V posledních letech poptávka po mořských drony ve světě roste, protože rostou potřeby flotil pro sledování a průzkum na velké vzdálenosti. Dříve na trhu dominovaly platformy typu letadla, ale nyní se trh stal rozmanitějším se vznikem nových platforem a užitečného zatížení. Pojďme se podívat na některé z posledních novinek.
Palubní námořní pozorování, průzkum a shromažďování zpravodajských informací a hlídkové mise byly tradičně prováděny buď specializovanými vícemotorovými letouny s dlouhým doletem speciálně navrženými pro dlouhodobé lety nad mořem, nebo komerčními platformami uzpůsobenými pro takové úkoly. Taková letadla se obvykle používají k monitorování velkých oblastí mořské hladiny, včetně dozoru nad lodní dopravou a dalších činností na kritických komunikačních trasách a ve výlučných ekonomických zónách (EEZ).
Náklady na pořízení a provoz pilotovaných platforem však představují neúnosnou zátěž pro mnoho zemí a jejich příslušné letecké a námořní síly, a proto se různé organizace pro námořní bezpečnost mohou setkat s problémy při provádění systematického dohledu nad výsostnými vodami kvůli nedostatku finančních prostředků. malý počet bojových letů.
Potřeba dostupné alternativy k námořnímu průzkumu s posádkou letectví nevyhnutelně přispívá k rostoucímu zájmu mnoha zemí o pozemní a námořní bezpilotní letecké systémy (UAS), zejména ty s velkými výlučnými hospodářskými zónami a společnými chráněnými hranicemi. Ostatní země zároveň chtějí mít vzdušné senzorové systémy, které mohou zlepšit situační povědomí nasazených civilních a vojenských plavidel poskytováním potřebných informací.
Moderní bezpilotní prostředky, zejména drony pro střední a velké výšky s dlouhou životností (kategorie MALE a HALE), se osvědčily jako průzkumné a úderné platformy na podporu pozemních operací s vlastnostmi, jako je velký dosah, dlouhé trvání mise a schopnost nést cílová zatížení snímače. Ačkoli tyto platformy typu letadla musí být vypuštěny a přistány, jejich vlastní schopnosti jsou přesto přitažlivé pro námořní komunitu, která chce mít schopnosti rozsáhlého sledování.
Na druhém konci spektra jsou menší letouny typu UAV s vertikálním startem a přistáním, které si v posledních letech také získaly široké přijetí. Takové prostředky pravidelného dohledu a průzkumu mohou rychle startovat a vracet se a na požádání shromažďovat informace, aby byl zajištěn provoz lodí.
UAV IAI Heron 1 třídy MALE je provozován v několika flotilyprovádění misí námořního dohledu. Na fotografii - dron s charakteristickou ventrální kapotáží, ve které je umístěn přehledový radar
platformy třídy MALE
Stejně jako v případě pilotovaných hlídkových letadel pobřežního letectví je důležitou vlastností víceúčelových LHC třídy MALE přizpůsobených pro takové úkoly schopnost překonávat dlouhé vzdálenosti a přehradit po dlouhou dobu. Vývojáři také identifikovali další požadované vlastnosti, včetně velkého užitečného zatížení, což vám umožní současně nést komunikační systémy na dlouhé vzdálenosti a různé typy palubního vybavení.
Izraelská společnost Elbit Systems propaguje speciálně konfigurovanou pro námořní verzi svého Hermes 900 MALE UAV, kterou provozuje nejméně osm operátorů. Letoun, který se podílí především na pozemních pozorovacích operacích, je schopen přijímat cílové zátěže jak vlastní konstrukce, tak i třetích stran.
S maximální vzletovou hmotností přibližně 900 kg a rozpětím křídel 1180 metrů může Hermes 15 podle společnosti unést až 350 kg cílového vybavení, včetně 250 kg ve vnitřním prostoru dlouhém 2,5 metru. V námořní konfiguraci může být letoun vybaven specializovaným námořním přehledovým radarem, automatickým identifikačním systémem a stabilizovaným optoelektronickým / infračerveným senzorovým systémem a zařízením pro elektronický boj a průzkum.
Elbit Systems poznamenal, že její univerzální pozemní řídící stanice může nabídnout režim současného řízení dvou UAV pomocí dvou redundantních kanálů přenosu dat. Společnost tvrdí, že to má pozitivní vliv na vytížení systému, šetří lidské zdroje a provozní náklady. Dron také těží z integrace komunikačního systému dlouhého dosahu přes horizont založeného na satelitním kanálu a integrace vlastního námořního automatizovaného řídicího systému Elbit System.
