изготавливают раму из полимеров или сплавов легких металлов. Также могут использовать карбон или другие материалы, отличающиеся легкостью и прочностью одновременно.
Полетный контроллер является, по сути, «мозгом» дрона. Он принимает сигналы, исходящие от пульта управления (или бортового компьютера) и перенаправляет их в двигатели или другие элементы конструкции. Чем больше сигналов способен принять контроллер, тем больше функций способен выполнить дрон в целом. В свою очередь, на количество принимаемых сигналов влияет количество датчиков, встроенных в полетный контроллер.
У разных дронов полетный контроллер может состоять из разных элементов, но все же есть определенный базовый набор, обязательный для любого беспилотника. Он включает в себя:
- главный процессор - принимает и обрабатывает команды;
- барометр (датчик, определяющий высоту полета аппарата);
- акселерометр (устройство, измеряющее ускорение аппарата);
- гироскоп (датчик, определяющий положение дрона в пространстве);
- стрелка направления (указывает направление, в котором должен лететь дрон);
- GPS-навигатор (определяет географическое положение дрона);
- Wi-Fi;
Двигатели, пропеллеры и регуляторы оборотов. Элементы конструкции, отвечающие за полет дрона. Обычно конструкцией предусмотрено четыре двигателя, каждый из которых присоединен к пропеллерам. Регуляторы оборотов задают скорость дрона, исходя из данных, полученных от полетного контроллера.
Аккумуляторы. Очевидно, что этот элемент конструкции обеспечивает функционирование всех элементов дрона. От емкости аккумуляторной батареи также зависит максимальная высота, на которую способен подняться беспилотник. Большинство коммерческих и потребительских дронов не отличается большими размерами, аккумуляторы, встроенные в них, также невелики. Из-за этого не удается обеспечить значительную продолжительность их полета. Решение этой проблемы является одной из приоритетных на данных момент.
Как летает дрон?
Коммерческие и потребительские дроны в подавляющем большинстве управляются посредством пульта (среди военных встречаются и полностью автоматизированные). Пульт настроен на определенные каналы (минимальное их количество - четыре), через которые направляет сигналы в полетный контроллер дрона. Последний, обработав сигнал, перенаправляет его на регулятор оборотов, который задает дрону нужную скорость путем вращения пропеллеров.
Кстати, все пропеллеры дрона вращаются в разных направлениях (одна пара по часовой стрелке, другая - против нее). Только так можно обеспечить максимальную стабильность полета. Параметры вращения пропеллеров также определяют специфику полета. Например, если все винты работают с одинаковой скоростью - аппарат взлетает. Если один из пропеллеров работает быстрее - дрон слегка наклоняется и двигается в заданном направлении. Если же сразу два пропеллера заработали быстрее - дрон поворачивается в заданную ими сторону.
В качестве послесловия
Из описанного выше становится понятно, что принцип работы дрона довольно прост. Имея достаточные познания в инженерии, можно сконструировать собственный беспилотник в домашних условиях. Опять же, подчеркнем, что только человек с хорошими инженерными навыками сможет справиться с этой задачей. Для таких специалистов, кстати, есть даже специальный ресурс (ecalc.ch), позволяющий спроектировать макет дрона и продумать принцип его действия в режиме онлайн.
Рассказать друзьям
Кто-то использует дроны для того, чтобы делать с прогулок или памятных событий, но на самом деле стоит мыслить шире. Эти летающие устройства обладают значительно большим потенциалом - они умеют раздавать интернет, доставлять продукты и лекарства и помогают вести наблюдение. Благодаря дронам даже появился новый . Сейчас мы находимся в самом начале революции дронов, поэтому стоит узнать все об этих гаджетах.
История дронов
Устройства, которые мы называем «дронами», на самом деле делятся на две категории. Одни представляют собой полностью автономный гаджет, который летает без какого-либо вмешательства человека. Другие работают на дистанционном управлении - пилот стоит на земле и следит за движениями дрона либо находится в какой-нибудь комнате и наблюдает за ним с экрана или с помощью специальных очков. Оба вида используют разные технологии и обладают разным потенциалом, но одинаково считаются дронами. Так что в этой статье мы будем обозначать их одним термином.
Сама идея дронов существует уже более века. На самом деле она не так уж и нова: человечество изобрело столько способов летать, но большинство из них оказалось опасными, так почему бы ему не придумать беспилотное летательное устройство? В 1898 Никола Тесла «телемеханизацию», с помощью которой удаленно управлял небольшой лодкой с помощью радиочастот. Еще один пример раннего дрона - «Жук» Кеттеринга , экспериментальная беспилотная ракета, разработанная ученым Чарльзом Кеттерингом во времена Первой мировой войны. А в 1930-е годы британская армия использовала для военных испытаний первую беспилотную радиоуправляемую летающую мишень Queen Bee.
Изначально дроны долгое время использовались в военных целях. Потребительские дроны появились благодаря любителям радиоуправляемых самолетов. В конце 2000-х те поняли, что в их смартфонах есть все необходимое для самодельного автопилота. Кто-то начал разбирать телефоны на детали, а кто-то докупать необходимые части, например, акселерометр, гироскоп и небольшой процессор. Все это они прикрепили к своим самолетам. Телефоны развивались все быстрее, а их детали становились дешевле и лучше. Довольно скоро любой человек, у которого были базовые знания программирования и свободный вечер, мог купить нужные детали и собрать собственный дрон.
Детали смартфона, которые используются в дронах
- Гироскоп - небольшой датчик, который определяет, в какую сторону направлено устройство. Помогает дрону двигаться именно туда, куда вы ему прикажете.
