Мини- и микро-беспилотники для армий
Американский БПЛА Black Hornet. Фото Военного министерства США
В нашей стране и за рубежом разрабатывают беспилотники самых разных классов. В частности, идут работы над мини- и микро-аппаратами с различной полезной нагрузкой. Такая техника ведёт разведку и расширяет возможности подразделений, прежде всего на передовой, но не только.
Вопросы миниатюризации
Наибольшее распространение в армиях мира получили лёгкие и малые БПЛА. Мультикоптеры такого типа имеют поперечник не более десятков сантиметров и взлётную массу в сотни граммов. При этом они держатся в воздухе десятки минут, удаляются от точки старта на несколько километров и ведут съёмку с хорошим качеством.
В ряде случаев оправдано дальнейшее уменьшение габаритов и массы. Это улучшает эксплуатационные характеристики, а иногда открывает и новые возможности. Впрочем, создание таких беспилотников связано с трудностями, а результат не всегда оправдывает ожидания.
Сильные стороны мини- и микро-беспилотников перед более крупной техникой:
- удобство транспортировки — оператор несёт больше аппаратов или обходится меньшим ранцем либо подсумком;
- простота применения — миниатюрные БПЛА могут стартовать буквально с руки оператора;
- доступность для разведки — компактность позволяет работать не только на открытой местности, но и проникать внутрь сооружений;
- малая заметность — небольшой размер и маломощный двигатель сокращают дистанцию, на которой противник способен обнаружить и распознать аппарат;
- трудность поражения — малая маневрирующая воздушная цель сложна для огневых средств.
У миниатюризации есть и обратная сторона. Малые БПЛА чувствительны к ветру и осадкам, ограничены по времени полёта и дальности связи, уязвимы для средств РЭБ, а их конструкция и полезная нагрузка хрупки. К тому же продвинутые системы стоят дорого. Комплект Black Hornet оценивается в десятки тысяч долларов, и эту оценку можно вывести из контрактных сумм (см. раздел «Зарубежный опыт»). Поэтому выбор между миниатюрным и более крупным БПЛА всегда оказывается компромиссом: скрытность и удобство против автономности, нагрузки и устойчивости к помехам.
Применение таким аппаратам найдётся в подразделениях самого разного профиля. В первую очередь это штурмовые отряды и схожие по функциям группы. С помощью БПЛА бойцы быстро разведают местность или застройку, определят тактику действий, скорректируют огонь.
Российский БПЛА «Голиаф». Фото European Defence Review
Применима такая техника и в гражданской сфере, в спасательных операциях и при ликвидации последствий катастроф. Здесь на первый план выходит возможность полёта в тесных пространствах и визуального поиска.
Зарубежный опыт
Миниатюрными БПЛА занимаются многие страны, и первые заметные успехи относятся ещё к началу 2010-х. Часть таких беспилотников дошла до серийного производства и поставок в войска, а отдельные образцы стали ориентиром для разработчиков по всему миру.
Своего рода эталоном в классе микро-беспилотников считается Black Hornet от американской компании Teledyne FLIR (изначально норвежской Prox Dynamics). Это миниатюрный вертолёт традиционной схемы. Несмотря на крошечные размеры, он несёт сразу три камеры: одна направлена вперёд, вторая установлена с наклоном, третья снимает местность вниз. Вместе они дают широкое поле зрения, позволяя оператору одновременно пилотировать аппарат и вести разведку. Полёт возможен только под дистанционным управлением.
Семейство развивается с начала 2010-х и прошло несколько поколений. Первое, PD-100 Black Hornet 1 / Nano, имело длину около 160 мм и массу порядка 18 г, скорость до 20 км/ч и дальность около 1 км. Текущее поколение, Black Hornet 4, заметно крупнее. По данным производителя, его масса составляет около 70 г, длина — порядка 255 мм, скорость — до 36 км/ч, дальность связи — более 3 км, время полёта — свыше 30 минут. Между ними находится промежуточная версия Black Hornet 3 (около 33 г, дальность до 2 км, до 25 минут в воздухе).
Важна одна деталь: армия закупает не отдельный дрон, а комплект целиком. В рамках американской программы Soldier Borne Sensor (SBS) единицей поставки служит персональная разведывательная система (PRS). В неё входят два беспилотника (пока один в воздухе, второй заряжается), базовая станция, пульт с экраном и средства переноски, а масса комплекта составляет около 1,3 кг. По данным открытых источников, с 2018 года Пентагон направил Teledyne FLIR более 300 млн долларов. Суммарно заказаны несколько тысяч дронов, что соответствует примерно 1500–2000 комплектам. В октябре 2024 года заключён очередной пятилетний контракт на сумму до 91 млн долларов на поставку систем Black Hornet 4.
