في السنوات الأخيرة ، ظهر عدد كبير من المنشورات حول استخدام الطائرات بدون طيار (UAVs) أو الأنظمة الجوية غير المأهولة (UAS) لحل المشكلات الطبوغرافية. يرجع هذا الاهتمام إلى حد كبير إلى سهولة التشغيل والكفاءة والتكلفة المنخفضة نسبيًا والكفاءة ، إلخ. تفتح الصفات المدرجة وتوافر أدوات برمجية فعالة للمعالجة التلقائية لمواد التصوير الجوي (بما في ذلك اختيار النقاط الضرورية) إمكانية الاستخدام الواسع للبرامج والأدوات للطائرات بدون طيار في ممارسة المسوحات الهندسية والجيوديسية.

في هذا العدد ، مع نظرة عامة على الوسائل التقنية للطائرات بدون طيار ، نفتح سلسلة من المنشورات حول قدرات الطائرات بدون طيار وتجربة استخدامها في الميدان والعمل الجماعي.

م. INOZEMTSEV ، مدير المشروع ، PLAZ LLC ، موسكو سان بطرسبرج

المركبات الجوية غير المأهولة: النظرية والتطبيق

الجزء 1. نظرة عامة على الوسائل التقنية

مرجع التاريخ

ظهرت المركبات الجوية بدون طيار فيما يتعلق بالحاجة إلى حل المهام العسكرية بشكل فعال - الاستطلاع التكتيكي ، وتسليم الأسلحة العسكرية (القنابل والطوربيدات ، وما إلى ذلك) إلى وجهتها ، والسيطرة القتالية ، وما إلى ذلك ، وليس من قبيل الصدفة أن يتم اعتبار استخدامها لأول مرة ليتم تسليم القنابل من قبل القوات النمساوية إلى البندقية المحاصرة بالبالونات عام 1849. كان الدافع القوي لتطوير الطائرات بدون طيار هو ظهور التصوير الراديوي والطيران ، مما جعل من الممكن تحسين استقلاليتها وقدرتها على التحكم بشكل كبير.

لذلك ، في عام 1898 ، قام نيكولا تيسلا بتطوير وعرض سفينة مصغرة يتم التحكم فيها عن طريق الراديو ، وفي عام 1910 ، اقترح المهندس العسكري الأمريكي تشارلز كيترينج عدة نماذج من المركبات الجوية غير المأهولة وبناؤها واختبارها. في عام 1933 ، تم تطوير أول طائرة بدون طيار في المملكة المتحدة.

قابلة لإعادة الاستخدام ، وكان الهدف الذي يتم التحكم فيه عن طريق الراديو والذي تم إنشاؤه على أساسه يستخدم في البحرية الملكية لبريطانيا العظمى حتى عام 1943.

كانت دراسات العلماء الألمان قبل وقتهم بعدة عقود ، مما أعطى العالم محركًا نفاثًا وصاروخ كروز V-1 في الأربعينيات كأول مركبة جوية بدون طيار تُستخدم في عمليات قتالية حقيقية.

في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، في الثلاثينيات والأربعينيات من القرن الماضي ، طور مصمم الطائرات نيكيتين طائرة شراعية طوربيد من نوع "الجناح الطائر" ، وبحلول بداية الأربعينيات ، مشروع طوربيد طائر بدون طيار بمدى طيران يصل إلى 100 كيلومتر و تم إعداد المزيد ، ولكن هذه التطورات لم تتحول إلى تصميمات حقيقية.

بعد نهاية الحرب الوطنية العظمى ، زاد الاهتمام بالطائرات بدون طيار بشكل كبير ، ومنذ الستينيات ، تم استخدامها على نطاق واسع لحل المهام غير العسكرية.

بشكل عام ، يمكن تقسيم تاريخ الطائرات بدون طيار إلى أربع فترات زمنية:

1.1849 - بداية القرن العشرين - محاولات وتجارب تجريبية لإنشاء طائرة بدون طيار ، وتشكيل الأسس النظرية للديناميكا الهوائية ، ونظرية الطيران وحساب الطائرات في أعمال العلماء.

2. بداية القرن العشرين - 1945 م - تطوير الطائرات بدون طيار للأغراض العسكرية (مقذوفات الطائرات قصيرة المدى ومدة الطيران).

3.1945-1960 - فترة توسيع تصنيف الطائرات بدون طيار للغرض المقصود منها وإنشاءها بشكل أساسي لعمليات الاستطلاع.

4.1960 سنة - اليوم - توسيع تصنيف وتحسين الطائرات بدون طيار ، بداية الاستخدام الشامل لحل المشكلات غير العسكرية.

تصنيف الطائرات بدون طيار

من المعروف أن التصوير الجوي ، كنوع من أنواع الاستشعار عن بعد للأرض (ERS) ، هو الطريقة الأكثر إنتاجية لجمع المعلومات المكانية ، والأساس لإنشاء مخططات وخرائط طبوغرافية ، وإنشاء نماذج تضاريس وتضاريس ثلاثية الأبعاد. يتم التصوير الجوي من الطائرات المأهولة - الطائرات والمطارات والطائرات الشراعية والبالونات المعلقة بمحرك ، ومن المركبات الجوية غير المأهولة (UAVs).

المركبات الجوية غير المأهولة ، مثل الطائرات المأهولة ، هي من نوع الطائرات والمروحيات (المروحيات والمروحيات المتعددة هي طائرات ذات أربع دوارات أو أكثر مع دوارات). في الوقت الحالي ، لا يوجد تصنيف مقبول بشكل عام للطائرات بدون طيار من نوع الطائرات في روسيا. الصواريخ.

تقدم Ru ، جنبًا إلى جنب مع بوابة UAV.RU ، تصنيفًا حديثًا للطائرات بدون طيار من نوع الطائرات ، تم تطويرها على أساس مناهج منظمة الطائرات بدون طيار الدولية ، ولكن مع مراعاة خصوصيات وحالة السوق المحلية (الفئات) (الجدول) 1):

الطائرات بدون طيار قصيرة المدى الصغيرة والمتناهية الصغر. بدأت فئة المركبات والمجمعات خفيفة الوزن والخفيفة المصغرة القائمة عليها بوزن إقلاع يصل إلى 5 كيلوغرامات في الظهور في روسيا مؤخرًا نسبيًا ، ولكن بالفعل تمامًا.

عرض على نطاق واسع. تم تصميم هذه الطائرات بدون طيار للاستخدام التشغيلي الفردي على نطاقات قصيرة على مسافة تصل إلى 25-40 كيلومترًا. إنها سهلة التشغيل والنقل ، وهي قابلة للطي ويتم وضعها على أنها "قابلة للارتداء" ، ويتم الإطلاق باستخدام مقلاع أو يدويًا. وتشمل هذه: Geoscan 101 ، Geoscan 201 ، 101ZALA 421-11 ، ZALA 421-08 ، ZALA 421-12 ، T23 Eleron ، T25 ، Eleron-3 ، Gamayun-3 ، Irkut-2M ، "Istra-10" ،

"BRAT" ، "Lokon" ، "المفتش 101" ، "المفتش 201" ، "المفتش 301" ، إلخ.

الطائرات بدون طيار الخفيفة قصيرة المدى. تشمل هذه الفئة مركبات أكبر إلى حد ما - بوزن إقلاع يتراوح من 5 إلى 50 كجم. نطاق عملهم في حدود 10-120 كيلومترا.

من بينها: Geoscan 300 ، Grant ، ZALA 421-04 ، Orlan-10 ، PteroSM ، PteroE5 ، T10 ، Ele ron-10 ، Gamayun-10 ، Irkut-10 ،

T92 "Lotos" ، T90 (T90-11) ، T21 ، T24 ، "Tipchak" UAV-05 ، UAV-07 ، UAV-08.

الطائرات بدون طيار الخفيفة متوسطة المدى. يمكن أن يعزى عدد من العينات المحلية إلى هذه الفئة من الطائرات بدون طيار. تتراوح كتلتها بين 50-100 كيلوغرام. وتشمل هذه: T92M "Chibis" و ZALA 421-09 ،

"Dozor-2" ، "Dozor-4" ، "Bee-1T".

الطائرات بدون طيار المتوسطة. يتراوح وزن إقلاع الطائرات بدون طيار متوسطة الحجم من 100 إلى 300 كيلوغرام. وهي مصممة للاستخدام على مسافات تتراوح بين 150 و 1000 كيلومتر. في هذه الفئة: M850 Astra و Binom و La-225 Komar و T04 و E22M Berta و Berkut و Irkut-200.

