Владимир Фетисов - Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние

Владимир Станиславович Фетисов, Любовь Михайловна Неугодникова, Владимир Владимирович Адамовский, Роман Анатолиевич Красноперов

Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние

Под редакцией В. С. Фетисова

Уфа 2014

Научное издание

ISBN 978-5-9903144-3-6

Уфа: ФОТОН, 2014. – 217 с.: ил.

Табл. 4. Ил. 153. Библиогр.: 133 назв.

Книга носит преимущественно справочно-ознакомительный характер и написана по результатам обзоров и анализа многочисленных литературных и интернет-источников. Она знакомит читателя со сложившимися на сегодняшний день терминологией и классификацией в области беспилотной авиации, с современными тенденциями в производстве беспилотных летательных аппаратов, а также с состоянием рынка беспилотных авиационных систем.

Книга может быть полезна для студентов авиационных учебных заведений, а также для всех интересующихся авиацией.

Предисловие

Авиация в последние годы становится все в большей степени беспилотной. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) постепенно становятся главной продукцией многих авиационных фирм. Появляется большое количество разработчиков и производителей БПЛА, занимающихся исключительно беспилотными аппаратами и системами. Это происходит по ряду причин. Сами БПЛА, как правило, гораздо дешевле пилотируемых самолетов и вертолетов. Дешевле, чем подготовка летчика, обходится и подготовка оператора беспилотной системы. Отсутствие пилота позволяет исключить бортовые системы жизнеобеспечения, уменьшить массу и габариты БПЛА, а также увеличить диапазон допустимых перегрузок и влияющих факторов. Большое значение имеет и фактор безопасности – потери беспилотных аппаратов не ведут к потере пилотов.

Диапазон существующих и разрабатываемых аппаратов очень широк: от микро- и мини-БПЛА до тяжелых многотонных аппаратов, а также БПЛА, способных выполнять сверхдальние и сверхвысотные полеты длительностью в несколько месяцев. Назначение современных БПЛА не ограничивается только военной областью. Стремительно расширяется и сфера их гражданского применения (в таких отраслях, как: нефтегазовая промышленность, транспорт, строительство, сельское хозяйство, связь и др.), что придает дополнительные импульсы развитию беспилотной авиационной техники.

Взрывной рост количества разработок БПЛА именно в последнее десятилетие не случаен. Этому способствовали определенные объективные предпосылки, которые созрели именно к этому времени. Они связаны с серьезными технологическими успехами в различных областях. Например, этому способствовало:

– появление новых легких и прочных материалов, особенно композитных;

– быстрое развитие микроэлектронной компонентной базы: микроконтроллеров, микросистемных навигационных датчиков, приемопередатчиков радиосигналов, различных СВЧ-устройств, микроэлектронных драйверов сильноточных потребителей, миниатюрных видеокамер и т.д.;

– появление и быстрое развитие высокоэффективных возобновляемых источников питания (на основе литий-полимерных аккумуляторов, топливных элементов и др.);

– разработки в области высокоресурсных бесколлекторных электродвигателей, а также реактивных и поршневых двигателей;

– развитие спутниковых систем глобального позиционирования;

– общее развитие вычислительной техники, включая появление специальных операционных систем, интерфейсов, математического и алгоритмического обеспечения.

Разработками в области беспилотной авиационной техники занимаются в разных странах как крупные фирмы, так и небольшие специализированные предприятия, подразделения университетов и даже отдельные энтузиасты-любители.

Огромное количество информации по беспилотной тематике, появляющееся в последнее время, с одной стороны, удовлетворяет возрастающий интерес к беспилотной авиации, но, с другой стороны, далеко не всегда эти источники информации отличаются полнотой и системностью изложения, существует неоднозначное понимание некоторых терминов, для выяснения объективной картины часто приходится сопоставлять материалы из разрозненных источников. Авторы при написании данной книги ставили своей задачей обобщить и систематизировать информацию из большого количества литературных источников и интернет-сайтов и таким образом облегчить изучение данной темы для всех интересующихся. Многочисленные иллюстрации призваны оживить восприятие, а большое количество ссылок на первоисточники позволят читателю в случае необходимости углубить и расширить знания по отдельным узким вопросам.

