I slutet av nästa utställning "Unmanned Multi-Purpose Systems" - UVS-TECH 2009 erbjuds alla intresserade läsare en översikt över ryska obemannade flygsystem flygplanstyp. Det är kanske den mest kompletta listan över UAV-projekt, både tidigare genomförda och de som för närvarande pågår arbete. UAV är systematiserade efter massa och räckvidd.
I Ryssland, inom området för att skapa komplex med UAV, ett och ett halvt dussin stora och små företag. Alla utvecklare går som regel i riktning mot att skapa ett brett utbud av multifunktionella komplex som kan utföra olika uppgifter. Som ett resultat erbjuds potentiella kunder många, faktiskt, samma typ av UAV som löser liknande problem.
Tyvärr finns det ingen accepterad UAV-klassificering i Ryssland. Klassificera det tillgängliga det här ögonblicket På den inhemska marknaden är prover och projekt av UAV:er som använder kategorierna för sammanslutningen av obemannade system UVS International inte helt möjliga. Dessutom finns det problem med tolkningen av ryska utvecklare av vissa egenskaper, till exempel utbudet av UAV. För att systematisera de UAV-system som för närvarande finns tillgängliga i Ryssland, föreslås följande klassificering, baserad på startvikt och/eller räckvidd.
Mikro och mini UAV med kort räckvidd
Klassen av ultralätta och lätta miniatyrfordon och komplex baserade på dem med en startvikt på upp till 5 kg började dyka upp i Ryssland relativt nyligen, men är redan ganska brett representerade. UAV är designade för individuell operativ användning på korta avstånd på ett avstånd på upp till 25 ... 40 km. De är lätta att använda och transportera, är hopfällbara och är placerade som "bärbara", som regel lanseras de från handen.
Izhevsk-företaget "Unmanned Systems" arbetar aktivt inom området för att skapa UAV av denna typ. Dessa inkluderar ZALA 421-11 ultralätt övervaknings-UAV, vars första flygning utfördes 2007. Hela komplexet är placerat i ett fodral av standardstorlek. Enligt uppsättningen av målbelastning är enheten identisk med en annan modell - . Detta portabla småkomplex innehåller två UAV, en kontrollstation och en containerryggsäck för transport. Den totala vikten av komplexet är endast 8 kg. För övervakning används en utbytbar enhet (TV, IR-kameror, kamera). Sommaren 2008 genomfördes provflygningar av en fartygsmodifiering från isbrytaren för att genomföra spaning och söka efter föremål på vattnet. I enlighet med gränsbevakningstjänstens krav har företaget nyligen utvecklat en lätt ZALA 421-12 UAV med en ökad flygtid. Enheten låter dig övervaka med hjälp av en fullfjädrad gyrostabiliserad kamera på två axlar med möjlighet att se den nedre halvklotet och med en optisk förstoring på 26 gånger. UAV:en kan övervaka dag och natt. Navigeringen baseras på GPS/GLONASS-signaler.
Kazanföretaget "ENIKS" representerar i denna klass en hel familj av enheter och komplex, för vilka basen har blivit. Detta är en UAV för fjärrobservation av objekt och övervakning av marksituationen. Enheten är gjord enligt schemat "flygvinge" med fällbara konsoler, en elmotor med en påskjutande propeller är placerad i svanssektionen. UAV:en kan utrustas med ett brett utbud av övervakningsutrustning, inklusive ett stabiliserat TV-system, en kamera, etc.). Hela komplexet kan transporteras i axelcontainrar eller på väg. Utvecklingen av den grundläggande versionen slutfördes 2003 och produktionen började 2004. 2008 utfördes pilotoperationen av komplexet vid polarstationen SP-35 tillsammans med Ryska federationens statliga vetenskapliga centrum AARI. Den civila versionen av Eleron heter T25. Nyttolasten är ett stabiliserat TV-system (i T25D-modifieringen), en IR-kamera (T25N) eller en kamera. Utvecklingen av T23 är Eleron-3 och Gamayun-3 UAV-familjen. Deras skapelse tillkännagavs 2008. UAV "Eleron-3" är planerad att skapas i minst sju modifieringar, som skiljer sig huvudsakligen i målbelastningen, som kan inkludera en TV, IR-kamera, kamera, repeater, RTR-station och störning. Vid simulering av luftmål kan Luneberg-linser och IR-sändare installeras. Navigeringen baseras på GPS/GLONASS-signaler. Kontrollstationen är förenad med Eleron-10 (T10)-komplexet. På basis av apparaten av typen "Eleron" skapade OJSC "Irkut". flygkomplex fjärranalys "". 2007 accepterades UAV:en för leverans av det ryska nödministeriet.
SKB "Topaz" erbjuder sitt eget bärbara fjärrövervakningssystem. Den innehåller en liten UAV "Lokon". I nyttolasten ingår TV, IR-kameror och en kamera. Komplexets markkomponent inkluderar en kontrollpunkt, mottagning och bearbetning av information och containrar för att bära UAV. Produktionen utförs vid Istras experimentella mekaniska anläggning (IEMZ).
Ett antal av IEMZ:s egna utvecklingar tillhör också mikro- och mini-UAV. Speciellt har specialisterna på anläggningen utvecklat den grundläggande UAV "Istra-010" som väger 4 kg för flygfotografisk spaning. Företaget tillverkade fem uppsättningar av sådana UAV för experimentell militär operation och överförde dem till RF:s försvarsministerium. Komplexet innehåller en markstation och två flygplan. År 2008 skapade företaget ett fotospaningsfordon som vägde 2,5 ... 3 kg, vilket är en lätt version av den tidigare byggda UAV som väger 4 kg.
Forsknings- och produktions- och designcentret "Novik-XXI-talet" har länge varit känt för sin utveckling inom området för obemannade system. Ett av de system som utvecklats av företaget är BRAT UAV-komplexet. Den innehåller ett litet obemannat fordon som väger 3 kg. Standardmålbelastningen är två TV-kameror eller en digitalkamera.
Hittills inkluderar raden av obemannade system från det ryska innovativa företaget Aerocon tre enheter i Inspector-serien. Två av dem tillhör mini-UAV-klassen, och den "yngsta" närmar sig "mikro"-klassen. Komplexen är designade för att lösa en mängd olika övervakningsuppgifter, inklusive under svåra och trånga förhållanden, i stadsmiljö.
En av de "färska" utvecklingarna inom området för miniklasssystem är komplexet med T-3 UAV, skapat av företaget Rissa. UAV T-3 är designad för användning i videoövervakningsuppgifter dag och natt, flygfotografering, för användning som bärare av en radiosignalrepeater. För närvarande genomgår komplexet steget att testa förserieprover och finjustera markutrustning
Lätt UAV med kort räckvidd
Klassen av lätta UAV:er med kort räckvidd inkluderar något större enheter - i massintervallet från 5 till 50 kg. Räckvidden för deras handling är inom 10 - 70 km.
Företaget "Novik-XXI-talet" i denna klass erbjuder ett obemannat komplex "Grant". Den inkluderar en grundläggande automatiserad arbetsstation på UAZ-3741-chassit, en transport- och utskjutningsanordning på UAZ-3303-chassit och två Grant-UAV:er De obemannade fordonen har en massa på 20 kg.
UAV ZALA 421-04 erbjuder "Unmanned Systems". Enheten är gjord enligt schemat "flygvinge" med en pusherpropeller. UAV:en är utrustad med ett automatiskt kontrollsystem som låter dig ställa in rutten, styra och korrigera flygningen i realtid. Nyttolasten är en färgvideokamera på en gyrostabiliserad plattform. Sedan 2006 har komplexet levererat till Ryska federationens inrikesministerium.
På UVS-TECH 2008-utställningen tillkännagav CJSC ENIKS för första gången skapandet av två övervakningssystem baserade på T10-drönaren, anpassade för specifika uppgifter - Eleron-10 och Gamayun-10. I Eleron-10-komplexet är det möjligt att använda UAV:er i flera mållastalternativ, inklusive med en TV, IR-kamera, kamera, repeater, RTR-station och störning. Under 2007-2008 komplexa "Eleron-10" har klarat en cykel av flygtester. En liknande enhet finns också i raden av UAV från Irkut-företaget. Irkut-10-komplexet består av två UAV:er, markbaserade kontroll- och underhållsanläggningar, och är utrustad med en kommunikationslinje med två digitala säkra kontroll- och dataöverföringskanaler. Serieproduktion förbereds.
En annan "skapelse" av ENIKS CJSC är T92 Lotos UAV. Den är utformad för att leverera en målbelastning till ett givet område eller utföra övervakning. TV- och/eller IR-kameror kan användas som nyttolast. UAV deltog i markstyrkornas forskningsövningar vid Alabinsky-övningsplatsen i Moskvas militärdistrikt och i övningarna för ministeriet för nödsituationer i Republiken Tatarstan 1998. För närvarande är komplexet i drift. Denna UAV är aerodynamiskt lik den lilla UAV T90 (T90-11), designad för att övervaka området, operativ sökning och detektering av markobjekt. Dess unika ligger i det faktum att den används som en del av Smerch MLRS. Justeringen av MLRS-brand som utförs av enheten på ett avstånd på upp till 70 km minskar skjutfel och minskar förbrukningen av granater. Nyttolast - TV-kamera. När den är ihopfälld placeras UAV:en i en speciell behållare och avfyras med en vanlig 300 mm raketprojektil. Enligt rapporter testas komplexet för närvarande i RF:s försvarsdepartements intresse.
Dessutom utvecklar ENIKS i denna klass ett fjärrvisningskomplex med en lätt UAV T21. Nyttolasten är en TV-kamera. Utformningen av UAV:en gör att den kan transporteras i en liten container. Det finns ett T24 UAV-projekt designat för fjärrövervakning av området och överföring av foto- och videobilder till ett markkontrollrum. Dess layout liknar Eleron UAV. Nyttolasten är standard - TV / IR-system.
Rybinsk Design Bureau "Luch" skapade flera UAV för flygspaningskomplexet "Tipchak". Den mest "avancerade" av dem är BLA-05. Dess statliga tester avslutades 2007, 2008 började serieproduktionen. UAV:en kan söka efter objekt och sända data i realtid till markkommandoposten när som helst på dygnet. Nyttolasten är en kombinerad tv-/IR-kamera med två spektrum, som kan ersättas med fotoutrustning. Förutom BLA-05 tillkännagav företaget för en tid sedan ytterligare två enheter designade för användning i komplexet. En av dem är BLA-07, en liten taktisk UAV. Som mållast bär den en kombinerad TV/IR-kamera eller kamera med två spektrum. Dess design började 2005. Nästa fordon är BLA-08. Detta är en låghastighets UAV med lång flygtid. Den är avsedd att användas i underrättelsesystem för olika typer av väpnade styrkor och militära grenar.
Lätt medeldistans UAV
Ett antal inhemska prover kan hänföras till klassen lätta medeldistans UAV. Deras massa ligger i intervallet 50 - 100 kg.
Dessa inkluderar i synnerhet multi-purpose UAV T92M "Chibis", skapad av JSC "ENIKS". Enheten är aerodynamiskt nästan helt förenad med kommersiellt producerade luftmål E95M och E2T. TV- och IR-kameror kan användas som nyttolaster. Framdrivningssystemet är en kolvmotor istället för M135 PuVRD. Komplexet är i förberedelsestadiet för drift.
Nyligen skapade företaget "Unmanned Systems" en ny UAV ZALA 421-09, som är designad för att övervaka jordens yta och har en lång flygtid - 10,5 timmar. Den levereras med skidor eller hjulchassi. Målbelastning - TV, IR-kamera, kamera på en gyrostabiliserad plattform.
Utvecklingen av företaget "Transas" - UAV "Dozor-2" och "Dozor-4" är mycket intressant. Båda enheterna har en liknande layout. UAV "Dozor-2" används för att övervaka föremål av nationella ekonomiska och militära syften, leverera den nödvändiga lasten, patrullera gränserna, digital kartografi. Dess nyttolast är en automatisk digitalkamera, högupplösta framåt- och sidokameror och ett nära och fjärran IR-system. Hela komplexet är beläget på basen av ett terrängfordon. Skapandet av komplexet började 2005. I år testades det i gränsbevakningstjänstens intresse, flera uppsättningar beställdes av ett av de ryska oljebolagen för att övervaka rörledningar. "Dozor-4" - modifiering av UAV "Dozor-2". Ett parti av dessa UAV har redan satts i produktion i mängden 12 enheter för att utföra militära tester i intresset för gränsbevakningstjänsten vid FSB i Ryska federationen.
Det ganska gamla Stroy-P-komplexet, utvecklat av Moskvas forskningsinstitut Kulon med Pchela-1T UAV, tillhör också den klass som övervägs. För närvarande har komplexet moderniserats ("Stroy-PD") vad gäller användning dygnet runt. Dessutom förväntas det i framtiden införa andra UAV:er i sin sammansättning.
Medelstora UAV
Startvikten för medelstora UAV:er varierar från 100 till 300 kg. De är designade för användning på räckvidder på 150 - 1000 km.
CJSC "ENIKS" i denna klass skapade en multi-purpose UAV M850 "Astra". Dess huvudsakliga syfte är att användas som ett återanvändbart luftmål för träning av luftvärnsberäkningar. Den kan dock även användas för att utföra arbete relaterat till operativ övervakning av jordens yta. För att göra detta är det möjligt att installera ytterligare målutrustning. Enheten är intressant genom att den har en luftuppskjutning, som kan utföras från den externa upphängningen av ett flygplan eller helikopter. Layouten liknar E22 / E22M "Berta" återanvändbara flygmål, den nya T04 långdistansdrönaren. Utvecklingen av en apparat utformad för multispektral övervakning påbörjades 2006.
För första gången på UVS-TECH-2007-utställningen demonstrerades en ny Berkut UAV för operativ övervakning av territorier och föremål. Utvecklare är OAO Tupolev. Enheten har lång flygtid. Målbelastning - TV- och IR-kameror, övervakningssensorer, radiodataöverföringsledning och telemetriutrustning. 2007 utvecklades ett tekniskt förslag för denna UAV.
Systemen i det övervägda sortimentet inkluderar även Irkut-200 fjärranalyskomplex. Komplexet inkluderar två UAV, en markkontrollstation och underhållsanläggningar. Nyttolasten är en TV-kamera, en värmekamera, en radarstation och en digitalkamera. Komplexet är för närvarande under utveckling och testning.
Nyligen NPO dem. S.A. Lavochkina presenterade ett av deras UAV-projekt för fjärranalys - La-225 Komar. Under en lång flygning på långt avstånd kan den sända videoinformation i realtid till en markstation. Start, landning och kontroll utförs från ett mobilt markkomplex. UAV är under utveckling och testförberedelse. Prototypen demonstrerades för första gången på MAKS-2007.
Företaget "Istra-Aero" har utvecklat minst två versioner av UAV med en massa på 120-130 kg. Detta är en multifunktionell UAV och UAV EW ("Binom"). Den sista av dem är, enligt företagets uttalande, en del av komplexet elektronisk krigföring genomgår flygtester. Den är utformad för att störa missilförsvarsradar eller satellitnavigeringssystem. Störningsstationer levereras av Aviaconversion. Navigering utförs utan användning av GPS/GLONASS satellitsystem. Projektet utvecklas, dess skapande är designat för en lång tid.