الطائرات بدون طيار المتوسطة. تحتوي هذه الفئة على نطاق مشابه للطائرات بدون طيار من الفئة السابقة ، لكن وزن الإقلاع فيها أعلى قليلاً - من 300 إلى 500 كيلوغرام.

يجب أن يشمل هذا الفصل: Hummingbird و Dunham و Dan-Baruk و Stork (Julia) و Dozor-3.

الطائرات بدون طيار الثقيلة متوسطة المدى. تشمل هذه الفئة الطائرات بدون طيار التي يبلغ وزن طيرانها 500 كيلوغرام أو أكثر ، وهي مصممة للاستخدام في نطاقات متوسطة من 70 إلى 300 كيلومتر. في الفئة الثقيلة ، ما يلي: Tu-243 "Reis-D" ، Tu-300 ، "Irkut-850" ، "Nart" (A-03).

الطائرات بدون طيار الثقيلة التي تستغرق رحلة طويلة. تشمل فئة المركبات غير المأهولة ، المطلوبة بشدة في الخارج ، American Predator و Reaper و GlobalHawk UAVs و Israel Heron و Heron TP. في روسيا ، لا توجد عينات عمليًا: Zond-3M ، و Zond-2 ، و Zond-1 ، وأنظمة Sukhoi الجوية غير المأهولة (BasS) ، والتي يتم من خلالها إنشاء مجمع طيران آلي (RAC).

الطائرات المقاتلة بدون طيار (UBS). يعمل العالم حاليًا بنشاط على إنشاء طائرات بدون طيار واعدة لديها القدرة على حمل أسلحة على متنها ومصممة لضرب أهداف ثابتة ومتحركة على الأرض والسطحية في مواجهة معارضة قوية من قوات الدفاع الجوي للعدو. وهي تتميز بمدى يصل إلى حوالي 1500 كيلومتر وكتلة 1500 كيلوغرام.

حتى الآن ، يتم تقديم مشروعين في روسيا في فئة BBS: Breakthrough-U ، Skat.

في الممارسة العملية ، بالنسبة للتصوير الجوي ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام الطائرات بدون طيار التي يصل وزنها إلى 10-15 كجم (الطائرات بدون طيار الصغيرة والصغيرة والطائرات بدون طيار الخفيفة). ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه مع زيادة وزن الإقلاع للطائرة بدون طيار ، فإن تعقيد تطويرها ، وبالتالي تزداد التكلفة ، ولكن تنخفض موثوقية وسلامة التشغيل. الحقيقة هي أنه عند هبوط طائرة بدون طيار ، يتم إطلاق الطاقة E = mv2 / 2 ، وكلما زادت كتلة الجهاز م ، زادت سرعة هبوطه ، أي أن الطاقة المنبعثة أثناء الهبوط تنمو بسرعة كبيرة مع زيادة الكتلة. ويمكن لهذه الطاقة أن تلحق الضرر بكل من الطائرة بدون طيار نفسها والممتلكات الموجودة على الأرض.

لا يوجد هذا العيب في طائرة هليكوبتر بدون طيار وطائرة هليكوبتر متعددة. من الناحية النظرية ، يمكن هبوط مثل هذا الجهاز بسرعة منخفضة بشكل تعسفي من الاقتراب من الأرض. ومع ذلك ، فإن طائرات الهليكوبتر بدون طيار باهظة الثمن ، والمروحيات ليست قادرة بعد على الطيران لمسافات طويلة ، وتستخدم فقط لإطلاق النار على الأشياء المحلية (المباني والهياكل الفردية).

أرز. 1. طائرة بدون طيار Mavinci SIRIUS التين. 2. UAV Geoscan 101

مزايا الطائرات بدون طيار

إن تفوق الطائرات بدون طيار على الطائرات المأهولة هو ، أولاً وقبل كل شيء ، تكلفة العمل ، فضلاً عن انخفاض كبير في عدد العمليات الروتينية. إن عدم وجود شخص على متن الطائرة يبسط إلى حد كبير الاستعدادات للتصوير الجوي.

أولاً ، لست بحاجة إلى مطار ، حتى أكثر المطارات بدائية. يتم إطلاق المركبات الجوية غير المأهولة إما يدويًا أو بمساعدة جهاز إقلاع خاص - مقلاع.

ثانيًا ، خاصة عند استخدام دائرة دفع كهربائية ، ليست هناك حاجة إلى مساعدة فنية مؤهلة لصيانة الطائرة ، كما أن إجراءات ضمان السلامة في موقع العمل ليست معقدة للغاية.

ثالثًا ، لا توجد فترة تنظيمية مشتركة للطائرة بدون طيار أو أطول بكثير مقارنة بالطائرة المأهولة.

هذا الظرف له أهمية كبيرة في تشغيل مجمع التصوير الجوي في المناطق النائية من بلدنا. كقاعدة عامة ، يكون الموسم الميداني للتصوير الجوي قصيرًا ، ويجب استخدام كل يوم جيد للتصوير.

جهاز الطائرات بدون طيار

مخططان رئيسيان لتخطيط الطائرات بدون طيار: كلاسيكي (وفقًا لمخطط "جسم الطائرة + الأجنحة + الذيل") ، والذي يتضمن ، على سبيل المثال ، طائرة Orlan-10 UAV و Mavinci SIRIUS (الشكل 1) وغيرها ، و "الجناح الطائر" ، والتي تشمل Geoscan101 (الشكل 2) و Gatewing X100 و Trimble UX5 وما إلى ذلك.

الأجزاء الرئيسية لمجمع التصوير الجوي بدون طيار هي: الهيكل ، والمحرك ، ونظام التحكم على متن الطائرة (الطيار الآلي) ، ونظام التحكم الأرضي (GCS) ومعدات التصوير الجوي.

يتكون جسم الطائرة بدون طيار من بلاستيك خفيف الوزن (مثل ألياف الكربون أو كيفلر) لحماية معدات التصوير الفوتوغرافي باهظة الثمن وأدوات التحكم والملاحة ، كما أن أجنحتها مصنوعة من البلاستيك أو رغوة البوليسترين المبثوق (EPP). هذه المادة خفيفة وقوية بما يكفي ولا تنكسر عند التأثير. غالبًا ما يمكن إصلاح جزء EPP المشوه بوسائل مرتجلة.

يمكن للطائرة بدون طيار الخفيفة المزودة بمظلة أن تتحمل عدة مئات من الرحلات الجوية دون إصلاح ، والتي تشمل ، كقاعدة عامة ، استبدال الأجنحة وعناصر جسم الطائرة وما إلى ذلك. يحاول المصنعون تقليل تكلفة أجزاء الهيكل المعرضة للارتداء بحيث تكون التكلفة للمستخدم للحفاظ على الطائرة بدون طيار في حالة صالحة للعمل هو الحد الأدنى.

وتجدر الإشارة إلى أن أغلى عناصر مجمع التصوير الجوي ، ونظام التحكم الأرضي ، وإلكترونيات الطيران ، والبرمجيات ، لا تخضع للتآكل على الإطلاق.

يمكن أن تكون محطة توليد الطاقة الخاصة بالطائرة بدون طيار تعمل بالبنزين أو الكهرباء. علاوة على ذلك ، سيوفر محرك البنزين رحلة أطول بكثير ، نظرًا لأن البنزين ، لكل كيلوغرام ، يحتوي على طاقة مخزنة تزيد بمقدار 10-15 مرة عما يمكن تخزينه في أفضل بطارية. ومع ذلك ، فإن محطة الطاقة هذه معقدة وأقل موثوقية وتتطلب وقتًا طويلاً لإعداد الطائرة بدون طيار للإطلاق. بالإضافة إلى ذلك ، من الصعب للغاية نقل مركبة جوية بدون طيار إلى موقع العمل بالطائرة. أخيرًا ، يتطلب عامل تشغيل ذو مهارات عالية. لذلك ، من المنطقي استخدام الطائرات بدون طيار التي تعمل بالبنزين فقط في الحالات التي تتطلب مدة طيران طويلة جدًا - للمراقبة المستمرة ، لفحص الأشياء البعيدة بشكل خاص.

