في السنوات الأخيرة، ظهر عدد كبير من المنشورات حول استخدام المركبات الجوية بدون طيار (UAVs) أو أنظمة الطائرات بدون طيار (UAS) لحل المشكلات الطبوغرافية. يرجع هذا الاهتمام إلى حد كبير إلى سهولة التشغيل والكفاءة والتكلفة المنخفضة نسبيًا والكفاءة وما إلى ذلك. تفتح الصفات المدرجة وتوافر البرامج الفعالة للمعالجة التلقائية لمواد التصوير الجوي (بما في ذلك اختيار النقاط الضرورية) إمكانية الاستخدام الواسع النطاق للبرامج والأجهزة للطائرات بدون طيار في ممارسة المسوحات الهندسية والجيوديسية.

وفي هذا العدد، ومع استعراض الوسائل التقنية للطائرات بدون طيار، نفتح سلسلة من المنشورات حول قدرات الطائرات بدون طيار وتجربة استخدامها في العمل الميداني والمكتبي.

د. إينوزيمتسيف، مدير المشروع، PLAZ LLC، سان بطرسبورج

الطائرات بدون طيار: النظرية والتطبيق

الجزء 1. مراجعة الوسائل التقنية

مرجع تاريخي

ظهرت المركبات الجوية بدون طيار فيما يتعلق بالحاجة إلى حل المشكلات 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 النظر في استخدامها الأول ليتم تسليم القنابل من قبل القوات النمساوية إلى مدينة البندقية المحاصرة باستخدام البالونات في عام 1849. كان الدافع القوي لتطوير الطائرات بدون طيار هو ظهور التلغراف الراديوي والطيران، مما جعل من الممكن تحسين استقلاليتها وإمكانية التحكم فيها بشكل كبير.

وهكذا، 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، وبناء واختبار عدة نماذج من المركبات الجوية بدون طيار. في عام 1933، تم تطوير أول طائرة بدون طيار في بريطانيا العظمى.

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

لقد كانت أبحاث العلماء الألمان سابقة لعصرهم بعدة عقود؛ ففي الأربعينيات من القرن الماضي قدموا للعالم محركًا نفاثًا وصاروخ كروز V-1 كأول مركبة جوية بدون طيار تستخدم في عمليات قتالية حقيقية.

في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، في الثلاثينيات والأربعينيات من القرن الماضي، طور مصمم الطائرات نيكيتين طائرة شراعية قاذفة طوربيد من نوع "الجناح الطائر"، وبحلول أوائل الأربعينيات من القرن الماضي، كان هناك مشروع لطوربيد طائر بدون طيار يصل مداه إلى 100 كيلومتر وما فوق. تم إعدادها، لكن هذه التطورات لم تتحول إلى تصاميم حقيقية.

بعد نهاية الحرب الوطنية العظمى، زاد الاهتمام بالطائرات بدون طيار بشكل ملحوظ، ومنذ الستينيات، لوحظ استخدامها على نطاق واسع لحل المشكلات غير العسكرية.

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

1.1849 – بداية القرن العشرين – المحاولات والتجارب التجريبية لإنشاء طائرات بدون طيار، وتشكيل الأسس النظرية للديناميكا الهوائية، ونظرية الطيران وحسابات الطائرات في أعمال العلماء.

2. بداية القرن العشرين - 1945 - تطوير الطائرات العسكرية بدون طيار (طائرات مقذوفة ذات مدى قصير ومدة طيران).

3.1945-1960 - فترة التوسع في تصنيف الطائرات بدون طيار حسب الغرض وإنشائها في المقام الأول لعمليات الاستطلاع.

4.1960 - يومنا هذا - التوسع في تصنيف الطائرات بدون طيار وتحسينها، وبداية 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، وهو الأساس لإنشاء المخططات والخرائط الطبوغرافية، وإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للإغاثة والتضاريس. يتم التصوير الجوي من الطائرات المأهولة - الطائرات والمناطيد والدراجات ثلاثية العجلات والبالونات، ومن المركبات الجوية بدون طيار (UAVs).

المركبات الجوية بدون طيار، مثل الطائرات المأهولة، هي من أنواع الطائرات والمروحيات (المروحيات والمروحيات المتعددة هي طائرات ذات أربعة دوارات أو أكثر مع دوارات رئيسية). لا يوجد حاليًا في روسيا تصنيف مقبول عمومًا للطائرات بدون طيار من نوع الطائرات. الصواريخ.

تقدم Ru، جنبًا إلى جنب مع بوابة UAV.RU، تصنيفًا حديثًا للطائرات بدون طيار من نوع الطائرات، تم تطويره بناءً على مناهج منظمة UAV International، ولكن مع الأخذ في الاعتبار تفاصيل وحالة السوق المحلية (الفئات) (الجدول 1) :

طائرات بدون طيار صغيرة وصغيرة المدى قصيرة المدى. بدأت فئة الأجهزة والمجمعات المصغرة خفيفة الوزن وخفيفة الوزن التي تعتمد عليها والتي يصل وزن إقلاعها إلى 5 كيلوغرامات في الظهور في روسيا مؤخرًا نسبيًا، ولكنها بالفعل جيدة جدًا

ممثلة على نطاق واسع. هذه الطائرات بدون طيار مخصصة للاستخدام التشغيلي الفردي على مسافات قصيرة تصل إلى 25-40 كيلومترًا. فهي سهلة التشغيل والنقل، وهي قابلة للطي ويمكن وضعها على أنها "محمولة"، ويتم إطلاقها باستخدام المنجنيق أو باليد. وتشمل هذه: Geoscan 101، Geoscan 201، 101ZALA 421-11، ZALA 421-08، ZALA 421-12، T23 "Aileron"، T25، "Aileron-3"، "Gamayun-3"، "Irkut-2M"، " إسترا-10"،

"BROTHER"، "Curl"، "Inspector 101"، "Inspector 201"، "Inspector 301"، إلخ.

طائرات بدون طيار خفيفة الوزن وقصيرة المدى. تشمل هذه الفئة طائرات أكبر قليلاً - يتراوح وزن إقلاعها من 5 إلى 50 كجم. مداها في حدود 10-120 كيلومترا.

من بينها: Geoscan 300، "GRANT"، ZALA 421-04، Orlan-10، PteroSM، PteroE5، T10، "Eleron-10"، "Gamayun-10"، "Irkut-10"،

T92 "لوتوس"، T90 (T90-11)، T21، T24، "تيبتشاك" UAV-05، UAV-07، UAV-08.

طائرات بدون طيار خفيفة الوزن ومتوسطة المدى. يمكن تصنيف عدد من النماذج المحلية ضمن هذه الفئة من الطائرات بدون طيار. ويتراوح وزنها بين 50-100 كيلوغرام. وتشمل هذه: T92M "Chibis"، ZALA 421-09،

"Dozor-2"، "Dozor-4"، "Pchela-1T".

الطائرات بدون طيار المتوسطة. يتراوح وزن الإقلاع للطائرات بدون طيار متوسطة الحجم من 100 إلى 300 كجم. وهي مخصصة للاستخدام على مدى يتراوح بين 150 و 1000 كيلومتر. وفي هذه الفئة: M850 "أسترا"، "بينوم"، La-225 "كومار"، T04، E22M "بيرتا"، "بيركوت"، "إيركوت-200".

طائرات بدون طيار متوسطة الثقل. تتمتع هذه الفئة بمدى مماثل للفئة السابقة من الطائرات بدون طيار، ولكن وزن الإقلاع أكبر قليلاً - من 300 إلى 500 كجم.

يجب أن تشمل هذه الفئة: "الطائر الطنان"، "دونهام"، "دان باروك"، "اللقلق" ("يوليا")، "دوزور -3".

طائرات بدون طيار ثقيلة متوسطة المدى. تشمل هذه الفئة الطائرات بدون طيار التي يبلغ وزن طيرانها 500 كيلوغرام أو أكثر، والمصممة للاستخدام على مدى متوسط ​​يتراوح بين 70 و300 كيلومتر. وتشمل الفئة الثقيلة ما يلي: Tu-243 "Flight-D"، Tu-300، "Irkut-850"، "Nart" (A-03).