Medeltunga UAV
Medeltunga UAV har en räckvidd som liknar den tidigare klassens UAV, men har en något större startvikt – från 300 till 500 kg.
Denna klass bör inkludera "ättlingar" till "Dan"-flygmålet, skapat av Kazan Design Bureau "Sokol". Detta är Dunhams miljöövervakningskomplex, designat för att lösa problemen med att granska, kontrollera och skydda föremål med en stor yta och längd ovanför jorden och vattenytan. Den består av UAV:er (en eller flera), en mobil markkontrollstation, samt markstödsanläggningar. Styrsystem - kombinerat (mjukvara och radiokommando). Målutrustningen är ett optiskt-elektroniskt system med TV och värmebildskanaler. Projektet befinner sig för närvarande i systemutvecklingsfasen. Samma företag erbjuder ett komplex av obemannade luftfarkoster "Dan-Baruk", designade för att utföra flygspaning. Det är intressant eftersom det har förmågan att slå mot enskilda mål. UAV:en har en lång flygtid och höjd. I komplexet ingår också ett eller flera obemannade fordon, en mobil markkontrollstation samt markstödsanläggningar. Nyttolasten är ett siktsystem, vapen ombord (två containrar med självsiktande och kumulativa fragmenteringsstridsspetsar). Projektgenomförandet är i FoU-stadiet.
Flygfjärrkontroll och inspektionssystem med spanings-UAV "Hummingbird" utvecklades av M.A.K. Den är utformad för att genomföra spaning i olika typer av truppers intresse i taktiskt och operativt-taktiskt djup. Komplexet omfattar UAV-O (övervakning) och UAV-R (återutsändare), markstation för fjärrkontroll, mottagning och bearbetning av målinformation, station för att köra och landa UAV:er på banan. UAV:en är tänkt att vara utrustad med olika spaningsutrustning - en tv-kamera eller värmebildsutrustning placerad på en stabiliserad plattform. Information överförs i realtid. Det hävdas att radioabsorberande beläggningar används vid utformningen av UAV:en. Den första flygningen gjordes 2005.
En ny utveckling av forskningsinstitutet "Kulon" är ett flygövervakningskomplex med "Aist" UAV. Enheten har, till skillnad från andra UAV:er, två kolvmotorer med dragpropellrar på vingen som en del av kraftverket. Komplexets markstation kan inte bara bearbeta information som kommer från UAV, utan också tillhandahålla informationsutbyte med externa konsumenter. Nyttolasten är en vidvinkel dual-spectrum (TV / IR) linjeutrustning, en inbyggd syntetisk bländarradar, en inbyggd informationsskrivare, en radiolänk. För detaljerad observation kan ett gyrostabiliserat optiskt-elektroniskt system som består av kombinerade TV- och IR-kameror och en laseravståndsmätare användas. Den militära versionen har beteckningen "Julia". UAV kan integreras i andra komplex tillsammans med UAV av en annan typ.
Nyligen har Transas och R.E.T. Kronstadt" tillkännagav sin lovande utveckling - ett komplex med en tung medelhöjd UAV med en lång flygtid "Dozor-3". Den är utformad för att samla in information om utvidgade objekt och områdesobjekt som ligger på avsevärt avstånd från flygfältet, under enkla och svåra väderförhållanden, dag och natt. UAV-nyttolasten kan inkludera olika uppsättningar av utrustning, inklusive framåt- och sidovyvideokameror, en värmekamera, syntetisk bländarradar för framåt och från sidan, automatisk digitalkamera hög upplösning. Överföringen av högkvalitativ information kommer att ske i realtid. Komplexet kommer att utrustas med ett kombinerat kontrollsystem med autonom kontroll och fjärrstyrning.
Tunga medeldistans UAV:er
Denna klass inkluderar UAV:er med en flygvikt på 500 kg eller mer, avsedda för användning på medeldistanser på 70-300 km.
I den "tunga" klassen utvecklar Irkut OJSC flygkomplexet Irkut-850 fjärranalys. Den är designad för både övervakning och lastleverans. Dess originalitet ligger i förmågan att utföra både obemannade och bemannade flygningar, eftersom den är skapad på basis av Stemme S10VT motorglidare. UAV:ens nyttolast är en TV-kamera, en värmekamera, en radarstation och en digitalkamera. Övergången från en bemannad till en fjärrstyrd version kräver inget speciellt arbete. Särskiljande egenskaper - multitasking, användningen av olika nyttolaster, låga driftskostnader och livscykel, autonomi. Tester genomförda, serieproduktion förberedd.
En annan representant för denna klass är Nart multifunktionella flygövervakningskomplex (A-03). Utvecklare är Scientific and Production Center Antigrad-Avia LLC. Det kännetecknas också av förmågan att leverera varor. Utförandealternativ - stationär eller mobil. Uppsättningen av övervakningsutrustning kan vara annorlunda. Komplexet är utformat för att användas i Roshydromets intresse, ministeriet för nödsituationer, ministeriet naturliga resurser, brottsbekämpande myndigheter osv.
Tu-243 UAV, som är en del av Reis-D foto- och TV-spaningskomplexet, kan hänföras till samma klass. Det är en moderniserad version av Tu-143 "Reis" UAV och skiljer sig från den i en helt uppdaterad sammansättning av spaningsutrustning, ett nytt flyg- och navigationssystem, ökad bränslekapacitet och några andra funktioner. Komplexet är i tjänst med det ryska flygvapnet. För närvarande föreslås ytterligare modernisering av UAV:en i varianterna av Reis-D-R spaningsflygplan och Reis-D-U strike UAV. I strikeversionen kan den utrustas med ett siktsystem och en FCS. Beväpning kan bestå av två KMGU-block inuti lastutrymmet. 2007 tillkännagavs avsikten att "återuppliva" projektet med ett operativt-taktiskt obemannat komplex med flera syften med en Tu-300 Korshun UAV, utformad för att lösa ett brett spektrum av spaningsuppgifter, förstöra markmål och vidarebefordra signaler. Nyttolast - elektronisk underrättelseutrustning, radar som ser från sidan, kameror, infraröda kameror eller flygvapen på den yttre selen och i det inre facket. Förfining bör röra förbättring av prestanda och användning av ny utrustning. Det är planerat att utöka utbudet av vapen som används till att omfatta konventionella och styrda bomber, djupladdningar och styrda luft-till-yta-missiler.
Tunga UAV med lång flygtid
Kategorin av långvariga obemannade flygfarkoster, som är ganska efterfrågad utomlands, som inkluderar de amerikanska UAV:erna Predator, Reaper, Global Hawk, Israeliska UAVs Heron, Heron TP, är helt tom i vårt land. JSC Sukhoi Design Bureau rapporterar regelbundet om det fortsatta arbetet med ett antal långdistanskomplex i Zond-serien. De var planerade att användas för övervakning inom radar- och optoelektroniska områden, samt för att lösa ATC-problem och förmedla kommunikationskanaler. Men uppenbarligen genomförs dessa projekt i ett trögt läge och utsikterna för deras genomförande är ganska vaga.
Obemannade stridsflygplan (UBS)
För närvarande arbetar världen aktivt med att skapa lovande UAV:er som har förmågan att bära vapen ombord och är designade att slå mot marken och ytan stationära och mobila mål i mötet med starkt motstånd från fiendens luftförsvarsstyrkor. De kännetecknas av en räckvidd på cirka 1500 km och en massa på 1500 kg. Hittills presenteras två projekt i Ryssland i BBS-klassen.
Så, JSC "OKB im. SOM. Yakovleva" arbetar på en enad familj av tunga UAV:er "Breakthrough". Den använder i stor utsträckning enheter och system från Yak-130 stridsövningsflygplan. Som en del av familjen som utvecklas är det planerat att skapa en strejk-UAV "Breakthrough-U". Enheten är planerad att tillverkas enligt det oansenliga "flygande vinge" -schemat med intern placering av stridsbelastningen.
Ett annat projekt i denna kategori är Skat BBS från det ryska MiG Aircraft Corporation. Under 2007 demonstrerades en modell i full storlek av denna BBS. Denna lovande tunga strids-UAV är också gjord enligt det oansenliga "flygande vinge"-schemat utan en svansenhet med ett luftintag ovanför. Vapnet placeras i apparatens inre fack.
Slutsats
Ungefär hälften av de befintliga och planerade UAV-systemen i Ryssland tillhör de första kategorierna, det vill säga de lättaste. Detta beror på det faktum att utvecklingen av dessa enheter kräver minsta ekonomiska investering.
Fyllningen av de två sista kategorierna är ganska villkorad. Som nämnts ovan är nischen för tunga långvariga UAV:er praktiskt taget tom. Kanske fick denna omständighet vår militär att uppmärksamma utvecklingen av utländska företag. När det gäller strids-UAV är deras skapande en fråga om en ännu mer avlägsen framtid.
Ryska federationens federala utbildningsbyrå
stat läroanstalt högre yrkesutbildning
"South Ural State University"
Flyg- och rymdfakulteten
Institutionen för flygplan och kontroll
i flygteknikens historia
Beskrivning av styrsystem för obemannade flygfarkoster
Tjeljabinsk 2009
Introduktion
UAV själv är bara en del av ett komplext multifunktionellt komplex. Som regel är huvuduppgiften som tilldelas UAV-komplex spaning av svåråtkomliga områden där det är svårt att få information på konventionellt sätt, inklusive flygspaning, eller äventyrar människors hälsa och till och med livet. Utöver militär användning öppnar användningen av UAV-system möjligheten till ett snabbt och billigt sätt att kartlägga svåråtkomliga områden i terrängen, periodiskt övervaka specificerade områden och digitalt fotografera för användning i geodetiskt arbete och i fall av nödsituation. Informationen som tas emot av övervakningsorganen ombord måste sändas i realtid till kontrollpunkten för bearbetning och för att fatta adekvata beslut. För närvarande är taktiska komplex av mikro- och mini-UAV mest använda. På grund av den större startvikten för mini-UAV, representerar deras nyttolast i termer av dess funktionella sammansättning till fullo sammansättningen av ombordutrustning som uppfyller moderna krav till en multifunktionell spanings-UAV. Därför kommer vi att överväga sammansättningen av mini-UAV-nyttolasten.
Berättelse
1898 designade och demonstrerade Nikola Tesla ett radiostyrt miniatyrfartyg. 1910, inspirerad av bröderna Wrights framgångar, föreslog en ung amerikansk militäringenjör från Ohio, Charles Kettering, användning av obemannade flygplan. Enligt hans plan skulle en anordning styrd av ett urverk på en viss plats släppa sina vingar och falla som en bomb mot fienden. Efter att ha fått finansiering från den amerikanska armén byggde och testade han flera enheter med varierande framgång, kallade The Kattering Aerial Torpedo, Kettering Bug (eller helt enkelt Bug), men de användes aldrig i strid. 1933 utvecklades den första återanvändbara UAV:en Queen Bee i Storbritannien. Tre restaurerade Fairy Queen-biplan användes, fjärrstyrda från fartyget med radio. Två av dem kraschade och den tredje flög framgångsrikt, vilket gjorde Storbritannien till det första landet att dra nytta av UAV. Detta radiostyrda obemannade mål, kallat DH82A Tiger Moth, användes av Royal Navy från 1934 till 1943. US Army and Navy använde Radioplane OQ-2 RPV som målflygplan från 1940. Under flera decennier var forskningen från tyska forskare, som gav världen en jetmotor och en kryssningsmissil under 40-talet, före sin tid. Nästan fram till slutet av åttiotalet var varje framgångsrik UAV-design "från en kryssningsmissil" en utveckling baserad på V-1, och "från ett flygplan" var en Focke-Wulf Fw 189. V-1-missilen var den första att användas i verkliga stridsoperationer obemannat luftfartyg. Under andra världskriget utvecklade tyska forskare flera radiostyrda vapen, inklusive Henschel Hs 293 och Fritz X guidade bomber, Enzian-raketen och ett radiostyrt flygplan fyllt med explosiv . Trots ofullständigheten i projekten användes Fritz X och Hs 293 i Medelhavet mot pansarfartyg. V1 Buzz Bomb var mindre komplex och mer politisk än militär och var en pulsjetdriven V1 som kunde skjutas upp från marken eller från luften. I Sovjetunionen 1930-1940. flygplanskonstruktören Nikitin utvecklade en torpedglider för speciella ändamål (PSN-1 och PSN-2) av typen "flygande vinge" i två versioner: en bemannad träningssikt och obemannad med helautomatik. I början av 1940 presenterades ett projekt för en obemannad flygande torped med en flygräckvidd på 100 km och mer (med en flyghastighet på 700 km/h). Men dessa utvecklingar var inte avsedda att översättas till verkliga mönster. 1941 var det framgångsrika användningar av TB-3 tunga bombplan som UAV för att förstöra broar. Under andra världskriget försökte den amerikanska flottan använda fjärrstyrda däcksbaserade system baserade på B-17-flygplanet för att slå till mot tyska ubåtsbaser. Efter andra världskriget fortsatte utvecklingen av vissa typer av UAV:er i USA. Under Koreakriget användes Tarzons radiostyrda bomb framgångsrikt för att förstöra broar. Den 23 september 1957 fick Tupolev Design Bureau en statlig order om utveckling av en mobil nukleär supersonisk medeldistans kryssningsmissil. Den första starten av Tu-121-modellen genomfördes den 25 augusti 1960, men programmet stängdes till förmån för Korolev Design Bureau Ballistic Missiles. Den skapade designen användes som ett mål, såväl som i skapandet av obemannade spaningsflygplan Tu-123 "Hawk", Tu-143 "Flight" och Tu-141 "Strizh", som var i tjänst med USSR Air Force från 1964 till 1979. 143 "Flight" under hela 70-talet levererades till länder i Afrika och Mellanöstern, inklusive Irak. Tu-141 "Strizh" är i tjänst med det ukrainska flygvapnet till denna dag. Reiskomplexen med Tu-143 BRLA är fortfarande i drift, levererade till Tjeckoslovakien (1984), Rumänien, Irak och Syrien (1982), användes i stridsoperationer under det libanesiska kriget. I Tjeckoslovakien 1984 bildades två skvadroner, varav den ena för närvarande är belägen i Tjeckien, den andra i Slovakien. I början av 1960-talet användes fjärrstyrda flygplan av USA för att spåra missilutvecklingen i Sovjetunionen och Kuba. Efter att RB-47 och två U-2 hade skjutits ner påbörjades utvecklingen av Red Wadon (modell 136) obemannade spaningsflygplan på hög höjd för att utföra spaningsarbete. UAV:en hade höga vingar och låg radar- och infraröd synlighet. Under Vietnamkriget, med ökningen av förlusterna av amerikanska flygplan från vietnamesiska luftvärnsmissiler, ökade användningen av UAV. De användes främst för fotospaning, ibland för elektronisk krigföring. I synnerhet användes 147E UAV för att utföra elektronisk underrättelseverksamhet. Trots det faktum att han till slut sköts ner, överförde drönaren till markstationen egenskaperna hos det vietnamesiska luftförsvarssystemet C75 under hela flygningen. Värdet av denna information stod i proportion till full kostnad utvecklingsprogram för obemannade flygfordon. Det räddade också livet på många amerikanska piloter, såväl som flygplan under de kommande 15 åren, fram till 1973. Under kriget gjorde amerikanska UAV nästan 3 500 flygningar, med förluster på cirka fyra procent. Apparaterna användes för fotospaning, återsändning av signaler, spaning av elektroniska medel, elektronisk krigföring och som lockbete för att komplicera luftsituationen. Men hela UAV-programmet har varit höljt i mystik i den mån att dess framgång, som borde ha stimulerat UAV-utvecklingen efter fientligheternas slut, i stort sett har gått obemärkt förbi. Obemannade luftfarkoster användes av Israel under den arabisk-israeliska konflikten 1973. De användes för övervakning och spaning, samt för lockbete. 1982 användes UAV under striderna i Bekaadalen i Libanon. Den israeliska AI Scout UAV och Mastiff små fjärrstyrda flygplan genomförde spaning och övervakning av syriska flygfält, SAM-positioner och trupprörelser. Enligt informationen som mottagits av UAV orsakade distraktionsgruppen av israeliska flygplan före huvudattacken aktiveringen av radarstationerna i de syriska luftförsvarssystemen, som träffades med målsökande antiradarmissiler, och de som inte förstördes var undertryckt av störningar. Framgången för det israeliska flyget var imponerande - Syrien förlorade 18 SAM-batterier. Tillbaka på 70-80-talet var Sovjetunionen ledande inom produktionen av UAV, endast cirka 950 Tu-143 tillverkades. Fjärrstyrda flygplan och autonoma UAV:er användes av båda sidor under Gulfkriget 1991, främst som övervaknings- och spaningsplattformar. USA, England och Frankrike distribuerade och använde effektivt system som Pioneer, Pointer, Exdrone, Midge, Alpilles Mart, CL-89. Irak använde Al Yamamah, Makareb-1000, Sahreb-1 och Sahreb-2. Under Operation Desert Storm gjorde koalitionens taktiska rekognoserings-UAV mer än 530 sorteringar, flygtiden var cirka 1700 timmar. Samtidigt skadades 28 fordon, varav 12 som sköts ner. Av de 40 Pioneer UAV som användes av USA var 60 procent skadade, men 75 procent visade sig vara reparerbara. Av alla förlorade UAV var endast 2 stridsförluster. Den låga olycksfrekvensen beror med största sannolikhet på UAV:ernas ringa storlek, varför den irakiska armén ansåg att de inte utgjorde ett stort hot. UAV har också använts i FN:s fredsbevarande operationer i före detta Jugoslavien. 1992 godkände Förenta Nationerna användningen av Natos luftmakt för att tillhandahålla luftskydd för Bosnien, för att stödja marktrupper utplacerade i hela landet. För att klara denna uppgift krävdes spaning dygnet runt.
