История

Австрийская армия использовала беспилотные аэростаты с часовым механизмом для воздушной бомбардировки Венеции 22 августа 1849 года. Толчком к появлению дистанционно управляемых машин стало открытие электричества и изобретение радио. В 1892 году компания «Электрические торпеды Симса — Эдисона» представила управляемую по проводам противокорабельную торпеду. В 1897 году британец Эрнест Уилсон запатентовал систему для беспроводного управления дирижаблем, но сведений о постройке такого механизма нет. В 1899 году на выставке в Мэдисон-Сквер-Гарден инженер и изобретатель Никола Тесла продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно. Несмотря на то что общественность в первую очередь заинтересовало военное применение его изобретения, сам Тесла указывал на потенциально гораздо более широкое применение дистанционного управления (названного изобретателем «телеавтоматикой»), например, в человекоподобных автоматонах.

Во время Первой мировой войны страны-участницы активно экспериментировали с беспилотной авиацией. В ноябре 1914 года Военное министерство Германии поручило Комиссии по транспортным технологиям 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». 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.

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. Во время операции «Буря в пустыне» БПЛА коалиции совершили 522 вылета, суммарный боевой налёт составил 1641 час — в любой момент операции в воздухе находился как минимум один БПЛА. Важной задачей БПЛА являлось целеуказание и координация огня для стратегических бомбардировщиков B - 52, истребителей F - 15 и артиллерии размещённых в Персидском заливе кораблей. После нескольких разрушительных обстрелов американской палубной артиллерией иракские войска начали воспринимать появление дронов в воздухе как начало артподготовки. Известны порядка 40 эпизодов, когда иракские солдаты замечали беспилотник над своей позицией и, не желая попасть под артобстрел, начинали размахивать белыми полотнами — впервые люди на войне сдавались в плен роботам. В 1992 году израильский БПЛА был впервые использован как боевое средство для целеуказания при операции по ликвидации в Южном Ливане лидера организации Хезболла Аббаса аль-Мусави. БПЛА выследил колонну, в которой ехал аль-Мусави, и пометил его автомобиль лазерным маркером, по которому была выпущена ракета со штурмового вертолёта. 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. Американская война в Афганистане выявила проблемы с применением «классической» тактики нанесения авиаударов крылатыми ракетами: получение разведданных, их обработка, принятие решения в ставке командования, запуск и полёт ракет от корабля базирования до цели занимали слишком много времени — боевая обстановка успевала измениться, цели ускользали из зоны поражения. БПЛА, которые могли постоянно находиться в районе боевых действий, передавать разведданные в реальном времени и немедленно атаковать цели ракетами «воздух-поверхность», оказались более эффективным средством нанесения точечных ударов. Начиная с 2001 года финансирование, выделяемое США на разработку дронов, удваивалось практически ежегодно, в итоге увеличившись с 5 % от выделяемого на авиацию бюджета до 25 % (с 284 млн долларов в 2000 году до 3,2 млрд долларов в 2010 году). К разведчику RQ - 2 Pioneer (масса 205 кг) присоединились ударные дроны MQ - 1 Predator (масса 1020 кг) и позже MQ - 9 Reaper (масса 4760 кг), а в 2004 году на вооружение был поставлен разведчик RQ - 4 Global Hawk массой 14 628 кг (то есть всего в два раза легче, чем истребитель Миг - 29). В России до 2008 года внимания разработке и внедрению БПЛА уделялось мало. Особое значение БПЛА приобрели в конфликтах на Ближнем Востоке (в Ливии, Сирии, Нагорном Карабахе) в конце 2010-х.

