Работы над новым поршневым авиадвигателем из М-11ФР. Бпла поршневой двигатель


Особенности проектирования силовой установки для беспилотного летательного аппарата

Библиографическое описание:

Порошкин К. В., Сенюшкин Н. С., Ямалиев Р. Р. Особенности проектирования силовой установки для беспилотного летательного аппарата // Молодой ученый. — 2011. — №3. Т.1. — С. 85-88. — URL https://moluch.ru/archive/26/2856/ (дата обращения: 28.08.2018).

Облик силовой установки зависит от того на каком летательном аппарате она будет эксплуатироваться. Таким образом, задавшись параметрами ЛА можно спроектировать силовую установку, полностью раскрывающую все его возможности.

Основной особенностью беспилотной авиации является отсутствие летного экипажа на борту ЛА. Эта особенность дает несколько важных преимуществ таких как:

- относительное увеличение целевой нагрузки и запасов топлива за счет отсутствия летного экипажа и систем его жизнеобеспечения. Относительная масса систем жизнеобеспечения и летного экипажа может доходить до 15-20%;

- увеличение эксплуатационной перегрузки. На данный момент максимальная эксплуатационная перегрузка составляет 9-10 единиц, что является предельным для человеческого организма. Только тренированные люди в специальных противоперегрузочных костюмах способны переносить достаточно высокие перегрузки в течение длительного времени при этом сохранять способность трезво оценивать обстановку в полете и быстро принимать верные решения.

Однако повышение эксплуатационной перегрузки вносит свои коррективы в силовую установку такого сверхманевренного беспилотного ЛА. Это повлечет возникновение больших значений нагрузок в опорах ротора за счет как самих перегрузок так и больших угловых скоростей вращения ЛА на эволюциях. Выходом их этой ситуации может быть снижение момента инерции ротора и упрочнение его опор. Упрочнение опор в свою очередь будет экстенсивным параметром влекущим за собой увеличение массы силовой установки и в целом всего ЛА.

Снижение момента инерции ротора является интенсивным параметром и наиболее предпочтительно для решения этой задачи.

Следующим преимуществом беспилотных ЛА является привязка размеров ЛА не к летному экипажу, а к массе и габаритам целевой нагрузки. Что дает возможность создавать ЛА взлетной массой в десятки килограммов, которые на данный момент развития вычислительной техники способны эффективно выполнять достаточно широкий спектр задач, в которых применение пилотируемых ЛА было бы крайне не выгодно или вообще невозможно и опасно (например, в зонах химического или радиационного заражения).

Снижение размерности ЛА ведет к снижению размерности силовой установки. Малоразмерные ТРД имеют относительно низкие показатели эффективности по сравнению с ТРД большой размерности, это заключается в следующем [1,2]: снижение характерных размеров ведет к снижению чисел Рейнольдса в проточной части, что способствует к возникновению вихреобразования и утолщению пограничного слоя. Малая размерность приводит к неизбежному повышению точности изготовления деталей двигателя. Это требуется для поддержания достаточно малых радиальных зазоров между корпусом и рабочими лопатками ротора.

Рисунок 1. Зависимость частоты вращения ротора от диаметра компрессора.

А так как для поддержания рабочего процесса двигателя приходится соблюдать кинематическое подобие треугольников скоростей в соответствующих сечениях, то при снижении размеров ротора повышается его частота вращения. На рисунке 1. [4] представлена зависимость частоты вращения ротора от диаметра колеса центробежного компрессора. За максимальный режим обычно принимается периферийная окружная скорость центробежного компрессора равная 400м/с, при этом приведенная скорость на выходе из колеса становится практически раной , переходить на сверхзвуковой режим обычно не целесообразно ввиду быстровозрастающих волновых потерь в диффузоре. Зная периферийную скорость можно для различных диаметров колес компрессоров рассчитать максимальную частоту вращения ротора. Из графика заметно, что со снижением размерности двигателя повышается его частота вращения. Исходя из этого, требуется производить очень точную балансировку ротора двигателя в сборе с величиной остаточного дисбаланса не хуже 50мг*мм.

Малые размеры камеры сгорания не позволяют использовать центробежные топливные форсунки в силу очень малого выходного отверстия, которое может быть легко засорено даже незначительными по величине частицами, попавшими в топливо. В двигателях такой размерности используются форсунки испарительного типа рисунок 2. состоящие из струйной форсунки и испарительного кожуха.

Рисунок 2. Детали испарительной форсунки

Применение такого вида форсунки позволяет упростить систему впрыска и снизить габаритные размеры камеры сгорания т.к. керосин подается в жаровую трубу уже в испаренном виде. У такой системы впрыска есть и свои минусы – это трудность розжига такой камеры сгорания, т.к. для устойчивой работы требуется наличие уже горячих испарительных трубок, при недостаточном прогреве камеры сгорания подающееся топливо в основной коллектор может «охладить» часть испарительных трубок и сносясь потоком догорать на турбине, что в свою очередь повлечет к перегреву турбины и останову запуска. Низкая стабильность на малых режимах возникает из-за низкого перепада давления на струйных форсунках, что может привести к каплеобразованию подающегося топлива и локальным срывам пламени.

Технологическая невозможность выполнять охлаждение рабочих лопаток турбины малорамерного ТРД не позволяет иметь высокие значения температуры газа перед турбиной.

Несмотря на весь этот спектр ограничений в проектировании малоразмерного ТРД и его малую эффективность на данный момент это единственный вид силовой установки способный вывести беспилотный ЛА малой размерности на высокие полетные скорости порядка 500-600 км/ч благодаря достаточно жесткой зависимости развиваемой тяги от скорости полета свойственной турбореактивным двигателям.