I augusti 2008 slutförde det amerikanska flygvapnet upprustningen av den första stridsflygenheten, Nationalgardets 174:e Fighter Wing, med obemannade flygfarkoster av typen MQ-9 Reaper. Upprustningen skedde under tre år. Attack-UAV har visat hög effektivitet i Afghanistan och Irak. De främsta fördelarna jämfört med de ersatta F-16:orna: lägre kostnad för inköp och drift, längre flygtid, operatörssäkerhet.
Sammansättningen av utrustningen ombord i moderna UAV
För att säkerställa uppgifterna att observera den underliggande ytan i realtid under flygningen och digital fotografering av utvalda områden i terrängen, inklusive svåråtkomliga områden, samt bestämma koordinaterna för de studerade områdena i området, UAV-nyttolasten bör innehålla:
Enheter för att få visningsinformation:
Satellitnavigeringssystem (GLONASS/GPS);
Radiolänkanordningar för visuell och telemetrisk information;
Kommando- och navigeringsradiolänkenheter med en antennmatarenhet;
Kommandoinformationsutbyteanordning;
Anordning för informationsutbyte;
Inbyggd digital dator (BTsVM);
Visa informationslagringsenhet.
Moderna TV-kameror (TV) ger operatören en realtidsvy av den observerade terrängen i ett format som ligger närmast egenskaperna hos den mänskliga visuella apparaten, vilket gör det möjligt för honom att fritt navigera i terrängen och vid behov styra UAV:en. Möjligheterna för detektering och igenkänning av objekt bestäms av egenskaperna hos fotodetektorn och det optiska systemet hos TV-kameran. Den största nackdelen med moderna tv-kameror är deras begränsade känslighet, vilket inte ger 24-timmars användning. Användningen av värmekameror (TPV) gör det möjligt att säkerställa användningen av UAV dygnet runt. Det mest lovande är användningen av kombinerade TV-termiska bildsystem. I det här fallet presenteras operatören med en syntetiserad bild som innehåller de mest informativa delarna som finns i de synliga och infraröda våglängdsområdena, vilket avsevärt kan förbättra övervakningssystemets prestandaegenskaper. Sådana system är dock tekniskt komplicerade och ganska dyra. Användningen av radar gör att du kan ta emot information dygnet runt och under ogynnsamma väderförhållanden, när TV- och TV-kanaler inte tillhandahåller information. Användningen av utbytbara moduler gör det möjligt att minska kostnaderna och omkonfigurera sammansättningen av utrustningen ombord för att lösa problemet under specifika tillämpningsförhållanden. Tänk på sammansättningen av mini-UAV-utrustningen ombord.
▪ Undersökningskursanordningen är fixerad i en viss vinkel mot flygplanets stridsaxel, vilket ger den nödvändiga fångstzonen på marken. Översikten kursanordning kan inkludera en tv-kamera (TK) med ett vidfältsobjektiv (SHPZ). Beroende på vilka uppgifter som ska lösas kan den snabbt bytas ut eller kompletteras med en värmekamera (TPV), en digitalkamera (DFA) eller radar.
▪ En detaljvisningsanordning med en panoreringsanordning består av en smalfältslins (NFL) och en roterande anordning med tre koordinater som ger kamerarotation längs kursen, rullning och pitch enligt operatörens kommandon för en detaljerad analys av ett specifikt område av terrängen. För att säkerställa drift under svaga ljusförhållanden kan TC kompletteras med en värmekamera (TPV) på en mikrobolometrisk matris med en smalfältslins. Det är också möjligt att ersätta TC med en CFA. En sådan lösning kommer att tillåta användningen av UAV:er för flygfotografering när den optiska axeln för DFA vrids till nadir.
▪ Enheter för radiolänken av visuell och telemetrisk information (sändare och antennmataranordning) måste säkerställa överföring av visuell och telemetrisk information i realtid eller nära realtid till bärraketen inom radiosynlighet.
▪ Enheter för kommando- och navigationsradiolänken (mottagare och antennmataranordning) måste säkerställa mottagning inom radiosynlighet av UAV:s pilotkommandon och kontroll av dess utrustning.
▪ Enheten för utbyte av kommandoinformation säkerställer distributionen av kommando- och navigeringsinformation till konsumenter ombord på UAV:en.
▪ Enheten för informationsutbyte säkerställer distributionen av visuell information mellan de inbyggda källorna för visuell information, sändaren av radiolänken för visuell information och den inbyggda lagringsenheten för visuell information. Denna enhet tillhandahåller också informationsutbyte mellan alla funktionella enheter som är en del av målbelastningen för UAV:n via det valda gränssnittet (till exempel RS-232). Genom den externa porten på den här enheten, innan UAV:en startar, läggs en flyguppgift in och en förlanseringsautomatiserad inbyggd kontroll av funktionen hos UAV:ens huvudkomponenter och system utförs.
▪ Satellitnavigationssystemet tillhandahåller koordinater (topografisk) bindning av UAV:er och observerade objekt enligt signalerna från det globala satellitnavigeringssystemet GLONASS (GPS). Satellitnavigationssystemet består av en eller två mottagare (GLONASS/GPS) med antennsystem. Användningen av två mottagare, vars antenner är placerade längs UAV:s konstruktionsaxel, gör det möjligt att bestämma, förutom UAV:s koordinater, värdet på dess kursvinkel.
▪ Den inbyggda digitala datorn (OCVM) ger kontroll över UAV-komplexet ombord.
▪ Visa informationslagringsenhet säkerställer ackumuleringen av visningsinformation som valts av operatören (eller i enlighet med flyguppgiften) fram till UAV-landningen. Denna enhet kan vara avtagbar eller fixerad. I det senare fallet bör en kanal tillhandahållas för att hämta den ackumulerade informationen till externa enheter efter att UAV har landat. Informationen som läses från vyinformationslagringsenheten gör det möjligt att utföra en mer detaljerad analys vid dechiffrering av vyinformationen som erhålls under flygning av UAV:en.
▪ Den inbyggda strömförsörjningen ger spännings- och strömmatchning av den inbyggda strömförsörjningen och nyttolastenheterna, samt funktionsskydd mot kortslutningar och överbelastningar i elnätet. Beroende på UAV-klass kan nyttolasten kompletteras med olika typer av radar-, miljö-, strålnings- och kemikalieövervakningssensorer. UAV-kontrollkomplexet är en komplex struktur på flera nivåer, vars huvuduppgift är att säkerställa tillbakadragandet av UAV till ett givet område och utförandet av operationer i enlighet med flyguppgiften, samt att säkerställa leverans av information som tas emot av UAV:en ombord till kontrollpunkten.
UAV-navigering och kontrollsystem ombord
Ombordkomplexet "Aist" är ett fullfjädrat medel för navigering och kontroll av ett obemannat luftfartyg (UAV) i ett flygplansschema. Komplexet tillhandahåller: bestämning av navigeringsparametrar, orienteringsvinklar och UAV-rörelseparametrar (vinkelhastigheter och accelerationer); navigering och kontroll av UAV under flygning längs en given bana; stabilisering av UAV-orienteringsvinklar under flygning; utmatning till överföringskanalen för telemetrisk information om navigeringsparametrar, UAV-orienteringsvinklar. Det centrala elementet i BC "Aist" är ett tröghetsnavigeringssystem i liten storlek (INS) integrerat med en mottagare för satellitnavigeringssystem. Byggt på basis av mikroelektromekaniska sensorer (MEMS-gyroskop och accelerometrar) enligt principen om en strapdown INS, är systemet en unik högteknologisk produkt som garanterar hög noggrannhet för navigering, stabilisering och kontroll av flygplan av alla klasser. Den inbyggda statiska trycksensorn ger dynamisk höjd- och vertikalhastighetsdetektering. Sammansättning av komplexet ombord: block av tröghetsnavigeringssystemet; SNS-mottagare; autopilotenhet; lagring av flygdata; lufthastighetssensor I grundkonfigurationen utförs styrningen genom följande kanaler: skevroder; hiss; roder; motorstyrning. Komplexet är kompatibelt med PCM-radiokanalen (pulskodmodulering) och låter dig styra UAV både i manuellt läge från en standardfjärrkontroll och i automatiskt läge, enligt kommandon från autopiloten. Styrkommandon för autopiloten genereras i form av standardpulsbreddsmodulerade (PWM) signaler lämpliga för de flesta typer av ställdon. Fysiska egenskaper:
dimensioner, mm: autopilotblock - 80 x 47 x 10; INS - 98 x 70 x 21; SNS-mottagare - 30 x 30 x 10; vikt, kg: autopilotenhet - 0,120; INS - 0,160; SNS-mottagare - 0,03. Elektriska egenskaper: matningsspänning, V - 10...27; strömförbrukning (max.), W - 5. Miljö: temperatur, grader С - från –40 till +70; vibration / stöt, g - 20.
Kontroll: RS-232-portar (2) - datamottagning/överföring; RS-422-portar (5) – kommunikation med externa enheter; PWM-kanaler (12) - styrenheter; programmerbara waypoints (255) - vändpunkter för rutten. Driftområden: rulle - ±180°; stigning - ±90°; rubrik (spårvinkel) - 0...360; acceleration - ±10 g; vinkelhastighet - ±150°/s
Rumsligt positionskontrollsystem för starkt riktade antennsystem i UAV-komplex
Själva det obemannade luftfartyget (UAV) är bara en del av komplext komplex, vars en av huvuduppgifterna är att snabbt leverera den mottagna informationen till den operativa personalen på kontrollpunkten (CP). Förmågan att tillhandahålla stabil kommunikation är en av de viktigaste egenskaperna som bestämmer de operativa kapaciteterna hos UAV-kontrollkomplexet och säkerställer att informationen som mottas av UAV:en kommuniceras i realtid till bärarens operativa personal. För att säkerställa kommunikation över avsevärda avstånd och öka brusimmuniteten på grund av rumslig val i UAV-kontrollkomplex, används mycket riktade antennsystem (AS) i stor utsträckning både på bärraketer och på UAV. Det funktionella diagrammet för det rumsliga positionskontrollsystemet för en mycket riktad AS, som säkerställer optimering av processen för att ingå kommunikation i UAV-kontrollkomplexen, visas i fig. ett.
Styrsystemet för en starkt riktad AS (se fig. 1) inkluderar:
Egentligen ett mycket riktat AS, vars radiotekniska parametrar väljs baserat på kraven för att tillhandahålla den nödvändiga kommunikationsräckvidden över radiolänken.
AS servodrivning tillhandahåller rumslig orientering av AS DN i riktning mot det förväntade utseendet av strålningen från kommunikationsobjektet.
Ett automatiskt spårningssystem i riktningen (ASN), som ger stabil autospårning av kommunikationsobjektet i zonen för säker fångst av ASN-systemets riktningsegenskaper.
En radiomottagare som tillhandahåller bildandet av "Communication"-signalen, som indikerar mottagning av information med en given kvalitet.
Antennsystemets styrprocessor, som analyserar det aktuella tillståndet för AU-styrsystemet, genererar servostyrsignaler för att säkerställa den rumsliga orienteringen av AU i enlighet med flyguppgiften och den rumsliga skanningsalgoritmen, analyserar närvaron av kommunikation, analyserar möjligheten att överföra AU-servot från läget " Extern kontroll» till läget «Auto-tracking», genererar en signal för att växla AC-servodrivenheten till läget «Extern styrning».
Ris. Fig. 1. Funktionsdiagram över det rumsliga positionskontrollsystemet för en starkt riktad AS i UAV-kontrollkomplex
Den huvudsakliga uppgiften som utförs av attitydkontrollsystemet för en mycket riktad AS är att säkerställa stabilt inträde i kommunikation med objektet som specificeras av flyguppgiften.
Denna uppgift är uppdelad i ett antal deluppgifter:
Säkerställa den rumsliga orienteringen av AP DN i riktning mot det förväntade utseendet av strålningen från kommunikationsobjektet och dess rumsliga stabilisering för fallet med AU-platsen ombord på flygplanet.
Utvidgning av zonen för stabil infångning av strålningen från kommunikationsobjektet genom användning av en diskret rumslig avsökningsalgoritm med en deterministisk spatio-temporal struktur.
Växla till läget för stabil automatisk spårning av kommunikationsobjektet av ASN-systemet när kommunikationsobjektet detekteras.
Säkerställer möjligheten att återinträda i kommunikationen om den skulle misslyckas. För en diskret rumslig avsökningsalgoritm med en deterministisk spatio-temporal struktur kan följande egenskaper särskiljas:
Scanning av AS DN utförs diskret i tid och rum. Rumsliga förskjutningar av AS DN under scanning utförs på ett sådant sätt att det inte finns några rumsliga zoner kvar som inte överlappas av zonen för säker infångning av ASN-systemet under hela scanningscykeln (se fig. 2).
