Perspectivă cu vedere la mare: dronele maritime devin foarte populare
În ultimii ani, cererea de marin drone în lume este în creștere, pe măsură ce nevoile flotelor de supraveghere și recunoaștere pe rază lungă sunt în creștere. Anterior, piața era dominată de platforme de tip aeronave, dar acum piața a devenit mai diversă odată cu apariția de noi platforme și încărcături utile. Să aruncăm o privire la câteva dintre cele mai recente evoluții.
Misiunile de supraveghere maritimă aeropurtată, de recunoaștere și de strângere de informații și de patrulare au fost în mod tradițional efectuate fie de aeronave specializate multimotor cu rază lungă de acțiune special concepute pentru zboruri de lungă durată peste mare, fie de platforme comerciale adaptate pentru astfel de sarcini. Astfel de aeronave au fost utilizate în mod obișnuit pentru a monitoriza suprafețe mari ale suprafeței mării, inclusiv supravegherea transportului maritim și a altor activități pe rutele de comunicații critice și în zonele economice exclusive (ZEE).
Cu toate acestea, costul achiziționării și exploatării platformelor cu pilot impune o povară insuportabilă asupra multor țări și a forțelor aeriene și marine respective și, prin urmare, diferite organizații de securitate maritimă pot întâmpina probleme în efectuarea supravegherii sistematice a apelor suverane din cauza lipsei de fonduri. un număr mic de ieşiri.
Necesitatea unei alternative accesibile la recunoașterea maritimă cu echipaj aviaţie contribuie inevitabil la interesul tot mai mare al multor țări pentru sistemele aeriene fără pilot (UAS) de pe uscat și pe mare, în special cele cu ZEE mari și frontiere comune protejate. În același timp, alte țări doresc să aibă sisteme de senzori aeropurtați care pot îmbunătăți cunoașterea situației navelor civile și militare desfășurate prin furnizarea informațiilor necesare.
UAV-urile moderne, în special dronele de lungă durată la altitudine medie și mare (categoriile MALE și HALE), s-au dovedit a fi platforme de recunoaștere și lovitură în sprijinul operațiunilor la sol, cu caracteristici precum raza lungă de acțiune, durata lungă a misiunii și capacitatea de a transporta sarcinile țintă a senzorului. Deși aceste platforme de tip aeronave trebuie lansate și aterizate, capacitățile lor inerente sunt totuși atrăgătoare pentru comunitatea maritimă care dorește să aibă capacități de supraveghere pe o suprafață largă.
La celălalt capăt al spectrului se află UAV-urile de tip aeronave mai mici, cu decolare și aterizare verticală, care au câștigat și o largă acceptare în ultimii ani. Astfel de mijloace regulate de supraveghere și recunoaștere pot lansa și reveni rapid, culegând informații la cerere pentru a asigura funcționarea navelor.
UAV IAI Heron 1 clasa MALE este operat în mai multe flotelorefectuarea de misiuni de supraveghere maritimă. În fotografie - o dronă cu un caren ventral caracteristic, care găzduiește un radar de supraveghere
Platforme de clasă pentru bărbați
Ca și în cazul aeronavelor de patrulare cu echipaj al aviației de coastă, capacitatea de a acoperi distanțe lungi și de a efectua baraje pentru o lungă perioadă de timp este o calitate importantă a LHC-urilor multifuncționale din clasa MALE, adaptate pentru astfel de sarcini. Dezvoltatorii au identificat și alte caracteristici dorite, inclusiv o sarcină utilă mare, permițându-vă să transportați simultan sisteme de comunicații cu rază lungă de acțiune și diferite tipuri de echipamente la bord.
Compania israeliană Elbit Systems promovează o versiune special configurată pentru maritimă a UAV-ului său Hermes 900 MALE, care este operată de cel puțin opt operatori. Aeronava, care este implicată în principal în operațiuni de supraveghere la sol, este capabilă să accepte sarcini țintă atât de proiectare proprie, cât și de terți.