Для тихоходных беспилотных ЛА со взлетной массой до 5 килограммов и скоростью полета 40- 90 км/ч целесообразно использовать в качестве силовой установки винто-моторную группу состоящую из бесколлекторного электродвигателя с магнитами из редкоземельных металлов и литий-полимерных аккумуляторов. Несмотря на то, что вес аккумулятора не изменяется во время полета, по сравнению с топливом, электросиловая установка имеет ряд очень значительных положительных моментов.

  • Простота обслуживания, заключающаяся в правильной эксплуатации аккумуляторных батарей.

  • Надежный запуск без дополнительных средств и стабильная работа на переходных режимах, в этом электродвигатели на порядок надежнее двигателей внутреннего сгорания.

  • Легкость в автоматизации управления и контроля основных параметров электросиловой установки, таких как: частота вращения, напряжение питания, ток, контроль запаса заряда аккумулятора.

  • Произво- дитель

    Модель

    Мощность, лс. (об/мин)

    Вес, грамм

    Рекомендованные винты, дюйм.

    Статическая тяга, кгс (зависит от винта) Цена двигателя, $

    Feiao Model

    DLA engine

    Китай

    DLA -32

    3,8 (8200)

    910

    18*10, 19*8, 20*8

    8,8

    260

    DLA-56

    5,6 (7600)

    1290

    22*10, 23*8

    15

    350

    DLA-112

    11.2 (7500)

    2485

    26*12, 27*10

    25,8

    640

    3W Engines

    Германия

    3W-28i

    3,35 (8500)

    1210

    16*10,18,10

    724

    3W-55i US

    5,2 (8500)

    1940

    22*10,24*8

    831

    3W-110 iB2

    8,8 (8500)

    28*10,30*10

    1400

    Отсутствие холостого хода, может значительно сэкономить запасенную в аккумуляторе энергию и быть решающим моментом в выборе силовой установки.

Таблица 1. ДВС для беспилотных летательных аппаратов

С увеличением взлетной массы и потребности в большом времени нахождения в воздухе, применение электросиловой установки становится не выгодным и наиболее подходящим можно рассматривать вариант силовой установки в качестве винто-моторной группы с поршневым двигателем (Табл. 1).

Поршневые двигатели обладают следующими положительными качествами:

- Получение больших мощностей, в случае электросиловой установки это привело бы к непропорциональному увеличению веса аккумуляторной батареи, повышению рабочих параметров (тока и напряжения и как следствие усложнение управляющей высокоточной аппаратуре), к увеличению времени зарядки аккумулятора.

- Уменьшение веса взятого на борт топлива.

- Более низкая надежность поршневых двигателей компенсируется увеличением количества цилиндров в двигателе.

Среди поршневых двигателей представлены 2-х тактные и 4-х тактные. 2-х тактные двигатели имеют более высокую литровую мощность, но проигрывают 4-хтактным в экономичности. Все двигатели оборудованы электронной системой зажигания, которая автоматически выставляет угол опережения зажигания от частоты вращения вала, повышая эффективность горения топливно-воздушной смеси в цилиндре двигателя. Для приготовления топливовоздушной смеси двигатели оборудованы карбюраторами с регулируемой дроссельной заслонкой и мембранным топливным насосом, некоторые двигатели оборудованы инжекторной системой впрыска топлива [3].

Применение винтов фиксированного шага целесообразно до скоростей в 120-150 км/ч, использование поршневых двигателей на больших скоростях требует установки винтов изменяемого шага.

Таким образом, подбор и проектирование силовой установки для беспилотного ЛА основывается на других принципах и подходах нежели проектирование силовой установки пилотируемого ЛА. И применение двигателей используемых для ЛА пилотируемых в беспилотных ЛА не позволяет в полной мере реализовать весь потенциал, который заложен в беспилотном ЛА.

Литература:

1. Теория и расчет авиационных лопаточных машин/ Холщевников К.В.; - М.: Машиностроение, 1970

2. Теория, расчёт и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: Учебник/ В.И. Бакулев, В.А. Голубев, Б.А. Крылов и др.; Под редакцией В.А.Сосунова, В.М. Чепкина – М.: Изд-во МАИ, 2003. – 688 с.: ил.

3. Особенности классификации БПЛА самолетного типа [Текст] / Сенюшкин Н.С. [и др.] // Молодой ученый. — 2010. — №11. Т. 1. — С. 65-68.

4. Home Built model turbines/ Kurt Schreckling; UK, 2005. – 104c.

Основные термины (генерируются автоматически): силовая установка, летный экипаж, электросиловая установка, двигатель, DLA, взлетная масса, частота вращения, винто-моторная группа, малая размерность, целевая нагрузка.

moluch.ru

Работы над новым поршневым авиадвигателем из М-11ФР

Первым советским серийным мотором был разработанный на Государственном авиазаводе №4 (ГАЗ №4 «Мотор») А.Д.Швецовым при участии металлурга Н.В.Окромешко пятицилиндровый звездообразный мотор воздушного охлаждения М-11 мощностью 100 л.с. Он разрабатывался по условиям объявленного в 1923 г. конкурса на создание мотора для учебных самолетов взамен мотора М-2-120 и выиграл этот конкурс.

В 2008 году Истринский экспериментально-механический завод (ИЭМЗ) закупил пять экземпляров мотора М-11ФР. Первоначально развивался проект двигателя под условным обозначением РР5-105-126 ("Российский радиальный, пятицилиндровый", диаметр поршня 105 мм, ход поршня 126 мм). Планируется, что базовый двигатель будет иметь мощность в 210 л.с. Предусматривается также достаточно широкий диапазон мощности семейства двигателя - примерно от 50 до 360 л.с.

Мотор М-11 был выполнен полностью из советских материалов. Так как М-11 был исполнен по очень простой схеме, он был проще и дешевле в производстве, чем М-2, имел большие запасы по мощности, что впоследствии обеспечило значительное форсирование его: в последней модификации М-11ФР (производства 1946-1952 гг.) номинальная мощность была повышена до 140, а максимальная - до 160 л.с.