Fig.2. Ett exempel på att organisera diskret rumslig avsökning i azimut- och höjdplanen
För varje specifik rumslig position som bestäms av skanningsalgoritmen kan två faser urskiljas: "Autospårning" och "Extern kontroll".
I fasen "Auto tracking" utvärderar ACH-systemet möjligheten att ta emot strålningen från kommunikationsobjektet för den valda rumsliga positionen för RCH.
Vid positivt resultat av bedömningen: Spatial scanning avslutas. ASN-systemet fortsätter att automatiskt spåra strålningen från kommunikationsobjektet enligt dess interna algoritm. Vid AC-servodrivenhetens ingång tas signaler om växelströmmens rumsliga orientering emot enligt kommunikationsobjektets nuvarande bäring från ACH X ACH(t)-systemet. Vid ett negativt resultat av bedömningen: RSN SS flyttas rumsligt till nästa rumsliga position som bestäms av avsökningsalgoritmen.
I fasen "Extern styrning" genererar utgången från antennsystemets styrprocessor styrsignaler för AC-servodrivenheten. Servostyrsignalkomponenter ger:
X 0 - initial rumslig orientering av AP AP i kommunikationsobjektets riktning; ∆X LA (t) - parering av flygplanets rumsliga utveckling; X ALG (t) – utvidgning av zonen för stabil infångning av strålningen från kommunikationsobjektet i ASN-systemet i enlighet med den diskreta spatiala scanningsalgoritmen med en deterministisk spatio-temporal struktur.
I händelse av ett kommunikationsfel, från och med tidpunkten T CB=0 (förlust av signalen "KOMMUNIKATION"), lagras signalen X ASN (T CB=0) i enheten "Computing and storage", och används vidare av AC-styrprocessorn som värdet på kommunikationsobjektets förväntade bäring. Engagemangsprocessen upprepas enligt beskrivningen ovan. I läget "Extern kontroll" kan signalen för styrning av servodriften hos en högtalare med hög riktning genom kanalerna "heading", "pitch" och "roll" spelas in
(1)
I läget "Autotracking" kan servokontrollsignalen från den starkt riktade högtalaren spelas in
(2)
Den specifika typen av styrsignaler bestäms design egenskaper antennsystem servo.
UAV tröghetssystem
Nyckelpunkten i den nämnda kedjan är "mätning av systemets tillstånd", det vill säga koordinaterna för platsen, hastighet, höjd, vertikal hastighet, orienteringsvinklar samt vinkelhastigheter och accelerationer. I navigerings- och kontrollkomplexet ombord, utvecklat och tillverkat av TeKnol LLC, utförs funktionen att mäta systemets tillstånd av ett tröghetsintegrerat system med liten storlek (MINS). Med en triad av tröghetssensorer (mikromekaniska gyroskop och accelerometrar), samt en barometrisk höjdmätare och en treaxlig magnetometer, och kombinerar dessa sensorers data med GPS-mottagarens data, utvecklar systemet en komplett navigering lösning när det gäller koordinater och orienteringsvinklar. MINS utvecklat av TeKnola är ett komplett tröghetssystem som implementerar algoritmen för en fastspänd INS integrerad med enre. Det är i detta system som "hemligheten" för driften av hela UAV-kontrollkomplexet finns. Faktum är att tre navigationssystem fungerar samtidigt i en dator med samma data. Vi kallar dem "plattformar". Var och en av plattformarna implementerar sina egna styrprinciper, med sina egna "korrekta" frekvenser (låga eller höga). Masterfiltret väljer den optimala lösningen från någon av de tre plattformarna beroende på rörelsens karaktär. Detta säkerställer systemets stabilitet inte bara i rätlinjig rörelse, utan även under svängar, okoordinerade svängar och byiga sidovindar. Systemet tappar aldrig horisonten, vilket säkerställer korrekta reaktioner från autopiloten på yttre störningar och en adekvat fördelning av influenser mellan UAV-kontrollerna.
UAV luftburet kontrollsystem
Strukturen för ombordkomplexet för navigering och kontroll av UAV inkluderar tre beståndsdel(Bild 1).
1. Integrerat navigationssystem;
2. Satellitnavigationssystemmottagare
3. Autopilotmodul.__
Autopilotmodulen genererar kontrollkommandon i form av PWM-signaler (pulsbreddsmodulerade) i enlighet med reglerna som är inbäddade i dess kalkylator. Förutom att styra UAV:en är autopiloten programmerad att styra utrustningen ombord:
Videokamerastabilisering
Tids- och koordinatsynkroniserad slutarutlösning
kamera,
fallskärmssläpp,
Tappa last eller provtagning vid en given punkt
och andra funktioner. Upp till 255 waypoints kan lagras i autopilotens minne. Varje punkt kännetecknas av koordinater, passerande höjd och flyghastighet.
Under flygning tillhandahåller autopiloten också utfärdandet av telemetriinformation till överföringskanalen för att spåra flygningen av UAV:en (Figur 2).
Och vad är då en "kvasi-autopilot"? Många företag förklarar nu att de förser sina system med automatisk flygning med "världens minsta autopilot".
Det mest belysande exemplet på en sådan lösning är produktionen av det kanadensiska företaget Micropilot. För att generera styrsignaler används här "rå" data - signaler från gyroskop och accelerometrar. Per definition är en sådan lösning inte robust (motståndskraftig mot yttre påverkan och känslig för flygförhållanden) och kan i en eller annan grad användas endast när man flyger i en stabil atmosfär.
Alla betydande yttre störningar (vindbyar, uppåtgående eller luftficka) är förenad med förlust av orienteringen av flygplanet och en olycka. Därför förstod alla som någonsin har stött på sådana produkter förr eller senare begränsningarna hos sådana autopiloter, som inte kan användas i kommersiella seriella UAV-system.
Mer ansvarsfulla utvecklare, som inser att en riktig navigeringslösning behövs, försöker implementera en navigeringsalgoritm med välkända Kalman-filtreringsmetoder.
Tyvärr är inte allt så enkelt här heller. Kalmanfiltrering är bara en matematisk hjälpapparat och inte en lösning på problemet. Därför är det omöjligt att skapa ett robust stabilt system genom att helt enkelt överföra den matematiska standardapparaten till MEMS integrerade system. Kräver fin- och finjustering för en specifik tillämpning. I det här fallet, för ett manövrerbart föremål för ett bevingat schema. Vårt system implementerar mer än 15 års erfarenhet av utveckling av tröghetssystem och algoritmer för att integrera INS och GPS. Förresten, bara ett fåtal länder i världen har kunskapen om tröghetssystem. Det
Ryssland, USA, Tyskland, Frankrike och Storbritannien. Bakom detta kunnande finns vetenskapliga, design- och tekniska skolor, och åtminstone
det är naivt att tro att ett sådant system kan utvecklas och tillverkas "på knäet" i ett instituts laboratorium eller i en flygfältshangar. Ett amatörmässigt tillvägagångssätt här, som i alla andra fall, är i slutändan fyllt av ekonomiska förluster och tidsförlust. Varför är automatisk flygning så viktig i förhållande till de uppgifter som löses av företag inom bränsle- och energikomplexet? Det är tydligt att luftövervakningen i sig inte har något alternativ. Övervakning av tillståndet för rörledningar och andra anläggningar, uppgifterna säkerhet, övervakning och videoövervakning löses bäst med flygplan. Men att minska kostnaderna, säkerställa flygningarnas regelbundenhet, automatisera insamlingen och bearbetningen av information - här ägnas helt riktigt uppmärksamhet åt obemannade fordon, vilket bevisar det stora intresset hos specialister för den pågående utställningen och forumet. Men som vi såg på mässan kan obemannade system också vara komplexa och dyra system som kräver support, underhåll, markinfrastruktur och operativa tjänster. I allra högsta grad gäller detta komplex som ursprungligen skapades för att lösa militära problem, och som nu hastigt anpassats till ekonomiska tillämpningar. Låt oss titta närmare på operativa frågor. UAV-kontroll är en uppgift för en välutbildad professionell. I den amerikanska armén blir UAV-operatörer aktiva flygvapenpiloter efter ett års utbildning och träning. På många sätt är detta svårare än att lotsa ett flygplan, och som ni vet är de flesta obemannade flygolyckor orsakade av pilot-operatörsfel. Automatiska UAV-system utrustade med ett fullfjädrat automatiskt kontrollsystem kräver minimal utbildning av markpersonal, samtidigt som de löser uppgifter på stort avstånd från basen, utan kontakt med markstationen, i alla väderförhållanden. De är lätta att använda, mobila, snabbt utplacerade och kräver ingen markinfrastruktur. Det kan hävdas att de höga egenskaperna hos UAV-system utrustade med en fullfjädrad ACS minskar driftskostnader och personalbehov.
Automatiska UAV-system
Vilka är de praktiska resultaten av att använda ett ombordkomplex med ett riktigt tröghetssystem? TeKnol-företaget har utvecklat och erbjuder kunderna automatiska UAV-system för snabb utplacering för att lösa övervaknings- och flygövervakningsuppgifter. Dessa system presenteras i vår monter på mässan.
Autopiloten som en del av navigerings- och kontrollkomplexet ombord tillhandahåller
Automatisk flygning längs en given rutt;
Automatisk start och landning;
Upprätthålla en given höjd och flyghastighet;
Stabilisering av orienteringsvinklar;
Mjukvarukontroll av system ombord.
Operationell UAV.
Det multifunktionella UAV-systemet utvecklas av Transas och är utrustat med TeKnola navigations- och kontrollsystem.
Eftersom kontrollen av en liten UAV är den svåraste uppgiften kommer vi att ge exempel på driften av navigations- och kontrollkomplexet ombord för en operativ mini-UAV med en startvikt på 3,5 kg.
Vid flygundersökning av terrängen flyger UAV längs linjer med ett intervall på 50-70 meter. Autopiloten ser till att följa rutten med en avvikelse som inte överstiger 10-15 meter vid en vindhastighet på 7 m/s (Figur 5).
Det är tydligt att den mest erfarna pilot-operatören inte kan tillhandahålla sådan kontrollnoggrannhet.
Ris. 5: Rutten och flygvägen för mini-UAV:n vid kartläggning av området
Att bibehålla en given flyghöjd tillhandahålls också av MINS, som utvecklar en integrerad lösning baserad på GPS-data, barometrisk höjdmätare och tröghetssensorer. Under automatisk flygning längs rutten säkerställer det luftburna komplexet noggrannheten för att upprätthålla höjden inom 5 meter (Figur 6), vilket gör att du kan flyga säkert på låga höjder och med terrängundvikande.
Figur 7 visar hur ACS tar UAV ur en kritisk roll på 65º, som ett resultat av inverkan av en sidvindby under manövern. Endast en riktig INS som en del av kontrollkomplexet ombord kan ge dynamisk mätning av UAV-orienteringsvinklar utan att "tappa horisonten". Under testningen och driften av våra UAV:er förlorades därför inte ett enda flygplan när det flög under kontroll av en autopilot.
En till viktig funktion UAV är en videokamerakontroll. Under flygning säkerställs stabiliseringen av framåtblickskameran genom att öva på rullsvängningar av UAV:en enligt autopilotsignalerna och MINS-data. Således är bilden av videobilden stabil, trots flygplanets rullningsfluktuationer. I uppgifterna för flygfotografering (till exempel vid sammanställning av ett flygfoto av det föreslagna arbetsområdet) är korrekt information om orienteringsvinklar, koordinater och höjd för UAV:en absolut nödvändig för att korrigera flygfoton och automatisera ramsömmar.
Ett obemannat flygfotokomplex utvecklas också av TeKnol LLC. För att göra detta, revisionen digitalkamera och dess inkludering i autopilotens kontrollslinga. De första flygningarna är planerade till våren 2007. Utöver de nämnda UAV-systemen för snabb utplacering, drivs UAV-navigerings- och kontrollsystemet av SKB Topaz (Voron UAV), installerat på en ny UAV utvecklad av Transas (Dozor multi-purpose UAV-komplex), och testas på Global Teknik mini UAV:er (Turkiet). Förhandlingar pågår med andra ryska och utländska kunder. Ovanstående information och, viktigast av allt, resultaten av flygtester, indikerar tydligt att utan ett fullfjädrat kontrollkomplex ombord utrustat med ett riktigt tröghetssystem är det omöjligt att bygga moderna kommersiella UAV-system som kan lösa problem säkert, snabbt, i alla väderförhållanden, med minimala driftskostnader. Sådana komplex massproduceras av TeKnol.
Slutsatser
Den övervägda sammansättningen av UAV:ens ombordutrustning gör det möjligt att lösa ett brett spektrum av uppgifter för att övervaka terrängen och områden som är svåråtkomliga för människor i syfte att nationalekonomi. Användningen av tv-kameror i sammansättningen av utrustningen ombord gör det möjligt att tillhandahålla hög upplösning och detaljerad övervakning av den underliggande ytan i realtid under förhållanden med god meteorologisk sikt och belysning. Användningen av DFA tillåter användning av UAV för flygfotografering i ett givet område med efterföljande detaljerad tolkning. Användningen av TPV-utrustning gör det möjligt att säkerställa dygnet-runt-användning av UAV, dock med en lägre upplösning än vid användning av tv-kameror. Det mest ändamålsenliga är användningen av komplexa system, såsom TV-TVS, med bildandet av en syntetiserad bild. Sådana system är dock fortfarande ganska dyra. Närvaron av en radar ombord gör att du kan ta emot information med en lägre upplösning än TV och TVW, men dygnet runt och under ogynnsamma väderförhållanden. Användningen av utbytbara moduler av enheter för att erhålla visuell information gör det möjligt att minska kostnaderna och omkonfigurera sammansättningen av ombordutrustning för att lösa problemet under specifika tillämpningsförhållanden. Förmågan att tillhandahålla stabil kommunikation är en av de viktigaste egenskaperna som bestämmer UAV-kontrollkomplexets operativa förmåga. Det föreslagna systemet för att kontrollera den rumsliga positionen för en starkt riktad AS i UAV-kontrollkomplex säkerställer optimering av processen för att ingå kommunikation och möjligheten att återställa kommunikationen i händelse av förlust. Systemet är tillämpligt för användning på UAV, såväl som vid mark- och flygbaserade kontrollposter.
Begagnade böcker
1. http://www.airwar.ru/bpla.html
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/UAV
3. http://www.ispl.ru/Sistemy_upravleniya-BLA.html
4. http://teknol.ru/products/aviation/uav/
5. Orlov B.V., Mazing G.Yu., Reidel A.L., Stepanov M.N., Topcheev Yu.I. - Grunderna för att designa ramjetmotorer för obemannade flygfarkoster.
Det verksamhetsområde (teknologi) som den beskrivna uppfinningen tillhör
Gruppen av uppfinningar avser obemannade flygfarkoster (UAV).
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN
Obemannade flygfarkoster (UAV) kan användas för att lösa en mängd olika uppgifter, vars genomförande av bemannade flygplan är opraktiskt av olika skäl. Till sådana uppgifter hör övervakning av luftrum, land- och vattenytor, miljökontroll, flygledning, kontroll av sjöfart, utveckling av kommunikationssystem m.m.
Vid övervakning av luftrum, land och vattenytor, beroende på de specifika uppgifter som ska lösas, flygfotografering, övervakning av hydro-, meteorologiska förhållanden, atmosfärisk forskning, radiometrisk övervakning av katastrofområden, seismisk övervakning, inspektion av efterlevnad av avtalsförpliktelser, övervakning av tillståndet för gas- och oljeledningar, kraftledningar, geologiska observationer, underjordisk sondering av jorden, forskning om isförhållanden, havsvågor.
