Supravegherea maritimă aeriană, recunoașterea și colectarea informațiilor, precum și misiunile de patrulare au fost în mod tradițional efectuate fie de avioane multi-motoare cu rază lungă de acțiune special concepute special pentru zboruri extinse deasupra mării, fie de platforme comerciale adaptate pentru astfel de sarcini. Aceste aeronave au fost utilizate în mod obișnuit pentru a monitoriza suprafețe mari ale suprafeței mării, inclusiv monitorizarea transportului maritim și a altor activități de-a lungul căilor critice de comunicație și în zone economice exclusive (ZEE).
Cu toate acestea, costul achiziționării și operării platformelor cu echipaj impune o povară insuportabilă pentru multe țări și forțele aeriene și navale respective și, prin urmare, diferite structuri de securitate maritimă se pot confrunta cu probleme în efectuarea monitorizării sistematice a apelor suverane din cauza lipsei de fonduri. și un număr mic de ieșiri.
Nevoia unei alternative accesibile la aeronavele navale de recunoaștere cu echipaj contribuie în mod inevitabil la interesul crescând al multor țări pentru sistemele aeriene fără pilot terestre și maritime, în special cele cu ZEE mari și frontiere comune protejate. În același timp, alte țări doresc să aibă la bord sisteme de senzori capabile să crească conștientizarea situației navelor civile și militare desfășurate prin furnizarea informațiilor necesare.
UAS-urile moderne, în special dronele de altitudine medie și mare, cu o durată lungă de zbor (categoriile MALE și HALE), s-au dovedit a fi bune ca platforme de recunoaștere și de atac în sprijinul operațiunilor terestre, având astfel de caracteristici precum distanța lungă, durata lungă a misiunii și capacitatea de a transporta sarcini vizate de senzori. În timp ce aceste platforme de tip aeronavă trebuie să lanseze și să aterizeze la sol, capacitățile lor inerente atrag totuși comunitatea maritimă în căutarea unui mijloc de observare a unor zone mari.
La celălalt capăt al spectrului se află UAV-uri de tip aeronavă VTOL mai mici, care și-au câștigat acceptarea pe scară largă în ultimii ani. Astfel de echipamente regulate de supraveghere și recunoaștere pot fi rapid lansate și returnate, colectând informații la cerere pentru a asigura funcționarea navelor.
Platforme de clasă masculine
Ca și în cazul avioanelor de patrulare cu echipaj de aviație de coastă, capacitatea de a parcurge distanțe lungi și de a patrula pe perioade lungi de timp este o calitate importantă a UAS-urilor multifuncționale din clasa MALE adaptabile pentru astfel de sarcini. Dezvoltatorii au identificat, de asemenea, alte caracteristici dorite, inclusiv o sarcină utilă mare, care vă permite să transportați atât sisteme de comunicații pe distanțe lungi, cât și echipamente la bord de diferite tipuri.
Compania israeliană Elbit Systems promovează o versiune special configurată a UAV-ului său Hermes 900 MALE, care este operat de cel puțin opt operatori. Aeronava, utilizată în principal în operațiuni de supraveghere la sol, este capabilă să primească sarcini țintă atât de proiectare proprie, cât și de terți.
Potrivit companiei, Hermes 900, cu o greutate maximă la decolare de aproximativ 1180 kg și o anvergură a aripilor de 15 metri, poate lua până la 350 kg de echipamente țintă, inclusiv 250 kg în compartimentul intern lung de 2,5 metri. Într-o configurație marină, aeronava poate fi echipată cu un radar de supraveghere marină specializat, un sistem automat de identificare și un sistem stabilizat de senzori optoelectronici / infraroșii și echipamente electronice de război și recunoaștere.