Российский «Каракурт» в полётной конфигурации и его ТПК. Фото концерна «Калашников»
Концепция миниатюрного вертолёта, однако, широкого распространения не получила. Большинство зарубежных мини-беспилотников строятся как коптеры, поскольку это проще в производстве и устойчивее в полёте. Сопоставимые с Black Hornet по габаритам решения есть и в коптерном виде. Среди известных образцов — разработки разных стран. Например, в Китае демонстрировались сверхлёгкие разведывательные коптеры «ладонного» формата, а европейские компании предлагают карманные аппараты, в частности разведывательные микродроны французской разработки для пехотных подразделений. Таким образом, ниша миниатюрной разведки осваивается широким кругом производителей, хотя единого доминирующего стандарта, кроме Black Hornet, пока не сложилось.
Отечественные разработки
Российские предприятия уже разработали и довели до производства множество малых коптеров. Параллельно создаются мини-беспилотники, есть и первые попытки выхода на микро-уровень.
Одна из последних разработок в классе мини — «Голиаф». По данным концерна «Калашников», в октябре 2024 года было заявлено об успешном завершении натурных испытаний аппарата в зоне спецоперации. До этого детальные ТТХ и кадры применения не раскрывались.
«Голиаф» представляет собой квадрокоптер с взлётной массой первой версии чуть более 1 кг (серийная модификация «Голиаф-РУ» — около 1,2 кг). Аппарат переносится оператором в контейнере с зарядкой батареи и быстро готовится к применению. Управление дистанционное, а на подвижном подвесе стоит бортовая камера для разведки.
Здесь уместна оговорка о классификации. По одному из распространённых делений (микро-БПЛА — до 1 кг, мини-БПЛА — от 1 кг) «Голиаф» относится уже к классу мини, тогда как 300-граммовый «Каракурт» — к микро-уровню. Граница условна, но она объясняет, почему аппараты одного семейства производитель относит к разным категориям.
«Каракурт» интереснее по конструкции. Это разведывательный квадрокоптер уменьшенных габаритов и массы, запускаемый из транспортно-пускового контейнера (ТПК). Оператор в одиночку переносит несколько ТПК с аппаратами и пульт управления.
Запуск «Каракурта». Фото концерна «Калашников»
У «Каракурта» удлинённый корпус с четырьмя лучами и винтомоторными группами. В транспортном положении лучи уложены в полостях корпуса, а после старта раскладываются. По официальным данным «Калашникова», масса базовой версии «Каракурт-Р» составляет 300 г. Аппарат держится в воздухе 20 минут, развивает 25 км/ч, удаляется на 2 км и поднимается до 150 м.
Обе линейки уже получили модернизированные версии. «Каракурт 2.0» при массе 500 г получил дальность до 2,5 км и потолок до 250 м. «Голиаф 2.0» массой до 1,5 кг, по заявленным данным, прибавил в дальности и времени полёта. Закономерность очевидна: рост возможностей увеличивает массу, и аппарат переходит из микро в класс мини.
Есть и другие миниатюрные беспилотники традиционной конструкции. Например, «Аква-4» — квадрокоптер, умещающийся на ладони, массой около 400 г. Его собрали на доступных комплектующих, ставка делалась на простоту. Несмотря на скромные размеры, «Аква-4» предлагалось оснащать разной нагрузкой для разведки: компактными камерами или тепловизорами, а также радиотехническими средствами.
Перспективы развития
Мини- и микро-беспилотники заняли своё место в военном деле. Накопленный опыт позволяет очертить вероятные направления их развития.
Главной задачей миниатюрных БПЛА, скорее всего, останется разведка. Малые размеры и масса не позволяют нести сложную нагрузку, в том числе достаточно мощный боезаряд. К тому же для ударных задач есть более крупные и удачные платформы. Но границу не стоит считать абсолютной: миниатюрные барражирующие боеприпасы уже выделились в отдельное направление, и часть «чисто разведывательных» аппаратов в перспективе может получить ударные функции. Вероятно, именно противопоставление разведывательных и ударных функций, а не рост дальности или времени полёта, станет главной линией развития класса.
Полезная нагрузка продолжит совершенствоваться. Появятся новые камеры и матрицы, тепловизоры с большим разрешением, возможно и компактные средства радиотехнической разведки. Но ключевым ограничением останется не оптика, а масса: каждый дополнительный датчик придётся оплачивать временем полёта.
Системы управления, вероятно, кардинально не изменятся: разведывательный мини-беспилотник работает под прямым управлением оператора, и полноценная автономность ему не нужна. А вот связь придётся совершенствовать всерьёз. Радиоканал должен сохранять работоспособность при препятствиях и под воздействием РЭБ. Проводные решения, которые выручают крупные FPV-дроны, здесь почти не применимы: катушка и оптоволокно ощутимо утяжелят аппарат и свяжут ему манёвр. Значит, ставку придётся делать на помехозащищённость самого радиоканала, то есть на смену частот, направленные антенны, устойчивые протоколы.
Перспективно и размещение аппаратов в контейнерах: они служат для переноски, запуска и подзарядки, упрощая обслуживание и подготовку к вылету. По сути, именно контейнер, а не сам дрон, постепенно становится той деталью, вокруг которой выстраивается работа оператора в поле.
Информация