По своим характеристикам М-11 не уступал лучшим в то время зарубежным моторам этого класса. Конструкция его была достаточно оригинальна, в частности, привод к клапанам осуществлялся не от центральной кулачковой шайбы, как у большинства звездообразных моторов, а от отдельных для каждого цилиндра кулачковых валиков. Это было сделано для упрощения производства, и хотя на первый взгляд казалось "упрощенчеством", в дальнейшем сохранилось на долгие годы производства этого мотора - "долгожителя".

Было применено новое в то время резьбовое соединение литой из алюминиевого сплава головки цилиндра со стальной оребренной, гильзой (даже на моторах таких передовых фирм, как Райт, Бристоль, Сименс, навертные головки были внедрены несколько позже).

Молодые инженеры Швецов А.Д. и Окромешко Н.В. в 1925 году создают и внедряют в серийное производство первый отечественный авиационный мотор М-11 мощностью 110 л.с. Аркадий Дмитриевич Швецов, в дальнейшем прославленный авиаконструктор, автор 17 удивительных двигателей, в анкете в 1950 году укажет в графе "имеет ли изобретения, научные труды" только этот мотор — звездообразный, пятицилиндровый, поршневой двигатель воздушного охлаждения, предназначенный для учебной и тренировочной авиации.

С 1927 г. серийное производство М-11 было передано на ГАЗ №9 в г.Запорожье, где в июле 1930 г. был организован опытно-конструкторский отдел под руководством А.С.Назарова, который проделал большую работу по усовершенствованию мотора: был переделан полностью кривошипно-шатунный механизм на подшипники скольжения, проведены изменения по цилиндро-поршневой группе, значительно усовершенствована технология производства и сборки мотора и др.

Ресурс мотора непрерывно увеличивался: в 1932 г. он достиг 200 ч на модификации М-11В и к 1936 г - 400 ч на модификации М-11Д. Руководство конструкторскими работами последовательно осуществляли А. С.Назаров, С.Д.Колосов, М.А.Коссов, Е.В.Урмин, А.И.Ивченко и С.С.Самсонов. В серии М-11 был до 1952 г.,а в эксплуатации и того больше-приказ о его полном списании с эксплуатации в клубах и школах ДОСААФ был датирован 1959 г. На базе М-11 было сделано множество его модификаций и новых моторов.

Мотор М-11 устанавливали на самолеты У-2 (По-2), УТ-1, УТ-2, Як-6, Як-12 и др. По данным А.С.Яковлева, с моторами М-11 было выпущено более 50 тыс. самолетов, то есть число выпущенных моторов превысило 100 тысяч.

В 1946 году были проведены работы по форсированию мотора. По сравнению с предыдущими моторами он имел существенные конструктивные изменения, главными из которых были:увеличение степени сжатия, в связи с чем были значительно изменены картер, цилиндры и поршневая группа;носок коленчатого вала переделан под применение ВИШ;предусмотрена установка приводов агрегатов-компрессора для зарядки воздушных баллонов, вакуум-насоса, генератора, регулятора числа оборотов винта и некоторых других;установлен беспоплавковый карбюратор.

В начале 1930-х годов было разработано целое семейство двигателей на его основе, однако эти двигатели серийно не выпускались:М-50 — трехцилиндровыйМ-51 — пятицилиндровый, модернизированный М-11М-48 — семицилиндровыйМ-49 — десятицилиндровый

Мотор М-11ФР находился в серийном производстве с 1948 г. одновременно с моторами М-11К и М-11Л, и лишь в 1951-1952 гг. производство их было прекращено.

Условное обозначение двигателяМ-11М-11ГМ-11ДМ-11ЕМ-11ЛМ-11ФРРР5-105-126
Рабочий объем, л8.68.6    5,45
Степень сжатия5.05.05.05.05.05.5 
Масса мотора, кг165160165180165180???
Взлетный режим       
Мощность, л.с.110110125180125160???
Частота вращения, об/мин165016501760195017601900?
Номинальный режим       
Мощность, л.с.100100115150115140210
Номинальные удельные параметры       
Удельная масса, кг/л.с.1.651.601.431.231.431.29 
Литровая мощность, л.с./л.11.6311.6313.3717.4513.3716.27 
Удельный расход топлива макс., г/л.с.час     250220

6 октября 2008. АвиаПорт - ООО "Истринский экспериментально-механический завод" (Московская область) расширяет свою деятельность: кроме создания легкой авиационной техники и беспилотных летательных аппаратов, предприятие планирует в ближайшие годы приступить к производству авиационных двигателей для легкого авиастроения. Предприятие приобрело пять экземпляров известного много десятков лет авиационного поршневого двигателя М-11ФР мощностью 160 л.с. Эти двигатели ранее устанавливались на самолетах типа Як-18 первых выпусков. По результатам испытаний восстановленных двигателей планируется снять чертежи и провести перепроектирование двигателя М11ФР под современные материалы с использованием самых новейших технологий, при этом взлетную мощность двигателя планируется поднять до 180 л.с. Многие автомобильные, авиамоторные заводы готовы работать по договорам по кардинально усовершенствованному М11ФР.

15 декабря 2008. "Истринский экспериментально-механический завод" (ИЭМЗ) планирует начать испытания нового авиационного поршневого двигателя мощностью 180 л.с. в 2010 г. На данный момент на предприятии собрано несколько М-11ФР, они были отреставрированы и испытаны на наземном стенде. Практически от старого двигателя останется только схема и общие компоновочные решения, а конструкция будет существенно изменена. Уже проведена отработка конструкции некоторых узлов и деталей нового двигателя.