الطائرات بدون طيار الثقيلة مع مدة طيران طويلة. هناك طلب كبير على فئة المركبات الجوية بدون طيار في الخارج، والتي تشمل الطائرات الأمريكية بدون طيار Predator، Reaper، GlobalHawk، Heron الإسرائيلية، Heron TP. لا توجد عينات عمليًا في روسيا: Zond-3M، وZond-2، وZond-1، وأنظمة جوية بدون طيار (BasS) من Sukhoi، والتي يتم في إطارها إنشاء مجمع طيران آلي (RAC).

الطائرات المقاتلة بدون طيار (UCA). يجري العمل حاليًا بنشاط في جميع أنحاء العالم لإنشاء طائرات بدون طيار واعدة لديها القدرة على حمل الأسلحة على متنها ومصممة لمهاجمة الأهداف الأرضية والسطحية الثابتة والمتحركة في مواجهة معارضة قوية من قوات الدفاع الجوي للعدو. وتتميز بمدى يصل إلى حوالي 1500 كيلومتر ووزن 1500 كيلوغرام.

يوجد اليوم في روسيا مشروعان معروضان في فئة BBS: "Proryv-U"، "Scat".

من الناحية العملية، عادةً ما تُستخدم الطائرات بدون طيار التي يصل وزنها إلى 10-15 كجم (الطائرات بدون طيار الصغيرة والصغيرة والطائرات بدون طيار الخفيفة) للتصوير الجوي. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه مع زيادة وزن الإقلاع للطائرة بدون طيار، يزداد تعقيد تطويرها، وبالتالي التكلفة، ولكن تنخفض موثوقية وسلامة التشغيل. الحقيقة هي أنه عند هبوط طائرة بدون طيار، يتم إطلاق الطاقة E = mv2 / 2، وكلما زادت كتلة السيارة m، زادت سرعة هبوطها v، أي أن الطاقة المنبعثة أثناء الهبوط تنمو بسرعة كبيرة مع زيادة الكتلة. ويمكن لهذه الطاقة أن تلحق الضرر بالطائرة بدون طيار نفسها والممتلكات على الأرض.

طائرة هليكوبتر بدون طيار وطائرة متعددة المروحيات ليس لديها هذا العيب. من الناحية النظرية، يمكن هبوط مثل هذا الجهاز بسرعة منخفضة بشكل تعسفي 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. الطائرة بدون طيار Mavinci SIRIUS الشكل. 2. الطائرة بدون طيار جيوسكان 101

مزايا الطائرات بدون طيار

إن تفوق الطائرات بدون طيار على الطائرات المأهولة هو في المقام الأول تكلفة العمل، فضلاً عن انخفاض كبير في عدد العمليات الروتينية. إن مجرد غياب أي شخص على متن الطائرة يبسط إلى حد كبير الأنشطة التحضيرية للتصوير الجوي.

أولاً، لا تحتاج إلى مطار، حتى الأكثر بدائية. يتم إطلاق المركبات الجوية بدون طيار إما يدويًا أو باستخدام جهاز إقلاع خاص - المنجنيق.

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 تشغيل مشتركة بين التنظيمات للطائرة بدون طيار أو أطول بكثير مقارنة بالطائرة المأهولة.

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

جهاز الطائرات بدون طيار

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

الأجزاء الرئيسية لنظام التصوير الجوي بدون طيار هي: الجسم، المحرك، نظام التحكم على متن الطائرة (الطيار الآلي)، نظام التحكم الأرضي (GCS) ومعدات التصوير الجوي.

يتكون جسم الطائرة بدون طيار من البلاستيك خفيف الوزن (مثل ألياف الكربون أو الكيفلار) لحماية معدات الكاميرا وأجهزة التحكم والملاحة باهظة الثمن، وأجنحتها مصنوعة من البلاستيك أو رغوة البوليسترين المبثوق (EPP). هذه المادة خفيفة الوزن ومتينة للغاية ولا تنكسر عند الاصطدام. غالبًا ما يمكن استعادة جزء EPP المشوه باستخدام وسائل مرتجلة.

يمكن للطائرة بدون طيار خفيفة الوزن مع الهبوط بالمظلة أن تتحمل عدة مئات من الرحلات الجوية دون إصلاح، والتي تتضمن عادةً استبدال الأجنحة وعناصر جسم الطائرة وما إلى ذلك. يحاول المصنعون تقليل تكلفة أجزاء الجسم التي تتعرض للتآكل، بحيث تكون تكاليف المستخدم الحفاظ على الطائرات بدون طيار في حالة صالحة للعمل ضئيل للغاية.

تجدر الإشارة إلى أن العناصر الأكثر تكلفة في 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 بالكهرباء. علاوة على ذلك، سيوفر محرك البنزين رحلة أطول بكثير، حيث أن البنزين، لكل كيلوغرام، يخزن طاقة أكثر بـ 10-15 مرة مما 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 طائرة بدون طيار تعمل بالبنزين إلى موقع العمل بالطائرة. وأخيرا، فإنه يتطلب مشغلين مؤهلين تأهيلا عاليا. لذلك، من المنطقي استخدام طائرة بدون طيار تعمل بالبنزين فقط في الحالات التي تتطلب مدة طيران طويلة جدًا - للمراقبة المستمرة، ولفحص الأشياء البعيدة بشكل خاص.

على العكس من ذلك، فإن نظام الدفع الكهربائي متساهل للغاية من حيث مؤهلات موظفي التشغيل. يمكن للبطاريات الحديثة أن توفر مدة طيران متواصلة تزيد عن أربع ساعات. خدمة المحرك الكهربائي ليست صعبة على الإطلاق. في الغالب، هذه حماية فقط من 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 المرافقة أو من مولد كهربائي مستقل. المحرك الكهربائي بدون فرش للطائرة بدون طيار ليس لديه أي تآكل تقريبًا.

يعد الطيار الآلي - المزود بنظام القصور الذاتي (الشكل 3) - أهم عنصر تحكم في الطائرة بدون طيار.

يزن الطيار الآلي 20-30 جرامًا فقط. لكن هذا منتج معقد للغاية. بالإضافة إلى المعالج القوي، يحتوي الطيار الآلي على العديد من أجهزة الاستشعار - جيروسكوب ثلاثي المحاور ومقياس تسارع (وأحيانًا مقياس مغناطيسي)، وجهاز استقبال GLO-NAS/GPS، ومستشعر الضغط، ومستشعر السرعة الجوية. باستخدام هذه الأجهزة، ستكون الطائرة بدون طيار قادرة على الطيران بشكل صارم في مسار معين.

أرز. 3. الطيار الآلي الصغير

تحتوي الطائرة بدون طيار على مودم راديوي ضروري لتنزيل مهمة الرحلة، 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 NCS هو برنامج التخطيط لمهمة الطيران وعرض التقدم المحرز في تنفيذها.

كقاعدة عامة، يتم تجميع مهمة الطيران تلقائيًا، وفقًا لخط معين لمنطقة الجسم أو النقاط العقدية لجسم خطي. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن تصميم مسارات الطيران بناءً على ارتفاع الرحلة المطلوب والدقة المطلوبة للصور الفوتوغرافية على الأرض. للحفاظ تلقائيًا على ارتفاع طيران معين، من الممكن مراعاة نموذج التضاريس الرقمي في التنسيقات الشائعة في مهمة الطيران.

أثناء الرحلة، يتم عرض موقع الطائرة بدون طيار وخطوط الصور الملتقطة على خلفية رسم الخرائط لشاشة NSU. أثناء الرحلة، يتمتع المشغل بفرصة إعادة توجيه الطائرة بدون طيار بسرعة إلى منطقة هبوط أخرى وحتى هبوط الطائرة بدون طيار بسرعة باستخدام الزر "الأحمر" لنظام التحكم الأرضي. بناءً على أمر من NCS، يمكن التخطيط لعمليات مساعدة أخرى، على سبيل المثال، إطلاق المظلة.

