Транспортные БЛА для ВМС США
В этом блоге уже несколько раз поднималась тема транспортных БЛА. Серьезную заинтересованность в них проявили ОК ССО ВС США и Корпус морской пехоты. Оба заказчика прежде всего планируют использовать такие системы для решения проблемы материально-технического снабжения автономных подразделений, действующих в отрыве от основных сил в труднодоступных и опасных районах. Теперь этой темой занялись и в ВМС США, но со своим особым акцентом на обеспечение деятельности кораблей в море.
Вертолет MH-60S Knighthawk готовится поднять паллетизированный груз на поддоне с палубы ДКУ USS Saipan (LHA-2) 13 июля 2004 г. © Photographer's Mate Airman Gary L. Johnson III / US Navy
В настоящее время для воздушной доставки грузов в направлениях "берег-корабль", "корабль-берег" и "корабль-корабль" в американском флоте применяют многоцелевые вертолеты MH-60S Knighthawk и конвертопланы MV-22B Osprey. Анализ таких перевозок показывает, что значительную долю из них составляет обеспечение срочных ремонтных работ в море, при этом у 90% доставляемых грузов масса не превышает 30 кг. Такая доставка получается чрезвычайно дорогим удовольствием при грузоподъемности внутри/на крюке 1,9/4,1 т и 9,1/6,8 т, а также стоимости летного часа 4-5 тыс. долл. и 9-11 тыс. долл. соответственно.
Посадка MV-22B Osprey с грузом на внешней подвеске на ДКУ USS Bataan (LHD 5) 22 августа 2011 г. © Mass Communication 3rd Class James Turner / U.S. Navy
В связи с этим Командование сил флота и Командование морских перевозок признали нецелесообразным и крайне затратным продолжение использования для этого MH-60S и MV-22B. С целью поиска решения этой частной проблемы в ВМС США с конца 2018-го разрабатывают перспективный грузовой БЛА в рамках программы BWUAS (Blue Water Maritime Logistics UAS).
В соответствии с конкурсным заданием от американских компаний требуется спроектировать БЛА, способный автономно доставить не менее 30 фунтов (13,5 кг) груза на судно, движущееся в море на расстоянии до 400 км. Помимо ремкомплектов, такой полезной нагрузки БЛА будет более чем достаточно для доставки продуктов первой необходимости или предметов медицинского назначения. Кроме того, эти БЛА смогут выполнять роль своеобразной фельдъегерской почты, доставляя на корабли информацию различного вида на физических носителях, включая приказы и данные разведки. Конечно, быстрее и проще передать это по радио, но такой вариант не подходит, если нужно соблюдать скрытность, чтобы не раскрывать противнику местоположение своих сил. Если соблюдать радиомолчание не позволяет обстановка, то БЛА проекта BWUAS могут нести ретрансляторы сигналов маломощных передатчиков, чтобы вражеские станции РЭР видели дрон, а не его абонентов. Ну, и конечно же, попытаются хотя бы попробовать поражать морские цели авиационными бомбами небольшого калибра.
В рамках первого этапа конкурса BWUAS в 2019-2020 гг. специалисты Отдела летальных аппаратов центра применения авиации ВМС NAWCAD (Naval Air Warfare Center, Aircraft Division) проанализировали более 65 различных типов БЛА претендентов.
Квадрокоптер доставляет груз на ПЛАРБ USS Henry M. Jackson (SSBN-730) во время учения в октябре 2020 г. в районе Гавайев © US Navy
https://youtu.be/dy4ZUnUUgRc
Но по итогам испытаний признали достаточно технологически зрелыми и частично соответствующими предъявляемым требованиям только две системы вертикального взлета и посадки - БЛА Skyways модификаций V2.2 и V2.5 разработки одноименной компании из Техаса, а -также БЛА Transwing калифорнийской фирмы PteroDynamics.
Вверху - Skyways V2.2 с электродвигателями, внизу - V2.5 с гибридной силовой установкой © Skyways
Skyways V2.2 имеет многовинтовую схему, в которой электродвигатели приводят в действие четыре пары разнесенных несущих тянущих-толкающих винтов, пятый двигатель с одним толкающим винтом обеспечивает горизонтальный полет, а подъемную силу создают крылья.
На первом этапе конкурса BWUAS в начале 2019 года БЛА Skyways с грузом массой 9 кг произвел взлет с берегового аэродрома станции NAWCAD в штате Мэриленд, обнаружил в море и идентифицировал судно, движущееся со скоростью 12 узлов, совершил автономную посадку в назначенную точку палубы, затем взлетел и вернулся в точку старта. Общая протяженность маршрута составила 67 км. При этом на начальном и конечном участках управление БЛА осуществлял оператор с помощью пульта управления, но 90% времени полет проходил вне его зоны видимости.
