Мифы о беспилотниках

Военные беспилотники уже не первый год привлекают особое внимание общественности, но при этом с ними связано множество заблуждений. Фактически, в головах людей сложилось совершенно фантастическое представление об этих устройствах, их особенностях и возможностях, не имеющее с реальностью ничего общего. Натуральная новая мифология!

Сейчас я вам расскажу об этих мифах — и расскажу о том, как обстоят дела на самом деле, уж простите за тавтологию.

Миф 1. Беспилотные летательные аппараты — новинка.

Разумеется, это совершенно не так. БПЛА являются не большей новинкой, чем электромобили — да-да, им тоже уже полтора века исполнилось. Это просто-таки хрестоматийные примеры технической идеи, которая была придумана и реализована весьма давно — но в связи с общей технической и технологической отсталостью не получила распространения тогда, зато «выстрелила» сильно позже — когда технологии созрели.

Первое военное использование БПЛА состоялось во время Австро-Итальянской войны аж в 1848 году! А заключалось оно в бомбардировке Венеции при помощи воздушных шаров, несущих заряд взрывчатки. БПЛА самолетного типа были реализованы во время WW1 — кстати, тоже австрийцами. Один из их конструкторов додумался поставить на самолет гироскопический автопилот — примерно такой же, как тогда стали ставить на торпеды, ну и запускать такие самолеты без пилота на вражеские города.

Первое массовое применение БПЛА произошло в WW2, и сделали это немцы. Да вы наверняка знаете этот БПЛА — вот он на пусковой катапульте:

Это так называемый «самолет-снаряд» Физелер Fi-103, более известный под названием Фау-1. Он уже имеет вполне зрелую конструкцию, и породил огромное послевоенное потомство.

Кстати, этот аппарат имел и более привычную пилотируемую версию Физелер Fi-103R «Райхенберг»:

Всего было выпущено около 175 модифицированных в пилотируемую версию Фау-1. Были даже двухместные аппараты для обучения с инструктором. Аппарат должен был использоваться в качестве истребителя против американских бомбардировщиков, садился он на амортизированную лыжу, выпускаемую под днищем.

И тут мы подходим ко второму мифу:

Миф 2. Беспилотные летательные аппараты дешевле пилотируемых.

На самом деле это, разумеется, не так. При сходных характеристиках БПЛА дороже, чем такие же пилотируемые аппараты.

Главный конструктор БПЛА «Орион» (фото в заголовке статьи — как раз этот аппарат) Николай Долженков в интервью прямо говорит, что «Наш беспилотный летательный аппарат полностью идентичен по бортовому комплексу пилотируемому самолету. С той разницей, что все пришлось делать заново в значительно более миниатюризированном виде. А это сложнейшая задача. Мы не могли, например, просто взять какие-то компоненты, используемые в истребителях, и разместить их на беспилотнике.»

Заметьте — это всё при том, что «Орион» весит тонну, то есть вдвое тяжелее пилотируемого самолета Cessna-150, с которым он имеет сходные летные характеристики. И даже при таком весе в нем не удалось использовать широко распространенную авионику от легких самолетов, потому что наличие в самолетах человека позволяет экономить на очень многих вещах.

Простой пример: человек в состоянии развивать на ручке управления и педалях усилие до 50 кг — а в БПЛА это усилие придется развивать сервоприводам, и при такой нагрузке они не могут быть компактными и не могут не жрать весьма много энергии, которую еще надо как-то произвести на борту (человек же её производит из бутербродов и чая).

Чтобы понять, насколько БПЛА дороже сходного с ним по ЛТХ пилотируемого самолета — возьмем серийные аппараты, производимые в одной стране по близким технологиям. В качестве БПЛА возьмем популярный MQ-1 Predator, а для сравнения с ним — современную Cessna 350 Corvalis, выполненную также из полимерных композитов. Вот такую:

Оба аппарата имеют простой поршневой двигатель, работающий на бензине, причем ЛТХ пилотируемой машины существенно выше, чем у Предатора (уж извините, но настолько плохо летающих самолетов, как БПЛА Предатор, уже давно не выпускается).
При сходной с Предатором массе Цессна-350 поднимает вдвое больше полезной нагрузки и летает вдвое быстрее на вдвое большую дальность.

Ну а теперь — цена вопроса:

MQ-1 Predator — 4 миллиона долларов
Cessna 350 — 0.5 миллиона долларов

Причем Cessna 350 еще весьма дорогая, ее главный (и более успешный) конкурент Cirrus SR22 стоит 400 тысяч баксов, при сходных ТТХ и конструкции.

