БПЛА літакового типу: що це, будова і дальність
БПЛА літакового типу — це безпілотник, який тримається в повітрі за рахунок підйомної сили крила, а не тяги гвинтів. За аеродинамічною схемою він повторює звичайний літак: корпус, нерухоме крило, хвостове оперення та штовхаючий або тягнучий гвинт. Саме крило дає такому апарату головну перевагу — він долає десятки кілометрів на тій самій батареї, якої коптеру вистачило б на кілька хвилин.
У військовому лексиконі поруч ходять два синоніми — «літакового типу» і «крилатий». Обидва означають одне й те саме. Окремо виділяють схему «літаюче крило»: у ній немає вираженого фюзеляжу й хвоста, апарат є суцільним крилом. Вона компактніша й непомітніша, але складніша в керуванні.
Ключові ознаки апаратів цього класу:
Це найчастіше питання про цей клас техніки, і відповідь на нього зводиться до фізики. Коптер витрачає майже всю потужність на те, щоб просто утримувати себе в повітрі. Літак витрачає її на рух уперед, а тримає його крило — тому на однакових акумуляторах різниця в дальності виходить у рази, а не на відсотки.
Тут перевага крила беззаперечна. Тактичний квадрокоптер тримається в повітрі приблизно чверть години: наш VORON-10 має 17 хвилин польоту й стабільний зв'язок до 25 кілометрів, до 35 — з ретранслятором. Апарат літакового типу в режимі спостереження працює годинами. У ATOM це до чотирьох годин патрулювання, а робочою зоною заявлений діапазон від 10 до 70 кілометрів.
Коптер злітає вертикально з будь-якого клаптика землі та може зависнути над ціллю, розглядаючи її скільки завгодно. Літаку потрібна катапульта або запуск з рук, а замість зависання він робить кола над точкою інтересу. Для розвідки протяжної ділянки фронту це не проблема, для огляду конкретного подвір'я — вже так.
Коптер піднімає більше відносно власної маси й робить це без розгону. Наш BOMBER-15 бере до 6 кілограмів вантажу. Крилатий апарат обмеженіший: ATOM несе 2,5 кілограма при злітній масі 6 кілограмів — але доставляє цей вантаж значно далі.
Літак іде швидше й вище: ATOM розганяється до 150 кілометрів на годину при крейсерських 80 і працює на висотах до 2 кілометрів. Це ускладнює перехоплення, але робить апарат помітнішим для радарів через більший силует.
Конструктивно такий апарат розкладається на п'ять вузлів, і кожен із них по-своєму впливає на те, як далеко він полетить.
Цифра з технічного паспорта — це максимум, отриманий у сприятливих умовах. У полі на неї впливають чотири речі.
Найнедооціненіший чинник. Різницю добре видно на власних вимірах BOMBER-15 з однаковою батареєю 6S3P: з бойовою частиною 1,5 кілограма робоча дальність становить 55–65 кілометрів, з трьома кілограмами — 45–50, а з шістьма падає до 20–25. Тобто вчетверо важчий вантаж скорочує дальність майже втричі.
Пряма видимість між антеною й бортом закінчується там, де починається рельєф. Ретранслятор — проміжний вузол, який приймає сигнал і передає далі, — розширює зону роботи без будь-яких змін у самому апараті. У VORON-10 це дає приріст з 25 до 35 кілометрів.
Засоби РЕБ придушують і канал керування, і супутникову навігацію. Апарат, який у чистому ефірі впевнено долає п'ятдесят кілометрів, у щільно заглушеній зоні може втратити зв'язок на десятій. Протидіють цьому кількома шляхами: стрибками частоти, роботою в кількох діапазонах і резервною інерціальною навігацією. У VORON-10 для цього застосовані FHSS і керування ELRS у діапазоні 150–2500 МГц зі змінними антенами.
Зустрічний вітер з'їдає запас ходу, мороз знижує віддачу акумуляторів. Тому в специфікаціях вказують робочі межі: BOMBER-15 розрахований на діапазон від −20 до +45 °C, VORON-10 — від −5 до +55 °C і зустрічний вітер до 10 метрів за секунду.
Однозначно кращого типу не існує — вибір диктує задача.
На практиці підрозділи комбінують обидва класи: крилатий апарат знаходить ціль на дистанції, мультиротор працює по ній зблизька.
Клас крилатих безпілотників в Україні представлений широко — від легких розвідників для ротної ланки до апаратів великої дальності. Розробки ведуть і державні підприємства, і приватні виробники, а перелік систем, допущених до експлуатації, регулярно поповнюється.
Trypillian у цьому класі представляє ATOM — розвідувально-ударний апарат подвійного призначення. Він закриває проміжок між FPV-дронами, які ефективні приблизно до 25–35 кілометрів, і системами великої дальності, що працюють за сотнею. В ударній конфігурації ATOM несе 2,5 кілограма й витрачає на вихід до цілі 40–60 хвилин, у розвідувальному режимі патрулює до чотирьох годин із передачею координат у реальному часі. Запускається з катапульти, злітно-посадкова смуга не потрібна.
Безпілотник, побудований за схемою літака: він тримається в повітрі завдяки нерухомому крилу, а гвинт лише штовхає його вперед. Такий апарат не вміє зависати, зате літає значно далі й довше за коптер того ж класу.
Залежить від розмірів і призначення. Легкі тактичні апарати працюють у межах кількох десятків кілометрів — робоча зона ATOM охоплює діапазон від 10 до 70. Системи оперативного рівня долають сотні кілометрів. На реальну дальність сильно впливають маса навантаження, якість радіолінії та наявність РЕБ.
Способом створення підйомної сили. У коптера її дають гвинти, тому він може зависнути, але швидко розряджається. У літака її дає крило, тому він летить у рази далі, але не може зупинитися в повітрі й потребує катапульти чи запуску з рук.
Тактичним апаратам — ні. Їх запускають з катапульти або з рук, а садять планеруванням або на парашуті. Смуга потрібна лише великим системам оперативного й стратегічного рівня.
Різновид схеми літакового типу без вираженого фюзеляжу й хвостового оперення — увесь апарат є одним крилом. Така компоновка компактніша при транспортуванні й менш помітна, але вимагає точнішого налаштування системи керування.
Проміжний вузол зв'язку між оператором і бортом. Він приймає сигнал і передає далі, дозволяючи працювати поза прямою видимістю. Це найдешевший спосіб збільшити робочий радіус: у VORON-10 ретранслятор розширює зону з 25 до 35 кілометрів.
