Дроны наступают

Накануне трагических событий в Южной Осетии различные СМИ неоднократно сообщали об активном применении Грузией беспилотных летательных аппаратов (БПЛА, зачастую БЛА) израильского производства. Совсем недавно, в последней декаде сентября, Грузия объявила, что сбила российский БПЛА, хотя и не смогла подтвердить этот факт вещественными доказательствами. Ранее неоднократно сообщалось об активном применении подобных аппаратов в «горячих точках» на Ближнем Востоке (арабо-израильские войны, Ирак) и во Вьетнаме, в Югославии и Афганистане, а также других регионах, где время от времени обострялась международная обстановка. Все это свидетельствует о том, что использование БПЛА постоянно растет и, несмотря на отдельные недостатки, в ряде случаев они с успехом уже сегодня могут заменить пилотируемые летательные аппараты.

Что же представляют собой эти летательные аппараты, какова их история создания, современное состояние и перспективы развития ?

История создания

Первым БПЛА стало миниатюрное радиоуправляемое судно, разработанное и продемонстрированное в 1898 г. известным ученым Николой Тесла. В 1910 г. летательные аппараты без человека предложил использовать американский военный инженер из Огайо Чарльз Кеттеринг. Это было управляемое часовым механизмом устройство, которое в заданном месте сбрасывало крылья и падало как бомба на врага. При финансовой поддержке армии США, он построил и с переменным успехом испытал несколько устройств под названием The Kattering Aerial Torpedo, Kettering Bug (или просто Bug), которые в боевых действиях не участвовали. В 1933 г. в Великобритании, на базе трех отреставрированных бипланов Fairy Queen, был разработан первый БПЛА Queen Bee многократного использования, дистанционно управляемый с судна по радио. Два таких аппарата потерпели аварию, а третий совершил успешный полёт. В результате Великобритания стала первой страной, извлёкшей пользу из БПЛА, который под названием DH82A Tiger Moth использовался как радиоуправляемая беспилотная мишень королевским Военно-морским флотом с 1934 по 1943 гг.

Еще более значительных успехов в этой области добились немецкие ученые, которые на несколько десятков лет опередили своё время и дали миру реактивный двигатель и крылатую ракету. Практически до конца 80 гг. в каждой удачной конструкции БПЛА было что-то от их крылатой ракеты «Фау-1» и от самолёта «Фокке-Вульф» Fw 189. В ходе Второй мировой войны немецкие учёные разрабатывали несколько типов радиоуправляемого оружия, включая управляемые бомбы Henschel Hs 293 и Fritz X, ракету Enzian и самолёт-бомбу. Незавершённость проектов не помешала использовать Fritz X и Hs 293 против бронированных военных кораблей на Средиземном море. Самолет V1 Buzz Bomb с реактивным пульсирующим двигателем мог запускаться с земли и с воздуха.

ВМФ США во время Второй мировой войны также пытались использовать для нанесения ударов по базам германских подводных лодок дистанционно пилотируемые системы палубного базирования на базе самолёта B-17. После второй мировой войны разработки некоторых видов БПЛА в США были продолжены. Так, в ходе войны в Корее для уничтожения мостов успешно применялась радиоуправляемая бомба Tarzon.

В начале 1960 гг. дистанционно-пилотируемые БПЛА использовались США для контроля ракетных разработок в Советском союзе и на Кубе. Так, после уничтожения в воздухе разведывательных RB-47 и двух U-2 была начата разработка высотного беспилотного разведчика Red Wadon (мод.136). БПЛА имел высоко расположенные крылья и малую радиолокационную и инфракрасную заметность. Рост потерь авиации США во Вьетнаме привело к повышению интенсивности применения БПЛА, которые использовались, в основном, для ведения фоторазведки и радиоэлектронной борьбы (РЭБ). В интересах радиотехнической разведки применялся БПЛА 147E, который на протяжении всего полета мог передавать на наземный пункт наведения характеристики вьетнамских ЗРК С-75 (SA-2). По оценке американских специалистов, ценность передаваемой информации была соизмерима с полной стоимостью программы разработки самого БПЛА и сохранила, при этом жизнь многим американским лётчикам. В ходе этой войны американские БПЛА совершили почти 3500 полётов при около 4% потерь. Они применялись для ведения фоторазведки, ретрансляции, разведки радиоэлектронных средств, РЭБ и в качестве ложных целей для усложнения воздушной обстановки. Но полная программа БПЛА была настолько секретна, что её успех в значительной степени остался незамеченным.

