Беспилотные «летающие крылья» зарубежной разработки
Разведывательный БПЛА Northrop Grumman Bat. Фото US Navy
Схема «летающее крыло» давно привлекает авиастроителей и разработчиков беспилотных летательных аппаратов, как в нашей стране, так и за рубежом. К настоящему времени иностранные государства создали целый ряд любопытных БПЛА подобной архитектуры, отличающихся теми или иными особенностями. Рассмотрим основные образцы такой техники и ее характерные черты.
Полный спектр
Разработкой БПЛА разных классов сейчас занимается множество стран, в т.ч. ранее не обладавших развитой авиационной промышленностью. Как следствие, на рынке и в частях присутствует большое количество типов беспилотников разных схем, классов и задач. Сфера летающих крыльев тоже соответствует этим тенденциям – в ней наблюдаются разработки всех основных классов.
Впрочем, имеет место определенный перекос. Так, схема «летающее крыло» за рубежом не пользуется особой популярностью в области легких и сверхлегких БПЛА военного назначения. Наиболее известные и успешные разработки такого рода относятся к категории тяжелых разведывательных и/или ударных машин.
Опытный X-47B на авианосце, 2013 г. Фото US Navy
Такое распределение разработок по классам обусловлено особыми возможностями аэродинамической схемы. Зачастую именно летающее крыло дает оптимальное соотношение летно-технических характеристик и полезной нагрузки, необходимой для сложных задач. Кроме того, в некоторых ситуациях такая схема уступает нормальной по тем или иным возможностям. Также активно используются близкие схемы, такие как бесхвостка.
Отдельные образцы
Одним из первых беспилотных летающих крыльев, дошедших до полномасштабной эксплуатации, стал американский аппарат KillerBee / Bat разработки Swift Engineering и Northrop Grumman. Его первая модификация имела крыло размахом ок. 3 м и могла нести нагрузку до 14 кг. В дальнейшем появилась новая версия с увеличенным крылом и нагрузкой до 45 кг. Все БПЛА этой серии оснащены электрическими двигателями и предназначаются для работы с разведывательным оборудованием.
Широкую известность в свое время получил разведывательный БПЛА Lockheed Martin RQ-170 Sentinel, но большая часть данных о нем до сих пор засекречена. Этот аппарат имеет стреловидное крыло размахом не менее 12 м и оснащен турбореактивным двигателем. По разным данным, он несет радиолокационную станцию, системы радиотехнической и оптической разведки и т.д. Упоминается возможность применения вооружений.
X-47B в автоматическом режиме принимает топливо. Фото US Navy
В 2011 г. при невыясненных обстоятельствах один RQ-170 совершил посадку на территории Ирана. Местные специалисты тщательно его изучили – и вскоре иранская промышленность выпустила сразу несколько новых летающих крыльев. Полноразмерной «копией» американского БПЛА стало изделие «Шахид-171» или «Симург». Также существует уменьшенный «Шахид-191» / «Саегех». Впрочем, тематика летающих крыльев прорабатывалась Ираном и до получения американского образца – известно несколько легких образцов такого рода.
Большой интерес представляет проект Northrop Grumman X-47B, целью которого было создание тяжелого БПЛА для работы на палубе авианосца. Изделие с размахом крыла 19 м (складывается до 9,4 м) имело максимальный взлетный вес более 20 т. Турбореактивный двигатель обеспечивал высокую дозвуковую скорость. В крыле предусматривались два отсека для оборудования или вооружения с грузоподъемностью 2 т. X-47B мог осуществлять разведку и применять вооружение или выполнять дозаправку других летательных аппаратов.
Свои проекты беспилотных летающих крыльев имеются в Европе. Так, в 2012 г. состоялся первый полет БПЛА nEUROn, разрабатываемого несколькими странами под общим руководством французской компании Dassault Aviation. При размахе 12,5 м такой аппарат имеет максимальный взлетный вес на уровне 7 т и должен нести до 450-470 кг вооружений или специальной аппаратуры.
Одна из немногих фотографий секретного БПЛА RQ-170. Фото Wikimedia Commons
Прямым конкурентом этого БПЛА является изделие Taranis от британской BAE Systems. Турбореактивный дозвуковой БПЛА с размахом крыла 10 м может нести различное оборудование и вооружение, необходимое для выполнения конкретной миссии.
Следует отметить, что это далеко не все БПЛА схемы «летающее крыло», созданные в последние десятилетия. В рамках нынешнего «бума» беспилотников, с начала текущего столетия в разных странах создаются и испытываются подобные аппараты разных классов, созданные для экспериментов или для эксплуатации в войсках. Очевидно, что в будущем количество таких проектов будет постоянно расти.