بالإضافة إلى توفير دعم الملاحة والطيران، يجب أن يتحكم الطيار الآلي في الكاميرا لالتقاط الصور في فاصل زمني محدد (بمجرد أن تقطع الطائرة بدون طيار المسافة المطلوبة من مركز التصوير السابق). إذا لم يتم الحفاظ على الفاصل الزمني للإطار المحسوب مسبقًا بشكل ثابت، فيجب عليك ضبط وقت استجابة الغالق بحيث يكون التداخل الطولي كافيًا حتى مع وجود رياح خلفية.

يجب أن يسجل الطيار الآلي إحداثيات مراكز التصوير لجهاز استقبال الأقمار الصناعية الجيوديسي GLONASS/GPS حتى يتمكن برنامج معالجة الصور التلقائي من بناء نموذج بسرعة وربطه بالتضاريس. تعتمد الدقة المطلوبة في تحديد إحداثيات مراكز التصوير على المواصفات الفنية لأداء أعمال التصوير الجوي.

يتم تركيب 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 ذات طول بؤري ثابت (بدون عدسة تكبير أو جهاز تكبير) تزن 300-500 جرام. تُستخدم كاميرات SONY NEX-7 حاليًا مثل هذه الكاميرات.

مع مصفوفة 24.3 ميجابكسل ومصفوفة CANON600D 18.5 ميجابكسل وما شابه. يتم التحكم في الغالق ويتم إرسال الإشارة من الغالق إلى جهاز استقبال القمر الصناعي باستخدام موصلات كهربائية قياسية أو معدلة قليلاً للكاميرا.

تم تجهيز الطائرات بدون طيار خفيفة الوزن وقصيرة المدى بكاميرات SLR مع عنصر حساس كبير للضوء، على سبيل المثال CanonEOS5D (حجم المستشعر 36 × 24 مم)، NikonD800 (مصفوفة 36.8 ميجابكسل (حجم المستشعر 35.9 × 24 مم))، Pentax645D (مستشعر CCD 44 × 33 مم، مصفوفة 40 ميجابكسل) وما شابه ذلك بوزن 1.0-1.5 كجم.

أرز. 4. تخطيط الصور الجوية (المستطيلات الزرقاء مع التوقيعات الرقمية)

قدرات الطائرات بدون طيار

وفقًا لمتطلبات وثيقة "الأحكام الأساسية للتصوير الجوي التي يتم إجراؤها لإنشاء وتحديث الخرائط والخطط الطبوغرافية" GKINP-09-32-80، يجب على حامل معدات التصوير الجوي اتباع موقع تصميم مسارات التصوير الجوي بدقة شديدة، والحفاظ على مستوى معين (ارتفاع التصوير)، والتأكد من الامتثال لمتطلبات الحد الأقصى للانحرافات في زوايا توجيه الكاميرا - الإمالة، واللف، والميل. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن توفر معدات الملاحة الوقت الدقيق لتشغيل مصراع الصور وتحديد إحداثيات مراكز التصوير.

تمت الإشارة أعلاه إلى المعدات المدمجة في الطيار الآلي: مقياس ميكروباروميتر، ومستشعر السرعة الجوية، ونظام القصور الذاتي، ومعدات الملاحة عبر الأقمار الصناعية. بناءً على الاختبارات التي تم إجراؤها (على وجه الخصوص، Geoscan101 UAV)، تم تحديد الانحرافات التالية لمعلمات التصوير الفعلية عن تلك المحددة:

تتراوح انحرافات الطائرات بدون طيار عن محور الطريق بين 5 و10 أمتار؛

تتراوح انحرافات ارتفاع التصوير الفوتوغرافي بين 5 و10 أمتار؛

التقلب في تصوير ارتفاعات الصور المجاورة - لا أكثر

تتم معالجة "الخطوط المتعرجة" التي تظهر أثناء الرحلة (انعكاسات الصور في المستوى الأفقي) بواسطة نظام معالجة مساحي ضوئي آلي دون عواقب سلبية ملحوظة.

تتيح لك معدات التصوير الفوتوغرافي المثبتة على طائرة بدون طيار الحصول على صور رقمية للمنطقة بدقة تزيد عن 3 سنتيمترات لكل بكسل. يتم تحديد استخدام العدسات الفوتوغرافية ذات التركيز القصير والمتوسط ​​والطويل حسب طبيعة المواد النهائية الناتجة: سواء كان ذلك نموذجًا بارزًا أو فسيفساء تقويمية. يتم إجراء جميع الحسابات بنفس الطريقة كما في التصوير الجوي "الكبير".

إن استخدام النظام الجيوديسي الفضائي GLO-NASS/GPS ثنائي التردد لتحديد إحداثيات مراكز الصورة يسمح، في عملية المعالجة اللاحقة، بالحصول على إحداثيات مراكز التصوير بدقة أفضل من 5 سنتيمترات، و يسمح استخدام طريقة PPP (تحديد المواقع بدقة) 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. To illustrate, we can consider data on assessing the accuracy of photogrammetric processing of aerial photography materials from a UAV, performed in the PhotoScan software (manufactured by Agisoſt, St. Petersburg) according to control points (Table 2).

أرقام النقطة	أخطاء على طول محاور الإحداثيات، م				القيمة المطلقة، بيكسل	التوقعات
(ΔD)2= ΔХ2+ ΔY2+ ΔZ2

تطبيق الطائرات بدون طيار

في العالم، ومؤخرًا في روسيا، تُستخدم المركبات الجوية بدون طيار في المسوحات الجيوديسية أثناء البناء، لوضع الخطط المساحية للمنشآت الصناعية، والبنية التحتية للنقل، والمستوطنات، والأكواخ الصيفية، في المسح لتحديد حجم أعمال المناجم والمقالب، مع الأخذ في الاعتبار حركة البضائع السائبة في المحاجر والموانئ ومصانع التعدين والمعالجة، لإنشاء خرائط وخطط ونماذج ثلاثية الأبعاد للمدن والشركات.

3. تسيبلييفا تي.بي.، موروزوفا أو.في. مراحل تطور الطائرات بدون طيار. م، "المعلومات المفتوحة والتقنيات الحاسوبية المتكاملة"، العدد 42، 2009.

يعتبر إجراء العمل على تطوير المركبات الجوية بدون طيار (UAVs) أحد أكثر الدورات الواعدة في تطوير الطيران القتالي الحالي. لقد أدى استخدام الطائرات بدون طيار أو الطائرات بدون طيار بالفعل إلى تغييرات مهمة في تكتيكات واستراتيجيات الصراعات العسكرية. علاوة على ذلك، يعتقد أن أهميتها ستزداد بشكل كبير في المستقبل القريب. ويعتقد بعض الخبراء العسكريين أن التحول الإيجابي في تطوير الطائرات بدون طيار هو أهم إنجاز في صناعة الطائرات في العقد الماضي.

ومع ذلك، لا يتم استخدام الطائرات بدون طيار للأغراض العسكرية فقط. واليوم يشاركون بنشاط في "الاقتصاد الوطني". وبمساعدتهم، يتم إجراء التصوير الجوي، والدوريات، والمسوحات الجيوديسية، ومراقبة مجموعة واسعة من الكائنات، بل إن بعضها يقوم بتسليم المشتريات إلى المنزل. ومع ذلك، فإن التطورات الجديدة الواعدة للطائرات بدون طيار اليوم هي للأغراض العسكرية.

يتم حل العديد من المشاكل بمساعدة الطائرات بدون طيار. هذا في الأساس نشاط استخباراتي. تم إنشاء معظم الطائرات بدون طيار الحديثة خصيصًا لهذا الغرض. في السنوات الأخيرة، ظهرت المزيد والمزيد من المركبات الهجومية بدون طيار. يمكن تحديد طائرات كاميكازي بدون طيار كفئة منفصلة. يمكن للطائرات بدون طيار أن تشن حربًا إلكترونية، ويمكن أن تكون مكررات إشارات الراديو، ومراقبي المدفعية، والأهداف الجوية.