Беспилотные летательные аппараты применялись Израилем во время арабо-израильского конфликта в 1973 г. для разведки и в качестве ложных целей. В 1982 г. БПЛА использовались во время боевых действий в долине Бекаа в Ливане. Израильские БПЛА Scout и малоразмерные дистанционно-пилотируемые летательные аппараты Mastiff провели разведку и наблюдение Сирийских аэродромов, позиций ЗРК и передвижений войск. Полученная информация с использованием отвлекающей группы перед ударом главных сил вызвала включение радиолокационных станций сирийских ЗРК, по которым и нанесли удар главные силы с помощью самонаводящихся противорадиолокационных ракет, а не уничтоженные средства были подавлены помехами. Успех израильской авиации был впечатляющим. Сирия потеряла 86 боевых самолётов и 18 батарей ЗРК.

 Дистанционно-пилотируемые и автономные БПЛА использовались противостоящими сторонами в течение всей войны в Персидском заливе 1991 г., прежде всего как платформы наблюдения и разведки. США, Англия, и Франция развернули и эффективно использовали системы типа Pioneer, Pointer, Exdrone, Midge, Alpilles Mart, CL-89. Ирак использовал Al Yamamah, Makareb-1000, Sahreb-1 и Sahreb-2. Во время операции «Буря в пустыне» БПЛА тактической разведки коалиции совершили более 530 вылетов с общим налётом около 1700 часов. При этом 28 аппаратов были повреждены, из них 12 сбито. Из 40 БПЛА Pioneer, используемых США, 60% были повреждены, но 75% из них были ремонтоспособными. Из всех потерянных БПЛА только 2 относились к боевым потерям. Низкий коэффициент потерь обусловлен небольшими размерами БПЛА и тем, что Иракская армия не воспринимала их всерьез. БПЛА активно использовались в операциях по поддержанию мира силами ООН в бывшей Югославии в 1992 г.

В августе 2008 г. ВВС США завершили перевооружение беспилотными летательными аппаратами MQ-9 Reaper первой боевой части – 174 истребительного авиакрыла Национальной гвардии, которое длилось в течение трёх лет. Ударные БПЛА показали высокую эффективность в Афганистане и Ираке. Их основные преимущества перед самолетами F-16 заключались в меньшей стоимости закупки и эксплуатации, большей продолжительности полёта и безопасности для операторов.

В СССР в 1930-1940 гг. авиаконструктор Никитин разработал планер-торпедоносец специального назначения (ПСН-1 и ПСН-2) типа «летающее крыло» в двух вариантах - пилотируемый тренировочно-пристрелочный и беспилотный с полной автоматикой. К началу 1940 г. был представлен проект беспилотной летающей торпеды с дальностью полёта более 100 км и 700 км/ч соответственно. Однако он не был реализован. В 1941 г. удачно применялись тяжёлые бомбардировщики ТБ-3 в качестве БПЛА для уничтожения мостов.

23 сентября 1957 г. КБ Туполева начало разработку мобильной ядерной сверхзвуковой крылатой ракеты среднего радиуса действия, а уже 25 августа 1960 г. ее модель Ту-121 совершила первый полет. Однако программа была закрыта в пользу баллистических ракет КБ Королёва. В последующем модель была использована в качестве мишени и при создании беспилотных самолётов разведчиков Ту-123 «Ястреб», Ту-143 «Рейс» и Ту-141 «Стриж», состоящих на вооружении ВВС СССР в 1964-1979 гг. Кроме того, БПЛА Ту-143 «Рейс» в 70 гг. поставлялся в африканские и ближневосточные страны, в том числе и в Ирак, а Ту-141 «Стриж» состоит на вооружении ВВС Украины. СССР ещё в 70-80 гг. был лидером по производству БПЛА, из которых только Ту-143 было выпущено около 950 единиц.

