În procesul de creare a unui submarin nuclear - un transportator de rachete de croazieră pe mare și grupuri de forțe speciale (SSGN), în care au fost transformate primele patru SSBN de clasă Ohio, precum și nave de luptă litorale (LBK, recent, în conformitate cu odată cu modificările clasificării, au devenit fregate) pe ordinea de zi, a apărut întrebarea necesității de a include în aeronavele lor de armament (AC) capabile să ofere prompt sprijin aerian eficient pentru acțiunile lor. În primul rând, a fost vorba despre efectuarea de recunoaștere și observare pe tot parcursul zilei și pe toate timpurile, emiterea desemnării țintei și evaluarea daunelor provocate inamicului, șocul și asigurarea faptului că acțiunile forțelor speciale, inclusiv livrarea de provizii, au fost identificate ca sarcini secundare.
În același timp, volumele mici de spațiu utilizabil disponibile pe LBK relativ mic și caracteristicile activității de luptă a SSGN nu au permis utilizarea nici a aeronavelor cu echipaj, nici a dronelor mari de tip MQ-8 Fire Scout pentru aceste scopuri. Singura opțiune rămasă este utilizarea vehiculelor aeriene fără pilot (UAV), capabile să se lanseze de pe puntea unei nave sau de la suprafața apei (în acest din urmă caz, a fost posibilă retragerea dispozitivului dintr-un submarin, urmată de un început de la apă), precum și să aterizeze pe apă după finalizarea sarcinii.
În acest sens, experții militari americani au propus să ia în considerare posibilitatea de a crea un vehicul aerian fără pilot multifuncțional (UAV multifuncțional sau MPUAV) cu o lansare de suprafață / subacvatică, care ar fi trebuit în primul rând să echipeze SSGN de clasă Ohio. Promisorul UAV a fost numit după una dintre cele mai comune păsări marine - cormoranul, care în transliterare din engleză sună mai mândru - „Cormoran”.
DARPA ÎNCEPE
În 2003, specialiștii de la Agenția de Proiecte de Cercetare Avansată în Apărare (DARPA) au început o etapă „zero” de șase luni a acestui program, în cadrul căreia au realizat un studiu preliminar al posibilității de a crea un UAV capabil să se lanseze independent de pe un subacvatic sau de suprafață transportatorului și stabilirea cerințelor tactice și tehnice pentru acesta.
Liderul proiectului a fost Dr. Thomas Buettner, care a lucrat în divizia de tehnologie tactică a agenției și, de asemenea, a supravegheat programele Friction Drag Reduction și Oblique Flying Wing. Ca parte a acestor programe, trebuia să se dezvolte un model pentru evaluarea valorii rezistenței la frecare în raport cu navele de suprafață ale marinei SUA și dezvoltarea de soluții tehnice pentru reducerea acesteia (acest lucru a făcut posibilă reducerea consumului de combustibil și crește viteza, raza de acțiune și autonomia de navigație a navelor), precum și crearea unui model experimental al unei aeronave de mare viteză de tipul „Aripă zburătoare”, a cărei aripă a aripii s-a schimbat datorită „înclinării” din planurile sale (un plan a fost împins înainte (măturare negativă), iar celălalt - înapoi (măturare pozitivă).
Potrivit reprezentantului oficial al DARPA Zhanna Walker, promisorul UAV a fost destinat să „ofere un sprijin aerian strâns pentru navele de război precum navele de război litorale și SSGN-urile”. În conformitate cu datele cardului de proiect publicate de DARPA, programul a trebuit să rezolve următoarele sarcini:
- dezvoltarea unui concept pentru utilizarea UAV-urilor cu lansare la suprafață și subacvatică;
- studiați comportamentul UAV-urilor la granița apei și aerului;
- să elaboreze în practică noi materiale compozite;
- să asigure rezistența și etanșeitatea structurii UAV necesare atunci când sunt lansate de la adâncimi desemnate sau de la o navă de suprafață;
- să lucreze centrala electrică a UAV, capabil să reziste condițiilor de mediu agresive din zona subacvatică, precum și să demonstreze capacitatea de a porni rapid motorul de propulsie UAV pentru lansarea din apă;
- să elaboreze toate elementele de aplicare practică a UAV-urilor - de la pornirea de la un suport de suprafață și subacvatic până la stropire și evacuare.
Doi ani mai târziu, Pentagonul a aprobat trecerea la prima etapă a programului, Faza 1, în cadrul căreia au fost efectuate finanțări pentru dezvoltarea, construcția și testarea unui prototip UAV, precum și finanțarea pentru lucrările la sistemele individuale de la bord. de către DARPA, iar dezvoltarea directă a dispozitivului a fost încredințată diviziei Skunk Works a companiei. Lockheed Martin . Compania a acoperit, de asemenea, o parte din costurile proiectului.