Малозаметное крыло
Летающее крыло имеет ряд преимуществ, и одно из основных заключается в возможности сокращения заметности летательного аппарата для РЛС. Этим активно пользуются в современных проектах – и едва ли не все летающие крылья новых типов оказываются «стелсами».
Похоже, наибольших успехов в этой области добилась компания «Локхид-Мартин». Ее БПЛА RQ-170 известен как один из самых скрытных в своем классе. Согласно разным источникам, это обеспечивается как особой формой планера, обеспечивающей переотражение радиосигналов, так и материалами конструкции, ослабляющими отраженное излучение. Впрочем, официально особенности конструкции не раскрываются – как и характеристики.
Иранское руководство знакомится с трофейным RQ-170 (на переднем плане) и с разработками на его базе, 2014 г. Фото Defensenews.com
В июле 2016 г. в рамках летных испытаний БПЛА Dassault nEUROn выполнил несколько полетов над авианосцем Charles de Gaulle и кораблями сопровождения. В ходе этих мероприятий изучались способности беспилотника выявлять крупные надводные объекты и возможности кораблей по обнаружению малозаметного аппарата. Кроме того, проработали взаимодействие флота и БПЛА. К сожалению, наиболее интересные с технической точки зрения подробности не сообщались, однако целью таких учений вполне могла быть отработка вопросов заметности.
Использование объемов
От других аэродинамических схем «летающее крыло» отличается увеличенными внутренними объемами, доступными для размещения агрегатов. Специфические обводы накладывают некоторые ограничения, но правильный подход позволяет получить все желаемые преимущества.
Чаще всего в зарубежной практике доступное компоновочное пространство используется для размещения топливных баков, что позволяет увеличить дальность полета. Кроме того, за счет применения соответствующей аппаратуры БПЛА может стать воздушным танкером. Принципиальную возможность этого уже подтвердил опытный X-47B.
Иранский БПЛА "Шахид-191". Фото Imp-navigator.livejournal.com
Практически все тяжелые БПЛА также имеют внутренние отсеки для вооружений или иной полезной нагрузки. Возможность их организации тоже связана с доступными объемами внутри крыла. Однако почти все ударные беспилотники могут нести лишь считанные единицы вооружений – из-за ограниченных размеров планера и, соответственно, грузоотсека.
Интересным образом использовано пространство внутри RQ-170. По некоторым данным, антенны его РЛС и РТР размещены внутри передней кромки и на других участках крыла. Таким образом, эффективно используется не только объем, но и площадь.
Летные характеристики
Специфическая аэродинамика летающего крыла накладывает определенные ограничения. Так, подобный БПЛА не отличается устойчивостью по курсу и может испытывать проблемы с управлением по тангажу. В современных проектах подобные проблемы решаются при помощи совершенных средств управления, получающих информацию от различных датчиков и быстро реагирующих на возникающие ситуации.
Dassault nEORUn и самолет сопровождения над авианосцем Charles de Gaulle. Фото Минобороны Франции
Схема «летающее крыло» хорошо показывает себя только на дозвуковых скоростях. Из-за этого современные БПЛА такого рода имеют ограничения по скорости полета, причем в весьма широких пределах. Так, средний Northrop Grumman Bat разгоняется всего до 166 км/ч, а тяжелый Dassault nEUROn способен развивать 980 км/ч. При этом более крупные аппараты способны оставаться в воздухе часами и показывать дальность более 2-2,5 тыс. км.
Однако в области БПЛА с увеличенной дальностью и продолжительностью полета зарубежные летающие крылья пока не конкурируют с нормальной схемой, адаптированной для таких задач. Стреловидное крыло большой относительной толщины по несущим способностям проигрывает тонкому прямому с большим удлинением.
Для некоторых задач
Как видим, зарубежные разработчики БПЛА давно заметили все преимущества схемы «летающее крыло» и самым активным образом используют ее. Однако такой вариант аэродинамического облика применяется только в отдельных случаях, когда он оправдан. В других ситуациях более полезными или удобными с технологической точки зрения оказываются иные схемы, в т.ч. нормальная.
В настоящее время на разных стадиях разработки, испытаний и эксплуатации находится целый ряд беспилотных летательных аппаратов ряда классов и различного назначения. Часть перспективных разработок в будущем войдет в строй и будет решать реальные задачи. В отдаленном будущем, вероятно, БПЛА смогут частично заменить нынешние пилотируемые самолеты. И вполне возможно, что среди них будут и летающие крылья.
Информация