Hadji Topolanský z Elbit Systems řekl:
„Přestože Hermes 900 startuje a přistává pouze na zemi, ovládání samotného UAV a činnost jeho senzorů lze integrovat do systému řízení boje na lodi. To umožňuje lodím přijímat zpravodajské informace z UAV v reálném čase a používat je podle svého uvážení.
Od dubna 2019 se na žádost Evropské agentury pro námořní bezpečnost používají drony Hermes 900 k hlídkování v námořních oblastech. Island byl první zemí, která tuto službu využila. Podle Elbit Systems islandské námořní úřady identifikovaly Hermes 900 jako domovskou základnu východního letiště Egilsstadir, odkud může pokrýt více než polovinu výlučné hospodářské zóny země. Toto plavidlo bylo také upraveno, aby vydrželo silný vítr a ledové podmínky typické pro severní Atlantik.
„Je zřejmé, že UAV typu námořních letadel operující z pobřežní základny a řízené z pozemní stanice by měly mít jiný výkon a cílové zatížení než pozemní sledovací systém. Zejména potřeba rozsáhlého průzkumu určuje integraci výkonného vícerežimového zobrazovacího radaru pro detekci a klasifikaci objektů na velké vzdálenosti a systému OE/IR s vysokým rozlišením na velké vzdálenosti pro pozitivní identifikaci a zobrazování,“
vysvětlil Topolanský.
„Kromě toho jsou do námořních LHC integrovány přímé přenosové kanály dat a satelitní kanál pro komunikaci přes horizont. Skutečnost, že námořní dron někdy potřebuje klesnout, aby pozitivně identifikoval objekty pomocí své sledovací stanice a létal pod rádiovým frekvenčním horizontem, zvyšuje hodnotu širokopásmového kanálu nad horizontem.“
Mezitím Israel Aerospace Industries (IAI) dodal indickému a izraelskému námořnictvu námořní verze svého Heron 1 MALE UAV.
Dron Heron 1, vyvinutý její divizí Malat, má vzletovou hmotnost 1100 250 kg a nosnost až XNUMX kg. Jeho standardním užitečným zatížením je nosný systém IAI Tamam Multi-mission Optronic Stabilized Payload, který zahrnuje kameru s vysokým rozlišením, infračervenou kameru a laserové ukazovátko/dálkoměr.
Podle společnosti je letadlo poháněno čtyřdobým motorem Rotax 914 o objemu 1,211 3 ccm, který pohání dvoulistou tlačnou vrtuli s variabilním stoupáním, která vyvine výkon až 100 koní. maximální trvalý výkon ve výškách až 4500 metrů. To umožňuje loudat se rychlostí 60-80 uzlů a dosáhnout maximální rychlosti až 140 uzlů s délkou letu až 45 hodin v závislosti na přenášeném nákladu. Datový spoj v mobilní nebo stacionární verzi poskytuje ovládání v okruhu cca 250 km, i když s instalací sady pro satelitní komunikaci se dosah zvyšuje až na 1000 km.
Inženýři IAI poznamenávají, že Heron 1 má dva vnitřní nákladové prostory o celkovém objemu až 800 litrů – příď a střední prostor o objemu 155 a 645 litrů.
Vzdálenost od nejnižšího bodu trupu k zemi je 60 cm, což umožňuje zařízení vybavit externími cílovými zátěžemi, zatímco palubní generování energie až 10 kW dává platformě potenciál pro upgrady a také vám umožňuje k instalaci výkonných systémů, jako je námořní přehledový radar IAI Elta EL /M-2022U nebo modulární přehledový radar EL/M-2055 pro průzkum pozemních pohyblivých cílů.
Podle příručky Jane's C4ISR & Mission Systems - Air může námořní přehledový radar EL/M-2022 sledovat různé cíle na vzdálenost až 200 námořních mil. Při použití v radarovém režimu Inverse Aperture Synthesis je radar schopen zachytit podezřelé objekty a určit jejich typ.
Kromě standardní sledovací stanice a námořního radaru může námořní Heron 1 nést také elektronické zpravodajské systémy, jako jsou systémy IAI Elta ELK-7071 nebo ELK-7065. Typický cyklus detekce a identifikace podezřelých povrchových objektů začíná detekcí cíle, poté se zapnou elektronické zpravodajské systémy, které pomocí automatického identifikačního systému určí směr a vlastnictví objektu, a následně během následného přiblížení stanice slouží k vizuálnímu průzkumu.