Elbit Systems a menționat că stația sa universală de control la sol poate oferi un mod de control simultan a două UAV-uri utilizând două canale de transmisie de date redundante. Compania susține că acest lucru are un efect pozitiv asupra utilizării sistemului, economisește resurse umane și costuri de operare. Drona beneficiază, de asemenea, de integrarea unui sistem de comunicații pe distanță lungă bazat pe un canal de satelit și de integrarea sistemului de control automatizat maritim al sistemului Elbit System.
Haji Topolanski de la Elbit Systems a spus:
„Deși Hermes 900 decolează și aterizează doar la sol, controlul UAV-ului în sine și funcționarea senzorilor acestuia pot fi integrate în sistemul de comandă și control al navei. Acest lucru permite navelor să primească informații de recunoaștere de la UAV-uri în timp real și să le utilizeze la propria lor discreție."
Din aprilie 2019, la cererea Agenției Europene pentru Siguranță Maritimă, dronele Hermes 900 au fost utilizate pentru a patrula în zonele maritime. Islanda a fost prima țară care a folosit acest serviciu. Potrivit Elbit Systems, autoritățile maritime islandeze au identificat Hermes 900 drept aeroportul estic al Egilsstadir, de unde poate acoperi mai mult de jumătate din ZEE a țării. Această unitate a fost, de asemenea, modificată pentru a rezista la vânturile puternice și condițiile de gheață inerente Atlanticului de Nord.
„Este evident că un UAV de tip aeronavă navală, care operează de la o bază de coastă și controlat de la o stație terestră, ar trebui să aibă o performanță și o sarcină țintă diferite de cele ale unui sistem de observare terestră. În special, nevoia de recunoaștere a zonei largi dictează integrarea unui radar multi-mod puternic cu imagistică pentru a detecta și clasifica obiecte la distanțe mari și sisteme OE / IR de înaltă rezoluție pentru identificare pozitivă și imagistică."
- a explicat Topolanski.
„În plus, canalele de transmisie a datelor pe linie de vedere și un canal prin satelit pentru comunicații peste orizont sunt integrate în LHC-uri marine. Faptul că o dronă marină trebuie uneori să coboare pentru identificarea pozitivă a obiectelor cu ajutorul stației sale de supraveghere și să zboare sub orizontul de frecvență radio crește importanța canalului de bandă largă peste orizont.”
Între timp, Israel Aerospace Industries (IAI) a livrat versiunile navale ale UAV-ului Heron 1 MALE către flotele indiene și israeliene.
Drona Heron 1 dezvoltată de divizia sa Malat are o greutate la decolare de 1100 kg și o sarcină utilă de până la 250 kg. Sarcina sa utilă standard este sarcina utilă stabilizată Optronic multi-misiune IAI Tamam montată în arc, care include o cameră de înaltă rezoluție, o cameră cu infraroșu și un indicator / telemetru laser.
Potrivit companiei, aeronava este propulsată de un motor Rotax 914 în patru timpi de 1, 211 cmc, care rotește o elice împingătoare cu două pale, cu pas variabil, care dezvoltă până la 100 CP. putere continuă maximă la altitudini de până la 4500 de metri. Acest lucru permite deplasarea la o viteză de 60-80 de noduri și atingerea unei viteze maxime de până la 140 de noduri cu o durată de zbor de până la 45 de ore, în funcție de sarcina de transport. Un canal de transmisie a datelor pe linie de vedere într-o versiune mobilă sau staționară oferă control pe o rază de aproximativ 250 km, deși la instalarea unui kit de comunicații prin satelit, raza de acțiune este mărită la 1000 km.
Inginerii IAI remarcă faptul că Heron 1 are două compartimente de încărcare interne cu un volum total de până la 800 de litri - compartimentele de prova și cele centrale cu un volum de 155 și respectiv 645 de litri.
Distanța de la cel mai de jos punct al fuzelajului la sol este de 60 cm, ceea ce permite dispozitivului să fie echipat cu sarcini țintă externe, în timp ce generarea de energie la bord de până la 10 kW oferă platformei potențialul de modernizare și, de asemenea, permite instalarea de sisteme puternice, de exemplu, radarul de supraveghere maritimă IAI Elta EL. / M-2022U sau radar de supraveghere modular pentru recunoașterea țintelor mobile EL / M-2055.