لأول مرة، جرت محاولات إنشاء طائرات لا يسيطر عليها البشر فور ظهور الطائرات الأولى. ومع ذلك، فإن تنفيذها العملي حدث فقط في السبعينيات من القرن الماضي. وبعد ذلك بدأت "طفرة الطائرات بدون طيار" الحقيقية. لم يتم تصنيع الطائرات التي يتم التحكم فيها عن بعد لبعض الوقت، ولكن يتم إنتاجها اليوم بكثرة.

كما يحدث في كثير من الأحيان، تحتل الشركات الأمريكية مكانة رائدة في إنشاء طائرات بدون طيار. وهذا ليس مفاجئا، لأن التمويل من الميزانية الأمريكية لإنشاء طائرات بدون طيار كان ببساطة فلكيا بمعاييرنا. لذلك، تم إنفاق ثلاثة مليارات دولار خلال التسعينيات على مشاريع مماثلة، بينما أنفق في عام 2003 وحده أكثر من مليار دولار.

ويجري العمل حاليًا على إنشاء أحدث الطائرات بدون طيار ذات مدة طيران أطول. يجب أن تكون الأجهزة نفسها أثقل وتحل المشكلات في البيئات الصعبة. ويجري تطوير طائرات بدون طيار مصممة لمكافحة الصواريخ الباليستية والمقاتلات غير المأهولة والطائرات الصغيرة بدون طيار القادرة على العمل في مجموعات كبيرة (أسراب).

يجري العمل على تطوير الطائرات بدون طيار في العديد من البلدان حول العالم. وتشارك في هذه الصناعة أكثر من ألف شركة، لكن التطورات الواعدة تذهب مباشرة إلى الجيش.

الطائرات بدون طيار: المزايا والعيوب

مزايا الطائرات بدون طيار هي:

• انخفاض كبير في الحجم مقارنة بالطائرات التقليدية، مما يؤدي إلى انخفاض التكلفة وزيادة قدرتها على البقاء؛
• القدرة على إنشاء طائرات بدون طيار صغيرة يمكنها أداء مجموعة واسعة من المهام في مناطق القتال؛
• القدرة على إجراء الاستطلاع ونقل المعلومات في الوقت الحقيقي؛
• لا توجد قيود على الاستخدام في المواقف القتالية الصعبة للغاية المرتبطة بخطر خسارتها. أثناء العمليات الحرجة، يمكن بسهولة التضحية بطائرات بدون طيار متعددة؛
• تخفيض (بأكثر من مرتبة واحدة) عمليات الطيران في وقت السلم، والتي قد تتطلبها الطائرات التقليدية، وإعداد طاقم الطيران؛
• توافر الاستعداد القتالي العالي والتنقل؛
• إمكانية إنشاء أنظمة طائرات بدون طيار متنقلة صغيرة وغير معقدة للقوات غير الجوية.

تشمل عيوب الطائرات بدون طيار ما يلي:

• عدم كفاية مرونة الاستخدام مقارنة بالطائرات التقليدية؛
• صعوبات في حل المشكلات المتعلقة بالاتصالات والهبوط وإنقاذ المركبات؛
• من حيث الموثوقية، لا تزال الطائرات بدون طيار أدنى من الطائرات التقليدية؛
• الحد من رحلات الطائرات بدون طيار في وقت السلم.

القليل من تاريخ المركبات الجوية بدون طيار (UAVs)

أول طائرة يتم التحكم فيها عن بعد كانت Fairy Queen، والتي تم بناؤها عام 1933 في بريطانيا العظمى. وكانت طائرة مستهدفة للطائرات المقاتلة والمدافع المضادة للطائرات.

وأول طائرة بدون طيار شاركت في حرب حقيقية كانت صاروخ V-1. قصف هذا "السلاح المعجزة" الألماني بريطانيا العظمى. في المجموع، تم إنتاج ما يصل إلى 25000 وحدة من هذه المعدات. كان لدى V-1 محرك نفاث نبضي وطيار آلي مع بيانات المسار.

بعد الحرب، عملوا على أنظمة الاستطلاع بدون طيار في الاتحاد السوفياتي والولايات المتحدة الأمريكية. وكانت الطائرات بدون طيار السوفيتية طائرات تجسس. وبمساعدتهم تم إجراء التصوير الجوي والاستطلاع الإلكتروني والتتابع.

لقد فعلت إسرائيل الكثير لتطوير الطائرات بدون طيار. منذ عام 1978، كان لديهم أول طائرة بدون طيار، IAI Scout. خلال حرب لبنان عام 1982، قام الجيش الإسرائيلي، باستخدام الطائرات بدون طيار، بتدمير نظام الدفاع الجوي السوري بالكامل. ونتيجة لذلك، فقدت سوريا ما يقرب من 20 بطارية دفاع جوي وحوالي 90 طائرة. أثر هذا على موقف العلوم العسكرية تجاه الطائرات بدون طيار.

استخدم الأمريكيون الطائرات بدون طيار في عاصفة الصحراء والحملة اليوغوسلافية. وفي التسعينيات، أصبحوا قادة في تطوير الطائرات بدون طيار. لذلك، منذ عام 2012، كان لديهم ما يقرب من 8 آلاف طائرة بدون طيار من مجموعة واسعة من التعديلات. كانت هذه في الأساس طائرات استطلاع عسكرية صغيرة بدون طيار، ولكن كانت هناك أيضًا طائرات بدون طيار هجومية.

أولها، عام 2002، القضاء على أحد زعماء تنظيم القاعدة بضربة صاروخية على سيارة. منذ ذلك الحين، أصبح استخدام الطائرات بدون طيار للقضاء على قوات العدو العسكرية أو وحداته أمرًا شائعًا.

أنواع الطائرات بدون طيار

يوجد حاليًا الكثير من الطائرات بدون طيار التي تختلف في الحجم والمظهر ومدى الطيران والوظيفة. تختلف الطائرات بدون طيار في طرق التحكم بها واستقلاليتها.

يستطيعون:

• لا يمكن السيطرة عليها.
• التحكم عن بعد؛
• تلقائي.

وفقا لأحجامها، الطائرات بدون طيار هي:

• طائرات Microdrones (حتى 10 كجم)؛
• طائرات صغيرة بدون طيار (حتى 50 كجم)؛
• Mididrons (ما يصل إلى 1 طن) ؛
• طائرات بدون طيار ثقيلة (وزنها أكثر من طن).

يمكن للطائرات الصغيرة بدون طيار البقاء في الهواء لمدة تصل إلى ساعة واحدة، والطائرات الصغيرة بدون طيار - من ثلاث إلى خمس ساعات، والطائرات المتوسطة - حتى خمس عشرة ساعة. يمكن للطائرات الثقيلة بدون طيار البقاء في الجو لأكثر من أربع وعشرين ساعة أثناء قيامها برحلات عبر القارات.

استعراض المركبات الجوية الأجنبية بدون طيار

الاتجاه الرئيسي في تطوير الطائرات بدون طيار الحديثة هو تقليل حجمها. أحد الأمثلة على ذلك هو إحدى الطائرات النرويجية بدون طيار من شركة Prox Dynamics. ويبلغ طول الطائرة المروحية بدون طيار 100 ملم، ووزنها 120 جرامًا، ومداها يصل إلى كيلومتر واحد، ومدة طيران تصل إلى 25 دقيقة. تحتوي على ثلاث كاميرات فيديو.

بدأ إنتاج هذه الطائرات بدون طيار تجاريًا في عام 2012. وهكذا، اشترى الجيش البريطاني 160 مجموعة من طائرات PD-100 Black Hornet بقيمة 31 مليون دولار للقيام بعمليات خاصة في أفغانستان.