Dron kategorie MQ-4С Triton HALE je dalším vývojem modelu RQ-4 Global Hawk a je optimalizován pro dlouhodobé mise na sledování moře.
platformy HALE
„Vrcholem technického myšlení v oblasti námořních bezpilotních letounů je průzkumný dron US Navy MQ-4C Triton kategorie HALE (výška s dlouhou dobou letu), který má být připraven k provozu v dubnu 2021 a v plném rozsahu -sériová výroba začne o dva měsíce později."
Dron MQ-4C Triton vyvinutý společností Northrop Grumman má délku 14,5 metru a rozpětí křídel 39,9 metru, deklarovaný dolet 2000 námořních mil a dobu letu až 24 hodin. Dron byl vyvinut z námořní varianty Block 30 RCMN dronu RQ-4 Global Hawk amerického letectva jako součást programu Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator s cílem poskytnout flotile možnosti nepřetržitého sledování námořních oblastí.
I když základní design MQ-4C velmi připomíná RQ-4B, stále obsahuje významné úpravy pro optimalizaci výkonu pro dlouhodobé mise na povrchu. Letoun se například vyznačuje aktivním ovládáním těžiště palivového systému, vylepšeným radomem se zvýšenou pevností a vylepšenou aerodynamikou, systémem sání vzduchu proti námraze a také zesílenou konstrukcí křídla s ochranou proti poryvům vzduchu, krupobití. a ptáků, ochranu před bleskem a zesílený trup pro zvýšení vnitřní cílové zátěže. Společně tato vylepšení umožňují UAV MQ-4C v případě potřeby klesat a stoupat, což je nezbytné pro kontrolu lodí a dalších objektů na moři.
Pod trupem je instalován hlavní dálkový mořský vyhledávací radar AN / ZPY-3 řady X s aktivní fázovanou anténou, ve kterém je elektronické skenování kombinováno s mechanickou rotací o 360° v azimutu. Northrop Grumman říká, že délka letu MQ-4C a rozsah pokrytí senzorem ZPY-3 umožňuje MQ-4C prozkoumat více než 2,7 milionu metrů čtverečních během jednoho letu. mil. Radar je doplněn senzorovou stanicí Raytheon AN / DAS-3 MTS-B, která poskytuje denní / noční obraz a video s vysokým rozlišením s možností automatického sledování cílů, a také elektronický zpravodajský systém AN / ZLQ-1 od korporace Sierra Nevada.
Přestože je dron stále ve vývoji, australská vláda se zavázala koupit dvě platformy MQ-4C pro tamní letectvo v rámci projektu Air 7000 Phase IB. Očekává se, že první letoun vstoupí do letectva v polovině roku 2023. Do konce roku 2025 je plánován nákup šesti platforem v hodnotě 5 miliard dolarů, které by měly být umístěny na letecké základně Edinburgh v jižní Austrálii.
Americká vláda také v dubnu 4 schválila prodej čtyř dronů MQ-2018C do Německa za 2,5 miliardy dolarů. Letadla pod místním označením Pegasus (Persistent German Airborne Surveillance System) musí být upravena v souladu s národními požadavky.
Schiebelův Camcopter S-100 vykonával po dobu pěti dnů námořní pozorovací mise z hlídkové lodi Turva finské pohraniční stráže.
Loď LHC
Drony založené na lodích nebo nosičích přitahují v posledních letech velkou pozornost armády. Za zmínku stojí zejména známé komplexy, například letoun typu ScanEagle vyvinutý společností Boeing-Insitu a vrtulník typu Fire Scout od společnosti Northrop Grumman nasazený americkým námořnictvem. Skupina Boeing-Insitu zároveň dodala námořní pěchotě okřídlené vozidlo Integrator pod označením RQ-21A Blackjack.
Se stávajícím nedostatkem místa na palubách většiny moderních lodí se zájem o VTOL LHC zjevně jen zvyšuje v jiných flotilách. Například švýcarská společnost UMS Skeldar se snaží zopakovat nedávný úspěch se svým nejnovějším LHC s rotačním křídlem V-200B, který zakoupilo kanadské a německé námořnictvo.
Nejnovější platforma společnosti V-200 Block 20 se vzletovou hmotností 235 kg má trup dlouhý 4 metry, který je s největší pravděpodobností vyroben z uhlíkových vláken, titanu a hliníku; je vybavena dvoulistou vrtulí o průměru 4,6 metru, ventrální komorou a nezatahovacím podvozkem pro dvě lyže. Dron UMS Skeldar má maximální rychlost 150 km/h a servisní strop 3000 metrů.