من ناحية أخرى ، فإن نظام الدفع الكهربائي لا يرقى إلى مستوى مهارة أفراد التشغيل. يمكن أن توفر البطاريات الحديثة القابلة لإعادة الشحن مدة طيران مستمرة تزيد عن أربع ساعات. خدمة المحرك الكهربائي سهلة للغاية. في الغالب ، هذه فقط حماية ضد الرطوبة والأوساخ ، بالإضافة إلى فحص جهد الشبكة الموجودة على متن الطائرة ، والتي يتم تنفيذها من نظام التحكم الأرضي. يتم شحن البطاريات من الشبكة الموجودة على متن السيارة المصاحبة أو من مولد طاقة مستقل. لا يتآكل المحرك الكهربائي بدون فرش للطائرة بدون طيار عمليًا.

الطيار الآلي - مع نظام بالقصور الذاتي (الشكل 3) هو أهم عنصر تحكم للطائرة بدون طيار.

يزن الطيار الآلي 20-30 جرامًا فقط. لكن هذا منتج معقد للغاية. في الطيار الآلي ، بالإضافة إلى المعالج القوي ، يتم تثبيت العديد من المستشعرات - جيروسكوب ثلاثي المحاور ومقياس تسارع (وأحيانًا مقياس مغناطيسي) ، ومستقبل GLO-NASS / GPS ، ومستشعر ضغط ، ومستشعر سرعة الهواء. باستخدام هذه الأجهزة ، ستكون المركبة الجوية غير المأهولة قادرة على الطيران بدقة في مسار معين.

أرز. 3. الطيار الآلي

تحتوي الطائرة بدون طيار على مودم لاسلكي ضروري لتنزيل مهمة طيران ، ونقل بيانات القياس عن بعد حول الرحلة والموقع الحالي في موقع العمل إلى نظام التحكم الأرضي.

نظام التحكم الأرضي

(NSU) هو كمبيوتر لوحي أو كمبيوتر محمول مزود بمودم للاتصال بالطائرة بدون طيار. جزء مهم من NSU هو برنامج تخطيط مهمة طيران وعرض التقدم المحرز في تنفيذها.

كقاعدة عامة ، يتم تجميع مهمة الطيران تلقائيًا ، وفقًا لمحيط معين لكائن مساحي أو نقاط عقدية لجسم خطي. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن تصميم مسارات الطيران بناءً على ارتفاع الطيران المطلوب والدقة المطلوبة للصور الفوتوغرافية على الأرض. للحفاظ تلقائيًا على ارتفاع طيران معين ، من الممكن مراعاة نموذج التضاريس الرقمي بتنسيقات شائعة في مهمة طيران.

أثناء الرحلة ، يتم عرض موضع الطائرة بدون طيار وملامح الصور التي يتم التقاطها على الركيزة الخرائطية لشاشة NSU. أثناء الرحلة ، يتمتع المشغل بالقدرة على إعادة توجيه الطائرة بدون طيار بسرعة إلى منطقة هبوط أخرى وحتى الهبوط بسرعة بالطائرة بدون طيار من الزر "الأحمر" في نظام التحكم الأرضي. بناءً على أمر من NSU ، يمكن التخطيط لعمليات مساعدة أخرى ، على سبيل المثال ، إطلاق المظلة.

بالإضافة إلى توفير الملاحة والطيران ، يجب أن يتحكم الطيار الآلي في الكاميرا من أجل استقبال الصور في فاصل زمني محدد للإطار (بمجرد أن تطير الطائرة بدون طيار المسافة المطلوبة من مركز التصوير السابق). إذا كان الفاصل الزمني بين الإطارات المحسوب مسبقًا غير مستقر ، فيجب عليك ضبط وقت الغالق بحيث يكون التداخل الطولي كافياً حتى مع الريح الخلفية.

يجب أن يقوم الطيار الآلي بتسجيل إحداثيات مراكز التصوير الخاصة بجهاز استقبال القمر الصناعي الجيوديسي GLONASS / GPS بحيث يتمكن برنامج معالجة الصور الأوتوماتيكي من بناء نموذج بسرعة وربطه بالتضاريس. تعتمد الدقة المطلوبة في تحديد إحداثيات مراكز التصوير على اختصاصات تنفيذ التصوير الجوي.

يتم تثبيت معدات التصوير الجوي على الطائرة بدون طيار حسب فئتها والغرض من استخدامها.

تم تجهيز الطائرات بدون طيار الصغيرة والصغيرة بكاميرات رقمية مدمجة مزودة بعدسات قابلة للتبديل بطول بؤري ثابت (بدون جهاز تكبير / تصغير) بوزن 300-500 جرام. تستخدم كاميرات SONY NEX-7 حاليًا مثل هذه الكاميرات.

مع مستشعر 24.3 ميجابيكسل ومستشعر CANON600D 18.5 ميجابيكسل وما شابه. يتم التحكم في الغالق ونقل الإشارة من الغالق إلى مستقبل الأقمار الصناعية باستخدام موصلات كهربائية قياسية أو معدلة قليلاً للكاميرا.

تم تجهيز الطائرات بدون طيار الخفيفة قصيرة المدى بكاميرات SLR مع عنصر كبير حساس للضوء ، على سبيل المثال ، Canon EOS5D (حجم المستشعر 36 × 24 مم) ، Nikon D800 (مصفوفة 36.8 ميجابكسل (حجم المستشعر 35.9 × 24 مم)) ، Pentax645D (مستشعر CCD) 44 × 33 مم ، 40 ميغا بكسل مصفوفة) وما شابه ، بوزن 1.0-1.5 كجم.

أرز. 4. مخطط وضع الصور الجوية (مستطيلات زرقاء مع تسميات أرقام)

قدرات الطائرات بدون طيار

وفقًا لمتطلبات وثيقة "الأحكام الأساسية للتصوير الجوي التي يتم إجراؤها لإنشاء الخرائط والخطط الطبوغرافية وتحديثها" GKINP-09-32-80 ، يجب أن يتبع حامل معدات التصوير الجوي موقع تصميم مسارات التصوير الجوي بأكبر قدر ممكن من الدقة. ، الحفاظ على مستوى طيران معين (ارتفاع التصوير) ، ضمان متطلبات الامتثال للانحرافات الحدية لزوايا اتجاه الكاميرا - الإمالة ، التدحرج ، الملعب. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن توفر معدات الملاحة وقت استجابة مصراعًا دقيقًا وتحدد إحداثيات مراكز التصوير.

تم ذكر المعدات المدمجة في الطيار الآلي أعلاه: وهي عبارة عن مقياس دقيق ، ومستشعر سرعة جوية ، ونظام بالقصور الذاتي ، ومعدات ملاحة عبر الأقمار الصناعية. وفقًا للاختبارات التي تم إجراؤها (على وجه الخصوص ، Geoscan101 UAV) ، تم تحديد الانحرافات التالية لمعلمات إطلاق النار الحقيقية عن تلك المحددة:

انحرافات الطائرات بدون طيار عن محور الطريق - في حدود 5-10 أمتار ؛

انحرافات تصوير المرتفعات - في حدود 5-10 أمتار ؛

تذبذب ارتفاع تصوير الصور المجاورة - لا أكثر

تتم معالجة "أشجار الكريسماس" الناشئة أثناء الطيران (تقلبات الصور في المستوى الأفقي) بواسطة نظام آلي للمعالجة التصويرية بدون عواقب سلبية ملحوظة.

تتيح معدات التصوير المثبتة على الطائرة بدون طيار الحصول على صور رقمية للتضاريس بدقة أفضل من 3 سم لكل بكسل. يتم تحديد استخدام عدسات التصوير الفوتوغرافي القصيرة والمتوسطة والطويلة البؤرة حسب طبيعة المواد النهائية التي تم الحصول عليها: سواء كان ذلك نموذجًا للإغاثة أو مخططًا لتقويم العظام. يتم إجراء جميع الحسابات بنفس طريقة التصوير الجوي "الكبير".

يسمح استخدام النظام الجيوديسي للأقمار الصناعية GLO-NASS / GPS ثنائي التردد لتحديد إحداثيات مراكز الصور ، في عملية المعالجة اللاحقة ، بالحصول على إحداثيات مراكز التصوير بدقة أفضل من 5 سنتيمترات ، والاستخدام تسمح طريقة PPP (PrecisePointPositioning) بتحديد إحداثيات مراكز الصور دون استخدام المحطات الأساسية أو على مسافة كبيرة منها.

يمكن أن تكون المعالجة النهائية لمواد التصوير الجوي بمثابة معيار موضوعي لتقييم جودة العمل المنجز. For illustration, we can consider the data on the assessment of the accuracy of photogrammetric processing of aerial photography materials from the UAV, performed in the PhotoScan software (manufactured by Agisoſt, St. Petersburg) by control points (Table 2).