Миф 3. Но зато БПЛА дешевле пилотируемых в эксплуатации!.

И снова это совсем не так. Сначала, действительно, многим казалось, что на эксплуатации удастся сэкономить — ведь пилотам надо отдыхать, а БПЛА может летать чуть не круглые сутки. Да и на рабочие места операторов БПЛА можно посадить менее квалифицированный персонал. Однако реальность быстро разбила эти иллюзии.

В реальности комплекс из 4 БПЛА MQ-1 Predator и двух пунктов управления обслуживают 52 человека. По 13 человек на каждый БПЛА. Потому что операторы тоже устают, и их надо менять ничуть не реже, чем пилотов, плюс аэродромные техники, плюс обслуживание аппаратуры связи, камер и всё такое.

И даже на квалификации сэкономить не удалось — курс обучения частного пилота на поршневом самолете Cessna стоит 7-15 тысяч долларов и занимает 2-3 недели времени. Вдобавок в Штатах пилотская лицензия на легкие самолеты есть чуть ли не у каждого третьего — то есть государство может набрать таких пилотов практически нахаляву. Обучение операторов MQ-1 Predator гораздо дороже, и времени занимает гораздо больше, и их надо учить специально, за госсчет.

Кстати, и квалификация авиамеханика для обслуживания MQ-1 Predator требуется существенно более высокая, чем для обслуживания поршневой Цессны или ее аналогов. По понятной причине — там нельзя сесть в кабину и подергать ручки управления, чтобы понять — что не в порядке. К тому же там, где у пилотируемого самолета простая механика, рычаги и тяги — у БПЛА стоят сервоприводы, электромоторы с датчиками обратной связи, камеры наблюдения и вот это всё.

Это вот как раз механики возятся с MQ-1 Predator. Работы много, работая сложная.

БПЛА дешевле — пока они маленькие. При сходных ЛТХ с пилотируемыми машинами (а это автоматически значит, что они получатся с такими же размерами и массой — законы физики и аэродинамики не обманешь) — БПЛА будут сильно дороже и сложнее в эксплуатации.

Для планового обслуживания истребителя F-16 требуется примерно 100 человеко-часов, для беспилотника Predator — 168 человеко-часов. Вот так и «сэкономили». Поняв это, в 2013 году Boeing модернизировал старый F-16, сделав его полностью беспилотным. Разумеется, такой F-16 подорожал и тоже стал требовать более трудоемкого обслуживания — но его ЛТХ намного выше, чем у горбатого Предатора или там Риппера, при сравнительно умеренной цене.

Миф 4. Управлять ударным БПЛА может любой человек с минимальным обучением

У многих людей, которые узнали о принципе работы ударных БПЛА, может сложиться мнение, что выполнять работу пилота может любой человек, ведь это всё равно, что играть в видеоигру. Ведь нужно всего-то дождаться, пока дрон прилетит к указанному участку, прицелиться и нажать на кнопку, проще некуда. К сожалению, в реальности всё обстоит иначе.

Эксплуатация ударных БПЛА обнаружила, что требования к квалификации их операторов даже выше, чем к квалификации пилотов штурмовиков. Эти требования другие, да — оператору не нужно выдерживать перегрузки и иметь тренированный вестибулярный аппарат, но зато нужно уметь многое другое из того, чего пилоту не нужно. Как следствие — сэкономить на пилотах не вышло.

Вот разведывательные БПЛА — с ними ситуация иная. Технически возможно их управление вообще без операторов, на основе искусственного интеллекта и машинного обучения. Поставили задание — и аппарат полетел искать, что сказали. Как найдет — сообщит, сфотографирует, передаст координаты объекта. Пока это, правда, в полном объеме еще не реализовано — но все необходимые компоненты либо уже внедрены, либо активно тестируются.

Миф 5. Прогресс БПЛА основан на секретных военных исследованиях

И снова это не так. Внезапно для многих, взрывной прогресс БПЛА связан с вполне известной всем бытовой техникой, и особенно с таким устройством, как Смартфон.

Да-да — именно для них были разработаны компактные, мощные и при этом потребляющие мало энергии процессоры, на которых затем были реализованы эффективные алгоритмы распознавания образов. Вы что думаете — если смартфон научили выделять лица в кадре, для этого алгоритма будет сложно выделять вместо них вражеские танки и пушки, или там Бен Ладена, закладывающего мину возле дороги?