ويجري أيضًا تطوير طائرات Microdrones في الولايات المتحدة. إنهم يعملون على برنامج خاص، وهو Soldier Borne Sensors، يهدف إلى تطوير ونشر طائرات استطلاع بدون طيار مع القدرة على استخراج المعلومات للفصائل أو الشركات. هناك معلومات حول خطط قيادة الجيش الأمريكي لتوفير طائرات بدون طيار فردية لجميع الجنود.

اليوم، تعتبر RQ-11 Raven أثقل طائرة بدون طيار في الجيش الأمريكي. تبلغ كتلته 1.7 كجم، ويبلغ طول جناحيه 1.5 مترًا، ويصل مداه إلى 5 كيلومترات. بفضل محرك كهربائي، تصل الطائرة بدون طيار إلى سرعة تصل إلى 95 كم/ساعة وتبقى في الرحلة لمدة تصل إلى ساعة واحدة.

تحتوي على كاميرا فيديو رقمية ذات رؤية ليلية. يتم الإطلاق يدويًا، ولا حاجة إلى منصة خاصة للهبوط. يمكن للأجهزة أن تطير على طول مسارات محددة في الوضع التلقائي، ويمكن أن تكون إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بمثابة معالم لها، أو يمكن للمشغلين التحكم فيها. هذه الطائرات بدون طيار في الخدمة مع أكثر من اثنتي عشرة دولة.

الطائرة بدون طيار الثقيلة للجيش الأمريكي هي RQ-7 Shadow، التي تقوم بالاستطلاع على مستوى اللواء. دخلت حيز الإنتاج الضخم في عام 2004 ولها ذيل ذو زعانف مع مروحة دافعة والعديد من التعديلات. تم تجهيز هذه الطائرات بدون طيار بكاميرات فيديو تقليدية أو تعمل بالأشعة تحت الحمراء، ورادارات، وإضاءة الهدف، وأجهزة تحديد المدى بالليزر، وكاميرات متعددة الأطياف. يتم تعليق القنابل الموجهة بوزن خمسة كيلوغرامات من الأجهزة.

RQ-5 Hunter هي طائرة بدون طيار متوسطة الحجم تزن نصف طن تم تطويرها بشكل مشترك من قبل الولايات المتحدة وإسرائيل. تشتمل ترسانتها على كاميرا تلفزيونية وجهاز تصوير حراري من الجيل الثالث وجهاز تحديد المدى بالليزر ومعدات أخرى. يتم إطلاقه من منصة خاصة باستخدام مسرع الصواريخ. وتقع منطقة طيرانها في نطاق يصل إلى 270 كيلومترًا، خلال 12 ساعة. تحتوي بعض تعديلات الصيادين على قلادات للقنابل الصغيرة.

تعتبر طائرة MQ-1 Predator أشهر طائرة بدون طيار أمريكية. هذا "تجسيد" لطائرة استطلاع بدون طيار إلى طائرة بدون طيار هجومية، والتي تحتوي على العديد من التعديلات. تقوم الطائرة المفترسة بالاستطلاع وتنفيذ ضربات أرضية دقيقة. يبلغ الحد الأقصى لوزن الإقلاع أكثر من طن، ومحطة رادار، والعديد من كاميرات الفيديو (بما في ذلك نظام الأشعة تحت الحمراء)، ومعدات أخرى والعديد من التعديلات.

وفي عام 2001، تم تصنيع صاروخ Hellfire-C عالي الدقة الموجه بالليزر، والذي تم استخدامه في أفغانستان في العام التالي. ويضم المجمع أربع طائرات بدون طيار ومحطة تحكم ومحطة اتصالات عبر الأقمار الصناعية، وتبلغ تكلفته أكثر من أربعة ملايين دولار. التعديل الأكثر تقدمًا هو MQ-1C Gray Eagle مع جناحيها أكبر ومحرك أكثر تقدمًا.

MQ-9 Reaper هي الطائرة الأمريكية الهجومية القادمة بدون طيار، والتي لديها العديد من التعديلات وهي معروفة منذ عام 2007. تتمتع بمدة طيران أطول، وقنابل جوية يتم التحكم فيها، وإلكترونيات لاسلكية أكثر تقدمًا. كان أداء MQ-9 Reaper رائعًا في حملات العراق وأفغانستان. ميزتها على F-16 هي انخفاض سعر الشراء والتشغيل، ومدة الرحلة الأطول دون المخاطرة بحياة الطيار.

1998 - أول رحلة لطائرة الاستطلاع الاستراتيجية الأمريكية بدون طيار RQ-4 Global Hawk. وتعد هذه أكبر طائرة بدون طيار حاليًا، إذ يبلغ وزن إقلاعها أكثر من 14 طنًا، وحمولة 1.3 طن، ويمكنها البقاء في الأجواء لمدة 36 ساعة، وتقطع مسافة 22 ألف كيلومتر. ومن المفترض أن تحل هذه الطائرات بدون طيار محل طائرات الاستطلاع U-2S.

استعراض الطائرات بدون طيار الروسية

ما الذي يتوفر للجيش الروسي هذه الأيام، وما هي آفاق الطائرات الروسية بدون طيار في المستقبل القريب؟

"بي-1 تي"- طائرة بدون طيار سوفيتية، طارت لأول مرة في عام 1990. لقد كان مراقبًا للحريق لأنظمة إطلاق الصواريخ المتعددة. وكانت كتلته 138 كجم ومداه يصل إلى 60 كم. أقلع من منشأة خاصة مزودة بمعزز صاروخي وهبط بالمظلة. المستخدمة في الشيشان، ولكن عفا عليها الزمن.

"دوزور-85"- طائرة استطلاع بدون طيار لخدمة الحدود بوزن 85 كجم ومدة طيران تصل إلى 8 ساعات. كانت طائرة الاستطلاع والهجوم بدون طيار Skat وسيلة واعدة، ولكن تم تعليق العمل في الوقت الحالي.

الطائرات بدون طيار "فوربوست"هي نسخة مرخصة من برنامج الباحث الإسرائيلي 2. تم تطويره في التسعينات. ويصل وزن "فوربوست" عند الإقلاع إلى 400 كيلوغرام، ومدى طيران يصل إلى 250 كيلومترا، وملاحة عبر الأقمار الصناعية وكاميرات تلفزيونية.

وفي عام 2007، تم اعتماد طائرة استطلاع بدون طيار "تيبتشاك"ويبلغ وزن إطلاقها 50 كجم ومدة الرحلة تصل إلى ساعتين. تحتوي على كاميرا عادية وأشعة تحت الحمراء. "Dozor-600" هو جهاز متعدد الأغراض تم تطويره بواسطة Transas وتم تقديمه في معرض MAKS-2009. يعتبر نظيرًا للطائرة الأمريكية المفترسة.

الطائرات بدون طيار "أورلان-3إم" و"أورلان-10". تم تطويرها لعمليات الاستطلاع والبحث والإنقاذ وتحديد الأهداف. الطائرات بدون طيار متشابهة للغاية في المظهر. ومع ذلك، فهي تختلف قليلاً في وزن الإقلاع ومدى الطيران. يقلعون باستخدام المنجنيق ويهبطون بالمظلة.

سجلها ن. جيلميزا

وبعد نشر مقالات عن عمل مكتب تصميم سوخوي في المجلة (انظر مجلة العلوم والحياة العدد 9، 2001 والعدد 1، 2، 4، 2002)، وصلت رسائل إلى المحرر تسأل: هل لدى الشركة قانون مدني؟ سمة؟ أجابونا: نعم! الطائرات المدنية التابعة لشركة Sukhoi Design Bureau OJSC هي المشاريع المعروفة Su-80 وS-21 وعائلة طائرات الركاب الإقليمية. اليوم، يقوم مصممو مكاتب التصميم بإنشاء مركبة جوية بدون طيار للاستخدام المدني مع خصائص طيران فريدة تسمح باستخدامها لحل مجموعة واسعة من المشاكل في مجال العلوم والاقتصاد وقطاع الأعمال. نائب كبير المصممين، دكتوراه في العلوم التقنية، عضو كامل في أكاديمية العلوم العسكرية أ.خ.كريموف يتحدث عن الاتجاه الجديد - الطيران بدون طيار.