أرقام النقاط	أخطاء على طول محاور الإحداثيات ، م				عبس ، بيكسل	التوقعات
(ΔD) 2 = 2 + Y2 + Z2

تطبيق الطائرات بدون طيار

في العالم ، ومؤخراً في روسيا ، تُستخدم المركبات الجوية غير المأهولة في المسوحات الجيوديسية أثناء البناء ، لوضع خطط مساحية للمنشآت الصناعية ، والبنية التحتية للنقل ، والقرى ، والبيوت الصيفية ، في مسح المناجم لتحديد حجم أعمال المناجم والمقالب ، مع مراعاة حركة البضائع السائبة في المحاجر والموانئ ومعامل التعدين والمعالجة ، لإنشاء خرائط وخطط ونماذج ثلاثية الأبعاد للمدن والمؤسسات.

3. Tseplyaeva T.P. ، Morozova O.V. مراحل تطوير الطائرات بدون طيار. م ، "المعلومات المفتوحة والتقنيات الحاسوبية المتكاملة" ، العدد 42 ، 2009.

في أفلام الخيال العلمي في هوليوود ، غالبًا ما يتم تتبع صورة مركبة غارة جوية بدون طيار. لذا ، في الوقت الحاضر الولايات المتحدة هي الرائد العالمي في بناء وتصميم الطائرات بدون طيار. وهم لا يتوقفون عند هذا الحد ، بل يزيدون أكثر فأكثر من أسطول الطائرات بدون طيار في القوات المسلحة.

بعد أن اكتسبت خبرة في الحملات العراقية الأولى والثانية والحملة الأفغانية ، يواصل البنتاغون تطوير أنظمة غير مأهولة. سيتم زيادة مشتريات الطائرات بدون طيار ، وسيتم إنشاء معايير للأجهزة الجديدة. احتلت الطائرات بدون طيار لأول مرة مكانة طائرات الاستطلاع الخفيفة ، ولكن في العقد الأول من القرن الحالي ، أصبح من الواضح أنها كانت أيضًا واعدة كطائرات هجومية - فقد تم استخدامها في اليمن والعراق وأفغانستان وباكستان. أصبحت الطائرات بدون طيار وحدات إضراب كاملة.

MQ-9 ريبر "حصادة"

آخر عملية شراء للبنتاغون كانت طلب 24 طائرة بدون طيار من نوع MQ-9 Reaper. سيضاعف هذا العقد عددهم تقريبًا في القوات المسلحة (في أوائل عام 2009 ، كان لدى الولايات المتحدة 28 من هذه الطائرات بدون طيار). تدريجيًا ، يجب أن يحل "Reapers" (وفقًا للأساطير الأنجلوسكسونية ، صورة الموت) محل "Predators" MQ-1 Predator الأقدم ، حيث يوجد حوالي 200 منهم في الخدمة.

تم إطلاق UAV MQ-9 Reaper لأول مرة في فبراير 2001. تم إنشاء الجهاز في نسختين: turboprop و turbojet ، لكن سلاح الجو الأمريكي ، المهتم بالتكنولوجيا الجديدة ، أشار إلى الحاجة إلى التوحيد ، ورفض شراء نسخة نفاثة. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من الصفات البهلوانية العالية (على سبيل المثال ، سقف عملي يصل إلى 19 كيلومترًا) ، يمكن أن يظل في الهواء لمدة لا تزيد عن 18 ساعة ، الأمر الذي لم يتعب سلاح الجو. بدأ إنتاج نموذج المروحة التوربينية بمحرك TPE-331 بقوة 910 حصانًا ، وهو من بنات أفكار Garrett AiResearch.

خصائص الأداء الأساسية لـ "Reaper":

- الوزن: 2223 كجم (فارغ) و 4760 كجم (كحد أقصى) ؛
- السرعة القصوى - 482 كم / ساعة والإبحار - حوالي 300 كم / ساعة ؛
- أقصى مدى طيران - 5800 ... 5900 كم ؛
- مع حمولة كاملة ، ستقوم الطائرة بدون طيار بعملها لمدة 14 ساعة تقريبًا. في المجموع ، يمكن للطائرة MQ-9 البقاء في الهواء لمدة تصل إلى 28-30 ساعة ؛
- سقف عملي - يصل إلى 15 كيلومترًا ، ومستوى ارتفاع العمل - 7.5 كيلومتر ؛

التسلح "حصادة": لديها 6 نقاط تعليق ، حمولة إجمالية تصل إلى 3800 رطل ، لذلك بدلاً من 2 صاروخ موجه من طراز AGM-114 Hellfire على Predator ، يمكن لنظيرتها الأكثر تقدمًا أن تستوعب ما يصل إلى 14 SD.
الخيار الثاني لتجهيز Reaper هو مزيج من 4 Hellfires و 2 من القنابل الموجهة بالليزر GBU-12 Paveway II الموجهة بالليزر.
في عيار 500 رطل ، من الممكن أيضًا استخدام أسلحة JDAM الموجهة بواسطة GPS ، مثل ذخيرة GBU-38. يتم تمثيل أسلحة جو - جو بواسطة صواريخ AIM-9 Sidewinder ومؤخرًا AIM-92 Stinger ، وهو تعديل لصاروخ MANPADS المعروف والمكيف للإطلاق الجوي.

إلكترونيات الطيران: رادار AN / APY-8 Lynx II ذو الفتحة الاصطناعية قادر على رسم الخرائط - في مخروط الأنف. عند السرعات المنخفضة (حتى 70 عقدة) ، يسمح لك الرادار بمسح السطح بدقة متر واحد ، وعرض 25 كيلومترًا مربعًا في الدقيقة. بسرعات عالية (حوالي 250 عقدة) - ما يصل إلى 60 كيلومترًا مربعًا.

في أوضاع البحث ، يوفر الرادار ، في ما يسمى بوضع SPOT ، "صورًا" فورية لمناطق محلية من سطح الأرض بقياس 300 × 170 مترًا من مسافة تصل إلى 40 كيلومترًا ، بينما تصل الدقة إلى 10 سنتيمترات. تجمع محطة رؤية التصوير الإلكتروني البصري والحراري MTS-B - على تعليق كروي تحت جسم الطائرة. يشتمل على محدد هدف محدد المدى بالليزر قادر على استهداف مجموعة كاملة من ذخائر الولايات المتحدة وحلف شمال الأطلسي بتوجيه ليزر شبه نشط.

في عام 2007 ، تم تشكيل أول سرب هجوم "ريبرز".، دخلوا الخدمة مع سرب الضربة 42 ، الذي يقع في قاعدة كريش الجوية في نيفادا. في عام 2008 ، كانوا مسلحين بالجناح المقاتل 174 من سلاح الجو بالحرس الوطني. ناسا ووزارة الأمن الداخلي وحرس الحدود لديهم أيضًا أجهزة Reapers مجهزة خصيصًا.
لم يتم طرح النظام للبيع. من حلفاء "ريبرز" اشتروا أستراليا وإنجلترا. ألمانيا تخلت عن هذا النظام لصالح تطوراته وتلك الإسرائيلية.

آفاق

يجب أن يكون الجيل القادم من الطائرات بدون طيار متوسطة الحجم في إطار برامج MQ-X و MQ-M على الجناح بحلول عام 2020. يريد الجيش توسيع القدرات القتالية للطائرة بدون طيار في وقت واحد ودمجها قدر الإمكان في نظام القتال الشامل.

الأهداف الرئيسية:

- إنهم يخططون لإنشاء مثل هذه المنصة الأساسية التي يمكن استخدامها في جميع مسارح العمليات العسكرية ، والتي ستضاعف وظائف المجموعات غير المأهولة للقوات الجوية في المنطقة ، بالإضافة إلى زيادة سرعة ومرونة الاستجابة للتهديدات الناشئة.

- زيادة استقلالية الجهاز وزيادة القدرة على أداء المهام في الظروف الجوية الصعبة. الإقلاع والهبوط التلقائي ، الخروج إلى منطقة الدوريات القتالية.

- اعتراض الأهداف الجوية ، والدعم المباشر للقوات البرية ، واستخدام طائرة بدون طيار كمجمع استطلاع متكامل ، ومجموعة من مهام الحرب الإلكترونية ومهام توفير الاتصالات وإضاءة الموقف على شكل نشر بوابة معلومات على أساس الطائرات.

- قمع نظام الدفاع الجوي للعدو.