Intresset för UAV:er orsakas av deras kostnadseffektivitet i drift, eliminering av risken för besättningens liv, begränsningarna för operativa belastningar som bestäms av en persons fysiologiska förmåga, förmågan att övervaka från många punkter inom en kort period av tid.
En funktion av användningen av UAV är möjligheten till kontinuerlig observation av ytan och luftrummet på ett stort avstånd från observationsobjektet med hjälp av olika sensorer.
UAV:er kan användas inte bara för ovanstående ändamål, utan även för andra, till exempel statlig gränskontroll.
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn
Allt ovanstående kännetecknar ett brett spektrum av uppgifter som kan lösas mycket effektivt och ekonomiskt vid användning av UAV.
Ett obemannat fordon är känt från känd teknik (se RF patent 2065379, klass B 64 C 39/02, publ. 20.08.1996). Nämnda flygplan innefattar en flygkropp, två lagerytor som är sammanfogade vid sina ändar, vertikala och horisontella bakytor och motorer. En lageryta är installerad i den främre delen av flygkroppen, och den andra lagerytan är placerad i flygplanets svanssektion på den vertikala svanskölen. Båda lagerytorna är installerade snett mot flygkroppens horisontella plan och är förbundna med varandra på ett sådant sätt att de bildar en regelbunden polygon, såsom en romb, från villkoret att säkerställa samma upplösning i alla riktningar av strålningsmönstret . Ytterligare konsoler är placerade vid korsningarna mellan lagerytorna. Den horisontella svansen består av fronten och svansen. Den främre horisontella svansen är placerad parallellt med lagerytan installerad i nosen på flygkroppen, och den horisontella svansen är gjord av ledade lagerytor som bildar en sluten polygon. Motorerna är placerade i mittdelen av flygkroppen på pyloner med möjlighet att rotera i ett vertikalt plan. Flygplanet är utrustat med radarutrustning, en kontroll- och informationsbehandlingsenhet, sändande och mottagande enheter. Antenner är placerade inuti vingen och den horisontella svansen och är gjorda av två typer - passiva, d.v.s. arbetar i signalmottagningsläget och är aktiv. Nackdelen med detta schema är den låga bärigheten hos vingen, som inte ger det erforderliga lyft-till-drag-förhållandet och följaktligen den erforderliga flyglängden.
Även känt är ett obemannat flygfarkost utvecklat av Northrop Grumman (se AVIATION WEEK & SPACE TECHNOLOGY, 20 november 2000, s. 52). Detta flygplan har en vinge som består av två bärytor - den främre, fixerad i den främre delen av flygkroppen, och den bakre, installerad i den bakre delen av flygplanskroppen. Således är vingen gjord i form av en romb, längs vars större diagonal flygkroppen med kraftverket är belägen. På lagerytornas artikulationsställen är vingkonsolerna fästa vid varandra. Flygplanet har en V-formad vertikal svans. Detta obemannade flygplan är utrustat med en uppsättning utrustning för att övervaka luftrummet, samla in och ackumulera data, kommunicera och överföra data till marken. Nackdelen med detta schema är det stora svepet på de främre och bakre lagerytorna, vilket minskar vingens aerodynamiska kvalitet. Dessutom minskar kraftverket, som består av en enda motor, flygplanets tillförlitlighet.
Också känt är ett flygplan som innehåller två flygkroppar förbundna med varandra med tre bärytor. Flygplanets nosdelar är förbundna med den främre horisontella svansen. I mittdelen är flygkropparna förbundna med en vingmittsektion. En extra lageryta är placerad framför mittsektionen. Dessutom är den främre horisontella svansen, den extra bärytan och vingen åtskilda på höjden i förhållande till flygplanets horisontella byggnad. Den vertikala svansen är gjord av två kölar monterade på flygkropparnas stjärtbommar. Kraftverket består av två motorer placerade på vingens mittparti. Det specificerade flygplanet beskrivs i RF patent 2104226, klass. B 64 C 39/04, publ. 1998-02-10. Nackdelarna med detta flygplan är installationen av kölar på avlägsna svansbommar, vilket ökar vikten på strukturen och dessutom försämrar flygplanets fladderegenskaper.
Närmast det föreslagna flygplanet finns ett flygplan utvecklat av Boeing (se. teknisk information TsAGI 24 för 1990). Nämnda obemannade flygfarkost är tillverkat av två flygkroppar anslutna till varandra i nosen med en lageryta och av den andra lagerytan - i stjärtsektionen. Kraftverket är tillverkat av två motorer installerade i de bakre delarna av flygkroppen bakom den andra lagerytan. Ändarnas aerodynamiska ytor är installerade i ändarna av den andra lagerytan. Det beskrivna flygplanet har en fasad radar. Implementeringen av flygplanets dubbelflygplan och placeringen av kraftverket med påskjutande propellrar i den bakre delen av flygkroppen förbättrar radarns funktion och ger en sikt på 240 o . Nackdelen med detta schema är att det inte ger en allroundvy för radarn, vilket gör att radarn inte kan fungera tillräckligt effektivt, start- och landningsegenskaperna försämras, eftersom attackvinklarna är begränsade till små värden på grund av avlägsnandet av de bakre delarna av flygkropparna med motorer bortom bakkanten av den andra lagerytan.
Den föreslagna gruppen av uppfinningar syftar till att skapa UAV:er med högpresterande egenskaper som uppfyller kraven på höjd och flyglängd. Dessutom måste flygplan vara fjärrstyrda och flyga enligt ett givet program, ha ombord ett komplex av målutrustning (en enhet av mottagande och sändande instrument) utformad för att utföra uppgiften, till exempel luftrumsövervakning i alla väder.
Varianterna av den föreslagna uppfinningen (obemannade luftfarkoster) syftar också till att skapa UAV:er som ger sikt runtom i azimut för effektiv drift av målutrustningen.
Enligt den första utföringsformen uppnås nämnda tekniska resultat genom att det obemannade luftfarkosten består av två flygkroppar som är förbundna med varandra i bakdelen med en vinge och i nosdelen genom den främre horisontella svansen, vertikala svansen, kraft anläggning och landningsställ. Flygkropparna i stjärtsektionen är sammankopplade av vingens mittparti och sträcker sig samtidigt inte utanför vingens bakkant. Den främre horisontella svansen är gjord med en liten förlängning.
Den vertikala svansen är gjord av två fenor monterade i en vinkel mot flygplanets symmetriplan på vingens mittsektion. Kölarna är monterade på vingens mittparti sett framifrån snett mot varandra.
Det obemannade luftfartyget kan ha en kåpa kopplad till kölarna. Förhållandet mellan kåpans största tvärgående storlek och dess längd ligger i intervallet från 0,18 till 0,35.
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn
I en av modifikationerna är kraftverket placerat på vingens mittparti mellan kölarna.
Vingen är gjord trapetsformad med hög förlängning, och vingkonsolerna är installerade med positiv tvärvinkel V. Vingen har mekanisering av bakkanten. Den främre horisontella svansen har också mekanisering.
Konturen av tvärsnittet av flygkropparna är gjord i form av en konvex polygon. Flygplanets landningsställ är gjort fyrlager. Varje flygkropp har två landningsställ. De främre stöden är hjulförsedda och de bakre - skidor.
Enligt den andra utföringsformen uppnås det tekniska resultatet genom att det obemannade luftfarkosten innehåller två flygkroppar förbundna med varandra i stjärtsektionen med en vinge, och i fören av en främre horisontell svans, en vertikal stjärt bestående av två kölar, ett kraftverk och ett landställ. Flygkropparna är sammankopplade i stjärtsektionen av en vingmittsektion. Den vertikala stjärtenheten är monterad på vingens mittsektion och är gjord av två kölar som lutar mot varandra, kopplade till kåpan. En eller båda kölarna är gångjärnsmonterade på vingens mittsektion med möjlighet till rotation kring en axel parallell med flygplanets symmetriaxel. En av kölarna är kopplade till kåpan med möjlighet till koppling. Den främre horisontella svansen har en liten förlängning. Kraftverket är placerat på vingens mittparti mellan kölarna.
Vingen är monterad relativt flygkroppen på ett sådant sätt att flygkroppens svans inte sträcker sig utanför vingens bakkant. Vingen är trapetsformad med hög förlängning, och vingkonsolerna är installerade med en positiv tvärvinkel V. Vingen har en mekanisering placerad på vingens bakkant. Den främre horisontella svansen är också utrustad med mekanisering.
Förhållandet mellan kåpans största tvärgående storlek och dess längd ligger i intervallet från 0,18 till 0,35.
Flygkropparna i tvärsnitt är gjorda i form av en konvex polygon.
Flygplanets landningsställ är gjort fyrlager. Varje flygkropp har två landningsställ. Den främre landningsställen är gjord av hjul, och den bakre - skida.
Utmärkande särdrag för den föreslagna gruppen av uppfinningar beskrivs mer i detalj i beskrivningen nedan i kombination med de bifogade ritningarna.
Ritningarna visar:
figur 1 - toppvy av det obemannade luftfartyget (första alternativet);
i fig. 2 - frontvy av det föreslagna flygplanet (första versionen);
figur 3 är en sidovy av flygplanet (första alternativet);
figur 4 är en vy ovanifrån av en av de möjliga modifieringarna av flygplanet;
figur 5 är en vy ovanifrån av det obemannade luftfarkosten (andra alternativet);
figur 6 är en frontvy av flygplanet (andra alternativet);
figur 7 är en sidovy av flygplanet (andra alternativet);
figur 8 är en vy bakifrån av flygplanet (andra alternativet).
De beskrivna varianterna av flygplanet är konstruerade för långa slentrian på höga höjder. Flygplan används i samband med ett markkontroll-, kommunikations- och informationsbehandlingscenter.
Det obemannade luftfartyget enligt den första utföringsformen (se fig. 1, 2) har två flygkroppar 1. Flygkropparna 1 är sammankopplade av två bärytor 2 och 3 på ett sådant sätt att, sett uppifrån, en ramkonstruktion bildas i form av en rektangel.
En av lagerytorna 2 är placerad i flygplanets stjärtsektion, i sin funktion är den en vinge.
En annan lageryta 3 är placerad framtill på flygplanet och förbinder de främre delarna av flygkropparna 1. I sin funktion är den främre lagerytan 3 den främre horisontella svansen.
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn
Det bör noteras att flygkroppen 1 i layouten inte går utöver bakkanten av vingen 2, belägen i flygplanets stjärtsektion.
Den beskrivna layouten är en slags "canard" aerodynamisk konfiguration och ger en minskning av longitudinella balanseringsförluster och en ökning av flygplanets aerodynamiska kvalitet.
Strukturellt består varje flygplanskropp 1 av två längsgående avdelningar - inre 4 och yttre 5 - åtskilda av en längsgående vertikal vägg. I de inre avdelningarna 4 finns ombord radio-elektronisk utrustning, delar av strömförsörjning och luftkylningssystem. I de yttre facken 5 finns radarantennerna. Det inre facket 4 i varje flygkropp 1 har dockningspunkter med den främre horisontella bakdelen 3, nischer för placering av landningsställ och bränsletankar. Flygkropparna 1 kan ha olika former i tvärsnitt. Flygkropparnas tvärsnittsform väljs från villkoren för att säkerställa effektiv drift av målutrustningen installerad på flygplanet. Tvärsnittsformen kan göras i form som liknar formen av en cirkel, oval, triangel, fyrsidig, regelbunden eller oregelbunden konvex polyeder. När du utför sektioner av flygkropparna 1 i form av en polyeder, är dess hörn rundade och kanterna är cirkulära bågar med stor radie. I illustrationerna är formen på flygkropparna 1 i tvärsnitt gjord i form av en polygon som liknar en triangel.
Vinge 2 (se figur 1) är placerad i flygplanets bakdel och är gjord av tre sammankopplade operationstekniska kopplingsdelar: mittsektionen 6 och två konsoler 7. Vingens 2 mittsektion 6 förbinder svansen på vingen 2 flygkropp 1. Noder för dockning av flygkroppen 1 är placerade i ändarna av mittsektionen 6. I detta fall går inte flygkropparnas 1 bakdelar till den yttre konturen av mittsektionen 6. Även i den främre delen av flygkropparna 1 går inte längre än framkanten av PGO 3, dvs. platsen för flygkropparna 1, mittsektionen 6 av vingen 2 och PGO 3 sett uppifrån (se figur 1) bildar en sluten kontur - en rektangel som ger en cirkulär vy för målutrustningen (radarstationen), och dessutom ökar den slutna formen strukturens styvhet samtidigt som den minskar dess vikt.
Anslutningen av flygkropparna 1 mellan mittsektionen 6 av vingen 2 gör att du delvis kan lossa vingen 2 från böjningsmomentet som verkar på den under flygning, och följaktligen minska vingens vikt.
Beroende på modifieringen av den beskrivna versionen av flygplanets layout på vingens 2 mittsektion 6 kan fästpunkter för den vertikala svansen 8 (se fig. 4) och kraftverket 9 placeras. (På det grafiska materialet illustrerar den första versionen (Fig.1-3), visar layouten av flygplanet med placeringen av kraftverket på mittsektionen 9.)
I ovanstående layout (se figur 1, 2) består den vertikala svansen 8 av två kölar installerade i flygplanets bakdel på flygplanskroppen 1. Detta arrangemang begränsar emellertid inte patentkravens omfattning. Den vertikala svansen 8 kan också bestå av en köl, men det bör noteras att installationen av två kölar istället för en är ändamålsenlig med avseende på viktegenskaper.
I det beskrivna arrangemanget är kölarna 8 monterade på flygkropparna 1 i sina stjärtsektioner parallellt med flygplanets symmetriaxel. De främre och bakre kanterna av den vertikala svansen 8 sveps. Dessutom tillåter placeringen av den vertikala svansen 8 och kraftverket 9 inom vingens bakkant dig att öka attackvinkeln under landning. På kölarna 8 monterade roder 15 (figur 3).
Kölarna 8 kan också monteras på vingens 2 mittsektion 6 i en vinkel mot flygplanets symmetriplan. Modifiering av ett obemannat luftfartyg med ett sådant arrangemang av vertikal svans beskrivs nedan.
Om kölarna 8 är installerade i en vinkel mot flygplanets symmetriplan, till exempel när de ses framifrån mot varandra, kan de sammankopplas med en kåpa 14 (på det grafiska materialet som förklarar den första versionen av den föreslagna uppfinning visas inte detta arrangemang, men det liknar arrangemanget enligt figur 5). I detta fall, sett framifrån, bildar kölarna 8 tillsammans med vingens 2 mittsektion 6 en sluten kontur i form av en triangel. Placeringen av kölarna 8 snett mot varandra och deras anslutning genom kåpan 14 ökar styvheten hos den vertikala svansen. I kåpa 14, beroende på typ av planerat arbete, installeras forskningsutrustning. Förhållandet mellan kåpans 14 diameter och dess längd ligger i intervallet från 0,18 till 0,35.