نقطة البداية

نائب كبير المصممين في مكتب تصميم سوخوي ألطاف خوسنيمارزانوفيتش كريموف.

الخصائص التقنية لأنظمة الطائرات بدون طيار ذات الارتفاعات العالية ومدة الرحلة.

الطائرات الأمريكية بدون طيار من فئة ماكسي "جلوبال هوك": ارتفاع الرحلة - 20 كم، الوزن - 11.5 طن، مدة الرحلة - أكثر من 24 ساعة.

مركبة جوية بدون طيار متعددة الأغراض "بروتيوس" مصنوعة في الولايات المتحدة الأمريكية: ارتفاع الطيران - 15 كم، الوزن - 5.6 طن.

احتياجات السوق العالمية لأنظمة الطائرات بدون طيار ذات الارتفاعات العالية ومدة الرحلة. ويبلغ إجمالي توقعات المشتريات للفترة 2005-2015 30 مليار دولار.

تعتبر المركبة الجوية بدون طيار ذات الارتفاع العالي ومدة الرحلة من بنات أفكار مكتب تصميم سوخوي الذي طال انتظاره. لقد أدرج المصممون في الطائرة الجديدة خصائص أداء الطيران التي، في رأينا، ستسمح لها بتجاوز أفضل الطائرات الأمريكية في العديد من النواحي وإيجاد تطبيق واسع في القطاع المدني.

تختلف "الطائرات بدون طيار" في الوزن (من الأجهزة التي تزن نصف كيلوغرام، والتي يمكن مقارنتها بنموذج طائرة، إلى الطائرات العملاقة التي تزن 10-15 طنًا)، والارتفاع ومدة الرحلة. يمكن للمركبات الجوية بدون طيار التي يصل وزنها إلى 5 كجم (فئة صغيرة) أن تقلع من أي منصة صغيرة وحتى من اليد، وترتفع إلى ارتفاع 1-2 كيلومتر والبقاء في الهواء لمدة لا تزيد عن ساعة. وتستخدم كطائرات استطلاع، على سبيل المثال، للكشف عن المعدات العسكرية والإرهابيين في الغابة أو الجبال. يمكن لطائرات بدون طيار من الفئة الصغيرة تزن 300-500 جرام فقط، من الناحية المجازية، أن تنظر من النافذة، لذا فهي ملائمة للاستخدام في البيئات الحضرية.

بجانب "الصغيرة" توجد طائرات بدون طيار من فئة "ميني" يصل وزنها إلى 150 كجم. تعمل على ارتفاع يصل إلى 3-5 كم، ومدة الرحلة 3-5 ساعات. الطبقة التالية هي "ميدي". هذه أجهزة أثقل متعددة الأغراض تزن من 200 إلى 1000 كجم. يصل ارتفاع الرحلة إلى 5-6 كم، ومدتها 10-20 ساعة.

وأخيرًا "ماكسي" - أجهزة تزن من 1000 كجم إلى 8-10 أطنان، ويبلغ سقفها 20 كم، ومدة الرحلة أكثر من 24 ساعة. من المحتمل أن تظهر سيارات فئة Supermaxi قريبًا. يمكن الافتراض أن وزنهم سيتجاوز 15 طنًا. ستحمل مثل هذه "الشاحنات الثقيلة" على متنها كمية هائلة من المعدات لأغراض مختلفة وستكون قادرة على أداء مجموعة واسعة من المهام.

إذا استذكرنا تاريخ المركبات الجوية بدون طيار، فقد ظهرت لأول مرة في منتصف الثلاثينيات. كانت هذه أهدافًا جوية يتم التحكم فيها عن بعد وتستخدم في التدريب على الأهداف. بعد الحرب العالمية الثانية، وبشكل أكثر دقة، في الخمسينيات من القرن الماضي، أنشأ مصممو الطائرات طائرات استطلاع بدون طيار. استغرق تطوير المركبات ذات التأثير 20 عامًا أخرى. في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي، تناولت مكاتب التصميم P. O. Sukhoi، A. N. Tupolev، V. M. Myasishchev، A. S. Yakovlev، N. I. Kamov هذا الموضوع. ومن مكتب تصميم توبوليف جاءت طائرات الاستطلاع بدون طيار "Yastreb" و"Strizh" و"Reis"، التي لا تزال في الخدمة حتى اليوم، بالإضافة إلى الطائرة الهجومية "Korshun" (بدأوا في صنعها في مكتب تصميم Sukhoi، ولكن تم نقله بعد ذلك إلى توبوليف)، تم إنشاؤه بالاشتراك مع معهد أبحاث كولون ". نجح مكتب تصميم ياكوفليف في تطوير طائرات بدون طيار، حيث قاموا بتطوير طائرات من الدرجة "الصغيرة". وكان أنجحها مجمع Bee الذي لا يزال في الخدمة.

في السبعينيات، تم إطلاق العمل البحثي في ​​روسيا لإنشاء طائرات بدون طيار ذات ارتفاعات عالية ومدة طيران. لقد تم التعامل معهم من قبل مكتب التصميم التابع لشركة V. M. Myasishchev، حيث قاموا بتطوير مركبة Orel من الدرجة القصوى. ثم يتعلق الأمر فقط بالتخطيط، ولكن بعد مرور 10 سنوات تقريبًا، تم استئناف العمل. كان من المفترض أن الجهاز الذي تمت ترقيته سيكون قادرًا على الطيران على ارتفاع يصل إلى 20 كم والبقاء في الهواء لمدة 24 ساعة. ولكن بعد ذلك جاءت أزمة الإصلاح، وفي أوائل التسعينيات تم إغلاق برنامج إيجل بسبب نقص التمويل. في نفس الوقت تقريبًا ولنفس الأسباب، تم تقليص العمل على الطائرة بدون طيار Rhombus. هذه الطائرة، الفريدة من نوعها في تصميمها، والتي تم إنشاؤها بالاشتراك مع "NII DAR" بمشاركة مطور نظام الرادار "Resonance"، كبير المصممين E. I. Shustov، كانت عبارة عن طائرة ذات سطحين منقسمة بأربعة أجنحة، مرتبة على شكل معين حيث تم تركيب هوائيات كبيرة الحجم تخدم محطة الرادار. وكانت كتلتها حوالي 12 طناً، وبلغت حمولتها 1.5 طن.

بعد الموجة الأولى من تطوير الطائرات بدون طيار في السبعينيات والثمانينيات، كان هناك فترة هدوء طويلة. كان الجيش مجهزًا بطائرات مأهولة باهظة الثمن. وتم تخصيص أموال كبيرة لهم. هذا يحدد اختيار موضوعات التطوير. صحيح أن مكتب التصميم التجريبي "سوكول" في قازان كان يعمل طوال هذه السنوات بنشاط على "الطائرات بدون طيار". تم إنشاؤه على أساس مكتب تصميم الطيران الرياضي تحت قيادة المتخصص الشاب آنذاك، وهو الآن المصمم العام لمكتب تصميم سوخوي إم بي سيمونوف. أصبحت OKB Sokol مؤسسة متخصصة في إنتاج أنظمة الطائرات بدون طيار. الاتجاه الرئيسي هو الأهداف الجوية بدون طيار، والتي تمارس عليها العمليات القتالية لمختلف المجمعات العسكرية والخدمات الأرضية، بما في ذلك أنظمة الدفاع الجوي.

اليوم، يتم تمثيل الطائرات بدون طيار من الدرجة الصغيرة والمتوسطة على نطاق واسع. يمكن للعديد من البلدان إنتاجها، حيث يمكن للمختبرات أو المعاهد الصغيرة التعامل مع هذه المهمة. أما بالنسبة للطائرات من فئة ماكسي، فإن إنشائها يتطلب موارد مجمع تصنيع الطائرات بأكمله.

