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.
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 |
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.
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.
«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.
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.
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.