Cu o greutate maximă la decolare de aproximativ 900 kg și o anvergură de 1180 metri, Hermes 15 poate prelua până la 350 kg de echipament țintă, inclusiv 250 kg într-un compartiment interior lung de 2,5 metri, potrivit companiei. În configurația maritimă, aeronava poate fi echipată cu un radar de supraveghere maritimă specializat, un sistem automat de identificare și un sistem de senzori optoelectronici/infraroșu stabilizat și echipamente electronice de război și recunoaștere.
Elbit Systems a remarcat că stația sa universală de control la sol poate oferi un mod de control simultan a două UAV-uri folosind două canale redundante de transmisie a datelor. Compania susține că acest lucru are un efect pozitiv asupra utilizării sistemului, economisește resursele umane și costurile de operare. Drona beneficiază, de asemenea, de integrarea unui sistem de comunicații la orizont cu rază lungă de acțiune bazat pe un canal satelit și de integrarea propriului sistem de control marin automatizat al Elbit System.
Hadji Topolansky de la Elbit Systems a spus:
„Deși Hermes 900 decolează și aterizează doar la sol, controlul UAV-ului în sine și funcționarea senzorilor acestuia pot fi integrate în sistemul de control al luptei al navei. Acest lucru permite navelor să primească informații în timp real de la UAV și să le folosească la discreția lor.”
Din aprilie 2019, la solicitarea Agenției Europene de Siguranță Maritimă, dronele Hermes 900 au fost folosite pentru a patrula zonele maritime. Islanda a fost prima țară care a folosit acest serviciu. Potrivit Elbit Systems, autoritățile maritime islandeze au identificat Hermes 900 drept baza de bază a aeroportului din estul Egilsstadir, de la care poate acoperi mai mult de jumătate din ZEE a țării. Această ambarcațiune a fost, de asemenea, modificată pentru a rezista vântului puternic și condițiilor de gheață tipice Atlanticului de Nord.
„În mod evident, un UAV de tip avion maritim care operează de la o bază de coastă și controlat de la o stație la sol ar trebui să aibă performanțe și sarcină țintă diferite decât un sistem de supraveghere terestră. În special, nevoia de recunoaștere pe o suprafață largă determină integrarea unui radar puternic de imagistică multi-mod pentru detectarea și clasificarea obiectelor cu rază lungă de acțiune și a unui sistem OE/IR de înaltă rezoluție pentru identificarea și imagistica pozitive.
a explicat Topolansky.
„În plus, în LHC-urile marine sunt integrate canale de transmisie de date cu linie vizuală și un canal prin satelit pentru comunicarea peste orizont. Faptul că o dronă maritimă trebuie uneori să coboare pentru a identifica în mod pozitiv obiectele folosind stația sa de supraveghere și pentru a zbura sub orizontul de frecvență radio crește valoarea unui canal de bandă largă peste orizont.”
Între timp, Israel Aerospace Industries (IAI) a livrat versiuni navale ale UAV-ului său Heron 1 MALE marinelor indiene și israeliene.
Dezvoltată de divizia sa Malat, drona Heron 1 are o greutate la decolare de 1100 kg și o capacitate de încărcare utilă de până la 250 kg. Sarcina sa utilă standard este sarcina utilă stabilizată optronică multi-misiune montată pe nas IAI Tamam, care include o cameră de înaltă definiție, o cameră cu infraroșu și un indicator/telemetru laser.
Potrivit companiei, aeronava este propulsată de un motor Rotax 914 în patru timpi de 1,211 cmc, care antrenează o elice împingătoare cu pas variabil, cu două pale, care dezvoltă până la 3 CP. putere maximă continuă la altitudini de până la 100 de metri. Acest lucru permite vagabondarea la o viteza de 4500-60 de noduri si atingerea unei viteze maxime de pana la 80 de noduri cu o durata de zbor de pana la 140 de ore, in functie de sarcina transportata. Legătura de date cu linie vizuală într-o versiune mobilă sau staționară oferă control pe o rază de aproximativ 45 km, deși odată cu instalarea unui kit de comunicații prin satelit, raza de acțiune este mărită la 250 km.
Inginerii IAI notează că Heron 1 are două compartimente de marfă interne cu un volum total de până la 800 de litri - compartimentul de la prova și cel central cu un volum de 155, respectiv 645 de litri.