Особенности беспилотных летательных аппаратов

Беспилотные летательные аппараты представляют собой вид авиационной техники (AT), предназначенной для решения задач, ранее традиционно возлагавшихся на пилотируемые летательные аппараты (ПЛА) и управляемое авиационное оружие (УАО). Одной из особенностей при их создании является использование всего диапазона конструктивно-схемных решений, как традиционно применяемых в авиационной и ракетной технике, так и сугубо специфических. Последнее обстоятельство привело к тому, что БПЛА стали обладать рядом свойств, присущих ПЛА и УАО, однако ряд других характерных особенностей позволил в настоящее время выделить их в новый самостоятельный вид авиационной техники.

Главным достоинством современных БПЛА по сравнению с пилотируемыми летательными аппаратами является то, что они позволяют избежать потерь летного состава и решать задачи при меньших экономических затратах. К тому же, низкие демаскирующие признаки и высокая маневренность обеспечивают малую вероятность их уничтожения средствами ПВО, а отсутствие человека на борту БПЛА позволяет снять многие конструктивные ограничения, увеличивает эксплуатационную надежность, снижает взлетную массу и стоимость как аппарата, так и всего комплекса в целом.

Основными недостатками существующих БЛА являются: слабая адаптация к динамичному изменению тактической обстановки, возможным отказам и боевым повреждениям; подверженность линий передач данных между БПЛА и оператором воздействию помех; возможное искажение передаваемой по ним информации; имеющиеся ограничения по массе и составу полезной нагрузки; сравнительно небольшая дальность действия при использовании дистанционного управления при отсутствии дополнительных средств ретрансляции.

Повышенное внимание развитию БЛА после Второй мировой войны привело к тому, что в период с конца 1940 гг. до конца 1970 гг. разрабатывались и поступали на вооружение, в основном, БПЛА, используемые в качестве воздушных мишеней, ложных целей и решающие другие вспомогательные задачи. Разработки же боевых и разведывательных БПЛА носили в основном концептуальный или экспериментальный характер, поскольку их широкому внедрению препятствовали не только сложные организационно-технические и технологические проблемы, но также и то, что место этих аппаратов в сложившейся системе вооружений в то время еще не имело конкретного определения. Ситуация коренным образом изменилась в последнее десятилетие, когда начали интенсивно осуществляться целевые программы по созданию разведывательных, а с середины 1990 гг. - боевых БПЛА. Бурное развитие этих летательных аппаратов, имеющих различные характеристики и ориентированных на выполнение широкого спектра задач, привело к необходимости их классификации.

Классификация БПЛА

В настоящее время в США и западноевропейских странах НАТО принято классифицировать БПЛА в соответствии с их основным предназначением. В конце 1980 гг. считалось, что основным назначением этих ЛА будет ведение воздушной разведки. При этом считалось, что каждое звено управления будет использовать БПЛА определенного класса с учетом радиуса действия аппарата. В соответствии с этим в США разведывательные БЛА подразделялись на четыре класса: ближнего действия, малой и средней дальности, а также большой продолжительности полета.

Однако, с учетом опыта боевого применения разведывательных аппаратов в Ираке (1993 г.), общая классификация БПЛА претерпела изменение. Была введена категория стратегических БПЛА, аппараты ближнего действия и малой дальности - объединены в группу под общим названием тактические, а аппараты средней дальности - исключены из классификации. Кроме этого, в связи с расширением круга решаемых задач, за рубежом беспилотные летательные аппараты стали классифицироваться как разведывательные, многоцелевые, боевые и боевого обеспечения.