Kraftverket 9 kan placeras både på vingens 2 mittsektion 6 och på en annan plats, t.ex. på vingens 2 konsoler 7 på sidan av flygkropparna 1. Kraftverket 9 inkluderar en gondol och motorerna installerade i den senare. Beroende på vilken typ av föreslagna uppgifter som ska lösas kan antalet motorer vara olika. Konfigurationen av flygplanet med två motorer är att föredra. Olika typer av motorer kan installeras på flygplanet - bypass turbojet, turboprop, turboladdad kolv. Kraftverket 9 (se figur 2) är placerat på pylonen 16 monterad på mittsektionen 6. motorerna är installerade så nära flygplanets symmetriaxel som möjligt, vilket också gör det möjligt att minska området för den vertikala svansen och dess vikt. Dessutom, när ett flygplan används för flygledning, skymmer kraftverket 9 med den beskrivna layouten inte sikten mot radarstationen.
Flygplanet har ett fyrhjuligt landningsställ (se figur 3). Två stöd 17 för landningsstället är installerade i de främre delarna av flygkropparna 1 och är försedda med hjul. De andra två stöden 18 är placerade i flygplanets bakdel på varje flygkropp 1 och är gjorda av skidor. Landningsställ för att minska motståndet under flygning dras in i nischer gjorda i de inre avdelningarna av flygplanets flygkropp.
Den ovan beskrivna versionen av flygplanet, som nämnts tidigare, kan modifieras. Layouten för modifieringen visas i Fig.4. I denna layout innehåller flygplanet två flygkroppar 1, sammankopplade av två bärytor 2 (vinge) och 3 (främre horisontell svans) på ett sådant sätt att, sett uppifrån, en ramstruktur i form av en rektangel bildas.
Vingen 2 är placerad i flygplanets bakdel, och den främre horisontella bakdelen 3 förbinder de främre delarna av flygkropparna 1.
I denna modifiering kan vingen 2 i förhållande till flygkropparna 1 placeras så att flygkropparnas 1 stjärtsektioner inte sträcker sig förbi vingens 2 bakkant. I flygplanets nos sträcker sig flygkropparna 1 inte heller sträcker sig bortom framkanten av PGO 3.
Ving 2 (se figur 4) är också gjord av tre sammankopplade operationstekniska kopplingsdelar: mittsektionen 6 och två konsoler 7. Vingens 2 mittsektion 6 förbinder flygkroppens 1 stjärt. Flygkroppens 1 placering , mittsektionen 6 av vingen 2 och PGO 3 sett uppifrån (se figur 4) bildar en sluten slinga - en rektangel som ger en cirkulär vy för målutrustningen (radarstationen).
På mittsektionen 6 finns även fästpunkterna för den vertikala svansen 8 och kraftverket 9.
Ving 2 är gjord trapetsformad och har en stor förlängning. Vingens 2 konsoler 7 är installerade med avseende på flygplanets symmetriplan med en positiv tvärvinkel V. På konsolerna 7 finns aerodynamiska kontroller och mekanisering av vingen - hissar 10, klaffar 11, skevroder 12. För bekvämligheten med att transportera flygplanet är konsolerna 7 på vingen 2 gjorda löstagbara. Anslutningsplatserna är placerade på ungefär halva spännvidden av varje konsol 7.
Den vertikala svansen 8 (se figur 4) består av två fenor monterade på mittsektionen 6 av vingen 2 i området för dockningsnoder med flygkroppen 1. Kölarna 8 är installerade i en vinkel mot symmetriplanet för flygplan. Såsom visas på ritningen lutar kölarna 8 i frontvy mot varandra i förhållande till flygplanets symmetriplan. De främre och bakre kanterna av den vertikala svansen 8 sveps. På kölarna 8 monterade roder 15 (figur 4). Den senare kan också användas som längsgående kontroller. Till exempel direkt kontroll lyftkraft utförs med samtidig avvikelse av vinghissarna 2 och PGO 3. I detta fall kommer användningen av rodren 15 på den vertikala svansen 8 att göra det lättare, med minsta ansträngning, att utföra den longitudinella balanseringen av flygplanet.
Kölarna 8 kan också sammankopplas med en kåpa 14 (detta arrangemang visas inte i illustrationen som förklarar modifieringen av den första varianten av den föreslagna uppfinningen, men den liknar arrangemanget för den andra varianten av uppfinningen i fig. 5). I detta fall, sett framifrån, bildar kölarna 8 tillsammans med vingens 2 mittsektion 6 en sluten kontur i form av en triangel. I kåpa 14, beroende på typ av planerat arbete, installeras forskningsutrustning. Förhållandet mellan kåpans 14 diameter och dess längd ligger i intervallet från 0,18 till 0,35.
På vingens 2 mittparti 6 finns fästpunkter för kraftverket 9. Kraftverket 9 inkluderar en gondol och motorerna installerade i den senare. Den föredragna layouten av kraftverket med två motorer. Kraftverket 9 är placerat på en pylon monterad på mittsektionen 6 mellan kölarna 8. Detta arrangemang av kraftverket 9 ger ett minimalt vridmoment i händelse av fel på en av motorerna, såväl som en minskning av arean av den vertikala svansen och dess vikt. Vid användning av ett flygplan för flygledning skymmer kraftverket 9 med den beskrivna layouten inte sikten mot radarstationen.
Enligt den andra versionen har det föreslagna obemannade flygfordonet (se fig. 5, 6) också två flygkroppar 1. Flygkropparna 1 är sammankopplade av två lagerytor 2 och 3 på ett sådant sätt att sett uppifrån en ramkonstruktion bildas i form av en rektangel.
Strukturellt består varje flygkropp 1 av två längsgående fack - inre 4 och yttre 5 - åtskilda av en längsgående vertikal vägg. I de inre avdelningarna 4 finns ombord radio-elektronisk utrustning, delar av strömförsörjning och luftkylningssystem. I de yttre facken 5 finns radarantennerna. Det inre facket 4 i varje flygkropp 1 har nischer för placering av landställ och bränsletankar. Flygkropparna 1 kan ha olika former i tvärsnitt. Flygkropparnas tvärsnittsform väljs från villkoren för att säkerställa effektiv drift av målutrustningen installerad på flygplanet. Tvärsnittsformen kan göras i form som liknar formen av en cirkel, oval, triangel, fyrsidig, regelbunden eller oregelbunden konvex polyeder. När du utför sektioner av flygkropparna 1 i form av en polyeder, är dess hörn rundade och kanterna är cirkulära bågar med stor radie. I illustrationerna är formen på flygkropparna 1 i tvärsnitt gjord i form av en polygon som liknar en triangel.
En av lagerytorna 2 är belägen i flygplanets bakdel.
En annan lageryta 3 är placerad i flygplanets front och förbinder de främre delarna av flygkropparna 1. För att ansluta med den i flygkropparnas 1 inre avdelningar 4 finns dockningsnoder. I sin funktion är den främre lagerytan 3 den främre horisontella svansen.
Ett sådant arrangemang är ett slags canard-aerodynamiskt schema och ger en minskning av longitudinella balanseringsförluster och en ökning av flygplanets aerodynamiska kvalitet.
Användningen av front horizontal tail (PGO) 3 ökar styvheten och minskar också belastningen på flygkropparna 1.
Lagerytan 2 (se figur 5) är placerad i flygplanets bakdel och består av tre delar som är sammankopplade med operativa och tekniska kopplingar: en mittsektion 6 och två konsoler 7. Till sin funktion är den bakre lagerytan 2 en vinge. Vingens 2 mittsektion 6 förbinder flygkropparnas 1 stjärtsektioner. Noderna för dockning av flygkropparna 1 är placerade i ändarna av mittsektionen 6. I detta fall går inte flygkropparnas 1 stjärtsektioner till den yttre konturen av mittsektionen 6. Också i den främre delen av flygkropparna 1 går inte utöver framkanten av PGO 3, de. platsen för flygkropparna 1, mittsektionen 6 av vingen 2 och PGO 3 sett uppifrån (se figur 5) bildar en sluten kontur - en rektangel som ger en cirkulär vy för målutrustningen (radarstationen), och dessutom ökar den slutna formen strukturens styvhet samtidigt som den minskar dess vikt.
På mittsektionen 6 finns också fästpunkterna för den vertikala svansen 8 och kraftverket 9. Anslutningen av flygkropparna 1 till varandra genom mittsektionen 6 av vingen 2 gör att du delvis kan lossa vingen 2 från böjmoment som verkar på det under flygning, och följaktligen minska vikten på vingen.
Vingen 2 är gjort trapetsformad och har en stor förlängning, vilket också förbättrar flygplanets aerodynamiska kvalitet. Vingens 2 konsoler 7 är installerade med avseende på flygplanets symmetriplan med en positiv tvärvinkel V. På konsolerna 7 finns aerodynamiska kontroller och mekanisering av vingen - hissar 10, klaffar 11, skevroder 12. Skevroder 12 kan göras svävande - fungerande som klaffar under flygning, samt klyvbar, d.v.s. fungerar som en luftbroms. Hissar 10 och klaffar 11 kan kombineras till en yta. För att underlätta transporten av flygplanskonsolen 7 på vingen 2 är den löstagbar. Anslutningsplatserna är placerade på ungefär halva spännvidden av varje konsol 7.
Den främre horisontella svansen 3 har en liten förlängning i storleksordningen 2-3, vilket ökar säkerheten för flygplanet under flygning, eftersom det inte finns något stall när man flyger i höga anfallsvinklar. Den relativa profiltjockleken är 17-20 %, vilket förbättrar den aerodynamiska kvaliteten. På PGO 3 installerad aerodynamisk kontroll - hiss 13, som kan vara gjord av en eller flera sektioner.
Den vertikala svansen 8 (se fig. 5, 6) består av två kölar monterade på mittsektionen 6 av vingen 2 i området för dockningsnoder med flygkroppen 1. Kölarna 8 lutar mot varandra i förhållande till planet flygplanets symmetri och är sammankopplade. Sålunda, sett framifrån, bildar kölarna 8 tillsammans med vingens 2 mittparti 6 en sluten kontur i form av en triangel. Vid korsningen av kölarna 8 med varandra kan kåpan 14 installeras (fig. 6, 7). De främre och bakre kanterna av den vertikala svansen 8 sveps. Installationen av två kölar 8 istället för en är ändamålsenlig med avseende på viktegenskaper. Placeringen av kölarna 8 snett mot varandra och deras anslutning genom kåpan 14 ökar styvheten hos den vertikala svansen. Dessutom tillåter placeringen av den vertikala svansen 8 och kraftverket 9 på mittsektionen 6 av vingen 2 inom dess bakkant dig att öka anfallsvinkeln under landning.
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn
En köl 8 eller båda kölarna kan vara svängbart monterade på mittsektionen 6 så att vid markhantering kan en eller båda av dem kasseras och det nödvändiga underhållsarbetet kan utföras. (Möjligheten till avböjning av kölen illustreras i fig. 8.) På kölarna 8 monterade roder 15 (fig. 7). Den senare kan också användas som längsgående kontroller. Till exempel utförs den direkta styrningen av lyftkraften med samtidig avvikelse av vinghissarna 2 och PGO 3. I detta fall kommer användningen av rodren 15 på den vertikala svansen 8 att göra det lättare, med minsta ansträngning , för att utföra den longitudinella balanseringen av flygplanet.
Kåpan 14 (fig. 7, 8) med en köl 8 är styvt ansluten, och med den andra - med hjälp av kopplingar, vilket möjliggör vid utförande underhållsarbete koppla loss ena kölen och vrid den utan mycket tid. I kåpa 14, beroende på typ av planerat arbete, installeras forskningsutrustning. Förhållandet mellan kåpans 14 diameter och dess längd ligger i intervallet från 0,18 till 0,35.
Som nämnts finns på vingens 2 mittparti 6 fästpunkter för kraftverket 9. Kraftverket 9 inkluderar en gondol och motorerna installerade i den senare. Beroende på vilken typ av föreslagna uppgifter som ska lösas kan antalet motorer vara olika. Konfigurationen av flygplanet med två motorer är att föredra. Olika typer av motorer kan installeras på flygplanet - bypass turbojet, turboprop, turboladdad kolv. Kraftverket 9 (se fig. 8) är placerat på pylonen 16 monterad på mittsektionen 6 mellan kölarna 8. motorerna är installerade så nära flygplanets symmetriaxel som möjligt, vilket också gör det möjligt att minska området för den vertikala svansen och dess vikt. Dessutom, när ett flygplan används för flygledning, skymmer kraftverket 9 med den beskrivna layouten inte sikten mot radarstationen.
Flygplanet har ett fyrhjuligt landningsställ (se Fig.7). Två stöd 17 för landningsstället är installerade från de främre delarna av flygkropparna och är försedda med hjul. De andra två stöden 18 är placerade i flygplanets bakdel på varje flygkropp och är gjorda av skidor. Landningsställ för att minska motståndet under flygning dras in i nischer gjorda i de inre avdelningarna av flygplanets flygkropp.
Flygplanets inre avdelningar, både i den första versionen och i den andra versionen, används för att rymma olika flyg- och målutrustning.
För något av de föreslagna flygplanen innefattar målutrustningen vanligtvis någon form av passiv avkänningsanordning, såsom en infraröd detektor (detektorer) - riktningssökare, tv-kameror, kamera, etc., och/eller aktiva anordningar, som t.ex. radiokommunikationsutrustning, radarstation(er), sidavsökningsradar, etc.
Flygutrustningen inkluderar även navigationsutrustning, en omborddator, ett flygkontrollsystem, utrustning för att ta emot och sända information utformad för att sända data som tas emot av en mottagande enhet i realtid, samt att ta emot kontrollkommandon, en informationsskrivare, en ombordare strömförsörjning, ett system luftkylning, anti-icing system.
Flygplanets avdelningar, i vilka den elektroniska utrustningen är installerad, är gjorda av ett radiotransparent material.
Nedan är ett exempel på användning av ett flygplan enligt det första layoutalternativet. Användningen av ett flygplan tillverkat enligt det andra layoutalternativet och dess flygning utförs på samma sätt som det första alternativet.
Flygningen av flygplanet utförs enligt följande.
På marken före start utför de det nödvändiga Underhåll: de kontrollerar och tankar flygplanssystem, matar in nödvändiga data i omborddatorn, förbereder den radioelektroniska utrustningen ombord för drift.
Ett fullt förberett flygplan med klaffar 11 avböjda till startläget och andra kontroller är monterade på utskjutningsvagnen, varefter motorerna förs till maximalt läge. (I start- och landningslägena kan inte bara klaffarna avledas, utan också alla reglage monterade på vingen - hissar, klaffar och skevroder.) Sedan, med hjälp av startanordningen, accelereras flygplanet till starthastighet, det lämnar överfarten och börjar klättra.
I processen för uppskjutning och flygning tas landningsställen 17, 18 bort i flygplansnischerna 1 för att minska det aerodynamiska motståndet. Flygplanet styrs enligt programmet som är inbyggt i omborddatorn före uppskjutning. Om det är nödvändigt att ingripa i flygprogrammet kan styrning utföras på distans från ledningscentralen. Styrsignalerna kommer in i det elektroniska styrsystemet ombord, som omvandlar dem till kommandon för drivningarna av de aerodynamiska kontrollerna - hissar 10, 13, riktningar 15, klaffar 11, skevroder 12.
Balansering och styrning i den längsgående kanalen utförs samtidigt av hissarna 10 monterade på vingens 2 mittsektion 6 och hissarna 13 placerade på den främre bärytan 3. Dessa hissar används också för att direkt styra lyftkraften.
