Отечественные беспилотные летательные аппараты. Часть II
В 1950 году конструкторскому бюро №301, возглавляемому С.А. Лавочкиным, было поручено разработать изделие «203». Непосредственным заказчиком были ВВС, ведь им требовалось «учебное пособие» для летчиков – самолет мишень. Аппарат должен был быть одноразовым и, как следствие, максимально дешевым. В результате конструкторы создали радиоуправляемый самолет с прямым крылом и горизонтальным оперением, а также прямым килем (все для простоты изготовления и дешевизны). В качестве силовой установки выбрали бензиновый прямоточный реактивный двигатель РД-800. Из-за диаметра в 80 см его разместили в мотогондоле под фюзеляжем. На случай, если летчик не сможет сбить мишень, в ее конструкции предусмотрели парашютную посадочную систему. Питание автопилота и радиоуправления осуществлялось от генератора в носовой части фюзеляжа, на оси которого располагалась крыльчатка. В итоге мишень получилась очень простой в изготовлении и довольно дешевой. Интересно, что «203» не имел топливного насоса – вместо него подачу бензина в двигатель осуществлял баллон со сжатым воздухом. Пуск мишени сначала планировали производить с самолета Ту-2 (ферма крепления размещалась на верхней части фюзеляжа), но это было небезопасно. Поэтому носителем стал Ту-4, который, кроме прочего, мог поднимать в воздух сразу две мишени. А вот с посадочной системой пришлось повозиться – как ее не дорабатывали, нормально спускаться на парашюте мишень не хотела. В итоге решили сажать аппарат, получивший в КБ индекс Ла-17, «на брюхо»: на небольшой высоте самолет переходил в парашютирование и садился прямо на двигатель.
Испытания показали, что такой способ посадки имеет право на жизнь, но двигатель получит повреждения, не совместимые с дальнейшей эксплуатации. Однако в 1963 году Ла-17 приняли на вооружение, а «травмы» на посадке почти никому не доставили проблем – большинство летчиков были достаточно метки, чтобы мишень не дожила до своего второго полета. В 1956 году начались испытания Ла-17М. Новый вариант мишени имел новый двигатель, большую дальность и возможность наземного старта.
Через шесть лет после начала работ по «203» ОКБ-301 получило задание на разработку беспилотного тактического разведчика. В качестве основы постановлением правительства предлагался Ла-17М. Конструктивно «203-ФР» (шифр из постановления правительства) почти не отличался от мишени-прототипа. В носу фюзеляжа поставили качающуюся установку под аэрофотоаппарат АФА-БАФ-40Р с возможностью дальнейшей его замены на более новый. «203-ФР», согласно первоначальному проекту, должен был отсоединяться от носителя Ту-4 на высотах около семи километров и совершать полет в автоматическом режиме над позициями противника. Расчетная дальность на этом этапе проектирования определялась в 170 км. При необходимости, ее можно было немного увеличить – для этого программу полета надо было рассчитывать с учетом отключения двигателя на удалении от точки старта и последующего планирования (свыше 50 км с высоты в 7 км). В 1958 году требования к «203-ФР» изменили: радиус действия не менее 100 км, а скорость должна была превышать 800 км/ч. Проект доработали под новое задание и переименовали в Ла-17РБ.
Примерно в это же время была создана наземная пусковая установка для разведчика. В конце 60-го требования заказчика вновь изменились, но теперь главное обновление в них касалось многоразового применения, хотя проект и получил новый шифр «204». Теперь за разведчиком закрепилось название Ла-17Р. Двигателем очередной версии беспилотника выбрали турбореактивный РД-9БК, а взлет осуществлялся при помощи двух твердотопливных ускорителей. Изменился и состав бортового оборудования: обновили автопилот и фотокамеру, а в дополнение к последней ввели маловысотный аэрофотоаппарат. Для удобства перевози разведчика на транспортно-пусковой установке крыло сделали складным. В итоге, в ходе испытаний, выяснились следующие тактико-технические характеристики разведчика: при скорости полета 700-800 км/ч он имел радиус действия 50-60 км и 200 км при высоте полета в 900 и 7000 метров соответственно. Посадку разведчик совершал на парашюте. Показатели БПЛА устроили заказчика, и в 1963 году Ла-17Р пошел в серию. Аппарат был на вооружении около десяти лет, но его практическое применение ограничилось только несколькими учениями. В бою ему участвовать не удалось.