Именно для смартфонов были созданы очень легкие и компактные видеокамеры с высоким разрешением и стабилизацией изображения при тряске. Именно для них же были созданы ультракомпактные микро-гироскопы, датчики ускорений и гравитации — что позволило, в свою очередь, создать автопилоты для БПЛА в размерах напёрстка и в массе около 10 грамм.

И всё это было интегрировано в компактное устройство с необходимыми средствами передачи сигналов. В результате чего в гражданском секторе появились вот такие вот БПЛА:

На фото — «карманный» квадрокоптер DJI mavic pro, характеристики которого еще 20 лет назад показались бы военным фантастикой. Да, собственно, я уверен, что вообще мало кто понимает настоящий прогресс этой техники:

Заметьте — квадрокоптеры вообще не получалось научить летать до тех пор, пока не были созданы эффективные цифровые автопилоты с системами стабилизации. А теперь — это общее место, в этом никто не видит ничего необычного.

Строго говоря, один из первых квадрокоптеров (четырёхроторный вертолёт), который реально оторвался от земли и мог держаться в воздухе, был создан Георгием Ботезатом и испытан в 1922 году. Но на механике аппарат получался слишком неустойчивым и капризным. В 1958 году появился уже достаточно зрелый армейский Curtiss-Wright VZ-7 — вот такой:

Он летал, возил грузы — но на механике проще получалось строить классические вертолеты с перекосом несущего винта. И только с появлением компактных цифровых автопилотов задача стала решаться красиво.

Военные БПЛА отличаются от таких вот гражданских по большому счету только размерами да защищенными каналами связи. Да и с последним — всё не так просто, тот же американский MQ-1 Predator гонит видеопоток со своих камер через обычный гражданский спутник связи (тот самый, с которого вы смотрите спутниковое ТВ) через практически ничем не защищенный гражданский протокол, что уже стало причиной скандала, когда все желающие (включая террористов) смотрели и писали видео с этих американских дронов при помощи простейшего гражданского оборудования.

Миф 6. БПЛА надежнее пилотируемых систем

По идее, так должно было быть — ведь самолеты падают в основном из-за ошибок пилотов, а не из-за технических отказов. Сюрприз!

Но в реальности, пока БПЛА находятся под контролем операторов — мы имеем всё то же самое дерьмо, пардон за мой инглиш. У американцев ежегодно бьются около 25-27 аппаратов MQ-1 Predator и сходных с ними MQ-9 Reaper. По отношению к летным часам — это необыкновенно много для медленных винтовых самолетов.

На видео с DJI mavic pro вы наверняка заметили, что китайцы работают над этой проблемой и уже достигли больших успехов — БПЛА самостоятельно уворачивается от препятствий и даже других летающих объектов, и не дает оператору себя разбить.

Миф 7. Помехи в связи приводят к крушению БПЛА

Разумеется, нет. БПЛА — это не дистанционно управляемая модель самолета или вертолета, это автономное устройство. Роль оператора состоит лишь в коррекции полетного задания, наблюдении и выборе интересующих командование объектов. Если связь пропадает — БПЛА продолжает выполнение ранее данного задания, а затем возвращается на аэродром.

Между прочим, даже гражданские коммерческие БПЛА (приличных моделей) умеют делать автоматический возврат на точку старта при потере связи с оператором.

Миф 8. Беспилотники летают только прямо, без резких кренов, с плавным изменением высоты

Разумеется, это не так. Никаких проблем с высшим пилотажем у беспилотников нет (разумеется, если такая задача ставилась при их создании), более того — у «мясного пилота» в воздушном бою против беспилотника нету никаких шансов. Причины этого очевидны — у кибернетики быстрее реакция, точнее оценки траектории, и при этом «железо» способно выдерживать перегрузки, которые пилотам и не снились.

Да вы все прекрасно знаете примеры беспилотников, которые сбивают самолеты с пилотами без всяких проблем:

Это вот на фото — ракета Р-27Р еще конца 70-х годов прошлого века. Их много разновидностей, с разного рода системами «зрения», которыми они ловят пилота. Эта вот — с радиолокатором, но есть и с тепловым датчиком, и с пассивной локацией (наведением на источник радиосигнала). Летает со скоростью 4.5 скорости звука при перегрузках более 8G. Не убежать, не увернуться.

Ну а вот так летают гоночные дроны на дрон-рейсинге:

Прямо, без резких кренов, с плавным изменением высоты летают разведывательные высотные беспилотники. Ровно так же летает и стратегический разведчик Lockheed U2, на которых американцы так любили летать над Советским Союзом — пока Пауэрс не долетался, на своей заднице испытав преимущества беспилотных систем, тогда называвшихся ракетами ПВО. Причина такого летания — высотные самолеты имеют тонкое крыло очень большого удлинения, которое мало того что непрочно само по себе, так еще и на большой высоте из-за разряженного воздуха имеет проблемы со срывом потока при кренах, что приводит к сваливанию самолета в штопор.