Riktningsstabiliteten för det presenterade flygplanet, som inte har stjärtbommar, säkerställs av V-formen på vingpanelerna 2, och för den andra versionen av flygplanet, även av formen på den vertikala svansen 8.
Styrningen i sidokanalen utförs av rodret 15 (för den andra versionen av flygplanet, rodren 15) placerat på den vertikala svansen 8, såväl som de delande skevrorna 12 placerade vid ändarna av konsolerna 7 på vinge 2.
Skevroder 12 används som reglage i den tvärgående kanalen.De erforderliga egenskaperna hos apparatens dynamik tillhandahålls av det automatiska styrsystemet.
Efter start flyger flygplanet till området för uppdraget, när målutrustningen når den börjar fungera. I området för uppdraget följer flygplanet en viss bana, beroende på vilken uppgift som utförs. Till exempel, vid flygfotografering, är banan placerad över området av intresse. Typen av information som samlas in av utrustningen som är installerad på flygplanet bestäms av sammansättningen av målutrustningens komplex ombord och omfattningen av det specifika flygplanet.
I slutet av den beräknade flygtiden gör flygplanet en nedstigning till hemmabasen och landar sedan. Landning utförs med hjälp av en efterbehandlare, som är ett system med 3 eller 4 kablar placerade över flygplanets rörelse på en höjd som gör att de kan rullas av flygplanets hjul eller skidor. Kablarna är fästa på två plattformar på bilchassit genom ett system av block. Vid landning korsar flygplanet de sträckta kablarna, passerar genom dem med hjulen och skidorna på landningsstället, och fångar en av kablarna med en förutlöst krok bakom flygplanets tyngdpunkt. Kabeln överför kraften till plattformarna, som rör sig längs marken och bromsar flygplanet. Hela landningsprocessen sker automatiskt. Vid behov går det att växla till manuell styrning från fjärrkontrollen på marken.
Efter landning utförs det nödvändiga underhållet efter flygningen av flygplanet.
Användningen av valfri variant av det beskrivna flygplanet möjliggör multispektral övervakning i realtid av luftrum, land och vattenytor.
Flygplanets båda layouter är kompakta, ekonomiska i drift och underhåll, säkrare under flygning och har höga prestandaegenskaper. Krävs inte för systemdistribution stora ytor, är flygplanet mobilt i drift.
Den beskrivna implementeringen av uppfinningen är en privat illustration. Det finns andra alternativ och modifieringar, utöver ovanstående, som kan göras av specialister inom det övervägda teknikområdet.
Krav
1. Ett obemannat luftfartyg innehållande två flygkroppar förbundna med varandra i stjärtsektionen med en vinge, och i försektionen - av den främre horisontella stjärten, vertikala stjärten, kraftverket och landstället, kännetecknat av att flygkropparna i stjärten sektionen är sammankopplade av en vingcentrumsektion och när I detta fall går flygkropparna inte utöver vingens bakkant, och den främre horisontella svansenheten är gjord med en liten förlängning.
2. Obemannat flygfarkost enligt krav 1, kännetecknat av att den vertikala svansen är gjord av två fenor monterade i en vinkel mot flygfarkostens symmetriplan på vingens mittparti.
3. Obemannat luftfartyg enligt krav 2, kännetecknat av att kölarna är monterade på vingens mittparti sedda framifrån snett mot varandra.
4. Obemannat luftfarkost enligt krav 3, kännetecknat av att det är försett med en kåpa ansluten till kölarna.
5. Obemannat luftfarkost enligt krav 4, kännetecknat av att förhållandet mellan den största tvärgående storleken av kåpan och dess längd är i området 0,18 - 0,35.
6. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 2-5, kännetecknad av att kraftverket är placerat på vingens mittparti mellan kölarna.
7. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 1-6, kännetecknad av att vingen är gjord trapetsformad med en stor förlängning, och vingkonsolerna är installerade med en positiv tvärvinkel V.
8. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 1-7, kännetecknad av att vingen är försedd med mekanisering.
9. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 1-8, kännetecknad av att den främre horisontella svansen är försedd med mekanisering.
10. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 1-9, kännetecknad av att flygkropparnas tvärsnittskontur är gjord i form av en konvex polygon.
11. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 1-10, kännetecknad av att chassit är utfört fyrlager.
12. Obemannat luftfarkost enligt krav 11, kännetecknat av att det främre landstället är försett med hjul och de bakre är skidor.
13. Ett obemannat luftfartyg innehållande två flygkroppar som är sammankopplade i stjärtsektionen med en vinge, och i bogsektionen - av den främre horisontella stjärten, en vertikal stjärt bestående av två kölar, ett kraftverk och ett landställ, kännetecknat av att flygkroppar är sammankopplade i bakdelen av vingens mittsektion, på vilken kölar är installerade snett mot varandra, anslutna till kåpan, varvid den ena kölen eller båda kölarna är gångjärnsmonterade på vingens mittparti med möjlighet att rotation kring en axel parallell med flygplanets symmetriaxel, och en köl är ansluten till kåpan med möjlighet till lösgöring, den främre horisontella fjäderdräkten är gjord med en liten förlängning.
14. Obemannat luftfartyg enligt krav 13, kännetecknat av att kraftverket är placerat på vingens mittparti mellan kölarna.
15. Obemannat luftfartyg enligt krav 13 eller 14, kännetecknat av att vingen är monterad relativt flygkropparna på ett sådant sätt att flygkropparnas bakkant inte sträcker sig utanför vingens bakkant.
16. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 13-15, kännetecknad av att vingen är gjord trapetsformad med en stor förlängning, och vingkonsolerna är installerade med en positiv tvärvinkel V.
17. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 13-16, kännetecknad av att vingen är försedd med mekanisering.
18. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 13-17, kännetecknad av att den främre horisontella svansen är utrustad med mekanisering.
19. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 13-18, kännetecknad av att förhållandet mellan den största tvärgående storleken på kåpan och dess längd är i intervallet 0,18 - 0,35.
20. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 13-19, kännetecknad av att konturen av tvärsnittet av flygkropparna är gjord i form av en konvex polygon.
21. Obemannat luftfartyg enligt något av paragraferna. 13-20, kännetecknad av att chassit är utfört fyrlager.
22. Obemannat luftfarkost enligt krav 21, kännetecknat av att det främre landstället är försett med hjul och de bakre är skidor.
Uppfinnarens namn:
Karimov A.Kh., Tarasov A.Z., Sokolova A.N., Filinov V.A., Chudnov A.V.
Patentinnehavarens namn:
öppna aktiebolag"OKB Sukhoi"
Postadress för korrespondens:
125284, Moskva, st. Polikarpova, 23a, JSC "OKB Sukhoi", chef juridiska avdelning T.V. Mozharova
Patentstartdatum:
18.07.2002
UPPMÄRKSAMHET: Du tittar på textdelen av innehållet i abstraktet, materialet är tillgängligt genom att klicka på knappen Ladda ner
Taktiska och tekniska egenskaper hos obemannade luftfarkoster i drift med enheter från Ryska federationens ingående enhet
För den tekniska utrustningen från Rysslands nödsituationsministerium med obemannade flygfordon har ryska företag utvecklat flera alternativ, överväg några av dem:
UAV ZALA 421-16E
- detta är ett långdistans obemannat flygplan (Fig. 1.) med ett automatiskt kontrollsystem (autopilot), ett navigationssystem med tröghetskorrigering (GPS / GLONASS), ett integrerat digitalt telemetrisystem, navigationsljus, en inbyggd tre -axelmagnetometer, en målretention och aktiv spårningsmodul ("AC-modul"), en digital inbyggd kamera, en digital bredbandsvideosändare med C-OFDM-modulering, ett radiomodem med en satellitnavigeringssystem (SNS) mottagare "Diagonal AIR" med möjligheten att arbeta utan en SNS-signal (radioavståndsmätare) ett självdiagnostiksystem, en fuktighetssensor, en temperatursensor, strömsensor, temperatursensor framdrivningssystem, en fallskärmsutlösning, en luftstötdämpare för att skydda målbelastningen under landning och en söksändare.
Detta komplex är designat för att utföra flygövervakning när som helst på dygnet på ett avstånd av upp till 50 km med videoöverföring i realtid. Det obemannade flygplanet löser framgångsrikt uppgifterna att säkerställa säkerheten och kontrollen av strategiskt viktiga objekt, låter dig bestämma koordinaterna för målet och snabbt fatta beslut om att justera marktjänsternas åtgärder. Tack vare den inbyggda AS-modulen övervakar UAV automatiskt statiska och rörliga objekt. I avsaknad av en SNS-signal kommer UAV självständigt att fortsätta uppgiften
Figur 1 – UAV ZALA 421-16E
UAV ZALA 421-08M
(Fig. 2.) Tillverkad enligt schemat "flygande vinge" - detta är ett obemannat flygplan med taktisk räckvidd med en autopilot, det har en liknande uppsättning funktioner och moduler som ZALA 421-16E. Detta komplex är designat för operativ spaning av området på ett avstånd av upp till 15 km med videoöverföring i realtid. UAV ZALA 421-08M kan jämföras bra med ultratillförlitlighet, användarvänlighet, låg akustisk, visuell synlighet och de bästa mållasterna i sin klass. Detta flygplan kräver ingen speciellt förberedd bana på grund av det faktum att starten görs med hjälp av en elastisk katapult, det utför flygspaning under olika väderförhållanden när som helst på dygnet.
Transport av komplexet med UAV ZALA 421-08M till operationsplatsen kan utföras av en person. Enhetens lätthet gör det möjligt (med lämplig träning) att starta "för hand", utan att använda en katapult, vilket gör den oumbärlig för att lösa problem. Den inbyggda AS-modulen tillåter det obemannade flygplanet att automatiskt övervaka statiska och rörliga objekt, både på land och på vatten.
Figur 2 – UAV ZALA 421-08M
UAV ZALA 421-22
är en obemannad helikopter med åtta rotorer, medeldistans, med ett integrerat autopilotsystem (fig. 3). Utformningen av apparaten är vikbar, gjord av kompositmaterial, vilket säkerställer bekvämligheten med leverans av komplexet till driftplatsen av vilket fordon som helst. Denna enhet kräver inte en speciellt förberedd bana på grund av vertikal automatisk uppskjutning och landning, vilket gör den oumbärlig för flygspaning i svåråtkomliga områden.
ZALA 421-22 används framgångsrikt för att utföra operationer när som helst på dygnet: för att söka och upptäcka objekt, för att säkerställa säkerheten för omkretsar inom en radie på upp till 5 km. Tack vare den inbyggda "AS-modulen" övervakar enheten automatiskt statiska och rörliga föremål.
Phantom 3 Professional
Den representerar nästa generation av DJI-quadcoptrar. Den kan spela in 4K-video och sända högupplöst video direkt ur lådan. Kameran är integrerad i kardan för maximal stabilitet och vikteffektivitet när minsta storlek. I avsaknad av en GPS-signal säkerställer Visual Positioning-tekniken svävningsnoggrannhet.
Huvud funktioner
Kamera och Gimbal: Phantom 3 Professional spelar in 4K-video med upp till 30 bilder per sekund och tar 12 megapixelbilder som ser skarpare och renare ut än någonsin. Den förbättrade kamerasensorn ger dig större klarhet, lågt brus och de bästa skottenän någon tidigare flygande kamera.
HD-videolänk: Låg latens, HD-videoöverföring baserad på DJI Lightbridge-systemet.
DJI Intelligent Flight Battery: 4480 mAh DJI Intelligent Flight Battery har nya celler och använder ett intelligent batterihanteringssystem.
Flight Controller: Nästa generations flygkontroller för mer pålitlig prestanda. Den nya brännaren sparar data för varje flygning, och visuell positionering gör att du kan sväva exakt vid en punkt i avsaknad av GPS.
Figur 4 - Phantom 3 Professional UAV
UAV Inspire 1
Inspire 1 är en ny multirotor som kan spela in 4K-video och sända HD-video (upp till 2 km) till flera enheter direkt från lådan. Utrustad med ett infällbart landningsställ kan kameran rotera 360 grader obehindrat. Kameran är integrerad i kardan för maximal stabilitet och vikteffektivitet i ett minimalt fotavtryck. I avsaknad av en GPS-signal säkerställer Visual Positioning-tekniken svävningsnoggrannhet.
Huvud funktioner
Kamera & Gimbal: Spelar in upp till 4K-video och 12-megapixelfoton. Neutral densitet (ND)-filter tillhandahålls för bättre exponeringskontroll. Den nya kardanmekanismen gör att du snabbt kan ta bort kameran.
HD Video Link: Låg latens, HD-videoöverföring, detta är en uppgraderad version av DJI Lightbridge-systemet. Det finns även möjlighet till styrning från två fjärrkontroller.
Chassi: Infällbart landningsställ, låt kameran ta panoramabilder obehindrat.
DJI Intelligent Flight Battery: 4500mAh använder ett intelligent batterihanteringssystem.
Flight Controller: Nästa generations flygkontroller för mer pålitlig prestanda. Den nya brännaren sparar data för varje flygning, och visuell positionering gör det möjligt att, i avsaknad av GPS, sväva exakt vid en punkt.
Bild 5 - UAV Inspire 1
Alla egenskaper hos de UAV som anges ovan presenteras i Tabell 1 (förutom Phantom 3 Professional och Inspire 1 som anges i texten)
Tabell 1. UAV:s egenskaper
| UAV | ZALA 421-16E | ZALA 421-16EM | ZALA 421-08M | ZALA 421-08F | ZALA 421-16 | ZALA 421-04M |
| UAV vingspann, mm | 2815 | 1810 | 810 | 425 | 1680 | 1615 |
| Flygtid, h (min) | >4 | 2,5 | (80) | (80) | 4-8 | 1,5 |
| UAV längd, mm | 1020 | 900 | 425 | – | – | 635 |
| Hastighet, km/h | 65-110 | 65-110 | 65-130 | 65-120 | 130-200 | 65-100 |
| Maximal flyghöjd, m | 3600 | 3600 | 3600 | 3000 | 3000 | – |
| Mållastmassa, kg (g) | Upp till 1,5 | Upp till 1 | (300) | (300) | – | Upp till 1 |
Lektion om att lösa problem, med hänsyn till kapaciteten hos obemannade flygfordon som är i tjänst med enheterna i ämnet i Ryska federationen.
– upptäckt av nödsituationer.
- Deltagande i avvecklingen av nödsituationer;
– Bedömning av skador från nödsituationer.