Боевые беспилотные летательные аппараты

С недавних пор вопрос классификации боевых БПЛА (ББПЛА) вызывает к себе определенный интерес, на которой необходимо остановиться более подробней. Это связано с тем, что ББПЛА не являются какими-то новыми вариантами беспилотных летательных аппаратов, а представляют собой некую «производную» от самолета боевой тактической авиации, полученную с использованием соответствующих технологий. В связи с этим определенный интерес представляют собой новые подходы к классификации ББПЛА, которые предлагаются американскими разработчиками.

Так, специалисты фирмы Boeing считают, что применительно к беспилотной боевой авиации использовавшиеся до настоящего времени понятия разведывательных БПЛА и ББПЛА, следует заменить. Это обусловлено тем, что первые из этих ЛА - слишком маломаневренные, а вторые - слишком узкоспециализированные. Функциональное слияние этих двух типов летательных аппаратов, фактически имеющее сегодня место, должно повлечь за собой и определенное изменение в категорировании БЛА. По мнению руководителя работ по перспективным боевым комплексам отделения Phantom Works фирмы Boeing M. Хэйнца, лишь «два показателя - сложность выполняемого задания и вероятность боевого противодействия противника являются теми параметрами, которые в наибольшей степени подходят для определения класса ББПЛА.

Специалисты Государственного НИИ авиационных систем (ГосНИИАС) предлагают свою классификацию, учитывающую мнение американских специалистов, но различающую функциональную и технологическую стороны классификации. Первая из них учитывает специфику задач и условия их выполнения, характеризующие место ББПЛА среди летательных аппаратов беспилотной боевой авиации. Вторая сторона определяет специфические технологии, заимствованные беспилотной боевой авиацией из области беспилотных авиационных систем. Вариант получаемой на основе такого подхода классификации представлен в таблице («+» отмечены наиболее вероятные для практической реализации сочетания признаков классификации ББПЛА).

Следует отметить, что функциональная сторона принятой классификации не позволяет определить ББПЛА однозначно. В рамках беспилотной авиации они могут выполнять не только боевые, но и такие, как авиационная разведка в боевых условиях и нелетальное воздействие на противника. Как пример последнего может рассматриваться радиоэлектронная борьба, а в перспективе - и применение специального высокоэнергетического оружия для вывода из строя электронных систем противника. Варианты ББПЛА, конкретизирующие функциональную сторону их классификации, приведены в таблице в порядке возрастания сложности выполняемых ими задач и условий их применения. Аналогично порядок вариантов ББПЛА, характеризующих технологическую сторону классификации, отражает возрастание сложности их эксплуатации и возрастание массогабаритных характеристик.

Состояние

В настоящее время БПЛА занимают видное место среди военной авиационной техники более чем 40 государств. Известно, что в настоящее время разработано и производится более 300 моделей, из которых свыше 80 состоят на вооружении армий различных стран.

Сегодня бесспорным лидером в области военных беспилотных авиационных систем являются США, которым принадлежат 75% мировых затрат на НИОКР и 60% мирового объема закупок этой техники. При этом, имея богатый опыт применения БПЛА в Югославии, Афганистане и Ираке, США неуклонно наращивают темпы разработки и создания беспилотных программ. Так, например, суммарные ассигнования Пентагона на программы создания БЛА в 2005 г. составили 2,6 млрд. долл. и продолжают постоянно увеличиваться.

По мнению зарубежных экспертов, в ближайшее десятилетие ежегодные затраты на НИОКР и закупки БПЛА возрастут до 4,5 млрд. долл., а объем общемирового рынка БПЛА составит свыше 30 млрд. долл. При этом ожидается, что Европейский рынок военных БЛА, без учета боевых БПЛА, достигнет 6 млрд. долл. В результате Европа выйдет на второе после США место по НИОКР и закупкам БПЛА, а на ее долю будет придется более 10% мирового рынка.

В последние годы развитие беспилотных систем получило еще один стимул за счет быстрых темпов разработки БПЛА, которые могут рассматриваться как продукция двойного назначения и использоваться для решения гражданских и коммерческих задач. Это обусловлено тем, что по своему технологическому уровню коммерческие аппараты практически не уступают военным, но при этом могут стоить существенно дешевле. В случае необходимости, при минимальных затратах эти аппараты могут быть трансформированы в боевые и с успехом решать задачи при ведении боевых действий.