- بحلول عام 2030 ، يخططون لإنشاء نموذج لطائرة بدون طيار ، وهي نوع من ناقلة بدون طيار قادرة على تزويد الطائرات الأخرى بالوقود - وهذا سيزيد بشكل كبير من مدة البقاء في الهواء.

- هناك خطط لإنشاء تعديلات الطائرات بدون طيار التي سيتم استخدامها في مهام البحث والإنقاذ والإخلاء المتعلقة بالنقل الجوي للأشخاص.

- تم التخطيط لمفهوم الاستخدام القتالي للطائرات بدون طيار ليشمل هندسة ما يسمى بـ "السرب" (SWARM) ، والتي ستسمح بالاستخدام القتالي المشترك لمجموعات من الطائرات بدون طيار لتبادل المعلومات الاستخباراتية وعمليات الإضراب.

- نتيجة لذلك ، يجب أن "تنمو" الطائرات بدون طيار للقيام بمهام مثل إدراجها في نظام الدفاع الجوي للبلاد وحتى توجيه ضربات استراتيجية. يُعزى هذا إلى منتصف القرن الحادي والعشرين.

سريع

في أوائل فبراير 2011 ، أقلعت طائرة من قاعدة إدواردز الجوية (كاليفورنيا) UAV Kh-47V. بدأ تطوير الطائرات بدون طيار للبحرية في عام 2001. يجب أن تبدأ التجارب البحرية في عام 2013.

المتطلبات الأساسية للبحرية:
- على سطح السفينة ، بما في ذلك الهبوط دون انتهاك نظام التخفي ؛
- مقصورتان كاملتان لتركيب الأسلحة ، يمكن أن يصل وزنهما الإجمالي ، وفقًا لعدد من التقارير ، إلى طنين ؛
- نظام التزود بالوقود الجوي.

تقوم الولايات المتحدة بتطوير قائمة بالمتطلبات لمقاتلة الجيل السادس:

- التجهيز بالجيل التالي من أنظمة المعلومات والتحكم وتقنيات التخفي.

- سرعة تفوق سرعة الصوت ، أي سرعات أعلى من 5-6 ماخ.

- إمكانية التحكم بدون طيار.

- يجب أن تفسح قاعدة العناصر الإلكترونية للأنظمة الموجودة على متن الطائرة المجال للبصرية ، المبنية على تقنيات الضوئيات ، مع انتقال كامل إلى خطوط اتصالات الألياف الضوئية.

وهكذا ، تحافظ الولايات المتحدة بثقة على موقعها في تطوير ونشر وتراكم الخبرة في الاستخدام القتالي للطائرات بدون طيار. سمحت المشاركة في عدد من الحروب المحلية للقوات المسلحة الأمريكية بالحفاظ على الأفراد في حالة الاستعداد القتالي ، وتحسين المعدات والتقنيات ، واستخدام القتال وخطط التحكم.

تلقت القوات المسلحة خبرة قتالية فريدة وفرصة عملياً لكشف عيوب المصممين وتصحيحها دون مخاطر كبيرة. أصبحت الطائرات بدون طيار جزءًا من نظام قتالي واحد - شن "حرب تتمحور حول الشبكة".

لا يمكن للروبوت أن يؤذي شخصًا أو أن عدم عمله يسمح بإيذاء شخص ما.
- أ. أسيموف ، ثلاثة قوانين للروبوتات

كان إسحاق أسيموف مخطئًا. في القريب العاجل ، ستأخذ "العين" الإلكترونية أي شخص في الأفق ، وستقوم الدائرة المصغرة بأمر: "أطلق النار لتقتل!"

الروبوت أقوى من طيار اللحم والدم. عشر ، وعشرون ، وثلاثون ساعة من الطيران المستمر - يظهر نشاطًا مستمرًا ومستعدًا لمواصلة المهمة. حتى عندما تصل قوى g إلى 10 جي المخيف ، وملء الجسم بألم الرصاص ، سيبقي الشيطان الرقمي عقله صافياً ، ويحصي المسار بهدوء ويراقب العدو.

لا يتطلب العقل الرقمي تدريبًا وتدريبًا منتظمًا للحفاظ على المهارة. يتم تحميل النماذج الرياضية وخوارزميات السلوك في الهواء إلى الأبد في ذاكرة الجهاز. بعد أن وقف لمدة عقد في الحظيرة ، سيعود الروبوت إلى السماء في أي لحظة ، حاملاً الدفة بين يديه القوية والماهرة.

وقتهم لم يحن بعد. في الجيش الأمريكي (رائد في هذا المجال من التكنولوجيا) ، تشكل الطائرات بدون طيار ثلث أسطول جميع الطائرات في الخدمة. في الوقت نفسه ، يمكن استخدام 1٪ فقط من الطائرات بدون طيار.

للأسف ، حتى هذا أكثر من كافٍ لبث الرعب في تلك المناطق التي تم تسليمها إلى مناطق الصيد لهذه الطيور الفولاذية التي لا تعرف الرحمة.

المركز الخامس - جنرال أتوميكس MQ-9 ريبر ("ريبر")

الاستطلاع وضرب الطائرات بدون طيار بحد أقصى. وزن الإقلاع حوالي 5 أطنان.

مدة الرحلة: 24 ساعة.
السرعة: تصل إلى 400 كم / ساعة.
السقف: 13000 متر.
المحرك: محرك توربيني بقوة 900 حصان
سعة الوقود الكاملة: 1300 كجم.

التسلح: ما يصل إلى أربعة صواريخ هيلفاير وقنبلتين موجهتين من طراز JDAM زنة 500 رطل.

المعدات الإلكترونية على متن الطائرة: رادار AN / APY-8 مع وضع رسم الخرائط (أسفل مخروط الأنف) ، محطة رؤية كهربائية بصرية MTS-B (في وحدة كروية) للتشغيل في نطاقات المرئية والأشعة تحت الحمراء ، مع مدمج محدد الهدف لإضاءة أهداف الذخيرة بتوجيه ليزر شبه نشط.

التكلفة: 16.9 مليون دولار

حتى الآن ، تم بناء 163 طائرة بدون طيار من طراز Reaper.

أبرز حالات الاستخدام القتالي: في أبريل 2010 ، في أفغانستان ، قُتل شخص ثالث في قيادة القاعدة ، مصطفى أبو يزيد ، المعروف باسم الشيخ المصري ، بواسطة طائرة بدون طيار من طراز MQ-9 Reaper.

الرابع - الطريق السريع TDR-1

قاذفة طوربيد بدون طيار.

الأعلى. وزن الإقلاع: 2.7 طن.
المحركات: 2 × 220 حصان
سرعة الانطلاق: 225 كم / ساعة
مدى الرحلة: 680 كم ،
الحمولة القتالية: 2000 fn. (907 كجم).
عدد الوحدات: 162 وحدة

"أتذكر الإثارة التي سادتني عندما كانت الشاشة مشحونة ومغطاة بالعديد من النقاط - بدا لي أن نظام التحكم عن بعد قد فشل. بعد لحظة أدركت أنها مدافع مضادة للطائرات! بعد تصحيح رحلة الطائرة ، وجهتها مباشرة إلى منتصف السفينة. في الثانية الأخيرة ، تومض سطح السفينة أمام عيني - قريبة بما يكفي لأتمكن من رؤية التفاصيل. فجأة ، تحولت الشاشة إلى خلفية رمادية ثابتة ... من الواضح أن الانفجار أدى إلى مقتل جميع من كانوا على متنها.

- طلعة جوية أولى 27 سبتمبر 1944

نص "خيار المشروع" على إنشاء قاذفات طوربيد بدون طيار لتدمير الأسطول الياباني. في أبريل 1942 ، تم إجراء أول اختبار للنظام - شنت "طائرة بدون طيار" ، يتم التحكم فيها عن بعد من طائرة تحلق على بعد 50 كم ، هجومًا على المدمرة وارد. مر الطوربيد الذي تم إسقاطه بالضبط تحت عارضة المدمرة.

إقلاع TDR-1 من سطح حاملة طائرات

وبتشجيع من هذا النجاح ، توقعت قيادة الأسطول بحلول عام 1943 تشكيل 18 سربًا إضرابًا يتألف من 1000 طائرة بدون طيار و 162 قيادة أفنجرز. ومع ذلك ، سرعان ما طغت الطائرات التقليدية على الأسطول الياباني وفقد البرنامج الأولوية.