Кстати, американцы с удивлением обнаружили, что эксплуатация Lockheed U2 обходится значительно дешевле, чем сходного с ним по ТТХ стратегического БПЛА RQ-4 Global Hawk. В связи с чем Глобальные Хоки поставлены на прикол, и многие даже списаны, а старенькие U2 модернизированы и активно летают.


Так в чем же преимущество БПЛА перед пилотируемыми машинами, вы меня спросите? Существенных преимуществ ровно два — одно их них техническое, а второе — административное.

Техническое преимущество состоит в том, что БПЛА можно сделать маленьким. Малые размеры — снимают необходимость в аэродромах, придают совершенно новую мобильность точке запуска, удешевляют эксплуатацию и так далее. Наконец, мелкий БПЛА просто очень трудно заметить в небе, а если ты его даже заметил — в него трудно попасть из нормальных зенитных средств. Да и потом — выпускать по дешевому дрону ракету, которая стоит раз в 50 дороже него самого — это как-то расточительно, так войну не выиграть.

Но достаточно очевидно, что малоразмерные дроны имеют очень ограниченные ударные возможности. Аппарат массой в 30 кг и размером с крупную птицу максимум, что может поднять — это 2.5 кг бомбочку, типа тех, что сбрасывали на немецкие танки во время битвы на Курской Дуге. Это тоже совсем небезобидная боевая нагрузка — но по меркам полномасштабной войны это так, мелочь. Поэтому малоразмерные дроны используются в основном для наблюдения, корректировки артиллерийского и минометного огня, ну и изредка для диверсий.

Как только вы делаете «ударный» дрон, который может нести настоящие «взрослые» боеприпасы — вы неизбежно теряете преимущество малых размеров. Дрон оказывается размером с пилотируемый самолет. Либо дрон приходится делать одноразовым, с рейсом «в один конец». Примерно так выполнен новейший российский БПЛА-камикадзе ZALA «Ланцет»:

Как видите, он довольно крупный — но гораздо меньше любого нормального ударного БПЛА. Его отличие от обычной ракеты — в том, что «Ланцет» может довольно длительное время нарезать круги в вышине и самостоятельно искать цель.

Административное преимущество (из-за которого американцы так полюбили именно ударные БПЛА) заключается в том, что на БПЛА нет летчика, и поэтому за его действия как бы никто не отвечает. Поэтому американские БПЛА летают над Пакистаном и бомбят свадьбы, похороны и блок-посты пакистанских военных — и при этом ни объявления войны, ни даже согласования ударов с конгрессом им не требуется. Всегда можно заявить, что ой, это произошла техническая неполадка, аппарат случайно скинул бомбу не туда. И никто не виноват, поскольку операторы ЦРУ сидят где-то в пустыне Мохаве и никто не знает, кто они вообще такие и кто им отдает приказы.

ЦРУ извлекло урок из истории с Пауэрсом. Попадалово ведь было вовсе не в том, что русские сбили самолет с пилотом — да плевать всем было на пилота, их каждый год бьётся на учениях в количествах. Пилоты — это расходный материал. Попадалово было в том, что русские взяли пилота ЖИВЫМ, и он распинался на открытом процессе перед телекамерами мировых СМИ про то, что его полет не был ошибкой, ему отдали прямой приказ вторгнуться в СССР и шпионить. А это — казус белли.

А если над Россией летает какой-нибудь Lockheed D-21, в котором пилота нету — нету и повода для претензий. Этот самый Lockheed D-21 как-то грохнулся возле Байконура — ну и что на это мог сказать СССР? Ноту протеста написать? Американцы заявили, что произошла неисправность (кто бы сомневался) и что дрон случайно залетел на советский космодром (да-да, мы верим, мы и сами так свистеть умеем) — ну и всё, инцидент исчерпан.

Но это всё работает только до тех пор, пока нету войны. Если война есть — все эти «ударные дроны» становятся бессмысленной и неэффективной тратой денег. Те, что понаделаны — будут применены в операциях высокого риска, и там благополучно потеряны, после чего про них никто больше не вспомнит.

Материал: Proper специально для TopRu.Org
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Proper на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

You may also like...

6 Комментарий
старые
новые
Встроенные Обратные Связи
Все комментарии
Чтобы добавить комментарий, надо залогиниться.