- Акселерометр - датчик, определяющий скорость и направление движения. Помогает дрону удерживаться в нужном месте и на нужной высоте.
- GPS-навигатор - без него дрон бы не понимал, где он находится и куда направляется.
- Процессор - микрокомпьютер, благодаря которому все устройства с каждым годом становятся все более быстрыми и эффективными. Процессоры для дронов делают те же компании, которые производят их для мобильных устройств.
- Камера - чем качественнее камера, тем более умен и автономен ваш дрон.
Однако долгое время никто не думал, что дроны появятся у обычных людей - первые коммерческие модели стоили тысячи долларов, и для их запуска необходимо было разбираться в технике. Такие гаджеты, в основном, использовались для съемок блокбастеров. Затем в 2010 году на выставке появилась компания Parrot и представила свой квадрокоптер AR Drone, которым можно было управлять с помощью iPhone и iPod Touch. Спереди и сзади у него были камеры, из-за чего управление беспилотником превращалось в своеобразную игру в . Самое главное было то, что таким дроном было легко управлять - благодаря датчикам беспилотник сам поддерживал равновесие в воздухе, вам нужно было лишь его направлять. Это был настоящий прорыв.
В 2013 году популярность дронов пошла на взлет. Именно тогда компания Dà-Jiāng Innovations Science and Technology Co. Ltd (DJI) представила беспилотник Phantom, который мог по одному нажатию кнопки выполнять различные трюки и возвращаться назад к хозяину. DJI сделала первого беспилотника, который был не просто игрушкой или сложным инструментом. Так название компании-производителя обрело огромную значимость в мире дронов.
С момента появления первого дрона Phantom изменилось все и ничего. Разработчики выпускали новые, улучшенные дроны с усовершенствованными функциями, камерами и защитными элементами. Некоторые беспилотники были такими большими, что могли перевозить небольшие грузы. Другие, наоборот, были совсем крошечными и стоили дешевле зарядки для iPhone. Сейчас можно купить дрон, который будет работать под водой или взлетать с крыши. Бум смартфонов продолжил развивать инновации в сфере дронов, и такие компании, как Intel и Qualcomm, начали выпускать специальные чипы и программное обеспечение для беспилотников. Квадрокоптеры научились самостоятельно облетать препятствия, сохранять равновесие при сильном ветре, подниматься выше и летать дальше. Всего за тысячу долларов можно купить дрон с 4K-камерой, который будет работать на батарее 30 минут и сможет пролететь более шести километров, самостоятельно огибая препятствия.
Угадайте, кто производитель такого дрона? Правильно, DJI. Как бы быстро ни менялся рынок, побеждает всегда эта компания. У нее есть несколько конкурентов, например, 3D Robotics и GoPro, но им до нее далеко. Стартапы вроде Lily Robotics и Zano провалились. Даже Parrot практически отказалась от производства беспилотников. Более-менее серьезным конкурентом является компания Yuneec, потому что она расположена рядом со своими китайскими фабриками и исследовательскими центрами, из-за чего работает быстрее и эффективнее.
Рынку потребительских дронов пока далеко до размеров мобильного рынка - по оценкам Федерального агентства воздушного транспорта США в 2020 году количество проданных любительских беспилотников достигнет 4,3 миллиона. Однако этот рынок быстро растет. Запуск дронов ради красивых фотографий - это только начало. Однажды небеса заполонят беспилотники, которые в основном будут принадлежать компаниям. Но это не точно, потому что остается неразрешенным один очень важный вопрос.
Будущее дронов
Будущее дронов зависит от их правового регулирования. Например, сейчас в России вес беспилотника 30 килограммов (сюда входят дроны, квадрокоптеры, радиоуправляемые модели). БПЛА тяжелее 30 кг подлежит государственной регистрации. Но пока не федеральном уровне порядок использования беспилотников не отрегулирован. Правительство легализовать коммерческие перевозки пассажиров и грузов с помощью дронов к 2019 году.
Возможности дронов
Но давайте представим, что законы предоставили беспилотникам полную свободу действий. В таком случае у них бы появились совершенно новые возможности. С тех пор как Amazon представил доставку дронами Prime Air за 60 минут, все компании захотели себе такой же сервис. Сейчас компания Джеффа Безоса тестирует доставку малых пакетов в Великобритании и надеется вскоре расширить границы своей деятельности. Почта России недавно запуск первого беспилотника. Правда, неудачно - дрон врезался в стену дома. В прошлом году Герман Греф доставки дронами наличных денег.
Американская Domino"s при этом уже пиццу дронами в Новой Зеландии, а стартап Zipline использует беспилотники для доставки медикаментов в сельские районы Руанды. Американская компания по экспресс-доставке UPS планирует привозить посылки на грузовике в район получателя, а затем доставлять их дронами к конкретному дому. Доставив груз, такие дроны будут возвращаться обратно в грузовик и заряжаться по дороге в следующий район.
Беспилотники Zipline
Беспилотники могут прилетать в недоступные и опасные зоны и сбрасывать необходимые припасы. Дрон способен добраться и изучить практически любое место, куда не могут или не хотят попасть люди.
Исследователи и инженеры все больше задумываются о создании целого «роя» дронов, который будет действовать слаженно, как стая птиц или насекомых. Такой рой может перевозить большие грузы или разделяться на части для изучения разных участков местности. Пример работы роя беспилотников можно было увидеть в прошлом году на шоу в перерыве Супер-кубка или на музыкальном фестивале Coachella в апреле этого года.
Полет дронов сопровождал выступление группы Odesza в эти выходные.
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 .