Conform manualului Jane's C4ISR & Mission Systems - Air, radarul de supraveghere marină EL / M-2022 poate urmări o varietate de ținte la distanțe de până la 200 de mile marine. Atunci când este utilizat în modul radar de sinteză a diafragmei inverse, radarul este capabil să capteze obiecte suspecte și să determine tipul acestora.
Pe lângă stația de supraveghere standard și radarul marin, navalul Heron 1 poate transporta și sisteme de informații electronice, de exemplu, sistemele IAI Elta ELK-7071 sau ELK-7065. Ciclul tipic de detectare și identificare a obiectelor de suprafață suspecte începe cu detectarea țintei, după care sunt activate sistemele electronice de recunoaștere pentru a determina direcția și apartenența obiectului prin sistemul automat de identificare, apoi în timpul apropierii ulterioare, stația de recunoaștere a speciilor este utilizat pentru verificarea vizuală.
Platforme HALE
„Punctul culminant al gândirii tehnice în domeniul UAV-urilor marine este drona de recunoaștere MQ-4C Triton a marinei SUA din categoria HALE (zbor de lungă durată la mare altitudine), care este programată să fie gata de serviciu în aprilie 2021 și completă -producerea la scară va începe două luni mai târziu."
Drona MQ-4C Triton dezvoltată de Northrop Grumman are o lungime de 14,5 metri și o anvergură a aripilor de 39,9 metri, o autonomie declarată de 2000 de mile marine și o durată de zbor de până la 24 de ore. Drona a fost dezvoltată pe baza versiunii navale Block 30 RCMN a dronei Forței Aeriene a SUA RQ-4 Global Hawk, ca parte a programului demonstrator de supraveghere maritimă a zonei largi, pentru a oferi flotei monitorizarea continuă a zonelor maritime.
În timp ce designul de bază al MQ-4C este foarte asemănător cu RQ-4B, acesta prezintă în continuare modificări semnificative care vizează optimizarea performanțelor pentru misiunile de suprafață pe termen lung. De exemplu, aeronava va dispune de control activ al centrului de greutate al sistemului de alimentare cu combustibil, un radom de antenă îmbunătățit cu rezistență sporită și aerodinamică îmbunătățită, un sistem de admisie a aerului anti-gheață, precum și o structură de aripă întărită cu protecție împotriva rafalelor de aer, grindină și pasăre, protecție împotriva trăsnetului și un fuselaj întărit pentru a crește sarcina țintă internă … Împreună, aceste îmbunătățiri permit UAV-ului MQ-4C să coboare și să se ridice, dacă este necesar, ceea ce este necesar pentru a verifica navele și alte obiecte pe mare.
Sub fuzelaj, este instalat principalul radar de căutare maritimă AN / ZPY-3 al benzii X cu o rețea de antene cu fază activă, în care scanarea electronică este combinată cu rotația mecanică de 360 ° în azimut. Northrop Grumman spune că durata zborului MQ-4C și raza de acoperire a senzorului ZPY-3 îi permit MQ-4C să supravegheze peste 2,7 milioane de metri pătrați într-un singur zbor. mile. Radarul este completat de stația de senzori Raytheon AN / DAS-3 MTS-B, care oferă imagine zi / noapte și video de înaltă rezoluție cu urmărire automată a țintei, precum și sistemul de recunoaștere electronică AN / ZLQ-1 de la Sierra Nevada Corporation.
În timp ce drona este încă în curs de dezvoltare, guvernul australian s-a angajat să cumpere două platforme MQ-4C pentru Forțele Aeriene ale țării în cadrul proiectului Air 7000 Phase IB. Se așteaptă ca prima aeronavă să intre în Forțele Aeriene la mijlocul anului 2023. Până la sfârșitul anului 2025, achiziționarea a șase platforme, în valoare de 5 miliarde de dolari, este planificată să fie desfășurată la baza forței aeriene Edinburgh din Australia de Sud.