Distanța de la cel mai de jos punct al fuzelajului până la sol este de 60 cm, ceea ce permite dispozitivului să fie echipat cu sarcini țintă externe, în timp ce generarea de energie la bord de până la 10 kW oferă platformei potențialul de upgrade și, de asemenea, vă permite pentru a instala sisteme puternice, cum ar fi radarul de supraveghere maritimă IAI Elta EL /M-2022U sau radarul modular de supraveghere EL/M-2055 pentru recunoașterea țintelor în mișcare la sol.
Conform manualului C4ISR & Mission Systems - Air al lui Jane, radarul de supraveghere maritimă EL/M-2022 poate urmări o varietate de ținte la distanțe de până la 200 de mile marine. Când este utilizat în modul radar de sinteză inversă, radarul este capabil să captureze obiecte suspecte și să determine tipul acestora.
Pe lângă stația de supraveghere standard și radarul maritim, Heron 1 poate transporta și sisteme electronice de inteligență, cum ar fi sistemele IAI Elta ELK-7071 sau ELK-7065. Un ciclu tipic de detectare și identificare a obiectelor de suprafață suspecte începe cu detectarea țintei, după care sistemele electronice de inteligență sunt pornite pentru a determina direcția și proprietatea obiectului prin sistemul de identificare automată, apoi în timpul abordării ulterioare, stația este folosită pentru recunoașterea vizuală.
Drona din categoria MQ-4С Triton HALE este o dezvoltare ulterioară a modelului RQ-4 Global Hawk și este optimizată pentru misiuni de supraveghere pe termen lung a mării
Platforme HALE
„Apogeul gândirii tehnice în domeniul UAV-urilor maritime este drona de recunoaștere MQ-4C Triton din categoria HALE (la altitudine mare cu durată lungă de zbor), care este programată să fie gata de operare în aprilie 2021 și completă. -producția la scară va începe două luni mai târziu.”
Drona MQ-4C Triton dezvoltată de Northrop Grumman are o lungime de 14,5 metri și o anvergură a aripilor de 39,9 metri, o rază de acțiune declarată de 2000 de mile marine și o durată de zbor de până la 24 de ore. Drona a fost dezvoltată din varianta maritimă Block 30 RCMN a dronei RQ-4 Global Hawk a Forțelor Aeriene ale SUA, ca parte a programului Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator, pentru a oferi flotei capacități de supraveghere continuă pentru zonele maritime.
În timp ce designul de bază al lui MQ-4C seamănă foarte mult cu cel al lui RQ-4B, acesta prezintă încă modificări semnificative pentru a optimiza performanța pentru misiunile de suprafață pe termen lung. De exemplu, aeronava dispune de control activ al centrului de greutate al sistemului de alimentare cu combustibil, un radom îmbunătățit cu o rezistență crescută și o aerodinamică îmbunătățită, un sistem antigivrare de admisie a aerului, precum și o structură de aripă întărită cu protecție împotriva rafalelor de aer, grindinei. și păsări, protecție împotriva trăsnetului și un fuzelaj întărit pentru a crește sarcina internă a țintei. Împreună, aceste îmbunătățiri permit UAV-ului MQ-4C să coboare și să se ridice, dacă este necesar, ceea ce este necesar pentru a verifica navele și alte obiecte pe mare.
Sub fuzelaj, este instalat principalul radar de căutare pe mare cu rază lungă de acțiune AN / ZPY-3 din gama X cu o antenă activă în fazat, în care scanarea electronică este combinată cu rotația mecanică de 360 ° în azimut. Northrop Grumman spune că durata zborului MQ-4C și gama de acoperire a senzorului ZPY-3 îi permit lui MQ-4C să studieze mai mult de 2,7 milioane de metri pătrați într-un singur zbor. mile. Radarul este completat de stația de senzori Raytheon AN / DAS-3 MTS-B, care oferă imagini și videoclipuri de înaltă rezoluție zi/noapte cu capacitatea de a urmări automat ținte, precum și sistemul de inteligență electronică AN / ZLQ-1 de la Sierra Nevada Corporation.