9 июня 2009. ИЭМЗ создает семейство авиационных поршневых двигателей большого диапазона мощности для применения на летательных аппаратах авиации общего назначения и беспилотных летательных аппаратах (БЛА), сообщил "АвиаПорту" директор предприятия. Планируется создание семейства авиадвигателей мощностью от 20 л.с. до 315 л.с. Планируется первоначально создавать двигатели меньшей мощности, в том числе и для применения на беспилотных летательных аппаратах разработки ИЭМЗ, а впоследствии перейти к созданию более мощных авиадвигателей. Базовым станет двигатель мощностью 125 л.с. Он носит пока условное обозначение РР5-105-126 - российский радиальный, пятицилиндровый, диаметр поршня 105 мм, ход поршня 126 мм.

13 октября 2009. Опытный образец двигателя РР5-105-126 в середине следующего года планируется испытать в воздухе. ИЭМЗ ведет сборку первого двигателя РР5-105-126, созданного на базе мотора М-11ФР. В создаваемом двигателе от М-11ФР останется только одна идея - двигатель создается с использованием современных материалов и технологий. Опытный образец двигателя весной 2010 г. планируется поставить на стендовые испытания. Базовым станет двигатель мощностью 126 л.с., и первоначально в семействе мощность будет уменьшаться, а впоследствии - увеличиваться. Сроки создания авиадвигателя могут быть скорректированы только значительной и все возрастающей загруженностью ИЭМЗ работой по беспилотной технике.

18 декабря 2009. ИЭМЗ начал отработку на наземном стенде прототипа нового поршневого авиадвигателя. Это не демонстрационный образец, а именно прототип. Причем создается не просто двигатель, а винтомоторная группа, неотъемлемой частью которой является воздушный винт, обтекатель, капот и мотор.

28 июня 2010. ИЭМЗ начнет сборку первого опытного экземпляра нового авиационного поршневого авиадвигателя для авиации общего назначения (АОН) в конце 2010 - начале 2011 гг. В нем установлена часть новых узлов и агрегатов, а часть - от старого двигателя, взятого для отработки новых агрегатов.

20 января 2011. ИЭМЗ начал изготовление первого экземпляра нового авиационного поршневого авиационного двигателя-демонстратора для авиации общего назначения. 2010 г. предприятие успешно отработало прототип нового авиадвигателя.

31 марта 2011. ИЭМЗ в 2011 г. планирует начать стендовые испытания нового поршневого авиационного двигателя мощностью более 100 л.с. Демонстратор двигателя уже прошел основную часть стендовых испытаний. Строится опытный образец двигателя - освоена штамповка поршней, осваивается литье по выплавляемым моделям. К середине года можно будет приступать к сборке первого опытного двигателя. Летные испытания двигателя в 2012 г. можно будет провести на одном из двух легких самолетов, принадлежащих ИЭМЗ - самолетах "Овод" или "Ежик".

30.06.2011. Многие разработчики летательных аппаратов легкого класса уже оценили достоинства создаваемого ИЭМЗ нового двигателя и закладывают его в свои перспективные разработки. Это касается как беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), так и легких самолетов. ООО ИЭМЗ создавалось как специализированное предприятие по выпуску легкой авиационной техники (взлетной массой до 1500 кг). Для этих целей были построены производственные площади (3000 кв. м.), куплено и изготовлено технологическое оборудование. Значительная часть специализированного оборудования спроектирована и изготовлена собственными силами. ИЭМЗ отличается многоплановостью работ: разрабатывает и строит комплексы беспилотной воздушной разведки и наблюдения с БПЛА серии "Истра", разрабатывает и изготавливает системы автоматического управления БПЛА, разрабатывает перспективный авиационный двигатель для легких летательных аппаратов и БПЛА. Первоначально создавался демонстратор технологий, сейчас собирается первый опытный экземпляр. Ожидается, что будет построена опытная партия. Заводские и другие летные испытания будут проводиться с лета 2012 г. Самолеты для проведения летных испытаний на предприятии уже есть - это самолеты "Овод" и "Ежик", разработанные и построенные на ИЭМЗ. Базовый двигатель будет иметь мощность 210 л.с. Предусматривается достаточно широкий диапазон мощности семейства двигателей - от 50 л.с. до 360 л.с., но в связи с большим интересом со стороны разработчиков беспилотных аппаратов, ИЭМЗ активизирует работы по двигателю мощностью 126 л.с. Новый двигатель будет иметь удельный расход топлива 220 гр.л.с/час.Разработанный на ИЭМЗ комплекс беспилотной воздушной разведки и наблюдения с БПЛА "Истра-10" находится в серийном производстве. Система автоматического управления (САУ) аппарата собственной разработки и изготовления, но есть и несколько вариантов установки САУ других разработчиков. На БПЛА "Истра-10" стоит САУ компании "ТехНол". Эта же система стоит на БЛП НПК "Иркут", на А175 "Акула" разработки фирмы "Аэророботикс".Работы по БПЛА "Истра-13" продолжаются.Проект БПЛА "Истра-14" является перспективной разработкой "большого" аппарата. Комплекс с БПЛА "Истра-14" является платформой для широкого набора датчиков с общей массой полезной нагрузки до 500 кг. Особенностью комплекса является возможность выполнять транспортные операции - осуществлять сброс груза массой до 300 кг на парашюте. Дальность в режиме связи до 100 км, в автономном режиме - до 2000 км.

11 марта 2012. Стендовые испытания поршневого авиационного двигателя РИТМ мощностью 210 л.с. планируется завершить в 2012 году. Кроме постройки двигателя, его разработчик уже готовит и легкий самолет для установки на нем авиадвигателя РИТМ и проведения летных испытаний.