Vylepšení motoru a řízení paliva snížilo hmotnost o 10 kg ve srovnání s předchozím V-200B a zároveň prodloužilo dobu letu na 5,5 hodiny s cílovým zatížením 45 kg nebo více snížením doby ve vzduchu. Mezi další vylepšení patří nové datové spojení, aktualizovaná elektrická konfigurace plavidla a osmikamerový systém pro vizuální detekci a určování vzdálenosti, který dokáže sledovat cíle až do vzdálenosti 20 mil v každém směru. Může být také vybaven sfázovanými anténami, které umožňují přenos obrazu v reálném čase k operátorovi.
UMS Skeldar chce s nejnovější verzí svého vrtulníku zopakovat úspěch spojený s nákupem kanadského a německého námořnictva trubec V-200
V-200, řekl mluvčí UMS Skeldar, "zahrnuje těžký palivový motor Hirth Engines, který může běžet na paliva Jet A-1, JP-5 a JP-8, což je jedna z hlavních výhod pro námořní průmysl."
"Dvoutaktní konfigurace také poskytuje dlouhou životnost při generální opravě spolu s přidanou bezpečností při přistání a vzletu tváří v tvář zákazu konvenčních paliv, která jsou všechna zásadní pro operace na moři."
Platforma V-200 podle něj vyžaduje méně údržby a má funkční flexibilitu srovnatelnou s jinými možnostmi typu letadel a vrtulníků ve stejné hmotnostní kategorii. „UAV V-200 je kompatibilní se standardem STANAG-4586, který předkvalifikuje UAV pro vojenské použití a integraci s jinými systémy,“ dodal. "Také jsme hodně přemýšleli o snadné integraci s různými systémy řízení bitvy, včetně námořního bojového systému Saab 9LV, který poskytuje možnosti velení a řízení pro pobřežní platformy všech velikostí, od bojových člunů a hlídkových člunů po fregaty." a letadlové lodě."
Mezitím rakouská společnost Schiebel vyvinula vrtulník typu Camcopter S-100 LHC, který je vybaven dvoulistou vrtulí o průměru 3,4 metru a má aerodynamický nosný trup z uhlíkových vláken o rozměrech 3,11x1,24x1,12 m (délka, šířka, výška).
Zařízení s maximální vzletovou hmotností 200 kg unese až 50 kg nákladu spolu s 50 kg paliva. Rotační motor umožňuje létat rychlostí až 102 km/h s praktickým dostupem 5500 km. S cílovou hmotností nákladu 34 kg je doba letu 6 hodin, ale při instalaci externí palivové nádrže se prodlouží na 10 hodin.
Podle Schiebela mezi typické užitečné zátěže námořního sledování patří optoelektronická stanice L3 Harris Wescam, kamera Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch pro skenování velkých oblastí a detekci malých objektů a přijímač systému automatického rozpoznávání.
„Platforma S-100 je ideální pro offshore prostředí díky své minimální logistice a velikosti,“ řekl mluvčí společnosti. "Jeho kompaktní velikost a nízká hmotnost znamenají, že s ním lze snadno manévrovat, skladovat a udržovat v lodních hangárech... typický fregatní hangár pojme až pět dronů S-100 spolu s běžným velkým vrtulníkem s posádkou." Platforma byla také integrována s 35 různými typy lodí, které zaznamenaly více než 50000 XNUMX letových hodin.
Vrtulník Camcopter S-100 byl zakoupen v rámci programu australského námořnictva Minor Project 1942, který je zaměřen na uspokojení potřeby tamní flotily na přechodnou loď LHC. Dále bude podle samostatného programu vybrán vhodný UAV pro integraci s 12 pobřežními hlídkovými loděmi, z nichž první dvě se staví v loděnicích ASC. Poté bude vybrán další typ UAV pro vybavení devíti fregat projektu Hunter, které budou vyrobeny pro australské námořnictvo.
Schiebel v listopadu 2015 oznámil, že dokončil testování motoru na těžké palivo pro vrtulník Camcopter S-100. Zdokonalení pohonného systému S-100 založeného na komerčním motoru s rotačními písty vedlo ke snížení hmotnosti díky modernizovanému výfukovému systému, nové řídicí jednotce motoru a novým bateriím. Motor umožňuje S-100 používat palivo JP-5, které má vyšší bod vzplanutí než letecký benzín.
Společnost modernizuje platformu S-100 především s ohledem na společné akce (interakci) obydlených a neobydlených platforem a dodávku v poslední sekci. V dubnu 2018 bylo oznámeno, že spolupracuje s Airbus Helicopters na ukázce společných operací zahrnujících vrtulník H145 s posádkou a S-100 UAV. Podle Schiebela byla na palubě H-145 instalována pozemní řídící stanice dronu, která umožňuje dosáhnout interakce úrovně 5 přenesením plné kontroly nad dronem na operátora na palubě vrtulníku, včetně startu a návratu.