جميع الحجج - "من أجل"

ما هي مميزات الطائرات بدون طيار؟ أولاً، فهي في المتوسط ​​أرخص بكثير من الطائرات المأهولة، والتي يجب أن تكون مجهزة بأنظمة دعم الحياة والحماية وتكييف الهواء... وأخيراً، يحتاج الطيارون إلى التدريب، وهذا يكلف الكثير من المال. ونتيجة لذلك، اتضح أن عدم وجود طاقم على متن الطائرة يقلل بشكل كبير من تكاليف إكمال مهمة معينة.

ثانيًا، تستهلك المركبات الجوية غير المأهولة خفيفة الوزن (مقارنة بالطائرات المأهولة) وقودًا أقل. يبدو أن هناك احتمالًا أكثر واقعية ينفتح أمامهم مع إمكانية التحول إلى الوقود المبرد (انظر "العلم والحياة" رقم 3، 2001 - ملحوظة إد.).

ثالثا، على عكس الطائرات المأهولة، لا تحتاج الطائرات بدون طيار إلى مطارات ذات أسطح خرسانية. ويكفي بناء مدرج ترابي بطول 600 متر فقط. (تقلع "الطائرات بدون طيار" بمساعدة المنجنيق وتهبط "مثل الطائرة"، مثل المقاتلات على حاملات الطائرات.) وهذه حجة خطيرة للغاية، نظرًا لأن 70٪ من مطاراتنا البالغ عددها 140 مطارًا تحتاج إلى إعادة البناء، ومعدل الإصلاح اليوم مطار واحد في السنة.

المعيار الرئيسي لاختيار نوع الطائرة هو التكلفة. بفضل التطور السريع لتكنولوجيا الكمبيوتر، انخفض سعر "الحشوة" - أجهزة الكمبيوتر الموجودة على متن الطائرات بدون طيار - بشكل ملحوظ. استخدمت الأجهزة الأولى أجهزة كمبيوتر تناظرية ثقيلة وضخمة. ومع إدخال التكنولوجيا الرقمية الحديثة، لم تصبح "أدمغتهم" أرخص فحسب، بل أصبحت أيضا أكثر ذكاءً وأكثر إحكاما وأخف وزنا. وهذا يعني أنه يمكن حمل المزيد من المعدات على متن الطائرة، وتعتمد وظيفة الطائرة بدون طيار على ذلك.

وإذا تحدثنا عن الجانب العسكري، فيتم استخدام الطائرات بدون طيار، حيث يمكن الاستغناء عن الطيار في عملية استطلاع أو قتال جوي. في المؤتمر الدولي التاسع حول "الطائرات بدون طيار"، الذي عقد في فرنسا في عام 2001، تم التعبير عن فكرة أنه في الفترة 2010-2015، سيتم تحويل العمليات القتالية إلى حرب الأنظمة الآلية، أي إلى المواجهة بين الروبوتات.

لقد تم الاختيار

قبل خمس سنوات، قام متخصصون من مكتب تصميم سوخوي بتحليل تطور البرامج العلمية والتقنية الموجودة في العالم لإنشاء "طائرات بدون طيار" واكتشفوا وجود اتجاه مستمر لزيادة حجمها ووزنها، وكذلك الارتفاع ومدة الرحلة. يمكن للأجهزة ذات الوزن الأكبر البقاء في الهواء لفترة أطول والارتفاع إلى أعلى و"الرؤية" أبعد. تحمل "ماكسي" على متنها أكثر من 500 كجم من الحمولة، مما يسمح لها بحل المهام كبيرة الحجم بأفضل جودة.

وأظهر التحليل أن الطائرات بدون طيار من فئتي "ماكسي" و"سوبرماكسي" مطلوبة اليوم أكثر من أي وقت مضى. ويبدو أن بإمكانهم تغيير ميزان القوى في سوق الطائرات العالمية. حتى الآن، تم تطوير هذا المكانة فقط من قبل المصممين الأمريكيين، الذين بدأوا العمل على "طائرات بدون طيار" من فئة "ماكسي" قبلنا بعشر سنوات وتمكنوا من إنشاء العديد من الطائرات الجيدة جدًا. أشهرها هو جلوبال هوك: يصل ارتفاعه إلى 20 كيلومتراً، ويزن 11.5 طناً، وتستغرق رحلة طيرانه أكثر من 24 ساعة. تخلى مصممو هذه الآلة عن المحركات المكبسية وزودوها بمحركين نفاثين. بعد عرض طائرة جلوبال هوك في معرض لوبورجيه الجوي عام 2001، بدأ النضال من أجل الاستيلاء على قطاع جديد من السوق في الغرب.

نحن نخطط لإنشاء نظير لـ Global Hawk، لكن جهازنا سيكون أصغر قليلاً. يعتمد اختيار هذا البعد على دراسة شاملة للطلب.

حتى أثناء إنشاء أول طائرة بدون طيار من فئة ماكسي "Eagle" و "Rhombus"، قمنا بتطوير مفهوم بدأنا بموجبه في بناء مركبات بدون طيار من شأنها أن توفر أفضل الظروف لوضع الحمولة فيها. في المعين، على سبيل المثال، تمكنا من الجمع بين وحدات هوائي كبيرة بقياس 15-20 مترًا مع عناصر الطائرة. وكانت النتيجة "هوائي طائر". اليوم نقوم بإنشاء منصة طيران لمعدات المراقبة. من خلال ربط الحمولة بالأنظمة الموجودة على متن الطائرة، يمكنك الحصول على مجمع متكامل متكامل ومجهز بأقصى قدر من المعدات الإلكترونية الراديوية. سيكون هذا نوعًا جديدًا نوعيًا من تكنولوجيا الطيران - منصة الستراتوسفير لحل المهام التي تتجاوز قدرات الطائرات المأهولة وغير المأهولة على ارتفاعات منخفضة ومتوسطة، أو تتطلب تكاليف عالية بشكل غير معقول عند تنفيذها بواسطة أبراج الأقمار الصناعية.

طائرتنا بدون طيار S-62 هي آلة تزن 8.5 طن، قادرة على الارتفاع إلى ارتفاع 18-20 كم/ساعة، وتصل سرعتها إلى 400-500 كم/ساعة، والبقاء في الجو لأكثر من 24 ساعة دون طيار. التزود بالوقود. أبعادها: الطول - 14.4 م، الارتفاع - 3 م، جناحيها - 50 م، الحمولة - 800-1200 كجم. من حيث الخصائص الديناميكية الهوائية، فإن تصميم S-62 يجعل الجهاز أقرب إلى طائرة شراعية. تم تصنيع الطائرة وفقًا للتصميم الديناميكي الهوائي لـ "كانارد" ثنائي الشعاع ولها جناح ذو نسبة عرض إلى ارتفاع عالية. يوجد ذيل عمودي في القسم الأوسط من الجناح. تقع محطة توليد الكهرباء فوق القسم الأوسط في هيكل بمحرك مزدوج. يتم تشغيل S-62 بواسطة محركين توربينيين من طراز RD-1700، يستخدمان في طائرات Yak-130 وMiG-AT (على الرغم من أنه يجري تطوير خيارات محركات أخرى). وستكون هذه الآلة خفيفة وشفافة، ومن المرجح أن تكون مصنوعة من الألياف الزجاجية.

سيكون S-62 جزءًا من الأنظمة الجوية بدون طيار BAK-62، المصممة لأداء مجموعة واسعة من المهام المدنية. ويتضمن كل مجمع من هذه الطائرات من واحدة إلى ثلاث طائرات بدون طيار، ومحطات أرضية للمراقبة والتحكم، والاتصالات ومعالجة المعلومات، بالإضافة إلى محطة صيانة متنقلة. ستعمل محطات التحكم الأرضية ضمن نطاق الرؤية الراديوية - على مسافة تصل إلى 600 كيلومتر. والغرض منها هو التحكم في الإقلاع والهبوط، وكذلك حل مشاكل القيادة الآلية وتنفيذ برنامج الطيران. تتميز BAK-62 بقدرتها العالية على الحركة، ويمكن نقلها بسهولة إلى موقع جديد في حاويات البضائع القياسية بواسطة أي نوع من وسائل النقل، ويتم نشرها بسرعة وإدخالها في حالة صالحة للعمل.