26 декабря 2012. АвиаПорт - ООО "Истринский экспериментально-механический завод" (ИЭМЗ), несмотря на некоторые задержки с созданием нового поршневого авиадвигателя, не пересмотрело сроки его создания и летных испытаний. На предприятии осуществляется подготовка производства, сборка первого экземпляра авиадвигателя и производится подготовка к стендовым испытаниям. На стендовые испытания (с наработкой определенного гарантированного ресурса для первого полета) авиадвигатель будет установлен ближе к марту 2013 года. Также остались в силе и сроки проведения летных испытаний - лето 2013 года.

Источник:vpk.name/library/m-11fr.htmlairwar.ru/enc/engines/m11.htmlengine.aviaport.ru/issues/58/page30.htmlДополнительно, для сравнения:http://en.wikipedia.org/wiki/Lycoming_Engines - IO-390-A3A6Certified version: four-cylinder, fuel-injected, horizontally opposed, air-cooled direct drive, 390 cubic inches (6.39 litres), 210 hp (157 kW) at 2700 rpm. Весит 140 кг. This model includes provisions for a single-action controllable pitch propeller. This model is similar to the A1A6 but has its propeller flange bushings reindexed. Certified 27 August 2009

М-11Л, ниже новый дизель V6 Рэд Айркрафт A05, 3,55 л, 280 л.с.

alternathistory.com

Глаза с поршневым двигателем | Журнал Digital World

Информационная безопасность – один из краеугольных камней, лежащих в основании государства Израиль. Причем относиться к ней очень серьезно начали еще до возникновения термина ИБ в традиционном для XXI века понимании. При длине страны в 470 км и ширине 135 км (в самом, что ни на есть, широком месте!), а также с учетом не самых дружелюбных соседей, сокрытие данных о своих возможностях и максимальное понимание происходящего в радиусе сотен километров от границ стало постоянной заботой с момента появления Израиля на карте.

Я уже не раз писал об израильских подходах к информационной безопасности с использованием цифровых технологий, но в этом материале мы можем посмотреть на нее под совсем иным углом.

Тема беспилотных летательных аппаратов стала мелькать в СМИ буквально в последнее десятилетие. Однако на вооружении ряда армий беспилотники появились гораздо раньше. В Израиле они встали на дежурство еще в 1969 году, и с тех пор постоянно находятся в воздухе, подвергаясь на земле непрерывным улучшениям. Больше того, производство БПЛА стало одной из важных статей израильского экспорта. Летающие разведчики поставляются во многие страны мира, в том числе и в Россию. С учетом цены одного беспилотника в районе 5-10 млн. долларов, в зависимости от модели, суммы контрактов бывают весьма внушительными.

Здесь стоит оговориться, что беспилотники делятся на две группы, созерцателей и воителей. Израиль с удовольствием делится деталями только о первой из них, тогда как вторая защищена государственной тайной. На базе ВВС Пальмахим, расположенной недалеко от города Ришон-ле-Цион, оператор БПЛА рассказал о моделях, обученных лишь собирать информацию. Впрочем, и эти рассказы довольно познавательны.

Маленький помощник армии

О необходимости применения беспилотных аппаратов в Израиле начали задумываться в конце шестидесятых годов, и уже в 1969-м в армии появился соответствующий дивизион. Первые беспилотники фактически представляли собой модели с радиоуправлением, снабженные обычной фотокамерой. Самолетик взлетал, пересекал границу, камера делала снимки по таймеру, потом самолет возвращался на базу, и техники шли проявлять пленку. В моменты обострения ситуации на границе такая работа велась круглосуточно, а в редкие дни относительного спокойствия беспилотники могли взлететь только несколько раз в день. Летали самолетики низко, сбивались на раз, но их запас постоянно пополнялся. Фактически, такой метод разведки ничем не отличался от традиционной аэрофотосъемки, но с одной важной оговоркой: гибель аппарата сопровождалась только финансовыми потерями. Люди, самый ценный ресурс маленького государства, не страдали.

Модели первых американских БПЛА

Соседи, впрочем, тоже не дремали. Зная, что Израиль очень доверяет данным своих беспилотников, египтяне в начале семидесятых (и не без поддержки советских специалистов) ввели постоянную ротацию расположения приграничных воинских соединений и ракетных установок. В результате, пока дрон возвращался на базу и проявлялись пленки, информация успевала безнадежно устареть. Это стало очень неприятным «сюрпризом» во время войны Судного дня в 1973 году, после которой было принято решение о необходимости организации прямых видеотрансляций с беспилотников.

Сейчас эта задача кажется простейшей, но в начале семидесятых, когда телевизионное и передающее оборудование занимало целые контейнеры, инженерам пришлось всерьез задуматься. Некоторое время Израиль закупал американские машины, однако в США – по понятным причинам – никогда не было проблемы отслеживания перемещений вражеских войск вблизи своей границы. Поэтому разработанные в Штатах беспилотники в первую очередь предназначались для провоцирования ответной реакции ракетных систем потенциального противника для выявления и подавления последних. Плюс американские дроны не умели возвращаться на базу. После запуска с самолета или корабля они могли лишь упасть где-то в укромном месте и подождать, пока за ними придут. Особым достижением одного из закупавшихся аппаратов, Teledyne Ryan Firebee, считалась способность немного поплавать в море перед тем, как затонуть. Очевидно, что массовое использование такого рода БПЛА было не очень оправданным в конкретных условиях и крайне затратным.

Мой собеседник с беспилотником IAI Scout. К сожалению, по правилам армии участникам военных операций запрещено показывать лицо

В 1979 году на вооружение поступил беспилотник собственной разработки – IAI Scout. Модель оказалась настолько удачной, что она пробыла на вооружении Армии обороны Израиля до 2005 года, а в некоторых армиях мира Scout используется по сей день. Если смотреть на «Скаут», как на обычный самолет, он даже на момент появления вызывал лишь снисходительную усмешку. Вес без топлива 96 кг, поршневой двигатель, крейсерская скорость 102 км/ч. Но зато БПЛА мог находиться в воздухе непрерывно до 7 часов, и, что самое главное, нес на борту телевизионную камеру Tamam с телефото-объективом, изображение с которой передавалось на землю в режиме реального времени. Миниатюрные размеры и способность летать на высоте более 4 км делали IAI Scout практически неуязвимым с земли, да и истребителям противников было попасть в него совсем непросто.