كان السر الرئيسي في TDR-1 هو كاميرا فيديو صغيرة الحجم صممها فلاديمير زوريكين. بوزن 44 كجم ، كان لديها القدرة على نقل الصور عبر الهواء بتردد 40 إطارًا في الثانية.

"خيار المشروع" مذهل بجرأته ومظهره المبكر ، ولكن أمامنا 3 سيارات مذهلة أخرى:

المركز الثالث - RQ-4 "Global Hawk"

طائرات استطلاع بدون طيار بحد أقصى. وزن الإقلاع 14.6 طن.

مدة الرحلة: 32 ساعة.
الأعلى. السرعة: 620 كم / ساعة.
السقف: 18200 متر.
المحرك: نفاث بقوة دفع 3 أطنان ،
مدى الطيران: 22000 كم.
التكلفة: 131 مليون دولار (باستثناء تكاليف التطوير).
عدد الوحدات: 42 وحدة.

تم تجهيز الطائرة بدون طيار بمجموعة من معدات الاستطلاع HISAR ، على غرار ما يتم وضعه في طائرات الاستطلاع الحديثة U-2. يشتمل HISAR على رادار بفتحة اصطناعية وكاميرات بصرية وحرارية ووصلة بيانات عبر الأقمار الصناعية بسرعة 50 ميجابت في الثانية. من الممكن تركيب معدات إضافية للاستخبارات الإلكترونية.

تحتوي كل طائرة بدون طيار على مجموعة من معدات الحماية ، بما في ذلك محطات الإنذار بالليزر والرادار ، بالإضافة إلى مصيدة قطرها ALE-50 لتشتيت الصواريخ التي تم إطلاقها عليها.

حرائق الغابات في كاليفورنيا صورتها استطلاع "جلوبال هوك"

خليفة جدير بطائرة الاستطلاع U-2 ، تحلق في الستراتوسفير مع انتشار أجنحتها الضخمة. تتضمن سجلات RQ-4 رحلات المسافات الطويلة (رحلة من الولايات المتحدة إلى أستراليا ، 2001) ، وهي أطول رحلة لأي طائرة بدون طيار (33 ساعة في الجو ، 2008) ، مظاهرة للتزود بالوقود بواسطة طائرة بدون طيار (2012). بحلول عام 2013 ، تجاوز إجمالي وقت الرحلة لـ RQ-4 100000 ساعة.

تم إنشاء الطائرة بدون طيار MQ-4 Triton على أساس Global Hawk. استطلاع بحري برادار جديد قادر على مسح 7 ملايين متر مربع في اليوم. كيلومترات من المحيط.

لا تحمل Global Hawk أسلحة هجومية ، لكنها تستحق أن تكون على قائمة أخطر الطائرات بدون طيار لمعرفتها أكثر من اللازم.

المركز الثاني - X-47B "Pegasus"

استطلاع غير واضح وضرب الطائرات بدون طيار بحد أقصى. وزن الإقلاع 20 طن.

سرعة الانطلاق: ماخ 0.9.
السقف: 12000 متر.
المحرك: من المقاتلة F-16 ، دفع 8 أطنان.
مدى الطيران: 3900 كم.
التكلفة: 900 مليون دولار لـ X-47 R & D.
بني: 2 من المتظاهرين المفهومين.
التسلح: فتحتان داخليتان للقنابل ، حمولة قتالية 2 طن.

طائرة بدون طيار جذابة مبنية وفقًا لمخطط "البطة" ، ولكن بدون استخدام PGO ، والذي يلعب دوره جسم الطائرة الحامل نفسه ، ويتم تصنيعه باستخدام تقنية "التخفي" ولها زاوية تركيب سلبية فيما يتعلق بتدفق الهواء . لتعزيز التأثير ، يتشكل الجزء السفلي من جسم الطائرة في الأنف بشكل مشابه لمركبات هبوط المركبة الفضائية.

قبل عام ، كانت X-47B تسلي الجمهور برحلاتها من على سطح حاملات الطائرات. هذه المرحلة من البرنامج شارفت على الاكتمال الآن. في المستقبل ، ظهور طائرة بدون طيار X-47C أكثر قوة مع حمولة قتالية تزيد عن أربعة أطنان.

المركز الأول - "تارانيس"

مفهوم ضربة غير واضحة بدون طيار من شركة BAE Systems البريطانية.

لا يُعرف سوى القليل عن الطائرة بدون طيار نفسها:
سرعة دون سرعة الصوت.
تكنولوجيا التخفي.
محرك Turbojet بقوة دفع 4 طن.
يذكرنا المظهر بالطائرة الروسية بدون طيار Skat التجريبية.
اثنان من فتحات الأسلحة الداخلية.

ما هو الرهيب في هذا "تارانيس"؟

الهدف من البرنامج هو تطوير تقنيات لإنشاء طائرة بدون طيار ذاتية الضربة يمكن ملاحظتها منخفضة والتي ستسمح بضربات عالية الدقة ضد أهداف أرضية بعيدة المدى وتتفادى أسلحة العدو تلقائيًا.

قبل ذلك ، كانت الخلافات حول "التشويش" و "اعتراض السيطرة" سببًا للسخرية فقط. الآن فقدوا معناهم تمامًا: "تارانيس" ، من حيث المبدأ ، ليست جاهزة للتواصل. إنه أصم لكل الطلبات والتضرعات. يبحث الروبوت بلا مبالاة عن شخص يندرج مظهره تحت وصف العدو.

دورة اختبار الطيران في Woomera ، أستراليا ، 2013

تارانيس ​​هي مجرد بداية الرحلة. على أساسها ، من المخطط إنشاء قاذفة هجومية بدون طيار بمدى طيران عابر للقارات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ظهور الطائرات بدون طيار المستقلة بالكامل سيمهد الطريق لإنشاء مقاتلات بدون طيار (نظرًا لأن الطائرات بدون طيار الحالية التي يتم التحكم فيها عن بُعد غير قادرة على القتال الجوي بسبب التأخير في نظام التحكم عن بعد الخاص بها).

يعد العلماء البريطانيون خاتمة جديرة بالاهتمام للبشرية جمعاء.

الخاتمة

ليس للحرب وجه أنثوي. وليس الإنسان.

المركبات بدون طيار هي رحلة إلى المستقبل. إنه يقربنا من الحلم الإنساني الأبدي: التوقف أخيرًا عن المخاطرة بحياة الجنود وتسليم مآثر الأسلحة إلى آلات لا روح لها.

بعد قاعدة مور الأساسية (مضاعفة أداء الكمبيوتر كل 24 شهرًا) ، قد يأتي المستقبل بشكل غير متوقع قريبًا ...

مرحبًا!

أريد أن أقول على الفور إنه من الصعب ، ويكاد يكون من المستحيل ، الإيمان بهذه الصورة النمطية ، لكنني سأحاول أن أوضحها بوضوح وأناقشها باختبارات محددة.

مقالتي مخصص للأشخاص المرتبطين بالطيران أو المهتمين بالطيران.

في عام 2000 ، نشأت فكرة ، مسار حركة الشفرة الميكانيكية على طول دائرة مع دوران حول محورها. كما هو مبين في الشكل 1.

تخيل أن النصل (1) ، (لوحة مستطيلة مسطحة ، منظر جانبي) يدور حول الدائرة (3) يدور حول محوره (2) في تبعية معينة ، بمقدار درجتين من الدوران حول الدائرة ، درجة دوران واحدة على محوره (2). نتيجة لذلك ، لدينا مسار النصل (1) كما هو موضح في الشكل 1. والآن تخيل أن الشفرة في وسط سائل ، في الهواء أو الماء ، مع مثل هذه الحركة يحدث ما يلي ، تتحرك في اتجاه واحد (5) على طول المحيط ، تتمتع الشفرة بأقصى مقاومة للسائل ، وتتحرك في الاتجاه الآخر (4) على طول المحيط ، لديه الحد الأدنى من مقاومة السوائل.

هذا هو مبدأ تشغيل المروحة ، ويبقى ابتكار آلية تنفذ مسار الشفرة. هذا ما فعلته من عام 2000 إلى عام 2013. تم تسمية الآلية باسم VRK ، والتي تعني تدوير الجناح القابل للطي. في هذا الوصف ، يكون للجناح والشفرة واللوحة نفس المعنى.

أنشأت ورشة العمل الخاصة بي وبدأت في الإنشاء ، وجربت خيارات مختلفة ، وحصلت على النتيجة التالية في حوالي 2004-2005.