"UAV-ul multifuncțional va face parte dintr-un singur sistem unic centrat pe rețea, care va extinde semnificativ capacitățile de luptă ale noului SSGN, creat pe baza sistemului Trident", a subliniat comunicatul de presă Lockheed Martin. - Având capacitatea de a lansa sub apă și fiind distins prin secretul mare al acțiunilor, UAV va putea să funcționeze eficient de sub apă, oferind suportul aerian necesar. Combinația dintre sistemul Trident și un UAV multifuncțional va oferi comandantilor teatrului oportunități cu adevărat unice - atât în perioada pre-război, cât și în timpul ostilităților la scară largă."
TRANSFORMATOR AEROS
După ce au studiat diferite moduri de plasare a UAV-urilor la bordul SSGN-urilor din clasa Ohio, specialiștii Skunk Works au decis să folosească „lansatoare naturale” - silozuri de rachete SLBM, care aveau o lungime (înălțime) de 13 m și un diametru de 2,2 m. Cu aripă pliată - o aripă de tip „pescăruș” a fost atașată la fuselaj pe balamale și a fost pliată, așa cum ar fi, „îmbrățișată”. După deschiderea capacului arborelui, UAV-ul s-a deplasat dincolo de contururile exterioare ale corpului transportatorului submarin pe o „șa” specială, după care a deschis aripa (avioanele s-au ridicat în lateral în sus, la un unghi de 120 de grade), s-a eliberat de mânerele și, datorită flotabilității pozitive, pluteau independent la suprafața apei.
La atingerea suprafeței apei, au fost incluse în lucrare două boostere de lansare cu combustibil solid - motoare rachete cu combustibil solid modificate de tip Mk 135 utilizate pe Tomahok SLCM. Motoarele au avut un timp de funcționare de 10-12 s. În acest timp, au ridicat UAV-ul vertical din apă și l-au adus la traiectoria calculată, unde motorul principal a fost pornit, iar motoarele rachete cu combustibil solid au fost aruncate. A fost planificată utilizarea unui motor cu turboreactor by-pass de dimensiuni mici, cu o tracțiune de 13,3 kN, bazat pe motorul Honeywell AS903, ca motor de propulsie.
UAV a fost planificat să fie lansat de la o adâncime de aproximativ 150 de picioare (46 m), ceea ce a necesitat utilizarea materialelor de înaltă rezistență în proiectarea sa. Corpul UAV este realizat din titan, toate golurile din structură și unitățile de andocare au fost sigilate cu atenție cu materiale speciale (etanșanți din silicon și spume sintactice), iar spațiul interior al fuselajului a fost umplut cu un gaz inert sub presiune.
Masa aparatului este de 4082 kg, masa sarcinii utile este de 454 kg, masa combustibilului JP-5 pentru motorul principal este de 1135 kg, lungimea aparatului este de 5,8 m, întinderea aripii „pescărușului” este de 4,8 m, iar deplasarea sa de-a lungul marginii anterioare - 40 de grade. Sarcina utilă a inclus un mini-radar, un sistem optoelectronic, echipamente de comunicații, precum și arme de dimensiuni mici, cum ar fi o bombă Boeing SDB de calibru mic sau un lansator de rachete de dimensiuni mici, cu un sistem de îndrumare autonom LOCAAS (LOw-Cost Autonomous Attack System) a dezvoltat Lockheed Martin. Raza de luptă a Kormoranului este de aproximativ 1100-1300 km, plafonul de serviciu este de 10,7 km, durata zborului este de 3 ore, viteza de croazieră este M = 0,5, iar viteza maximă este M = 0,8.
Pentru a spori secretul acțiunilor imediat după lansarea UAV, submarinul transportator a trebuit să părăsească imediat zona, deplasându-se cât mai departe posibil. După ce vehiculul aerian fără pilot a finalizat sarcina, i-a fost trimisă o comandă de la submarin pentru a se întoarce și coordonatele locului de împrăștiere. La punctul desemnat, sistemul de control de la bord al UAV a oprit motorul, a pliat aripa și a eliberat parașuta, iar după stropire, Cormoranul a lansat un cablu special și a așteptat evacuarea.