В настоящее время большинство производимых и поставляемых в войска беспилотных систем, при всем различии тактико-технических характеристик и конструктивно-схемных решений, являются, по сути, тактическими разведчиками. Они отличаются между собой составом бортового радиоэлектронного оборудования, а их совершенствование сводится, как правило, к улучшению возможностей бортовой аппаратуры и улучшению летно-технических характеристик.

Однако последние несколько лет специалисты отмечают расширение нового этапа в развитии беспилотных систем, основная цель которого - создание боевых БПЛА и выработка тактики их эффективного применения. В ближайшей перспективе эти аппараты смогут решать такие важные задачи, как уничтожение наземных (морских) стационарных и подвижных целей, а в дальнейшей - и задачи перехвата скоростных воздушных целей. Важной особенностью является то, что этот процесс будет сопровождаться постоянно повышающейся степенью автономности функционирования беспилотных боевых систем.

Перспективы

Развитие беспилотной авиации, так же как и пилотируемой, имеет ярко выраженный эволюционный характер, который определяется своеобразными «историческими вехами». Для американской практики такой «вехой», отделяющей предшествующее состояние работ по беспилотной авиации от новой, является появившийся в 2002 г. документ под названием «Пути развития беспилотных летательных аппаратов» (UAV Roadmap). Он не только стал планом действий для беспилотной авиации на 25 лет вперед, но и сформулировал конкретные задачи ближайшей перспективы - задачи, которые должны быть реализованы при выполнении отдельных программ и проектов в области беспилотной, в том числе и боевой, авиации.

В числе 50 наиболее важных задач, сформулированных на период до 2010 г., такие как:

• обеспечение возможности интеграции БПЛА всех типов в единую систему обмена информацией, позволяющей информационно связать их в единое целое, в том числе и аппараты, находящиеся вне зоны прямой радиовидимости;

• оснащение цифровой системой дистанционного управления, оптимизированной для применения малоразмерных БПЛА;

• пересмотр норм FAA по нормированию полетов БПЛА с переходом от трудоемкой процедуры получения сертификационного разрешения к процедуре регистрации полетных заданий, принятой ВВС США;

• создание средств обработки визуальной разведывательной информации, реализующей замкнутый процесс обнаружения, идентификации и принятия решения об атаке мобильных наземных целей;

• демонстрация возможности создания малоразмерных ББПЛА с двигателями на тяжелом топливе;

• достижение вероятности выполнения задания всеми типами БПЛА не менее 0,9 (в перспективе - не менее 0,95) на 100 тысяч часов налета;

• существенно повысить возможности бортового разведывательного оборудования, создать и ввести в использование стандартный интерфейс отображения информации;

• продемонстрировать возможность использования боевых беспилотных летательных аппаратов для электронного подавления боевых систем противника;

• создание и ввод в использование процедуры гарантированно контролируемого применения оружия, размещаемого на боевых БПЛА;

• создание и принятие на вооружение ВВС США после 2010 г. перспективной беспилотной системы, специализированной для выполнения ударных задач и подавления системы ПВО противника.

В настоящее время все исследования и разработки в сфере создания БПЛА ведутся в рамках более нового и масштабного документа «Пути развития беспилотных авиационных систем» (UAS Roadmap), вышедшего в 2005 г. Появление указанных документов оказало значительное влияние на работы, ведущиеся в США в области беспилотных летательных аппаратов, особенно боевых БПЛА. Результатом этого стало прекращение программ UCAV-ATD и UCAV-N по созданию ББПЛА для ВВС и ВМС США и открытие объединенной программы J-UCAS (Joint Unmanned Combat Air System - единая беспилотная боевая воздушная система). Своеобразным итогом этого должно стать принятие на вооружение системы, способной «эффективно выполнять боевые задачи XXI века», в американском понимании этого термина. Новая беспилотная система должна вписываться в существующие и перспективные сетевые структуры, в том числе и в глобальную систему немедленного реагирования на угрозы со стороны вероятного противника.