أرز. 2

أرز. 3

لقد صنعت جهاز محاكاة لفحص قوة الرفع في VRK الشكل 2. يتكون VRK من ثلاث شفرات ، والشفرات على طول المحيط الداخلي لها نسيج أحمر ممدد ، معنى المحاكاة هو التغلب على قوة الجاذبية البالغة 4 كجم. تين. 3. لقد قمت بتوصيل steelyard بعمود VRK. نتيجة الشكل 4:

أرز. أربعة

قام جهاز المحاكاة برفع هذا العبء بسهولة ، وكان هناك تقرير على التلفزيون المحلي لشركة الإذاعة والتلفزيون الحكومية في بيرا ، هذه إطارات من هذا التقرير. ثم أضاف السرعة وضبطها إلى 7 كجم ، وقام جهاز المحاكاة برفع هذا الحمل أيضًا ، وبعد ذلك حاول إضافة المزيد من السرعة ، لكن الآلية لم تستطع تحملها. لذلك يمكنني الحكم على التجربة من خلال هذه النتيجة ، على الرغم من أنها ليست نهائية ، إلا أنها تبدو بالأرقام كما يلي:

يُظهر المقطع جهاز محاكاة لاختبار قوة الرفع في VRK. على الساقين ، يتوقف الهيكل الأفقي ، من ناحية ، يتم تثبيت VRK ، من ناحية أخرى ، محرك. محرك - el. محرك 0.75 كيلو واط ، الكفاءة el. المحرك 0.75 ٪ ، أي في الواقع ، ينتج المحرك 0.75 * 0.75 \ u003d 0.5625 كيلو واط ، ونحن نعلم أن 1 لتر \ u003d 0.7355 كيلو واط.

قبل تشغيل جهاز المحاكاة ، أقوم بوزن عمود VRK بقاعدة صلبة ، ويبلغ الوزن 4 كجم. يمكن ملاحظة ذلك من المقطع ، بعد التقرير قمت بتغيير نسبة التروس والسرعة المضافة والوزن الإضافي ، ونتيجة لذلك ، رفع جهاز المحاكاة 7 كيلوغرامات ، وبعد ذلك ، مع زيادة الوزن والسرعة ، لم يستطع تحمله. لنعد إلى الحسابات بعد الحقيقة ، إذا رفعت 0.5625 كيلو وات 7 كجم ، فإن 1hp = 0.7355kW سترفع 0.7355kW / 0.5625KW = 1.3 و 7 * 1.3 = 9.1 كجم.

أثناء الاختبار ، أظهر محرك الدفع VRK قوة رفع رأسية تبلغ 9.1 كجم / لكل حصان. على سبيل المثال ، طائرة هليكوبتر لديها نصف المصعد. (أقارن الخصائص التقنية لطائرات الهليكوبتر ، حيث يبلغ الحد الأقصى لوزن الإقلاع لكل قوة محرك 3.5-4 كجم / 1 حصان ، للطائرة 8 كجم / 1 حصان). أود أن أشير إلى أن هذه ليست النتيجة النهائية ، للاختبار ، يجب عمل VRK في المصنع وعلى مقعد بأدوات دقيقة ، لتحديد قوة الرفع.

يتمتع محرك الدفع VRK بالقدرة الفنية على تغيير اتجاه القوة الدافعة بمقدار 360 درجة ، مما يسمح بالإقلاع العمودي والتحول إلى الحركة الأفقية. في هذه المقالة ، لا أتطرق إلى هذه المسألة ، فهي مذكورة في براءات الاختراع الخاصة بي.

حصل على براءتي اختراع لـ VRK الشكل 5 ، الشكل 6 ، لكنهما اليوم غير صالحين لعدم الدفع. لكن جميع المعلومات الخاصة بإنشاء VRC ليست موجودة في براءات الاختراع.

أرز. 5

أرز. 6

الآن الأمر الأصعب ، كل شخص لديه صورة نمطية عن الطائرات الموجودة ، هذه طائرة وطائرة هليكوبتر (أنا لا آخذ أمثلة على الدفع النفاث أو الصواريخ).

VRK - وجود ميزة على المروحة ، مثل قوة دافعة أعلى وتغيير في اتجاه الحركة بمقدار 360 درجة ، يتيح لك إنشاء طائرة جديدة تمامًا لأغراض مختلفة ، والتي ستقلع عموديًا من أي منصة وتتحول بسلاسة إلى الوضع الأفقي حركة.

من حيث تعقيد الإنتاج ، فإن الطائرات المزودة بـ VRK ليست أكثر تعقيدًا من السيارة ، يمكن أن يكون الغرض من الطائرات مختلفًا تمامًا:

• فرد ، يلبس على ظهره ، ويطير مثل طائر ؛
• نوع النقل العائلي ، لـ4-5 أشخاص ، الشكل 7 ؛
• النقل البلدي: الإسعاف ، الشرطة ، الإدارة ، قسم الإطفاء ، وزارة حالات الطوارئ ، إلخ ، الشكل 7 ؛
• حافلات Airbuses لحركة المرور المحيطية وبين المدن ، الشكل 8 ؛
• طائرة تقلع عموديًا على VRK ، وتتحول إلى المحركات النفاثة ، الشكل. 9 ؛
• وأي طائرة لمختلف المهام.

أرز. 7

أرز. ثمانية

أرز. 9

من الصعب إدراك مظهرهم ومبدأ الرحلة. بالإضافة إلى الطائرات ، يمكن استخدام VRK كجهاز دفع لمركبات السباحة ، لكننا لا نتطرق إلى هذا الموضوع هنا.

VRK منطقة كاملة لا يمكنني التعامل معها بمفردي ، أود أن أتمنى أن يكون هذا الاتجاه مطلوبًا في روسيا.

بعد أن تلقيت النتيجة في 2004-2005 ، شعرت بالإلهام وآمل أن أنقل أفكاري بسرعة إلى الخبراء ، ولكن حتى حدوث ذلك ، كل السنوات التي صنعت فيها إصدارات جديدة من VRK ، طبقت مخططات حركية مختلفة ، لكن نتيجة الاختبار كانت سلبية. في عام 2011 ، كرر إصدار 2004-2005 ، البريد الإلكتروني. قمت بتشغيل المحرك من خلال العاكس ، مما يضمن بداية سلسة لـ VRK ، ومع ذلك ، فقد تم صنع آلية VRK من المواد المتاحة لي وفقًا لنسخة مبسطة ، لذلك لا يمكنني إعطاء أقصى حمولة ، أنا تعديله بمقدار 2 كجم.

ببطء أرفع سرعة البريد الإلكتروني. المحرك ، نتيجة لإظهار VRK إقلاع سلس صامت.

مقطع كامل للاختبار الأخير:

في هذه الملاحظة المتفائلة أقول لكم وداعا.

مع خالص التقدير ، Kokhochev Anatoly Alekseevich.

من غير المحتمل أن تحل الروبوتات محل البشر تمامًا في مجالات النشاط التي تتطلب اعتمادًا سريعًا لقرارات غير قياسية سواء في الحياة المدنية أو في القتال. ومع ذلك ، أصبح تطوير الطائرات بدون طيار اتجاهًا شائعًا في صناعة الطائرات العسكرية على مدار العقد الماضي. العديد من الدول الرائدة عسكريا تنتج كميات كبيرة من الطائرات بدون طيار. فشلت روسيا حتى الآن ليس فقط في اتخاذ مناصب قيادية تقليدية في مجال تصميم الأسلحة ، ولكن أيضًا في التغلب على التراكم في هذا الجزء من تقنيات الدفاع. ومع ذلك ، فإن العمل جار في هذا الاتجاه.

الدافع لتطوير الطائرات بدون طيار

ظهرت النتائج الأولى لاستخدام الطائرات بدون طيار في الأربعينيات ، ومع ذلك ، كانت التكنولوجيا في ذلك الوقت أكثر انسجامًا مع مفهوم "قذيفة الطائرات". يمكن لصاروخ كروز V أن يطير في اتجاه واحد مع نظام التحكم في مساره المبني على مبدأ الجيروسكوب بالقصور الذاتي.

في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي ، وصلت أنظمة الدفاع الجوي السوفيتية إلى مستوى عالٍ من الكفاءة ، وبدأت تشكل خطرًا جسيمًا على طائرات العدو المحتمل في حالة حدوث مواجهة حقيقية. تسببت الحروب في فيتنام والشرق الأوسط في حالة من الذعر الحقيقي بين طياري الولايات المتحدة وإسرائيل. أصبحت حالات رفض أداء المهام القتالية في المناطق التي تغطيها الأنظمة المضادة للطائرات السوفيتية الصنع متكررة. في النهاية ، دفع التردد في تعريض حياة الطيارين لخطر مميت بشركات التصميم إلى البحث عن مخرج.