Сначала передаваемая на землю картинка была черно-белой, но со временем камера была заменена на цветную, а также ее научили работать даже в полной темноте. До поры таких улучшений было достаточно. Но после 1973 года желающих вести против Израиля крупномасштабную войну резко поубавилось. На смену этой угрозе пришел терроризм – непрерывная череда мелких ударов со всех сторон. И перед беспилотными аппаратами встала задача отслеживать передвижения не армий, а отдельных транспортных средств и людей. Также стало маловато одной лишь передачи видеосигнала: потребовалась дополнительная информация, вроде координат GPS отслеживаемого объекта. В этот момент обнаружилось еще одно преимущество беспилотных аппаратов: управляющая ими команда может сменяться чаще, чем БПЛА возвращается на землю для дозаправки. Если человек смотрит в одну точку непрерывно даже 5 часов подряд, его бдительность неизбежно снижается. В случае с беспилотником за один рейс его может контролировать несколько разных команд, каждая из которых свежа и находится в полной безопасности.

Небесный следопыт

Очевидно, что модернизировать до бесконечности престарелый IAI Scout нельзя, и на смену ему в 1992 году пришел IAI Searcher. А еще через 6 лет появился Searcher 2, отличающийся бОльшим размахом крыльев (8.55 м против 7.22), увеличенным временем непрерывного полета (15-17 часов вместо 12-14) и существенно подросшим потолком (7 километров вместо 4.5 км). Но самым главным отличием стала модульная конструкция беспилотника, позволяющая переоборудовать его, исходя из актуальных задач. Кроме собственно видеосъемки эта модель может координировать действия наземных частей, а также вести глубокую разведку при помощи усиленного радарного модуля.

IAI Searcher первого поколения

Если вы знакомы с вооружением ВВС России, то, возможно, слышали об отечественных беспилотных аппаратах «Форпост». Это лицензионная копия модернизированного IAI Searcher 2. Можно, конечно, поморщиться, что лицензия приобретена не на самую новую модель, однако в авиации век техники несколько длиннее, чем в IT, и потому аппарат 1998 года вполне актуален. Особенно с учетом его модульной конструкции. По данным из открытых источников, сумма контракта с Израилем, подписанного в 2010-м году, составила 300 миллионов долларов США.

IAI Searcher 2 в израильской армии

Он же на службе российской армии под названием «Форпост»

Парк израильских беспилотных аппаратов постоянно модернизируется и расширяется. Так, еще до выхода Searcher 2 начали разрабатывать огромный IAI Heron с размахом крыльев 16.6 метров. Он совершил первый полет в 1994 году, но на вооружение был принят в 2005-м. Полностью заправленных баков с топливом хватает на 46 часов полета. Практический потолок 9 км. Уже в 2012-м году Heron стал самым экспортируемым БПЛА израильского производства, причем цена одного экземпляра составляет в среднем 10 миллионов долларов США. Его наследник Heron TP (также известный, как Eitan) имеет размах крыльев 26 метров, что уже сравнимо с гражданским «Боинг-737». Время автономного полета от одной заправки составляет 36 часов.

IAI Heron

Немаловажно, что все компоненты летательных аппаратов изготовлены в Израиле. Это полезно не только в плане создания рабочих мест в стране. Зависимость от поставок иностранных комплектующих, даже если поставщик обещает быть верным другом – штука опасная. История знает примеры, когда применение тех или иных вооружений оказывалось не по нраву стране-производителю, и она прекращала обеспечение как готовыми продуктами, так и элементной базой для них. Израильские беспилотники делаются только своими силами. И, по некоторым данным, внутри страны налажено производство многих деталей для американских самолетов, состоящих на вооружении ВВС Израиля. Просто на всякий случай. От греха.

Разработка программного обеспечения также ведется своими силами. По большей части непосредственным производителем беспилотника, но многое потом «допиливается» уже в армии, силами солдат-срочников и контрактников.

Разумеется, сам по себе самолет – это только вершина айсберга. У современных дронов есть наземные станции управления, и они тоже продаются за немалые деньги (в России такая станция развернута на Камчатке). Полученные данные надо хранить и анализировать, и для этого разрабатываются соответствующие решения (забавный факт: данные с большинства беспилотных аппаратов записываются на… DVD, как на одном из самых дешевых и надежных носителей).

Война и мир

Беспилотные аппараты были полезны в классических войнах, с большими воинскими соединениями и выраженной линией фронта. Но в современных условиях, когда конфликты все чаще разворачиваются в густонаселенной местности, переполненной (относительно) мирными жителями, БПЛА становится настоящим инструментом информационной безопасности. Ведь он не только следит за враждебной стороной, но и помогает армии наносить точные удары, не причиняя вреда женщинам, старикам и детям. Именно промахи, приводящие к большим жертвам среди мирного населения, становятся поводом для международного давления. И многие, с позволения сказать, боевики искусственно создают ситуации, когда такие жертвы почти неизбежны. Беспилотник в данном случае не панацея, но эффективный инструмент для предотвращения бессмысленных смертей. И руководство страны может продолжать решать военные задачи, исходя из интересов своих граждан.