Посадка БЛА Skyways V2.2 на движущееся судно © Skyways
https://youtu.be/3_P49dA9CDM
В октябре 2020-го 24-я испытательная эскадрилья БЛА центра применения авиации ВМС США заказала нескольких экземпляров Skyways обеих модификаций V2.2 и V2.5 в качестве прототипов и приступила к тестированию первого из них по плану второго этапа программы BWUAS.
Полет БЛА Skyways V2.2 на аэродром базирования 24-й беспилотной эскадрильи (Naval Air Station Patuxent River, November 4, 2020) © US Navy
Весной 2021-го провели испытания, в ходе которых БЛА Skyways V2.2 обнаружил в заданном районе движущуюся платформу, сблизился с ней и на высоте около одного метра произвел сброс груза на палубу.
Вверху - сброс груза с БЛА Skyways V2.2, внизу - сближение с движущейся платформой и падение груза © Skyways
https://youtu.be/fk6vvtEGpkw
Skyways V2.5 уже частично доработан до требований ВМС. В частности, он оборудован гибридной силовой установкой, в которой двигатель внутреннего сгорания работает на флотском авиационном топливе JP-5, подзаряжая аккумуляторы для электрических двигателей вертикального взлета и посадки.
Испытания этой модификации начались позже, но проходят параллельно с первой версией БЛА.
21 февраля 2021 г. БЛА Skyways V2.5 с грузом массой 11 кг во внутреннем отсеке в автономном режиме взлетел с вертолетной площадки регионального центра технического обслуживания Атлантического флота MARMC (Mid Atlantic Regional Maintenance Center), совершил перелет в акваторию ГВМБ Норфолк (Вирджиния), приземлился на палубе, а потом взлетел с атомного авианосца USS Gerald R. Ford (CVN-78), который стоял у своего причала.
Вертикальная посадка на палубу и взлет БЛА SkywaysV2.5 с АВМА Gerald R. Ford © Skyways
https://youtu.be/-Ss4MIsi2hc
15-16 июля 2021 г. успешно проведены первые испытания Skyways V2.5 в открытом океане. После вертикального взлета с танкера USNS Joshua Humphreys (T-AO-188) БЛА доставил на борт находившегося в 180 км эскадренного миноносца УРО USS Bainbridge (DDG-96) муляж ремкомплекта массой 11 кг во внутреннем отсеке. При этом управление БЛА осуществлял оператор с пульта на борту танкера.
Взлет БЛА Skyways V2.5 с ТН Joshua Humphreys и демонстрация доставленного им груза на палубу ЭМ УРО Bainbridge © US Navy
Направления дальнейшей модернизации БЛА Skyways по требованиям ВМС включают складывающиеся крылья для уменьшения габаритов при хранении на кораблях, перевозку грузов на внешней подвеске, а также оснащение приемопередатчиком системы автоматического зависимого наблюдения и вещания "АЗН-В" (ADS-B).
Transwing представляет собой конвертоплан со складывающимися в полете крыльями. В отличие от считающейся уже классической двухдвигательной схемы с поворотом в горизонтальной плоскости, как у MV-22B Osprey, БЛА оснащен четырьмя винтами, а крылья с с четырьмя и двигателями и тянущими винтами поворачиваются одновременно в двух плоскостях.
БЛА Transwing © PteroDynamics
Благодаря специальной конструкции шарниров, угол атаки крыльев не превышает 20 градусов во всем диапазоне их поворота. Это снижает вибрацию и возмущения воздушного потока при переходе из горизонтального полета в вертикальный. Хотя все равно они достаточно велики, судя по видео:
https://youtu.be/3uNboCgDOKQ
23 августа 2021 г. Отдел летальных аппаратов центра применения авиации ВМС NAWCAD подписал контракт с PteroDynamics на поставку трех БЛА Transwing для проведения их испытаний в рамках второго этапа программы BWUAS. Передача машин заказчику намечена в начале 2022 года. После необходимой доработки по требованиям ВМС США в июне 2022 г. начнутся их испытания. При этом эта модель БЛА вроде бы сразу позволяет транспортировать груз на внешней подвеске с использованием строп.
Вертикальный полет БЛА Transwing и груз на внешней подвеске © PteroDynamics
В перспективе в PteroDynamics обещают разработать более крупною версию своего конвертоплана с гибридно-электрической силовой установкой. При максимальной взлетной массе 145 кг он должен перевозить полезную нагрузку до 23 кг на расстояние до 400 км.