بداية التطبيق العملي

كانت إسرائيل أول دولة تستخدم الطائرات بدون طيار. في عام 1982 ، أثناء الصراع مع سوريا (سهل البقاع) ، ظهرت طائرة استطلاع في السماء تعمل في وضع آلي. بمساعدتهم ، تمكن الإسرائيليون من اكتشاف تشكيلات القتال الدفاعية الجوية للعدو ، مما مكنهم من شن هجوم صاروخي عليهم.

كانت الطائرات الأولى بدون طيار مخصصة حصريًا للرحلات الاستطلاعية فوق المناطق "الساخنة". حاليًا ، تُستخدم الطائرات بدون طيار الهجومية أيضًا ، مع وجود أسلحة وذخيرة على متنها وتوجيه القصف والضربات الصاروخية مباشرة على مواقع العدو المزعومة.

معظمهم في الولايات المتحدة ، حيث يتم إنتاج "خونة" وأنواع أخرى من روبوتات الطائرات المقاتلة بكميات كبيرة.

أظهرت تجربة استخدام الطيران العسكري في الفترة الحديثة ، ولا سيما عملية تهدئة الصراع في أوسيتيا الجنوبية في عام 2008 ، أن روسيا بحاجة أيضًا إلى الطائرات بدون طيار. إجراء استطلاع بالأسلحة الثقيلة في مواجهة معارضة دفاع العدو الجوي محفوف بالمخاطر ويؤدي إلى خسائر غير مبررة. كما اتضح ، هناك بعض أوجه القصور في هذا المجال.

مشاكل

الفكرة السائدة في العصر الحديث هي الرأي القائل بأن الطائرات بدون طيار الهجومية الروسية مطلوبة بدرجة أقل من طائرات الاستطلاع. يمكنك ضرب العدو بمجموعة متنوعة من الوسائل ، بما في ذلك الصواريخ التكتيكية عالية الدقة والمدفعية. الأهم من ذلك بكثير هو المعلومات حول انتشار قواته وتحديد الهدف الصحيح. كما أوضحت التجربة الأمريكية ، فإن استخدام الطائرات بدون طيار مباشرة للقصف والقصف يؤدي إلى العديد من الأخطاء ومقتل المدنيين وجنودهم. هذا لا يستبعد الرفض الكامل لعينات التأثير ، ولكنه يكشف فقط عن اتجاه واعد سيتم فيه تطوير طائرات روسية جديدة بدون طيار في المستقبل القريب. يبدو أن الدولة التي احتلت مؤخرًا مكانة رائدة في إنشاء مركبة جوية بدون طيار محكوم عليها بالنجاح اليوم. مرة أخرى في النصف الأول من الستينيات ، تم إنشاء الطائرات التي حلقت في الوضع التلقائي: La-17R (1963) ، Tu-123 (1964) وغيرها. ظلت القيادة في السبعينيات والثمانينيات. ومع ذلك ، في التسعينيات ، اتضحت الفجوة التكنولوجية ، ولم تعطِ محاولة القضاء عليها في العقد الماضي ، مصحوبة بتكلفة خمسة مليارات روبل ، النتيجة المتوقعة.

الموقف الحالى

في الوقت الحالي ، تمثل أكثر الطائرات بدون طيار الواعدة في روسيا النماذج الرئيسية التالية:

من الناحية العملية ، يتم تمثيل الطائرات بدون طيار التسلسلية الوحيدة في روسيا الآن بواسطة مجمع استطلاع المدفعية Tipchak ، القادر على أداء مجموعة محددة بدقة من المهام القتالية المتعلقة بتعيين الهدف. يمكن النظر إلى الاتفاقية بين Oboronprom و IAI لتجميع SKD للطائرات الإسرائيلية بدون طيار ، الموقعة في عام 2010 ، كإجراء مؤقت لا يضمن تطوير التقنيات الروسية ، ولكنه يغطي فقط فجوة في نطاق الإنتاج الدفاعي المحلي.

يمكن النظر في بعض النماذج الواعدة بشكل منفصل في إطار الإعلام العام.

"بيسر"

وزن الإقلاع هو طن واحد ، وهو ليس بالقليل بالنسبة للطائرة بدون طيار. يتم تطوير التصميم بواسطة Transas ، وتجري حاليًا اختبارات طيران للنماذج الأولية. يتوافق التصميم ، والذيل على شكل حرف V ، والجناح العريض ، وطريقة الإقلاع والهبوط (الطائرات) ، والخصائص العامة تقريبًا مع تلك الخاصة بالطائرات الأمريكية بريداتور الأكثر شيوعًا حاليًا. ستكون الطائرات الروسية بدون طيار Inokhodets قادرة على حمل مجموعة متنوعة من المعدات التي تسمح بالاستطلاع في أي وقت من اليوم ، والتصوير الجوي ودعم الاتصالات. من المفترض إمكانية إحداث تعديلات هجومية واستطلاعية ومدنية.

"راقب"

النموذج الرئيسي هو الاستطلاع ، وهو مجهز بكاميرات الفيديو والصور ، وتصوير حراري ومعدات تسجيل أخرى. على أساس هيكل الطائرة الثقيل ، يمكن أيضًا إنتاج طائرات بدون طيار هجومية. تحتاج روسيا إلى Dozor-600 أكثر كمنصة عالمية لاختبار تقنيات الإنتاج لطائرات بدون طيار أكثر قوة ، ولكن من المستحيل أيضًا استبعاد إطلاق هذه الطائرة بدون طيار في الإنتاج الضخم. المشروع قيد التطوير حاليا. تاريخ الرحلة الأولى عام 2009 ، وفي نفس الوقت تم تقديم العينة في المعرض الدولي "ماكس". صممه ترانساس.

"Altair"

يمكن الافتراض أنه في الوقت الحالي ، فإن أكبر الطائرات بدون طيار في روسيا هي Altair ، التي طورها مكتب Sokol Design Bureau. المشروع له اسم آخر - "Altius-M". يبلغ وزن إقلاع هذه الطائرات بدون طيار خمسة أطنان ، وسيتم بناؤها من قبل مصنع كازان للطيران الذي يحمل اسم Gorbunov ، وهو جزء من شركة Tupolev Joint Stock Company. تبلغ قيمة العقد المبرم مع وزارة الدفاع حوالي مليار روبل. ومن المعروف أيضًا أن هذه الطائرات الروسية الجديدة بدون طيار لها أبعاد تتناسب مع أبعاد طائرة اعتراضية:

• الطول - 11600 مم ؛
• جناحيها - 28500 مم ؛
• تمتد ريش - 6000 ملم.

تبلغ قوة محركي ديزل للطائرات اللولبية 1000 حصان. مع. وستكون طائرات الاستطلاع والضربة الروسية هذه قادرة على البقاء في الجو لمدة تصل إلى يومين ، وتغطي مسافة 10 آلاف كيلومتر. لا يُعرف الكثير عن المعدات الإلكترونية ، ولا يسع المرء إلا أن يخمن قدراتها.

أنواع أخرى

هناك أيضًا طائرات روسية بدون طيار أخرى قيد التطوير ، على سبيل المثال ، أوخوتنيك المذكورة أعلاه ، وهي طائرة بدون طيار ثقيلة بدون طيار قادرة على أداء وظائف مختلفة ، إعلامية واستطلاعية وهجوم هجوم. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لمبدأ الجهاز ، يتم أيضًا ملاحظة التنوع. الطائرات بدون طيار هي أنواع الطائرات والمروحيات. يوفر عدد كبير من الدوارات القدرة على المناورة والتأرجح بشكل فعال فوق الشيء محل الاهتمام ، مما ينتج عنه استطلاعات عالية الجودة. يمكن نقل المعلومات بسرعة عبر قنوات الاتصال المشفرة أو تراكمها في الذاكرة المدمجة للجهاز. يمكن أن يكون التحكم في الطائرات بدون طيار عبارة عن برمجيات خوارزمية ، عن بُعد أو مجمعة ، يتم فيها العودة إلى القاعدة تلقائيًا في حالة فقدان التحكم.

على ما يبدو ، لن تكون المركبات الروسية غير المأهولة قريبًا أقل جودة من حيث النوع أو الكم من النماذج الأجنبية.