Med tanke på erfarenheterna av att använda obemannade flygfarkoster i det ryska beredskapsministeriets intresse, kan följande generaliseringar göras: - den ekonomiska genomförbarheten av att använda obemannade flygfarkoster beror på användarvänligheten, möjligheten att starta och landa på valfritt utvalt territorium ; - det operativa högkvarteret får tillförlitlig video- och fotoinformation, vilket gör att du effektivt kan hantera styrkorna och medlen för lokalisering och avveckling av nödsituationer; - möjligheten att överföra video- och fotoinformation i realtid till kontrollpunkter gör att du snabbt kan påverka en förändring i situationen och fatta rätt ledningsbeslut; – Möjligheten till manuell och automatisk användning av obemannade flygfarkoster. I enlighet med bestämmelserna "Om Ryska federationens ministerium för civilförsvar, nödsituationer och eliminering av konsekvenser av naturkatastrofer", EMERCOM of Russia hanterar Unified statligt system förebyggande och avveckling av nödsituationer. Effektiviteten hos ett sådant system bestäms till stor del av nivån på dess teknisk utrustning och rätt organisation växelverkan mellan alla dess beståndsdelar. Att lösa problemet med att samla in och bearbeta information inom civilförsvarsområdet, skydda befolkningen och territorierna från nödsituationer, tillhandahålla brandsäkerhet, säkerheten för människor i vattendrag, samt utbyte av denna information, är det tillrådligt att använda integrerade utrymmen, luft, mark eller ytbaserade tekniska medel. Tidsfaktorn är oerhört viktig när man planerar och genomför åtgärder för att skydda befolkningen och territorierna från nödsituationer, samt säkerställa brandsäkerheten. Från snabb mottagning av information om nödsituationer till hantering
Användningen av obemannade flygfarkoster i det ryska nödministeriets intresse är mycket relevant. Obemannade flygfarkoster upplever en rejäl boom. In i luftrummet olika länder obemannade luftfartyg av olika syften, olika aerodynamiska system och med en mängd olika prestandaegenskaper. Framgången för deras applikation är först och främst förknippad med den snabba utvecklingen av mikroprocessorberäkningar, kontrollsystem, navigering, informationsöverföring och artificiell intelligens. Framsteg inom detta område gör det möjligt att flyga i automatiskt läge från start till landning, för att lösa problemen med att övervaka jordens (vatten)yta och för militära obemannade flygfarkoster att tillhandahålla spaning, sökning, urval och förstörelse av mål under svåra förhållanden . I de flesta industriländer utvecklas därför både själva flygplanen och kraftverken för dem på bred front.
För närvarande används obemannade flygfarkoster i stor utsträckning av den ryska medicinska enheten för att hantera krissituationer och få operativ information.
De kan ersätta flygplan och helikoptrar under uppdrag som är förknippade med risken för deras besättningar och eventuell förlust av dyra bemannade flygplan. De första obemannade flygfordonen levererades till EMERCOM i Ryssland 2009. Sommaren 2010 användes obemannade flygfordon för att övervaka brandsituationen i Moskva-regionen, särskilt i Shatursky- och Egoryevsky-distrikten. I enlighet med dekret från Ryska federationens regering av den 11 mars 2010 nr 138 "Om godkännande av de federala reglerna för användning av Ryska federationens luftrum" avses med ett obemannat luftfartyg ett flygplan som flyger utan pilot (besättning) ombord och styrs automatiskt under flygning av en operatör från kontrollpunkten eller en kombination av dessa metoder
Det obemannade luftfartyget är utformat för att lösa följande uppgifter:
– Obemannad fjärrövervakning av skogsområden för att upptäcka skogsbränder.
– Övervakning och överföring av data om radioaktiv och kemisk kontaminering av terräng och luftrum i ett givet område.
teknisk spaning av områden med översvämningar, jordbävningar och andra naturkatastrofer;
– Detektering och övervakning av isstockningar och flodöversvämningar.
– Övervakning av tillståndet för motorvägar, olje- och gasledningar, kraftledningar och andra anläggningar.
– Ekologisk övervakning av vattenområden och kustlinje.
- bestämning av de exakta koordinaterna för nödområden och berörda objekt.
Övervakning sker dag och natt, under gynnsamma och begränsade väderförhållanden.
Tillsammans med detta ger det obemannade flygfordonet en sökning efter de kraschade (olycks)tekniska medlen och försvunna grupper av människor. Sökningen utförs enligt en förinställd flyguppgift eller längs en flygrutt som snabbt ändras av operatören. Den är utrustad med styrsystem, luftburna radarkomplex, sensorer och kameror.
Under flygningen utförs som regel kontrollen av ett obemannat luftfarkost automatiskt med hjälp av ett navigerings- och kontrollkomplex ombord, vilket inkluderar:
- en satellitnavigeringsmottagare som tillhandahåller mottagning av navigationsinformation från GLONASS- och GPS-system;
- ett system av tröghetssensorer som bestämmer orienteringen och rörelseparametrarna för ett obemannat flygfarkost;
- ett system av sensorer som ger mätning av höjd och flyghastighet;
– olika sorter antenner. Kommunikationssystemet ombord fungerar inom det godkända radiofrekvensområdet och tillhandahåller dataöverföring från kortet till marken och från marken till kortet.
Uppgifter för användning av obemannade flygfarkoster kan delas in i fyra huvudgrupper:
– upptäckt av nödsituationer.
- Deltagande i avvecklingen av nödsituationer;
– Sök och räddning av offer.
– Bedömning av skador från nödsituationer.
Upptäckten av en nödsituation förstås som en tillförlitlig fastställande av faktumet av en nödsituation, såväl som tid och exakta koordinater för platsen för dess observation. Flygövervakning av territorier med hjälp av obemannade flygfarkoster utförs på basis av prognoser om en ökad sannolikhet för en nödsituation eller enligt signaler från andra oberoende källor. Detta kan vara en flygning över skogsområden i brandfarliga väderförhållanden. Beroende på hastigheten på nödsituationen överförs data i realtid eller bearbetas efter att det obemannade flygfordonet har återvänt. Den mottagna informationen kan överföras via kommunikationskanaler (inklusive satellit) till huvudkontoret för sök- och räddningsoperationen, det regionala centret för EMERCOM i Ryssland eller centralkontoret för EMERCOM i Ryssland. Obemannade flygfarkoster kan ingå i styrkorna och medlen för att eliminera nödsituationer, och kan också vara oerhört användbara, och ibland oumbärliga, när man genomför sök- och räddningsinsatser på land och till sjöss. Obemannade luftfarkoster används också för att bedöma skador från nödsituationer i de fall detta måste göras snabbt och korrekt, samt utan risk för markräddningsteams hälsa och liv. År 2013 användes således obemannade flygfordon av anställda vid det ryska nödministeriet för att övervaka översvämningssituationen i Khabarovsk-territoriet. Med hjälp av data som överfördes i realtid övervakades tillståndet för skyddsstrukturer för att förhindra dambrott, såväl som sökandet efter människor i översvämmade områden med efterföljande justering av åtgärderna för anställda vid det ryska nödministeriet.
Med tanke på erfarenheterna av att använda obemannade flygfarkoster i det ryska beredskapsministeriets intresse, kan följande generaliseringar göras: - den ekonomiska genomförbarheten av att använda obemannade flygfarkoster beror på användarvänligheten, möjligheten att starta och landa på valfritt utvalt territorium ; - det operativa högkvarteret får tillförlitlig video- och fotoinformation, vilket gör att du effektivt kan hantera styrkorna och medlen för lokalisering och avveckling av nödsituationer; - möjligheten att överföra video- och fotoinformation i realtid till kontrollpunkter gör att du snabbt kan påverka en förändring i situationen och fatta rätt ledningsbeslut; – Möjligheten till manuell och automatisk användning av obemannade flygfarkoster. I enlighet med bestämmelserna "Om Ryska federationens ministerium för civilförsvar, nödsituationer och eliminering av konsekvenser av naturkatastrofer", hanterar det ryska nödministeriet det enhetliga statliga systemet för förebyggande och eliminering av nödsituationer på federal nivå. Effektiviteten hos ett sådant system bestäms till stor del av nivån på dess tekniska utrustning och den korrekta organisationen av interaktionen mellan alla dess beståndsdelar. För att lösa problemet med att samla in och bearbeta information inom civilförsvarsområdet, skydda befolkningen och territorierna från nödsituationer, säkerställa brandsäkerhet, säkerheten för människor i vattendrag, samt utbyta denna information, är det tillrådligt att använda komplext utrymme , luft, mark eller ytbaserade tekniska medel. Tidsfaktorn är oerhört viktig när man planerar och genomför åtgärder för att skydda befolkningen och territorierna från nödsituationer, samt säkerställa brandsäkerheten. Från snabb mottagning av information om nödsituationer av ledningen för ministeriet för nödsituationer i Ryssland olika nivåer och nivån på den ekonomiska skadan från nödsituationer och antalet drabbade medborgare beror till stor del på den snabba reaktionen på vad som händer. Samtidigt, för att anta lämpliga operativa ledningsbeslut det är nödvändigt att tillhandahålla fullständig, objektiv och tillförlitlig information, inte förvrängd eller modifierad på grund av subjektiva faktorer. Således kommer den fortsatta introduktionen av obemannade flygfarkoster att avsevärt bidra till att fylla informationsluckor om dynamiken i utvecklingen av nödsituationer. En extremt viktig uppgift är att upptäcka förekomsten av nödsituationer. Enbart användning av obemannade flygfarkoster kan vara mycket effektivt för en långsamt utvecklande nödsituation eller nödsituation i relativ närhet till de utplacerade styrkorna och medel för att eliminera den. Samtidigt, i kombination med data som erhållits från andra tekniska medel för rymden, markbaserade eller ytbaserade, kan den verkliga bilden av kommande händelser, såväl som arten och takten i deras utveckling, presenteras i detalj. Den tekniska utrustningen för EMERCOM i Ryssland med lovande robotsystem är en brådskande och extremt viktig uppgift. Utvecklingen, produktionen och implementeringen av sådana verktyg är en ganska komplex och kapitalkrävande process. Statliga utgifter för sådan utrustning kommer dock att täckas av ekonomisk effekt från förebyggande och eliminering av nödsituationer med användning av denna teknik. Endast från årliga skogsbränder Ryska Federationen lider stora ekonomiska förluster. För att modernisera den tekniska basen för EMERCOM i Ryssland, utvecklades ett program för att återutrusta enheterna i EMERCOM i Ryssland med moderna modeller av maskiner och utrustning för 2011-2015. En analys av svaret från myndigheter och styrkor på federala nödsituationer i samband med passagen av sommar-höstfloden 2013 på territoriet i Fjärran Östern Federal District betonade relevansen av användningen av obemannade flygfarkoster i de ryska nödsituationernas intresse. Departement. I samband med detta beslutades att skapa en avdelning av obemannade flygfarkoster. Tillsammans med detta finns det ett antal problem som måste åtgärdas innan obemannade flygplan blir utbredda. Bland dem är integreringen av obemannade flygfarkoster i flygtrafiksystemet på ett sådant sätt att de inte utgör ett hot om kollisioner med bemannade flygplan. flygteknik både civila och militära ändamål. När de utför specifika räddningsoperationer har styrkorna från det ryska nödministeriet rätt att använda sina tekniska medel för nödvändigt arbete. I detta avseende finns det för närvarande inga strikta regulatoriska begränsningar, och ännu mer så, förbud mot användning av obemannade flygfarkoster i det ryska nödministeriets intresse. Däremot regelfrågor lagreglering Utvecklingen, produktionen och användningen av obemannade flygfarkoster för civilt bruk som helhet har ännu inte lösts.
– ruttens första vändpunkt (ruttens startpunkt (IPM) är inställd nära startpunkten.
- djupet på arbetsområdet bör ligga inom gränserna för stabil mottagning av videosignalen och telemetriinformation från UAV. (Arbetsområdets djup
– avstånd från platsen för NSS-antennen till den mest avlägsna vändpunkten. Arbetszon- det territorium inom vilket UAV utför ett givet flygprogram.).
- Spårlinjen bör om möjligt inte passera nära kraftledningar (kraftledningar) med hög effekt och andra föremål med hög nivå av elektromagnetisk strålning ( radarstationer, transceiverantenner, etc.).
— Den beräknade flygtiden får inte överstiga 2/3 av den maximala varaktighet som anges av tillverkaren.
– Det är nödvändigt att tillhandahålla minst 10 minuters flygtid för start och landning. För en allmän inspektion av territoriet är det mest lämpliga en cirkulär stängd rutt. De främsta fördelarna med denna metod är täckningen av ett stort område, effektiviteten och hastigheten för övervakning, möjligheten att kartlägga svåråtkomliga områden i terrängen, relativt enkel planering av en flyguppgift och snabb bearbetning av de erhållna resultaten . Flygvägen ska ge en inspektion av hela arbetsområdet.
För en rationell användning av UAV-energiresurser är det lämpligt att lägga flygvägen på ett sådant sätt att den första hälften av UAV-flygningen sker mot vinden.
Figur 2 - Bygga en flygning av en rak parallell rutt.
Den parallella rutten rekommenderas för användning vid flygfotografering av terräng. När man förbereder en rutt måste operatören ta hänsyn till den maximala bredden på synfältet för UAV-kameran på en given höjd av flygningen. Rutten är lagd så att kanterna på kamerans synfält överlappar angränsande fält med cirka 15 % -20 %.
Figur 3 - Parallell rutt.
Flygning över ett givet objekt används vid inspektioner av specifika objekt. Det används ofta i fall där koordinaterna för ett objekt är kända och dess tillstånd behöver klargöras.
Figur 4 - Förbiflygning av ett givet objekt
Under inspektionen av aktiva skogsbränder bestämmer operatören huvudriktningen för brandspridningen, förekomsten av hot om brandspridning till ekonomiska anläggningar och avräkningar, förekomsten av separata förbränningscentraler, områden som är särskilt farliga med tanke på brand, platsen där elden passerar genom de mineraliserade remsorna, och, om möjligt, identifiera platsen för personer och utrustning som är involverade i att släcka branden för att fastställa rätt placering av dem på kanten av elden. Samtidigt med mottagandet av videoinformation fattar representanter för skogstjänsten beslut om taktiska metoder för att släcka, manövrera mänskliga och tekniska resurser. Naturliga gränser skisseras för att stoppa branden, tillfartsvägar (tillfarter) till branden, en del av kanten (vägar, stigar, sjöar, bäckar, floder, broar).
Exempel på UAV-applikation
I april 2011 användes tre obemannade helikoptrar HE300 för att visuellt övervaka det drabbade kärnkraftverket i Fukushima. Dessa UAV:er är utrustade med en professionell videokamera, en värmekamera, olika sensorer för mätning och fotografering och en tank för att spraya olika vätskor. Resultaten av videofilmning från UAV visas i figur 5.6.
Figur 5.6 - Japanskt kärnkraftverk efter en olycka med en UAV.
I februari 2014 tillät ZALA UAV:er EMERCOM-teamen i Kirov-regionen att kontrollera situationen under en brand på en järnvägsstation (ett tåg med gaskondensat gick av rälsen och fattade eld), kompetent koncentrera styrkorna för säker evakuering av invånare och likvidation av konsekvenserna av händelsen. Flygövervakning av nödzonen utfördes på dagtid och på natten, vilket helt eliminerade risken för befolkningens och räddningsteamets liv. Bilder från platsen. krascher filmade av UAV visas i figur 7.
Bild 7 - Brand vid järnvägsstationen, filmad av en UAV-kamera.
Komplexet med ZALA UAV användes för att övervaka översvämningen Långt österut under 2013. Moskvaavdelningen "Centrospas" skickade ett komplex med obemannade flygfarkoster till Khabarovsk, som genomförde flygningar under dagen och på natten, informerade markavdelningar om de översvämmade territorierna och var människor i nöd befann sig Fig. 8.
Figur 8 - Översikt över översvämningszonen
För nybörjare: uppfödning av en broiler hemma. Kokt vatten för broilers
Bara älskare kommer att överleva
Funktioner av reklam riktad till barn
retuschera gamla foton i photoshop retuschera gamla foton
Vad är en NPO: avkodning, definition av mål, typer av aktiviteter Har en ideell organisation rätt