„Sarcina de a stropi în siguranță un vehicul de 9.000 de lb la o viteză de aterizare de 230-240 km / h este o sarcină descurajantă”, spunea atunci inginerul de proiect Robert Ruzkowski. - Au existat mai multe modalități de a o rezolva. Una dintre ele a constat într-o scădere accentuată a vitezei și implementarea manevrei cobra pre-stabilite în sistemul de control la bord, iar cealaltă, mai realistă din punct de vedere practic, opțiunea a constat în utilizarea unui sistem de parașută, ca urmare, dispozitivul a stropit mai întâi nasul. În același timp, a fost necesar să se asigure siguranța UAV-ului în sine și a echipamentelor sale în intervalul de suprasarcină de 5-10 g, ceea ce a necesitat utilizarea unei parașute cu o cupolă cu diametrul de 4, 5-5, 5 m”.
UAV-ul ancorat a fost detectat folosind sonar și apoi a fost preluat de un vehicul subacvatic fără pilot controlat de la distanță. Acesta din urmă a fost eliberat din același siloz de rachete în care se afla anterior "drona" și a tras un cablu lung în spatele său, care a fost andocat cu cablul eliberat de UAV, iar cu ajutorul său "drona" a fost pusă pe " șa ", care a fost apoi îndepărtată în silozul de rachete al submarinului.
În cazul utilizării „Kormoran” de pe o navă de suprafață, în special LBK, dispozitivul a fost plasat pe o sub-barcă specială, cu care a fost dus peste bord. După stropirea UAV-ului, toate acțiunile au fost repetate în aceeași ordine ca la pornirea dintr-o poziție scufundată: pornirea motoarelor de pornire, pornirea motorului de propulsie, zborul de-a lungul unei rute date, revenirea și stropirea în jos, după care a fost necesar să ridicați dispozitivul și returnați-l la navă.
LUCRAREA NU VA URMA
Prima etapă de lucru, în cadrul căreia contractantul a trebuit să proiecteze aparatul și o serie de sisteme conexe, precum și să demonstreze posibilitatea integrării acestora într-un singur complex, a fost proiectată timp de 16 luni. La 9 mai 2005, a fost semnat un contract corespunzător în valoare de 4,2 milioane de dolari cu divizia Lockheed Martin Aeronotics, identificat ca principalul contractor pentru program. În plus, numărul interpreților a inclus General Dynamics Electric Boat, Lockheed Martin Perry Technologies și Teledine Turbine Engineering Company, cu care au fost semnate contractele corespunzătoare pentru un total de 2,9 milioane de dolari. Clientul însuși, agenția DARPA, a primit 6,7 milioane de dolari de la bugetul Departamentului Apărării al SUA pentru acest program în anul fiscal 2005 și a solicitat 9,6 milioane dolari suplimentari pentru anul fiscal 2006.
Rezultatul lucrărilor din prima etapă a fost să fie două teste principale: teste subacvatice ale unui model UAV de dimensiuni complete, dar fără zbor, care urma să fie echipat cu principalele sisteme de la bord, precum și teste ale unui Modelul „șa”, pe care dispozitivul urma să fie amplasat în silozul de rachete alimentat cu energie nucleară (model instalat pe fundul mării). De asemenea, a fost necesar să se demonstreze posibilitatea unei aterizări în siguranță a „nasului înainte” al UAV și capacitatea echipamentelor sale de la bord de a rezista la supraîncărcările rezultate. În plus, dezvoltatorul a trebuit să demonstreze evacuarea unei machete UAV aruncate folosind un vehicul subacvatic fără pilot controlat de la distanță și să demonstreze posibilitatea asigurării lansării unui turboreactor cu două circuite prin furnizarea de gaz de înaltă presiune.
Pe baza rezultatelor primei etape, conducerea DARPA și a Pentagonului a trebuit să ia o decizie cu privire la soarta ulterioară a programului, deși deja în 2005, reprezentanții DARPA au anunțat că se așteaptă ca UAV-urile Cormoran să intre în serviciul cu Marina SUA. în 2010 - după finalizarea fazei 3.
Prima etapă de testare a fost finalizată până în septembrie 2006 (au fost efectuate teste demonstrative în zona bazei forțelor submarine ale marinei americane Kitsap-Bangor), după care clientul a trebuit să ia o decizie cu privire la finanțarea construcției unui prototip de zbor cu drepturi depline. Cu toate acestea, în 2008, conducerea DARPA a încetat în cele din urmă să finanțeze proiectul. Motivul oficial este reducerile bugetare și alegerea Scan Eagle a Boeing-ului ca UAV „subacvatic”. Cu toate acestea, în timp ce submarinele cu rachete de croazieră de tip Ohio și grupurile de forțe speciale ale Marinei SUA bazate pe acestea rămân fără UAV-uri cu lansare subacvatică și navele de război litorale, care au devenit fregate, pot folosi numai vehicule aeriene fără pilot mai mari de tipul Fire Scout și mai simple drone mini-clasă.