Данная книга носит преимущественно справочно-ознакомительный характер. Она знакомит читателя со сложившимися на сегодняшний день терминологией и классификацией в области беспилотной авиации, с современными тенденциями в разработках и производстве беспилотных летательных аппаратов, а также с состоянием рынка беспилотных авиационных систем.

Книга состоит из 3-х глав. Первая глава посвящена терминологии и классификации беспилотных аппаратов и беспилотных систем. Во второй главе сделан обзор современного мирового рынка беспилотных авиационных систем и приведена информация по различным фирмам-разработчикам и производителям. В третьей главе описаны краткая история и современное состояние разработок и производства БПЛА в России. Списки использованных источников информации приведены отдельно к каждой главе. Подразделы 1.1-1.2 написаны B.C. Фетисовым, подраздел 1.3 написан Л.М. Неугодниковой. В написании второй главы принимал участие В.В. Адамовский, а в написании третьей – Р.А. Красноперов. Авторы выражают признательность всем, кто способствовал написанию этой книги.

Список используемых сокращений

АК – авиационный комплекс

АНПА – автономный необитаемый подводный аппарат

АТЛ А – аэростатический термобалластируемый летательный аппарат

АФАР – активная фазированная антенная решетка

БАК – беспилотный авиационный комплекс

БАРС – безаэродромный самолет с аэростатической разгрузкой

БАС – беспилотная авиационная система

ББС – беспилотный боевой самолет

БПЛА – беспилотный летательный аппарат

ВВС – военно-воздушные силы

ВМС – военно-морские силы

ВПП – взлетно-посадочная полоса

ДВС – двигатель внутреннего сгорания

ДПЛА – дистанционно-пилотируемый летательный аппарат

ЛА – летательный аппарат

ЛТХ – летно-технические характеристки

МАКС – Международный авиакосмический салон

МО – Министерство обороны

МЧС – Министерство по чрезвычайным ситуациям

НИИ – научно-исследовательский институт

НИОКР – научно-исследовательская и опытно- конструкторская работа

НИР – научно-исследовательская работа

НУРС – неуправляемый реактивный снаряд

ОКБ – опытно-конструкторское бюро

ПВО – противовоздушная оборона

ПЗРК – переносной зенитно-ракетный комплекс

ПТА – подводный телеуправляемый аппарат

САУ – система автоматического управления

СВВП – самолет с вертикальным взлетом и посадкой

СВП – судно на воздушной подушке

СОИ – средства отображения информации

СУАК – система управления авиационным комплексом

ФСБ – Федеральная служба безопасности

ЦПУ – центральный процессорный узел

ASV – Autonomous Surface Vehicle (автономное надводное судно)

AUV – Autonomous Unmanned Vehicle (автономное беспилотное мобильное средство)

AUVSI – Association for Unmanned Vehicle Systems International (международная ассоциация по беспилотным системам)

CR – Close Range (класс тактических БПЛА ближнего радиуса действия)

DARPA – Defence Advanced Research Projects Agency (агентство по перспективным исследовательским проектам Министерства обороны США)

DEC – Decoys (класс БПЛА "ложные цели")

ЕХО – Exo-Stratospheric (класс экзостратосферных БПЛА)

GPS – Global Positioning System (спутниковая система глобального позиционирования)

HALE – High Altitude Long Endurance (класс стратегических высотных БПЛА с большой продолжительностью полета)

НТА – Heavier Than Air (класс Л А тяжелее воздуха)

HTAL – High Torque Aerial Lift (вентилятор с большим крутящим моментом)

LADP – Low Altitude Deep Penetration (класс маловысотных БПЛА для проникновения в глубину обороны противника)

LALE – Low Altitude Long Endurance (класс маловысотных БПЛА с большой продолжительностью полета)

LET – Lethal (класс БПЛА летального действия)

LTA – Lighter Than Air (класс Л А легче воздуха)

MALE – Medium Altitude Long Endurance (класс средневысотных БПЛА с большой продолжительностью полета)

MR – Medium Range (класс тактических БПЛА среднего радиуса действия)

MRE – Medium Range Endurance (класс тактических БПЛА среднего радиуса действия с большой продолжительностью полета)

NOTAR – NO TAil Rotor (система управления вертолетом без хвостового винта)