Не разведчик и не мишень конструктора Микояна
Даже сейчас, спустя много лет после начала работ по беспилотникам, почти все подобные аппараты выполняют только две функции: либо проводят разведку, либо наносят удары по наземным целям. Однако были и исключения, пусть даже и слишком редкие, чтобы «делать погоду». В середине 1958 года ОКБ-155, возглавляемое А.И. Микояном, получило задание на разработку беспилотного летательного аппарата, способного разгоняться до 4500-4700 км/ч, забираться на высоту до 30 км и иметь дальность полета от 1600 километров. Тактическая ниша, которую должен был занять проект Р-500, была революционно новой – перехватчик. Собственно комплекс перехвата С-500 кроме беспилотного перехватчика должен был иметь несколько РЛС обнаружения и наведения, а также пусковые комплексы с Р-500. В 1960 году КБ Микояна и Гуревича представило эскизный проект.
Схема самоходной пусковой установки С-500 с ракетой-перехватчиком Р-500. Схема из книги "История конструкций самолетов в СССР. 1951-1965 г.г."
Внешне Р-500 был похож на самолет – высокоплан с треугольным крылом и цельноповоротным хвостовым оперением. Причем, стабилизаторы, кроме функции руля высоты, использовались для управления по крену на больших скоростях. Один прямоточный двигатель РД-085 размещался в мотогондоле под задней частью фюзеляжа, а два стартовых ускорителя, сбрасываемые после взлета и разгона до 2М – под крылом. Проект устроил заказчика, но… В 1961 году работы прекратили. У вероятного противника к этому времени не было гиперзвуковых бомбардировщиков или крылатых ракет, с которыми мог бы бороться Р-500. Да и в перспективе таковых не предвиделось, более того, они не появились и через 50 лет.
Р-500 был не единственной работой КБ Микояна в сфере БПЛА. Только остальные его разработки вряд ли можно назвать беспилотниками в полном смысле слова – это были крылатая ракета КС-1 и ее модификации, а также радиоуправляемые мишени на основе МиГ-15, МиГ-19 и т.д.
«Насекомые» КБ Яковлева
В начале 80-х в конструкторском бюро А.С. Яковлева получили солидный объем сведений, касающийся эксплуатации израильскими войсками своих БПЛА в ходе последних на тот момент войн. С учетом уже имеющихся наработок и «трофейной» информации, инженеры создали первый вариант беспилотника «Пчела». Этот аппарат мог выполнять задачи тактической телевизионной разведки, работать в качестве ретранслятора радиосигнала или использовать средства радиоэлектронной борьбы. В ходе испытаний опытной партии этих БПЛА выяснились все плюсы и минусы конструкции, после чего к 90-му году провели серьезную ее модернизацию. Обновленный беспилотник получил название «Пчела-1Т». Совместно с НИИ «Кулон» разработали комплекс наземного оборудования, состоящий из бронированной пусковой машины с направляющей, антенной управления и РЛС слежения, транспортно-заряжающей машины, перевозящей 10 «Пчел» и командно-управляющей машины. Весь разведывательный комплекс получил название «Строй-П». Начиная с конца 80-х годов прошлого века для нашей оборонки наступили, мягко говоря, неприятные времена. Сказались они и на судьбе «Пчелы» – комплекс, законченный в 90-м году, был принят на вооружение только через семь лет. Сообщалось, что в 1995-м и 99-м годах «Пчела» участвовала в первой и второй чеченских войнах. Комплекс «Строй-П» прекрасно зарекомендовал себя, однако из-за скудности финансирования к началу 2000 года последний из использовавшихся комплексов выработал свой ресурс. Больше о применении «Пчел» ничего не известно и есть все основания предполагать, что они больше не использовались.