Виды

Группа Масса, кг Рабочая высота, м Скорость (узлов) Пример
1 0 - 9 < 360 45 - 50 RQ - 11 Raven
2 9 - 25 < 1050 < 250 Scan Eagle
3 < 600 < 5400 < 250 RQ - 7 Shadow
4 > 600 < 5400 Любая MQ - 1 Predator
5 > 600 > 5400 Любая RQ - 4 Global Hawk

Типы

Мультироторные дроны - наиболее распространенные типы дронов, которые используются как профессионалами, так и любителями. Такой дрон представляет собой летающую платформу с 3, 4, 6, 8, 12 бесколлекторными двигателями с пропеллерами. Так дрон с четырьмя моторами носит название – Квадракоптер, с шестью – Гексакоптер, с восемью – Октокоптер. В полете дрон держит горизонтальное положение относительно поверхности земли и может зависать над определенным местом, перемещаться влево, вправо, вперед, назад, вверх и вниз, а так же, поворачиваться вокруг своей оси. Все действия совершаются путем изменения тяги на каждом моторе.

Беспилотные летательные аппараты с неподвижным крылом полностью отличаются по конструкции от аппаратов с несколькими роторами. Для полета, и создания подъемной силы они используют "крыло", как его используют обычные самолеты. Эти беспилотники не могут зависать на месте в воздухе, борясь с гравитацией. Вместо этого они могут двигаться вперед по заданному курсу идо тех пор, пока позволяет их источник энергии.

Однороторные дроны очень похожи по конструкции и на настоящие вертолеты. В отличие от многороторного дрона, у одноготорного дрона есть один большой ведущий винт плюс небольшой по размеру винт на хвосте, чтобы контролировать курс. Однороторные дроны гораздо эффективнее, чем многороторные версии. Они имеют более высокое время полета и могут даже приводиться в действие двигателями внутреннего сгорания.

Гибридные версии сочетают в себе преимущества моделей с неподвижным крылом, такие как - более высокое время полета, с преимуществами моделей на основе винтов – возможность пареня. Гибридные конструкции летательных аппаратов проектировались с 1960-х годов, но не имели особого успеха. Однако с появлением датчиков нового поколения (гироскопов и акселерометров) гибридность конструкции получила новую жизнь и направление развития.

Недостатки

01

«Ахиллесовой пятой» БПЛА и особенно ДПЛА является уязвимость каналов связи — сигналы GPS навигаторов, как и любые сигналы, принимаемые и отсылаемые летательным аппаратом, можно глушить, перехватывать и подменять. Для управления ДПЛА требуются каналы связи высокой пропускной способности, которые сложно организовать, особенно для загоризонтной (в том числе спутниковой) связи. Так, во время кампании США в Афганистане в распоряжении военных находились 6 «Предаторов» и 2 «Глобал Хоука», но одновременно в воздухе могли находиться лишь 2 или 1 БПЛА соответственно, а для экономии пропускной способности канала спутниковой связи пилоты были вынуждены отключать некоторые датчики и использовать видеопоток низкого качества.

02

В 2012 году учёными из Техасского университета в Остине была доказана практическая возможность взлома и перехвата управления БПЛА путём так называемого «GPS-спуфинга», но только для тех аппаратов, которые используют незашифрованный гражданский сигнал GPS. Для стойкости к средствам радиоэлектронной борьбы (РЭБ) противника дрон обязан так или иначе иметь стойкость, сопоставимую с полноценными боевыми самолётами, 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 успешного боевого применения дронов является прицельный огонь самодельными устройствами на базе гражданских минидронов по танкам Абрамс при штурме Мосула. Однако средства противодействия, например радиоподавление канала управления, могли полностью отключить дроны любого технического уровня.

03

Серьёзной проблемой для оптико-электронных систем ударных БПЛА являются погодные условия. В случае низкой облачности ударным БПЛА приходится снижаться ниже границы облачности, тогда они попадают в зоны поражения ПЗРК и низковысотных ЗРК. Поэтому БПЛА наиболее эффективны в пустынных регионах Ближнего Востока, где обычно ясное небо и можно действовать с большой высоты (как отмечают эксперты Минобороны США, в ходе гражданской войны в Йемене у местных детей уже появилась пословица «если ясное небо — жди беспилотника»). Двигатель БПЛА должен быть лёгким, экономичным и обладать большим запасом надёжности для обеспечения многочасового нахождения БПЛА в воздухе. Производителей таких двигателей в мире немного.