Deși drona este încă în dezvoltare, guvernul australian s-a angajat să cumpere două platforme MQ-4C pentru Forțele Aeriene ale țării în cadrul proiectului Air 7000 Phase IB. Se așteaptă ca primul avion să intre în Forțele Aeriene la jumătatea anului 2023. Până la sfârșitul anului 2025, este planificată achiziționarea a șase platforme în valoare de 5 miliarde de dolari, care ar trebui plasate la Baza Aeriană Edinburgh din Australia de Sud.
Guvernul SUA a aprobat, de asemenea, vânzarea a patru drone MQ-4C către Germania în aprilie 2018 pentru 2,5 miliarde de dolari. Aeronavele sub denumirea locală Pegasus (sistem german de supraveghere aeriană persistentă) trebuie modificate în conformitate cu cerințele naționale.
Camcopterul S-100 al lui Schiebel a efectuat timp de cinci zile misiuni de supraveghere maritimă de pe nava de patrulare Turva a poliției de frontieră finlandeză.
Nava LHC
Dronele pe nave sau transportoare au atras o atenție deosebită din partea armatei în ultimii ani. De remarcat sunt complexele binecunoscute, de exemplu, tipul de aeronavă ScanEagle dezvoltat de Boeing-Insitu și tipul de elicopter Fire Scout de la Northrop Grumman desfășurat de Marina SUA. În același timp, grupul Boeing-Insitu a livrat și vehiculul cu aripi Integrator Corpului Marin sub denumirea RQ-21A Blackjack.
Odată cu lipsa existentă de spațiu pe punțile majorității navelor moderne, interesul pentru VTOL LHC, aparent, crește doar în alte flote. De exemplu, compania elvețiană UMS Skeldar caută să reproducă succesul recent cu cel mai recent LHC cu aripă rotativă V-200B, care a fost achiziționat de marinele canadiene și germane.
Cea mai recentă platformă a companiei, V-200 Block 20, cu o greutate la decolare de 235 kg, are un fuselaj de 4 metri lungime, care este cel mai probabil din fibră de carbon, titan și aluminiu; este echipat cu o elice cu două pale cu diametrul de 4,6 metri, un compartiment ventral și tren de aterizare cu două schiuri neretractabil. Drona UMS Skeldar are o viteză maximă de 150 km/h și un plafon de serviciu de 3000 de metri.
Îmbunătățirile de gestionare a motorului și a combustibilului au redus greutatea cu 10 kg în comparație cu precedentul V-200B, în timp ce au crescut timpul de zbor la 5,5 ore cu o sarcină țintă de 45 kg sau mai mult prin reducerea timpului în aer. Alte îmbunătățiri includ o nouă legătură de date, o configurație electrică actualizată a ambarcațiunii și un sistem cu opt camere pentru detectarea vizuală și măsurarea distanței, care poate urmări ținte de până la 20 de mile în fiecare direcție. De asemenea, poate fi echipat cu antene phased array care permit ca imaginile în timp real să fie transmise operatorului.
UMS Skeldar vrea să repete succesul asociat cu achiziționarea marinelor canadiene și germane cu cea mai recentă versiune a elicopterului său trântor V-200
V-200, a declarat un purtător de cuvânt al UMS Skeldar, „include un motor cu combustibil greu Hirth Engines care poate funcționa cu combustibili Jet A-1, JP-5 și JP-8, unul dintre principalele avantaje pentru industria marină”.
„Configurația în doi timpi oferă, de asemenea, o durată lungă de viață la revizie, împreună cu securitate suplimentară la aterizare și decolare în fața interzicerii combustibililor convenționali, toți fiind esențiali pentru operațiunile offshore.”
Potrivit acestuia, platforma V-200 necesită mai puțină întreținere și are o flexibilitate funcțională comparabilă cu alte opțiuni de tip aeronave și elicopter din aceeași categorie de greutate. „UAV-ul V-200 este compatibil cu standardul STANAG-4586, care precalifică UAV-ul pentru utilizarea militară și integrarea cu alte sisteme”, a adăugat el. „De asemenea, ne-am gândit mult la integrarea ușoară cu o varietate de sisteme de management al luptei, inclusiv sistemul de luptă maritimă Saab 9LV, care oferă capabilități de comandă și control pentru platformele offshore de toate dimensiunile, de la bărci de luptă și bărci de patrulare până la fregate. și portavioane”.