Конструкция самого беспилотника выглядит следующим образом: высокоплан с прямым крылом. Для облегчения транспортировки оно складывается поворотом вокруг вертикальной оси и ложится вдоль фюзеляжа. Винтомоторная группа расположена в хвостовой части фюзеляжа и состоит из двухтактного поршневого двигателя П-032 (32 л.с.) и воздушного винта, заключенного в кольцевой канал. Интересно, что последний используется не только как средство оптимизации работы винта, но и как руль высоты и направления. В носовой части фюзеляжа расположен поворотный модуль с телевизионной камерой или другим целевым оборудованием. Система радиоуправления и автопилот размещены в средней части «Пчелы». Взлет беспилотник производит с направляющей, размещенной на пусковой машине при помощи двух ускорителей. Полет производится либо по командам оператора, либо по заранее введенной в память автоматики программе. На крейсерской скорости около 150 км/ч и высотах до 3000 м «Пчела-1Т» может находиться в воздухе около двух часов, а радиус действия комплекса составляет 60 км (в ряде источников упоминается, что это ограничение сделано «по вине» электроники). Посадка беспилотника производится при помощи парашюта, а удар о поверхность компенсируется четырьмя стойками с пневматической амортизацией. Полезная нагрузка «Пчелы» состоит из телекамеры или тепловизора. Замена соответствующего модуля производится силами расчета за несколько минут. Один беспилотник можно использовать до пяти раз после чего его нужно отправлять на ремонт либо на утилизацию. Также предусмотрена возможность использования «Пчелы-1Т» как радиоуправляемой мишени для тренировки зенитчиков. В такой конфигурации вместо модуля камеры устанавливается набор радиоаппаратуры – ответчик, отражатели и т.д., а в хвостовой части фюзеляжа монтируются трассеры, имитирующие реактивный выхлоп цели.
В 1985 году в КБ Яковлева начали работу над БПЛА «Шмель-1». От тогдашней «Пчелы» он отличался немного большими размерами и массой. К концу десятилетия, в ходе доводки обоих проектов, было решено продолжать работу только над «Пчелой» и применить в ней все наработки по «Шмелю».
Винтокрылые беспилотники "Ка"
Незадолго до распада Советского Союза беспилотной тематикой занялось КБ им. Н.И. Камова. В сотрудничестве с южно-корейской компанией DHI оно создало беспилотный вертолет Ка-37. Аппарат с двумя соосными винтами и двумя поршневыми двигателями разрабатывался как многоцелевой БПЛА. В фюзеляже вертолета может быть закреплена любая нагрузка соответствующих размеров и массы: телекамера, аппаратура радиационного контроля или какой-либо груз, например, оборудование или медикаменты. Радиус действия беспилотника не превышает 20-22 км. Полет может осуществляться в автоматически, по командам оператора или в смешанном режиме. Оператор управляет вертолетом по радиоканалу с пульта. Вертолет и пульт могут быть упакованы в специальный транспортный контейнер с возможностью перевозки на автомобиле.
В 1999 году впервые поднялся в воздух вертолет Ка-137 из состава многофункционального комплекса МБВК-137. Комплекс был разработан в трех версиях: наземной, аэромобильной и корабельной. В первом случае до пяти беспилотников и система управления перевозится на специально оборудованном грузовике, во втором пульт размещается на вертолете, а в третьем – на соответствующем судне. Проведение полета в целом аналогично Ка-37 – автоматически, по командам или в совместном режиме. Определенный интерес представляет конструкция Ка-137. Для уменьшения влияния на вертолет ветра его фюзеляж был сделан сферическим, что придало конструкции оригинальный внешний вид. Конструктивно Ка-137 делится на две полусферы. В верхней размещена вся винтомоторная группа с поршневым двигателем немецкого производства Hirht 2706 R05 (65 л.с.), в нижней – полезная нагрузка. Крепления последней размещены симметрично относительно вертикальной оси аппарата, что также добавляет ему устойчивости и облегчает управление. Максимальный вес полезной нагрузки составляет 80 кг. Габариты ограничены только размерами нижней полусферы, однако при надобности можно эксплуатировать вертолет без нее. Над сферой фюзеляжа диаметром около 1,75 м расположены два 530-сантиметровых соосных винта. Четыре стойки шасси из композитных материалов размещены по бокам фюзеляжа и крепятся непосредственно к силовому набору. Аппаратура управления, размещаемая на автомобиле, вертолете или корабле, позволяет одновременно использовать два беспилотника.