А еще наступает день, когда бывшие солдаты выходят на гражданку, и создают свои компании, используя армейский опыт. С учетом моды на разного рода игрушечные и не очень дроны, нетрудно представить – какие возможности открываются для израильтян. Ведь кроме развлекательных целей всерьез рассматривается, к примеру, замена беспилотными аппаратами современных подъемных кранов на стройках. Из дронов уже начали получаться неплохие курьеры, и этому очень порадуются все, кто сегодня вынужден мириться с особенностями поведения посыльных из плоти и крови. Как говорил герой романа «Дверь в лето» Роберта Хайнлайна, «За что я люблю военные разработки – они не патентуются». Здорово, что технологии, придуманные не от хорошей жизни, потихоньку делают ее лучше.

www.dgl.ru

Глаза с поршневым двигателем | Сайт Сергея Вильянова

Информационная безопасность – один из краеугольных камней, лежащих в основании государства Израиль. Причем относиться к ней очень серьезно начали еще до возникновения термина ИБ в традиционном для XXI века понимании. При длине страны в 470 км и ширине 135 км (в самом, что ни на есть, широком месте!), а также с учетом не самых дружелюбных соседей, сокрытие данных о своих возможностях и максимальное понимание происходящего в радиусе сотен километров от границ стало постоянной заботой с момента появления Израиля на карте.

Я уже не раз писал об израильских подходах к информационной безопасности с использованием цифровых технологий, но в этом материале мы можем посмотреть на нее под совсем иным углом.

Тема беспилотных летательных аппаратов стала мелькать в СМИ буквально в последнее десятилетие. Однако на вооружении ряда армий беспилотники появились гораздо раньше. В Израиле они встали на дежурство еще в 1969 году, и с тех пор постоянно находятся в воздухе, подвергаясь на земле непрерывным улучшениям. Больше того, производство БПЛА стало одной из важных статей израильского экспорта. Летающие разведчики поставляются во многие страны мира, в том числе и в Россию. С учетом цены одного беспилотника в районе 5-10 млн. долларов, в зависимости от модели, суммы контрактов бывают весьма внушительными.

Здесь стоит оговориться, что беспилотники делятся на две группы, созерцателей и воителей. Израиль с удовольствием делится деталями только о первой из них, тогда как вторая защищена государственной тайной. На базе ВВС Пальмахим, расположенной недалеко от города Ришон-ле-Цион, оператор БПЛА рассказал о моделях, обученных лишь собирать информацию. Впрочем, и эти рассказы довольно познавательны.

Маленький помощник армии

О необходимости применения беспилотных аппаратов в Израиле начали задумываться в конце шестидесятых годов, и уже в 1969-м в армии появился соответствующий дивизион. Первые беспилотники фактически представляли собой модели с радиоуправлением, снабженные обычной фотокамерой. Самолетик взлетал, пересекал границу, камера делала снимки по таймеру, потом самолет возвращался на базу, и техники шли проявлять пленку. В моменты обострения ситуации на границе такая работа велась круглосуточно, а в редкие дни относительного спокойствия беспилотники могли взлететь только несколько раз в день. Летали самолетики низко, сбивались на раз, но их запас постоянно пополнялся. Фактически, такой метод разведки ничем не отличался от традиционной аэрофотосъемки, но с одной важной оговоркой: гибель аппарата сопровождалась только финансовыми потерями. Люди, самый ценный ресурс маленького государства, не страдали.

Модели первых американских БПЛА

Модели первых американских БПЛА

Соседи, впрочем, тоже не дремали. Зная, что Израиль очень доверяет данным своих беспилотников, египтяне в начале семидесятых (и не без поддержки советских специалистов) ввели постоянную ротацию расположения приграничных воинских соединений и ракетных установок. В результате, пока дрон возвращался на базу и проявлялись пленки, информация успевала безнадежно устареть. Это стало очень неприятным «сюрпризом» во время войны Судного дня в 1973 году, после которой было принято решение о необходимости организации прямых видеотрансляций с беспилотников.

Сейчас эта задача кажется простейшей, но в начале семидесятых, когда телевизионное и передающее оборудование занимало целые контейнеры, инженерам пришлось всерьез задуматься. Некоторое время Израиль закупал американские машины, однако в США – по понятным причинам – никогда не было проблемы отслеживания перемещений вражеских войск вблизи своей границы. Поэтому разработанные в Штатах беспилотники в первую очередь предназначались для провоцирования ответной реакции ракетных систем потенциального противника для выявления и подавления последних. Плюс американские дроны не умели возвращаться на базу. После запуска с самолета или корабля они могли лишь упасть где-то в укромном месте и подождать, пока за ними придут. Особым достижением одного из закупавшихся аппаратов, Teledyne Ryan Firebee, считалась способность немного поплавать в море перед тем, как затонуть. Очевидно, что массовое использование такого рода БПЛА было не очень оправданным в конкретных условиях и крайне затратным.

Мой собеседник с беспилотником IAI Scout. К сожалению, по правилам армии участникам военных операций запрещено показывать лицо

Мой собеседник с беспилотником IAI Scout. К сожалению, по правилам армии участникам военных операций запрещено показывать лицо

В 1979 году на вооружение поступил беспилотник собственной разработки – IAI Scout. Модель оказалась настолько удачной, что она пробыла на вооружении Армии обороны Израиля до 2005 года, а в некоторых армиях мира Scout используется по сей день. Если смотреть на «Скаут», как на обычный самолет, он даже на момент появления вызывал лишь снисходительную усмешку. Вес без топлива 96 кг, поршневой двигатель, крейсерская скорость 102 км/ч. Но зато БПЛА мог находиться в воздухе непрерывно до 7 часов, и, что самое главное, нес на борту телевизионную камеру Tamam с телефото-объективом, изображение с которой передавалось на землю в режиме реального времени. Миниатюрные размеры и способность летать на высоте более 4 км делали IAI Scout практически неуязвимым с земли, да и истребителям противников было попасть в него совсем непросто.