О том, что программа J-UCAS реализуется подтверждает выдвинутый американскими специалистами тезис о том, что эффективность беспилотных систем определяется не столько летно-техническими характеристиками самого аппарата, сколько характеристиками системы управления боевыми действиями, одним из основных элементов которой является конкретная беспилотная система, а также уровнем «бортового интеллекта» самого аппарата. Как самостоятельный объект исследований в рамках программы J-UCAS выделен унифицированный комплекс специального оборудования и вооружения COS (Common Operating System), который должен обеспечить управление всеми системными ресурсами, беспрепятственный обмен информацией, единое понимание боевой обстановки, оперативное взаимодействие между участниками, а также возможность полностью автономных действий группировки.

Человек в контуре управления, в данном случае, рассматривается как возможное, но не обязательное звено. COS строится как открытая система, позволяющая наращивать возможности боевых беспилотных систем по мере появления новых боевых задач и обеспечивающая взаимодействие с внешними системами (пилотируемые самолеты, системы связи и т.д.), решающая проблему преемственности и постоянного наращивания возможностей в рамках многолетнего развития и смены поколений беспилотных систем. По предварительным оценкам, программа J-UCAS может перейти в стадию серийного производства уже в 2012-2015 годах. Наряду с этим следует ожидать новых инициатив в области боевых авиационных систем. В частности, это может быть ударный гиперзвуковой БПЛА, который рассматривается в США в качестве одного из возможных вариантов перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения (программа Long-Range Strike).

Требования, предъявляемые к некоторым типам БПЛА (в части, касающейся ЛТХ), во многом схожи с требованиями к обычным самолетам, что касается и силовой установки. Многие БПЛА имеют взлетную массу свыше 500 кг, летают на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях на высотах до 20 км и могут выполнять маневры с перегрузкой до 9 ед. Эти и подобные им аппараты не требуют разработки новых силовых установок, и конструкторы, как правило, используют уже существующие двигатели. Это позволяет избежать финансовых и временных затрат на проектирование и производство новых двигателей.

Однако при создании БПЛА определенного класса разработка новой силовой установки может стать неизбежной. Например, требования по максимальным рабочим перегрузкам, предъявляемые к двигателям в настоящее время, берутся из расчета максимальной перегрузки, переносимой человеком (традиционно 9 ед.). Очевидно, что область допустимых перегрузок перспективных боевых БПЛА будет превышать принятые для пилотируемой авиации. Возможность увеличения перегрузок, переносимых конструкцией, потребует применения новых материалов и методов проектирования. Кроме этого, необходимо пересмотреть требования к внутренней конструкции двигателя. Создание двигателя, способного выдерживать перегрузку до 20-30 ед., потребует дополнительных исследований в области ГТД и применения новой архитектуры их построения. Развитие технологий, позволяющих наладить производство силовых установок нового поколения, является одним из условий создания перспективных БПЛА.

В настоящее время ведутся активные работы по созданию авиационных силовых установок, работающих на новых физических принципах. Для повышения эффективности двигателей разрабатываются новые виды топлива. Например, так называемое тяжелое топливо позволяет существенно увеличить продолжительность полета ЛА при уменьшении взлетной массы. Кроме высокой удельной тяги, к силовым установкам современных и перспективных летательных аппаратов предъявляются такие требования, как топливная экономичность, малые масса и габариты, а также сравнимый с коммерческими самолетами (1 потерянный самолет на более чем 100 вылетов) уровнем надежности. Еще одним стимулирующим фактором в области создания новых силовых установок является то, что они позволяют расширить номенклатуру решаемых боевых задач. А это, в свою очередь, потребует от силовой установки малой заметности, которая во многом зависит от типа и расположения систем и узлов двигателя.

При написании статьи использованы материалы журнала «Авиапанорама» №6-2006 г.

Федеральный электронный справочник «Оружие России», в связи с большим интересом к теме беспилотных летательных систем, планирует продолжить публикацию материалов на эту тему.