Двадцать первый век начинается…
Несмотря на явные успехи отечественной промышленности в сфере беспилотных летательных аппаратов, интерес к ним со стороны потенциальных заказчиков все же был явно недостаточным. Только в середине первого десятилетия XXI века ситуация стала меняться. Возможно, причиной этого стал успешный опыт использования различных БПЛА в последних операциях НАТО. Силовики и спасатели стали все больше интересоваться беспилотниками и, как следствие, в последние годы случился самый настоящий бум в строительстве этого класса техники. Счет типов БПЛА уже идет на десятки, поэтому сейчас кратко пройдемся по самым примечательным из них.
В 2007 году появилась информация, что на фирме «Туполева» возобновляется работа над проектом Ту-300 «Коршун». Первый полет он совершил еще в 1991 году, но экономическая ситуация того десятилетия вынудила заморозить программу. По первоначальной концепции трехтонный беспилотник должен был проводить фото-, теле- или радиотехническую разведку в радиусе 150-170 км от точки старта. Крейсерская скорость «Коршуна», в свою очередь, была на уровне предыдущих разведчиков марки «Ту» – порядка 950 км/ч. Целевая разведывательная аппаратура размещалась в носовой части веретенообразного фюзеляжа. Крыло беспилотника – треугольное, размещено в хвостовой части самолета (сам БПЛА выполнен по схеме «утка»). Воздухозаборник турбореактивного двигателя, как и ранее, размещен под килем. На некоторых авиасалонах демонстрировался макет Ту-300 с подвешенным под фюзеляжем контейнером КМГУ, что было воспринято околоавиационной общественностью как намек на возможное ударное применение аппарата.
Также в 2007 году на выставке МАКС был показан макет ударного БПЛА фирмы «МиГ» под названием «Скат». Летающее крыло с максимальным взлетным весом порядка 10 тонн должно разгоняться до 800-850 км/ч и иметь дальность около 4000 км. Судя по виду макета, силовая установка беспилотника состоит из одного турбореактивного двигателя с лобовым воздухозаборником. Что же до вооружения и авионики, то на этот счет пока ничего не известно, хотя рядом со «Скатом» на МАКС-2007 демонстрировались макеты бомб и ракет. Аналогично дело обстоит и со сроками реализации проекта.
Кроме старых КБ созданием БПЛА занимаются и молодые фирмы. Одна из них – ЗАО «Аэрокон», выпускающая беспилотники серии «Инспектор». В этой линейке присутствуют как аппараты типа «летающее крыло», так и классической схемы. Также продукция «Аэрокона» имеет различные размеры и взлетный вес – от 250 грамм и 30 см размаха крыла «Инспектора-101» до 120 кг и 520 см «Инспектора-601». Хоть эти аппараты и позиционируются как многоцелевые, в основном они используются для фото- или телеконтроля.
Другая фирма, сравнительно недавно занявшаяся темой БПЛА, – корпорация «Иркут». Их беспилотники также приспособлены для ведения съемки и подобных операций. В списке продукции «Иркута» есть как небольшие радиоуправляемые аппараты, так и мотопланер «Иркут-850», который может быть использован в беспилотной или пилотируемой конфигурации. БПЛА «Иркут» поставляются в несколько стран мира, а также в отечественные силовые структуры, в том числе в МЧС и Следственный комитет.
ZALA – линейка БПЛА, производимых ижевской фирмой «Беспилотные системы». В отличие от предыдущих двух компаний, ZALA – не только самолеты, но и вертолеты. По назначению ижевские беспилотники аналогичны «Иркутам» и «Инспекторам». Интерес к ZALA проявляют российские МО и МВД.
***
Уже сейчас очевидно, что у беспилотных летательных аппаратов большое будущее. Иногда даже утверждается, что они полностью вытеснят пилотируемую авиацию. В то же время, у БПЛА есть ряд проблем, которые пока не позволяют им полноценно выполнять некоторые задачи «большой» авиации. Но, одновременно с этим, беспилотники имеют и преимущества. Так, например, висящий над полем боя аппарат трудно обнаружить и уничтожить существующими средствами. А в сфере спасательных работ БПЛА в некоторых случаях, таких как обнаружение пропавших людей и т.д., оказываются даже более эффективными, чем пилотируемые аппараты. Таким образом, в ближайшее время никто никого не вытеснит, но разные классы техники будут дополнять друг друга.
Информация