Испытания БЛА Skyways и Transwing, а также доводка их до требуемых ВМС США характеристик продолжатся в течение следующего года. Ждем новостей программы BWUAS.
Вертолет MH-60S Knighthawk готовится поднять паллетизированный груз на поддоне с палубы ДКУ USS Saipan (LHA-2) 13 июля 2004 г. © Photographer's Mate Airman Gary L. Johnson III / US Navy
В настоящее время для воздушной доставки грузов в направлениях "берег-корабль", "корабль-берег" и "корабль-корабль" в американском флоте применяют многоцелевые вертолеты MH-60S Knighthawk и конвертопланы MV-22B Osprey. Анализ таких перевозок показывает, что значительную долю из них составляет обеспечение срочных ремонтных работ в море, при этом у 90% доставляемых грузов масса не превышает 30 кг. Такая доставка получается чрезвычайно дорогим удовольствием при грузоподъемности внутри/на крюке 1,9/4,1 т и 9,1/6,8 т, а также стоимости летного часа 4-5 тыс. долл. и 9-11 тыс. долл. соответственно.
Посадка MV-22B Osprey с грузом на внешней подвеске на ДКУ USS Bataan (LHD 5) 22 августа 2011 г. © Mass Communication 3rd Class James Turner / U.S. Navy
В связи с этим Командование сил флота и Командование морских перевозок признали нецелесообразным и крайне затратным продолжение использования для этого MH-60S и MV-22B. С целью поиска решения этой частной проблемы в ВМС США с конца 2018-го разрабатывают перспективный грузовой БЛА в рамках программы BWUAS (Blue Water Maritime Logistics UAS).
В соответствии с конкурсным заданием от американских компаний требуется спроектировать БЛА, способный автономно доставить не менее 30 фунтов (13,5 кг) груза на судно, движущееся в море на расстоянии до 400 км. Помимо ремкомплектов, такой полезной нагрузки БЛА будет более чем достаточно для доставки продуктов первой необходимости или предметов медицинского назначения. Кроме того, эти БЛА смогут выполнять роль своеобразной фельдъегерской почты, доставляя на корабли информацию различного вида на физических носителях, включая приказы и данные разведки. Конечно, быстрее и проще передать это по радио, но такой вариант не подходит, если нужно соблюдать скрытность, чтобы не раскрывать противнику местоположение своих сил. Если соблюдать радиомолчание не позволяет обстановка, то БЛА проекта BWUAS могут нести ретрансляторы сигналов маломощных передатчиков, чтобы вражеские станции РЭР видели дрон, а не его абонентов. Ну, и конечно же, попытаются хотя бы попробовать поражать морские цели авиационными бомбами небольшого калибра.
В рамках первого этапа конкурса BWUAS в 2019-2020 гг. специалисты Отдела летальных аппаратов центра применения авиации ВМС NAWCAD (Naval Air Warfare Center, Aircraft Division) проанализировали более 65 различных типов БЛА претендентов.
Квадрокоптер доставляет груз на ПЛАРБ USS Henry M. Jackson (SSBN-730) во время учения в октябре 2020 г. в районе Гавайев © US Navy
Click to viewhttps://youtu.be/dy4ZUnUUgRc
Но по итогам испытаний признали достаточно технологически зрелыми и частично соответствующими предъявляемым требованиям только две системы вертикального взлета и посадки - БЛА Skyways модификаций V2.2 и V2.5 разработки одноименной компании из Техаса, а -также БЛА Transwing калифорнийской фирмы PteroDynamics.
Вверху - Skyways V2.2 с электродвигателями, внизу - V2.5 с гибридной силовой установкой © Skyways
Skyways V2.2 имеет многовинтовую схему, в которой электродвигатели приводят в действие четыре пары разнесенных несущих тянущих-толкающих винтов, пятый двигатель с одним толкающим винтом обеспечивает горизонтальный полет, а подъемную силу создают крылья.
На первом этапе конкурса BWUAS в начале 2019 года БЛА Skyways с грузом массой 9 кг произвел взлет с берегового аэродрома станции NAWCAD в штате Мэриленд, обнаружил в море и идентифицировал судно, движущееся со скоростью 12 узлов, совершил автономную посадку в назначенную точку палубы, затем взлетел и вернулся в точку старта. Общая протяженность маршрута составила 67 км. При этом на начальном и конечном участках управление БЛА осуществлял оператор с помощью пульта управления, но 90% времени полет проходил вне его зоны видимости.