Guvernul SUA a aprobat, de asemenea, vânzarea a patru drone MQ-4C către Germania în aprilie 2018 pentru 2,5 miliarde de dolari. Avioanele sub denumirea locală Pegasus (Sistemul german de supraveghere aeriană persistent) trebuie modificate în conformitate cu cerințele naționale.
Rezervor la bord
Dronele navale sau pe punte au atras atenția militară în ultimii ani. De remarcat sunt complexele bine-cunoscute, de exemplu, avionul de tip ScanEagle dezvoltat de Boeing-lnsitu și elicopterul de tip Fire Scout de la Northrop Grumman, desfășurat de Marina SUA. În același timp, grupul Boeing-lnsitu a livrat și vehiculul cu aripi Integrator către Marine Corps sub denumirea RQ-21A Blackjack.
Odată cu deficitul de spațiu existent pe punțile majorității navelor moderne, interesul pentru LHC cu decolare și aterizare verticale, aparent, crește doar la alte flote. De exemplu, compania elvețiană UMS Skeldar încearcă să-și reproducă succesul recent cu cea mai nouă sa motocicletă V-200B, care a fost achiziționată de flotele canadiană și germană.
Cea mai nouă platformă a companiei, V-200 Block 20, cu o greutate la decolare de 235 kg, are un fuselaj de 4 metri, cel mai probabil realizat din fibră de carbon, titan și aluminiu; este echipat cu o elice cu două pale cu diametrul de 4, 6 metri, un compartiment ventral și un tren de aterizare cu două schiuri care nu se retrage. Drona UMS Skeldar are o viteză maximă de 150 km / h și un plafon de serviciu de 3000 de metri.
Îmbunătățirile aduse motorului și sistemului de gestionare a combustibilului au redus greutatea cu 10 kg comparativ cu modelul anterior V-200B, în timp ce au crescut timpul de zbor la 5,5 ore cu o sarcină țintă de 45 kg sau mai mult prin reducerea timpului petrecut în aer. Alte îmbunătățiri includ o nouă legătură de date, o actualizare a configurației electrice a vehiculului și un sistem cu opt camere pentru detecție vizuală și distanță care poate urmări ținte de până la 20 de mile în fiecare direcție. Poate fi, de asemenea, echipat cu antene cu matrice fazată care permit operatorului să transmită imagini în timp real.
V-200, a declarat un purtător de cuvânt al UMS Skeldar, "include un motor Hirth Engines cu combustibil greu care poate funcționa pe combustibili Jet A-1, JP-5 și JP-8, unul dintre principalele beneficii pentru industria maritimă".
"Configurația motorului în doi timpi oferă, de asemenea, un MTO lung, împreună cu asigurarea suplimentară de aterizare și decolare într-un mediu în care combustibilii convenționali sunt interzise, toate acestea fiind foarte importante pentru operațiunile maritime."
Potrivit acestuia, platforma V-200 necesită mai puțină întreținere materială și tehnică și are o flexibilitate funcțională comparabilă cu alte opțiuni de tip aeronavă și elicopter din aceeași categorie de greutate. „V-200 UAV este compatibil cu standardul STANAG-4586, care precalifică UAC pentru utilizare militară și integrare cu alte sisteme”, a adăugat el. „De asemenea, ne-am gândit bine la integrarea ușoară cu diverse sisteme de gestionare a luptei, inclusiv sistemul de luptă navală Saab 9LV, care oferă capabilități de comandă și control pentru platforme offshore de toate dimensiunile, de la bărci de luptă și nave de patrulare la fregate și portavioane.”