Maketa konceptu L1 Harris SDS v měřítku 3:3, vybavená devíti odpalovacími tubusy v konfiguraci 3x3. Externí kontejner se může přizpůsobit konkrétním platformám a úkolům
Nová cílová zatížení
Nové užitečné zatížení pro UAV rozšiřují rozsah misí pro námořní UAV a přesahují průzkumné a sledovací operace. L3 Harris například vyvíjí systém rozptylování sonobuoy SDS (Sonobuoy Dispenser System), který je určen k rychlé přeměně různých typů letadel na bojové ponorky.
SDS využila zkušenosti s vytvářením pneumatických systémů SRL (Sonobuoy Rotary Launch) a SSL (Sonobuoy Single Launch) pro víceúčelový protiponorkový a protilodní hlídkový letoun P-8A Poseidon společnosti Lockheed Martin.
Srdcem SDS je Modular Launch Tube (MLT), kterou společnost popisuje jako „přizpůsobenou odpalovací stanici pro vypuštění jedné bóje velikosti A ze standardního odpalovacího kanystru LAU-126/A“. Společnost také vyvinula vylepšenou sadu pro tandemový start, která umožňuje kontejneru LAU-126/A velikosti A přijmout dvě bóje velikosti F nebo G.
MLT je externí nakládací systém s bajonetovým uzávěrem typu twist pro připevnění bóje s vlastní hmotností přibližně 4,5 kg. Je vybavena senzorem přítomnosti bóje, který zajišťuje spolehlivé zachycení a vypuštění, bóje jsou vymrštěny pod tlakem zatížení v systému od 70 do 105 kg/cm2.
Podle L3 Harris se systém SDS může skládat z libovolného počtu MLT kolejnic, zemně nabité pneumatické spouště a elektronické řídicí jednotky s univerzálním rozhraním typu 1/2 přes rozhraní MIL-STD-1760. Všechny tyto komponenty lze integrovat do speciálního externího kontejneru.
Společnost vidí rostoucí zájem ve světě o UAV pro dálkové a dálkové námořní hlídky jako dostupnou náhradu drahých hlídkových letadel, například letounů R-8A. Berou však na vědomí potenciální omezení koncepce SDS vzhledem k tomu, že protiponorková letadla, jako jsou R-3 a R-8A, mohou nést 87 a 126 bójí.
„Za letu není možné nahrát systém SDS na rozdíl od pilotovaného letadla, takže v ideálním případě vidíme mnoho dronů vybavených SDS, které spolupracují, pracují ve skupinách nebo hejnech, aby z dostatečného počtu sonobuoy vytvořily přijatelné řešení. .“
Uttra Electronics také vyvíjí vlastní koncept automatického dropperu SMP (Sonobuoy Mission Pod), který nabízí pro bezpilotní i pilotovaná letadla.
Podle společnosti lze SMP namontovat na externí hardpoint standardu MIL-STD-2088, což by umožnilo přestavbu stávajících platforem pro protiponorkové mise. Systém SMP pojme 25 až 63 bójí velikosti G a F, aby vyhovoval kapacitě malých a velkých plošin.
Systém je navržen pro provoz ve výškách do 10 km při rychlosti letu až 150 uzlů. Dokáže spouštět bóje v 2,5 sekundových intervalech a je kompatibilní s několika modely ultra elektronických bójí včetně ALFEA (aktivní nízkofrekvenční elektroakustický) a HIDAR (vysokookamžitý-dynamický rozsah) a Mini HIDAR.
Ačkoli jsou pozemní UAS v dnešní době poměrně běžné, zavádění takových systémů v námořní oblasti se dnes vyskytuje v menším měřítku. Zdá se však, že se situace postupně mění, protože námořnictva, pobřežní stráže a další organizace pro námořní bezpečnost stále více chápou, jak efektivně mohou bezpilotní letouny MALE a HALE doplňovat platformy s posádkou v námořních hlídkách a dalších operacích, nebo, pokud je to možné, být použity jako samostatné fondy.
Roste zájem o možnosti pravidelných leteckých hlídek pro námořní plavidla, ale stále existuje několik problémů, které je třeba vyřešit. Například na menších lodích není dostatek prostoru na palubě, použití takových letadel ve spojení s vrtulníky s posádkou je obvykle omezeno na situaci „buď-anebo“, kdy musí být proces startu a návratu pečlivě načasován a koordinován, aby aby drony při čekání na uvolnění paluby nezůstaly ve vzduchu déle, než je nutné. Také to ztěžuje vracení poškozených plošin, když je paluba obsazená a nelze ji opustit kvůli nouzi.