Посадка БЛА Skyways V2.2 на движущееся судно © Skyways
https://youtu.be/3_P49dA9CDM
В октябре 2020-го 24-я испытательная эскадрилья БЛА центра применения авиации ВМС США заказала нескольких экземпляров Skyways обеих модификаций V2.2 и V2.5 в качестве прототипов и приступила к тестированию первого из них по плану второго этапа программы BWUAS.
Полет БЛА Skyways V2.2 на аэродром базирования 24-й беспилотной эскадрильи (Naval Air Station Patuxent River, November 4, 2020) © US Navy
Весной 2021-го провели испытания, в ходе которых БЛА Skyways V2.2 обнаружил в заданном районе движущуюся платформу, сблизился с ней и на высоте около одного метра произвел сброс груза на палубу.
Вверху - сброс груза с БЛА Skyways V2.2, внизу - сближение с движущейся платформой и падение груза © Skyways
https://youtu.be/fk6vvtEGpkw
Skyways V2.5 уже частично доработан до требований ВМС. В частности, он оборудован гибридной силовой установкой, в которой двигатель внутреннего сгорания работает на флотском авиационном топливе JP-5, подзаряжая аккумуляторы для электрических двигателей вертикального взлета и посадки.
Испытания этой модификации начались позже, но проходят параллельно с первой версией БЛА.
21 февраля 2021 г. БЛА Skyways V2.5 с грузом массой 11 кг во внутреннем отсеке в автономном режиме взлетел с вертолетной площадки регионального центра технического обслуживания Атлантического флота MARMC (Mid Atlantic Regional Maintenance Center), совершил перелет в акваторию ГВМБ Норфолк (Вирджиния), приземлился на палубе, а потом взлетел с атомного авианосца USS Gerald R. Ford (CVN-78), который стоял у своего причала.
Вертикальная посадка на палубу и взлет БЛА SkywaysV2.5 с АВМА Gerald R. Ford © Skyways
https://youtu.be/-Ss4MIsi2hc
15-16 июля 2021 г. успешно проведены первые испытания Skyways V2.5 в открытом океане. После вертикального взлета с танкера USNS Joshua Humphreys (T-AO-188) БЛА доставил на борт находившегося в 180 км эскадренного миноносца УРО USS Bainbridge (DDG-96) муляж ремкомплекта массой 11 кг во внутреннем отсеке. При этом управление БЛА осуществлял оператор с пульта на борту танкера.
Взлет БЛА Skyways V2.5 с ТН Joshua Humphreys и демонстрация доставленного им груза на палубу ЭМ УРО Bainbridge © US Navy
Направления дальнейшей модернизации БЛА Skyways по требованиям ВМС включают складывающиеся крылья для уменьшения габаритов при хранении на кораблях, перевозку грузов на внешней подвеске, а также оснащение приемопередатчиком системы автоматического зависимого наблюдения и вещания "АЗН-В" (ADS-B).
Transwing представляет собой конвертоплан со складывающимися в полете крыльями. В отличие от считающейся уже классической двухдвигательной схемы с поворотом в горизонтальной плоскости, как у MV-22B Osprey, БЛА оснащен четырьмя винтами, а крылья с с четырьмя и двигателями и тянущими винтами поворачиваются одновременно в двух плоскостях.
БЛА Transwing © PteroDynamics
Благодаря специальной конструкции шарниров, угол атаки крыльев не превышает 20 градусов во всем диапазоне их поворота. Это снижает вибрацию и возмущения воздушного потока при переходе из горизонтального полета в вертикальный. Хотя все равно они достаточно велики, судя по видео:
https://youtu.be/3uNboCgDOKQ
23 августа 2021 г. Отдел летальных аппаратов центра применения авиации ВМС NAWCAD подписал контракт с PteroDynamics на поставку трех БЛА Transwing для проведения их испытаний в рамках второго этапа программы BWUAS. Передача машин заказчику намечена в начале 2022 года. После необходимой доработки по требованиям ВМС США в июне 2022 г. начнутся их испытания. При этом эта модель БЛА вроде бы сразу позволяет транспортировать груз на внешней подвеске с использованием строп.
Вертикальный полет БЛА Transwing и груз на внешней подвеске © PteroDynamics
В перспективе в PteroDynamics обещают разработать более крупною версию своего конвертоплана с гибридно-электрической силовой установкой. При максимальной взлетной массе 145 кг он должен перевозить полезную нагрузку до 23 кг на расстояние до 400 км.
Испытания БЛА Skyways и Transwing, а также доводка их до требуемых ВМС США характеристик продолжатся в течение следующего года. Ждем новостей программы BWUAS.