Între timp, compania austriacă Schiebel a dezvoltat un elicopter Camcopter S-100 UHC, care este echipat cu o elice cu două lame cu diametrul de 3,4 metri și are un fuselaj din fibră de carbon simplificat cu dimensiunile 3, 11x1, 24x1, 12 m (lungime, lățime, înălțime, respectiv).
Dispozitivul cu o greutate maximă la decolare de 200 kg poate transporta până la 50 kg de marfă împreună cu 50 kg de combustibil. Motorul rotativ vă permite să zburați cu viteze de până la 102 km / h cu un plafon practic de 5500 km. Cu o greutate utilă de 34 kg, durata zborului este de 6 ore, dar odată cu instalarea unui rezervor de combustibil extern, acesta crește la 10 ore.
Potrivit Schiebel, o sarcină utilă tipică de supraveghere marină include stația optoelectronică L3 a lui Harris Wescam, camera Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch pentru scanarea unor zone mari și detectarea obiectelor mici și un receptor de recunoaștere automată.
"Platforma S-100 este ideală pentru medii offshore datorită logisticii și dimensiunii sale minime", a spus un purtător de cuvânt al companiei. "Dimensiunea sa compactă și greutatea redusă înseamnă că poate fi ușor manevrat, depozitat și întreținut în hangare pentru nave … un hangar tipic fregată poate găzdui până la cinci drone S-100 împreună cu un elicopter mare cu echipaj convențional." Platforma a fost, de asemenea, integrată cu 35 de tipuri diferite de nave, care au zburat peste 50.000 de ore de zbor.
Elicopterul Camcopter S-100 a fost achiziționat în cadrul programului Australian Navy Minor Project 1942, care vizează satisfacerea nevoilor flotei țării pentru un UHC intermediar la bordul navei. În plus, conform unui program separat, va fi selectat un UAV adecvat pentru integrarea cu 12 nave de patrulare de coastă, primele două fiind construite la șantierele navale ale ASC. Apoi, un alt tip de UAV va fi selectat pentru a echipa nouă fregate ale proiectului Hunter, care vor fi construite pentru marina australiană.
Schiebel a anunțat în noiembrie 2015 că a finalizat testarea unui motor cu combustibil greu pentru elicopterul Camcopter S-100. Modificarea sistemului de propulsie S-100 pe baza unui motor comercial cu piston rotativ a dus la o reducere a greutății datorită modernizării sistemului de evacuare, a unei noi unități de control a motorului și a bateriilor noi. Motorul permite S-100 să utilizeze combustibil JP-5, care are un punct de aprindere mai mare decât benzina de aviație.
Compania modernizează platforma S-100 în primul rând cu un ochi pe interacțiunea (interacțiunea) dintre platformele cu echipaj și nelocuite și livrarea pe ultima secțiune. În aprilie 2018, s-a anunțat că colaborează cu Airbus Helicopters într-o demonstrație comună care implică elicopterul echipat H145 și UA-S-100. Potrivit lui Schiebel, la bordul H-145 a fost instalată o stație de control la sol pentru dronă, permițând realizarea interoperabilității de nivel 5 prin transferul controlului complet al dronei către operatorul de la bordul elicopterului, inclusiv lansarea și întoarcerea.
Încărcări țintă noi
Noile încărcări țintă pentru UAV-uri extind gama de sarcini ale UAV-urilor navale și depășesc operațiunile de recunoaștere și observare. De exemplu, L3 Harris dezvoltă SDS (Sonobuoy Dispenser System), care este conceput pentru a reface rapid diferite tipuri de aeronave pentru misiuni antisubmarine.
SDS valorifică experiența creării sistemelor pneumatice SRL (Sonobuoy Rotary Launch) și SSL (Sonobuoy Single Launch) pentru avioanele de patrulare anti-submarine și anti-nave multifuncționale P-8A Poseidon de la Lockheed Martin.