Сначала передаваемая на землю картинка была черно-белой, но со временем камера была заменена на цветную, а также ее научили работать даже в полной темноте. До поры таких улучшений было достаточно. Но после 1973 года желающих вести против Израиля крупномасштабную войну резко поубавилось. На смену этой угрозе пришел терроризм – непрерывная череда мелких ударов со всех сторон. И перед беспилотными аппаратами встала задача отслеживать передвижения не армий, а отдельных транспортных средств и людей. Также стало маловато одной лишь передачи видеосигнала: потребовалась дополнительная информация, вроде координат GPS отслеживаемого объекта. В этот момент обнаружилось еще одно преимущество беспилотных аппаратов: управляющая ими команда может сменяться чаще, чем БПЛА возвращается на землю для дозаправки. Если человек смотрит в одну точку непрерывно даже 5 часов подряд, его бдительность неизбежно снижается. В случае с беспилотником за один рейс его может контролировать несколько разных команд, каждая из которых свежа и находится в полной безопасности.

Небесный следопыт

Очевидно, что модернизировать до бесконечности престарелый IAI Scout нельзя, и на смену ему в 1992 году пришел IAI Searcher. А еще через 6 лет появился Searcher 2, отличающийся бОльшим размахом крыльев (8.55 м против 7.22), увеличенным временем непрерывного полета (15-17 часов вместо 12-14) и существенно подросшим потолком (7 километров вместо 4.5 км). Но самым главным отличием стала модульная конструкция беспилотника, позволяющая переоборудовать его, исходя из актуальных задач. Кроме собственно видеосъемки эта модель может координировать действия наземных частей, а также вести глубокую разведку при помощи усиленного радарного модуля.

IAI Searcher первого поколения

IAI Searcher первого поколения

Если вы знакомы с вооружением ВВС России, то, возможно, слышали об отечественных беспилотных аппаратах «Форпост». Это лицензионная копия модернизированного IAI Searcher 2. Можно, конечно, поморщиться, что лицензия приобретена не на самую новую модель, однако в авиации век техники несколько длиннее, чем в IT, и потому аппарат 1998 года вполне актуален. Особенно с учетом его модульной конструкции. По данным из открытых источников, сумма контракта с Израилем, подписанного в 2010-м году, составила 300 миллионов долларов США.

IAI Searcher 2 в израильской армии

IAI Searcher 2 в израильской армии

 

IAI Searcher 2 в израильской армии

IAI Searcher 2 российской сборки называется «Форпост»

Парк израильских беспилотных аппаратов постоянно модернизируется и расширяется. Так, еще до выхода Searcher 2 начали разрабатывать огромный IAI Heron с размахом крыльев 16.6 метров. Он совершил первый полет в 1994 году, но на вооружение был принят в 2005-м. Полностью заправленных баков с топливом хватает на 46 часов полета. Практический потолок 9 км. Уже в 2012-м году Heron стал самым экспортируемым БПЛА израильского производства, причем цена одного экземпляра составляет в среднем 10 миллионов долларов США. Его наследник Heron TP (также известный, как Eitan) имеет размах крыльев 26 метров, что уже сравнимо с гражданским «Боинг-737». Время автономного полета от одной заправки составляет 36 часов.

IAI Heron

IAI Heron

Немаловажно, что все компоненты летательных аппаратов изготовлены в Израиле. Это полезно не только в плане создания рабочих мест в стране. Зависимость от поставок иностранных комплектующих, даже если поставщик обещает быть верным другом – штука опасная. История знает примеры, когда применение тех или иных вооружений оказывалось не по нраву стране-производителю, и она прекращала обеспечение как готовыми продуктами, так и элементной базой для них. Израильские беспилотники делаются только своими силами. И, по некоторым данным, внутри страны налажено производство многих деталей для американских самолетов, состоящих на вооружении ВВС Израиля. Просто на всякий случай. От греха.

Разработка программного обеспечения также ведется своими силами. По большей части непосредственным производителем беспилотника, но многое потом «допиливается» уже в армии, силами солдат-срочников и контрактников.

Разумеется, сам по себе самолет – это только вершина айсберга. У современных дронов есть наземные станции управления, и они тоже продаются за немалые деньги (в России такая станция развернута на Камчатке). Полученные данные надо хранить и анализировать, и для этого разрабатываются соответствующие решения (забавный факт: данные с большинства беспилотных аппаратов записываются на… DVD, как на одном из самых дешевых и надежных носителей).

Война и мир

Беспилотные аппараты были полезны в классических войнах, с большими воинскими соединениями и выраженной линией фронта. Но в современных условиях, когда конфликты все чаще разворачиваются в густонаселенной местности, переполненной (относительно) мирными жителями, БПЛА становится настоящим инструментом информационной безопасности. Ведь он не только следит за враждебной стороной, но и помогает армии наносить точные удары, не причиняя вреда женщинам, старикам и детям. Именно промахи, приводящие к большим жертвам среди мирного населения, становятся поводом для международного давления. И многие, с позволения сказать, боевики искусственно создают ситуации, когда такие жертвы почти неизбежны. Беспилотник в данном случае не панацея, но эффективный инструмент для предотвращения бессмысленных смертей. И руководство страны может продолжать решать военные задачи, исходя из интересов своих граждан.

А еще наступает день, когда бывшие солдаты выходят на гражданку, и создают свои компании, используя армейский опыт. С учетом моды на разного рода игрушечные и не очень дроны, нетрудно представить – какие возможности открываются для израильтян. Ведь кроме развлекательных целей всерьез рассматривается, к примеру, замена беспилотными аппаратами современных подъемных кранов на стройках. Из дронов уже начали получаться неплохие курьеры, и этому очень порадуются все, кто сегодня вынужден мириться с особенностями поведения посыльных из плоти и крови. Как говорил герой романа «Дверь в лето» Роберта Хайнлайна, «За что я люблю военные разработки – они не патентуются». Здорово, что технологии, придуманные не от хорошей жизни, потихоньку делают ее лучше.

Просмотры: 352

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

vilianov.com