Între timp, compania austriacă Schiebel a dezvoltat un Camcopter S-100 LHC de tip elicopter, care este echipat cu o elice cu două pale cu un diametru de 3,4 metri și are un fuzelaj cu sarcină aerodinamică din fibră de carbon care măsoară 3,11x1,24x1,12. m (lungime, lățime, respectiv înălțime).
Dispozitivul cu o greutate maximă la decolare de 200 kg poate transporta până la 50 kg de marfă împreună cu 50 kg de combustibil. Motorul rotativ vă permite să zburați cu viteze de până la 102 km/h cu un plafon practic de 5500 km. Cu o masă țintă de sarcină de 34 kg, durata zborului este de 6 ore, dar când este instalat un rezervor de combustibil extern, aceasta crește la 10 ore.
Potrivit lui Schiebel, sarcinile utile tipice de supraveghere maritimă includ stația optoelectronică L3 Harris Wescam, camera Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch pentru scanarea suprafețelor mari și detectarea obiectelor mici și un receptor cu sistem de recunoaștere automată.
„Platforma S-100 este ideală pentru mediile offshore datorită logisticii și dimensiunii sale minime”, a spus un purtător de cuvânt al companiei. „Dimensiunea sa compactă și greutatea redusă înseamnă că poate fi manevrat, depozitat și întreținut cu ușurință în hangarele navelor... un hangar tipic de fregate poate găzdui până la cinci drone S-100, împreună cu un elicopter mare cu echipaj convențional.” Platforma a fost integrată și cu 35 de tipuri diferite de nave, având înregistrat peste 50000 de ore de zbor.
Elicopterul Camcopter S-100 a fost achiziționat în cadrul programului Australian Navy Minor Project 1942, care are ca scop satisfacerea nevoii flotei țării pentru o navă intermediară LHC. În plus, conform unui program separat, un UAV adecvat va fi selectat pentru integrarea cu 12 nave de patrulare de coastă, primele două dintre acestea fiind construite la șantierele navale ASC. Apoi va fi selectat un alt tip de UAV pentru echiparea celor nouă fregate proiect Hunter care vor fi construite pentru Marina Australiană.
Schiebel a anunțat în noiembrie 2015 că a finalizat testarea motorului greu de combustibil pentru elicopterul Camcopter S-100. Rafinamentul sistemului de propulsie S-100 bazat pe un motor comercial cu piston rotativ a condus la o reducere a greutății datorită unui sistem de evacuare îmbunătățit, a unei noi unități de control al motorului și a bateriilor noi. Motorul permite lui S-100 să utilizeze combustibil JP-5, care are un punct de aprindere mai mare decât benzina de aviație.
Compania modernizează platforma S-100 în primul rând cu privire la acțiunile comune (interacțiunea) platformelor locuite și nelocuite și livrarea în ultima secțiune. În aprilie 2018, a fost anunțat că colaborează cu Airbus Helicopters într-o demonstrație a operațiunilor comune care implică un elicopter de echipaj H145 și un UAV S-100. Potrivit lui Schiebel, stația de control de la sol a dronei a fost instalată la bordul H-145, permițând atingerea nivelului 5 de interacțiune prin transferul controlului total al dronei către operatorul de la bordul elicopterului, inclusiv lansarea și întoarcerea.
O machetă la scară 1:3 a conceptului L3 Harris SDS, echipată cu nouă tuburi de lansare într-o configurație 3x3. Containerul extern se poate adapta la anumite platforme și sarcini
Noi încărcări țintă
Noile sarcini utile pentru UAV-uri extind gama de misiuni pentru UAV-uri maritime și depășesc operațiunile de recunoaștere și supraveghere. De exemplu, L3 Harris dezvoltă sistemul de dispersie sonobuoy SDS (Sonobuoy Dispenser System), care este conceput pentru a converti rapid diferite tipuri de aeronave pentru a combate submarinele.
SDS a folosit experiența creării de sisteme pneumatice SRL (Sonobuoy Rotary Launch) și SSL (Sonobuoy Single Launch) pentru aeronavele de patrulare multifuncționale antisubmarin și antinavă de la Lockheed Martin P-8A Poseidon.