SDS se bazează pe tubul de lansare modular (MLT), pe care compania îl descrie ca „o stație de lansare individuală pentru lansarea unei geamanduri de dimensiunea A dintr-un recipient de lansare LAU-126 / A standard”. Compania a dezvoltat, de asemenea, un kit de lansare în tandem de modernizare care permite containerului LAU-126 / A de dimensiunea A să accepte geamanduri de două dimensiuni F sau G.
MLT este un sistem de încărcare extern cu blocare rotundă pentru baionetă pentru atașarea unei geamanduri cu o greutate de aproximativ 4,5 kg. Este echipat cu un senzor de prezență a geamandurii pentru a asigura captarea și lansarea cu încredere; geamandurile sunt evacuate sub o presiune de încărcare în sistem de la 70 la 105 kg / cm2.
Potrivit lui L3 Harris, sistemul SDS poate consta din orice număr de șine MLT, un declanșator pneumatic cu încărcare la sol și o unitate de comandă electronică cu o interfață universală de tip 1/2 deasupra unei interfețe MIL-STD-1760. Toate aceste componente pot fi integrate într-un container extern dedicat.
Compania vede un interes din ce în ce mai mare în lume pentru UAV-urile pentru patrulele maritime pe termen lung și pe termen lung ca un înlocuitor accesibil pentru avioanele de patrulare scumpe, de exemplu, avioanele P-8A. Cu toate acestea, aceștia notează potențialele limitări ale conceptului SDS, având în vedere că aeronavele antisubmarine, precum R-3 și R-8A, pot transporta 87 și respectiv 126 de geamanduri.
"Este imposibil să încărcați un sistem SDS în zbor, spre deosebire de o aeronavă cu echipaj, așa că în mod ideal vedem multe drone echipate cu SDS care lucrează împreună în grupuri sau turme pentru a crea o soluție acceptabilă dintr-un număr suficient de geamanduri sonare."
Uttra Electronics își dezvoltă, de asemenea, propriul concept de mașină de aruncat SMP (Sonobuoy Mission Pod), pe care o oferă pentru avioanele fără pilot și cu pilot.
Potrivit companiei, SMP poate fi montat pe un punct de suspensie extern MIL-STD-2088, care ar permite remodelarea platformelor existente pentru misiuni antisubmarine. Sistemul SMP poate găzdui între 25 și 63 de geamanduri în dimensiunile G și F pentru a găzdui platforme mici și mari.
Sistemul este proiectat să funcționeze la altitudini de până la 10 km la viteze de zbor de până la 150 de noduri. Poate arunca geamanduri la intervale de 2,5 secunde și este compatibil cu mai multe modele de geamanduri ultra electronice, inclusiv ALFEA (Electro-acustică activă cu frecvență joasă) și HIDAR (High-Instantaneous-Dynamic-Range) și mini-HIDAR.
Deși LHC terestre sunt destul de frecvente în zilele noastre, utilizarea unor astfel de sisteme în sfera maritimă are loc astăzi la o scară mai mică. Cu toate acestea, situația pare să se schimbe treptat, întrucât flotele, gărzile de coastă și alte structuri de securitate maritim înțeleg din ce în ce mai eficiente dronele MALE și HALE pot completa platformele cu echipaj în patrulare maritimă și alte operațiuni sau, dacă este posibil, să fie folosite ca fonduri separate..
Există un interes din ce în ce mai mare pentru capacitățile de patrulare aeriene stabilite pentru navele marine, dar mai există câteva provocări de soluționat. De exemplu, pe navele mai mici nu există suficient spațiu pe punte, utilizarea acestor aeronave împreună cu elicopterele echipate este de obicei limitată la situația „fie - fie”, atunci când procesul de lansare și recuperare trebuie să fie atent temporizat și convenit în porunci ca dronele să rămână în aer nu mai mult decât este necesar în timp ce așteaptă degajarea punții. De asemenea, este dificil să recuperați platformele deteriorate atunci când puntea este ocupată și nu poate fi golită din cauza unei urgențe.