În centrul SDS se află tubul modular de lansare (MLT), pe care compania îl descrie drept „o stație de lansare personalizată pentru lansarea unei geamanduri de mărime A dintr-un recipient standard de lansare LAU-126/A”. Compania a dezvoltat, de asemenea, un kit de actualizare pentru lansare în tandem care permite containerului LAU-126/A mărimea A să accepte două geamanduri de dimensiuni F sau G.
MLT este un sistem de încărcare extern cu un blocaj tip baionetă de tip răsucire pentru atașarea unei geamanduri cu o greutate proprie de aproximativ 4,5 kg. Este echipat cu un senzor de prezență a geamandurii pentru a asigura captura și lansare sigură, geamanduri sunt ejectate sub presiune de încărcare în sistem de la 70 la 105 kg/cm2.
Conform L3 Harris, un sistem SDS poate consta din orice număr de șine MLT, un declanșator pneumatic încărcat la sol și o unitate de control electronică cu o interfață universală de tip 1/2 peste o interfață MIL-STD-1760. Toate aceste componente pot fi integrate într-un container extern special.
Compania vede un interes din ce în ce mai mare în lume pentru UAV-uri pentru patrule maritime cu rază lungă și rază lungă de acțiune, ca un înlocuitor accesibil pentru aeronavele de patrulare scumpe, de exemplu, aeronavele R-8A. Totuși, ei notează potențialele limitări ale conceptului SDS, având în vedere că aeronavele antisubmarin, precum R-3 și R-8A, pot transporta 87, respectiv 126 de geamanduri.
„Nu este posibil să încărcați un sistem SDS în zbor, spre deosebire de o aeronavă cu pilot, așa că în mod ideal vedem multe drone echipate cu SDS lucrând împreună, lucrând în grupuri sau turme, pentru a crea o soluție acceptabilă dintr-un număr suficient de geamanduri sonore. .”
Uttra Electronics dezvoltă, de asemenea, propriul concept de dropper automat SMP (Sonobuoy Mission Pod), pe care îl oferă pentru aeronavele fără pilot și cu echipaj.
Potrivit companiei, SMP poate fi montat pe un hardpoint extern al standardului MIL-STD-2088, ceea ce ar permite ca platformele existente să fie convertite pentru misiuni anti-submarine. Sistemul SMP poate găzdui 25 până la 63 de geamanduri G și F pentru a se potrivi capacității platformelor mici și mari.
Sistemul este proiectat să funcționeze la altitudini de până la 10 km la viteze de zbor de până la 150 de noduri. Poate arunca geamanduri la intervale de 2,5 secunde și este compatibil cu mai multe modele de geamanduri Ultra Electronic, inclusiv ALFEA (Active Electro-Acoustic de joasă frecvență) și HIDAR (High-Instantaneous-Dynamic-Range) și Mini HIDAR.
Deși UAS terestre sunt destul de comune în zilele noastre, implementarea unor astfel de sisteme în domeniul maritim are loc astăzi la o scară mai mică. Cu toate acestea, situația pare să se schimbe treptat, pe măsură ce marinele, paza de coastă și alte organizații de securitate maritimă înțeleg din ce în ce mai mult cât de eficiente dronele MALE și HALE pot completa platformele cu echipaj în patrula maritimă și alte operațiuni sau, dacă este posibil, pot fi utilizate ca fonduri separate.
Există un interes din ce în ce mai mare pentru capacitățile obișnuite de patrulare aeriană pentru navele maritime, dar există încă câteva probleme care trebuie abordate. De exemplu, pe navele mai mici nu există suficient spațiu pe punte, utilizarea unor astfel de aeronave în combinație cu elicoptere cu echipaj este de obicei limitată la o situație „fie sau”, când procesul de lansare și întoarcere trebuie să fie programat și coordonat cu atenție pentru ca dronele să rămână în aer nu mai mult decât este necesar în timp ce așteaptă ca puntea să fie degajată. De asemenea, complică întoarcerea platformelor avariate în cazul în care puntea este ocupată și nu poate fi eliberată din cauza unei urgențe.
informații