تعتبر نقاط التحكم الأرضية، وكذلك نقاط الصيانة، مصدر قلق للمصممين أيضًا. يجب عليهم تهيئة الظروف لحياة مريحة للمتخصصين وموظفي الخدمة في الشمال البارد وفي الجنوب الحار (يمكن أن يتراوح نطاق درجة الحرارة من -50 إلى +50 درجة مئوية).

نطاق مهام "الطائرات بدون طيار" للأغراض المدنية

لقد أدرك العالم كله بالفعل الفوائد والوفورات التي يمكن أن تحققها الطائرات بدون طيار ليس فقط في المجال العسكري، ولكن أيضًا في المجال المدني. تعتمد قدراتهم إلى حد كبير على معلمة مثل ارتفاع الرحلة. ومن خلال إنشاء S-62 سنرفع السقف من 6 إلى 20 كم، وفي المستقبل إلى 30 كم. وعلى هذا الارتفاع، يمكن للطائرة بدون طيار أن تتنافس مع القمر الصناعي. فمن خلال رصد كل ما يحدث على مساحة تبلغ حوالي مليون كيلومتر مربع، يصبح في حد ذاته بمثابة "القمر الصناعي الديناميكي الهوائي". يمكن لـ S-62 أن يتولى وظائف كوكبة الأقمار الصناعية ويؤديها في الوقت الفعلي داخل منطقة بأكملها.

لالتقاط الصور والأفلام من الفضاء أو مراقبة أي جسم، تحتاج إلى 24 قمرا صناعيا، ولكن حتى ذلك الحين ستصل المعلومات منهم مرة واحدة في الساعة. والحقيقة هي أن القمر الصناعي يبقى فوق هدف المراقبة لمدة 15-20 دقيقة فقط، ثم يترك منطقة الرؤية الخاصة به ويعود إلى نفس المكان، بعد أن أكمل دورة حول الأرض. خلال هذا الوقت، يترك الكائن النقطة المحددة، حيث تدور الأرض، ويظهر هناك مرة أخرى فقط بعد 24 ساعة. على عكس القمر الصناعي، ترافق طائرة بدون طيار نقطة المراقبة باستمرار. بعد أن عمل على ارتفاع حوالي 20 كيلومترًا لأكثر من 24 ساعة، عاد إلى القاعدة، ويأخذ مكانه آخر في السماء. هناك سيارة أخرى في الاحتياط. هذا توفير ضخم. احكم بنفسك: تبلغ تكلفة قمر صناعي واحد حوالي 100 مليون دولار، و24 قمرًا صناعيًا تبلغ قيمتها بالفعل 2.4 مليار دولار، وتكلفة ثلاث طائرات بدون طيار من طراز S-62 مع البنية التحتية الأرضية ستكون ما يزيد قليلاً عن 30 مليون دولار.

يمكن للطائرات بدون طيار أن تنافس الأقمار الصناعية في إنشاء شبكات الاتصالات وأنظمة الملاحة. على سبيل المثال، لكي يكون لدى روسيا نظام ملاحة خاص بها من نوع GPS، من الضروري استخدام حوالي 150 من هذه الآلات. الأقمار الصناعية باهظة الثمن مفيدة لأغراض أخرى. وهذا مهم جدًا لأن 70% منهم على وشك استنفاد مواردهم.

يمكن تكليف "الطائرات بدون طيار" بمراقبة مستمرة لسطح الأرض على مدار الساعة في نطاق واسع من الترددات. باستخدام S-62، سنكون قادرين على إنشاء حقل معلومات للبلاد، يغطي مراقبة وإدارة النقل الجوي والمائي، نظرًا لأن هذه الآلات قادرة على القيام بوظائف تحديد المواقع الأرضية والجوية والأقمار الصناعية (المعلومات المجمعة من فهي تعطي صورة كاملة عما يحدث في السماء والماء والأرض).

ستساعد المركبات الجوية بدون طيار في حل مجموعة كاملة من المشكلات العلمية والتطبيقية المتعلقة بالجيولوجيا والبيئة والأرصاد الجوية وعلم الحيوان والزراعة ودراسات المناخ والتنقيب عن المعادن... سوف يقوم S-62 بمراقبة هجرة الطيور والثدييات ومدارس الأسماك، يغير الظروف الجوية والظروف الجليدية على الأنهار، وحركة السفن، وحركة المركبات والأشخاص، وإجراء عمليات جوية وصور وتصوير، والاستطلاع الراداري والإشعاعي، ومراقبة الأسطح متعددة الأطياف، واختراق يصل إلى عمق 100 متر.

في الطريق إلى السوق

جاء الاعتراف العالمي إلى مكتب تصميم Sukhoi مع إطلاق المقاتلة Su-27. تستحق هذه الآلة حقًا أعلى الثناء لأنها تنفذ أفكارًا علمية وهندسية متميزة. النجاح الهائل والطلب على Su-27 في السوق العالمية يرجع إلى حد كبير إلى حقيقة أن إنشائها أصبح برنامجًا علميًا وتقنيًا وطنيًا. موضوع جديد بدأ قبل ثلاث سنوات - إنشاء طائرة بدون طيار على ارتفاعات عالية - يتطلب أيضًا دعمًا حكوميًا جادًا. من أجل عدم التأخر، كما يقولون، ودخول السوق العالمية في الوقت الذي سيكون فيه الطلب على السيارة الجديدة، يجب أن يكون توقيت البرنامج صارما للغاية. ونعتقد أن العمل يمكن أن يكتمل في عام 2005، بشرط توفير التمويل اللازم.

تشير تجربة المنافسين الأجانب إلى أنه لكي تسير الأمور بشكل أسرع، عليك أن تُظهر للعملاء والمستثمرين نموذجًا عمليًا. لا يوجد سوى مخرج واحد - وهو صنع متظاهر أو نموذج طيران يؤكد حقيقة الخطط ويسرع تنفيذها. يمكن بناء مثل هذا الجهاز في عامين فقط. لا توجد مشاكل غير قابلة للحل هنا، لا يوجد سوى عدد من المهام المحددة التي يجب إكمالها. تم إنجاز جميع الأعمال الأولية.

ووفقا للخبراء الروس والأجانب، فإن سوق الخدمات التجارية التي تقدمها الطائرات بدون طيار سوف تتوسع بشكل كبير في المستقبل القريب. وقد تصل الحاجة إلى مثل هذه الآلات في الفترة 2005-2015 إلى ما لا يقل عن 30 مليار دولار من الناحية النقدية. وإذا قامت روسيا، كما هو مخطط له، بحلول عام 2005 بإنشاء مركبة جوية مدنية بدون طيار قادرة على المنافسة من طراز S-62 ذات ارتفاع عالٍ ومدة طيران، فإنها ستحصل على ربع هذا السوق تقريبًا. عندها سنكون قادرين على كسب حوالي مليار دولار من بيع سياراتنا. ليس من المستغرب أن تعمل العديد من الدول اليوم بنشاط كبير على الترويج لتطوراتها التقنية، بما في ذلك الطائرات بدون طيار. ينبغي لنا أن نسرع ​​أيضا.

مجالات تطبيق الطائرة المدنية بدون طيار S-62

الكشف عن الأشياء الصغيرة:

• هواء
• سطح
• أرضي

مراقبة الملاحة الجوية:

• في المناطق التي يصعب الوصول إليها
• في حالة الكوارث الطبيعية والحوادث
• على الخطوط الجوية المؤقتة
في الطيران الوطني

مراقبة الشحن البحري:

• البحث والكشف عن السفن
• الوقاية من حالات الطوارئ في الموانئ
• مراقبة الحدود البحرية
• مراقبة لوائح الصيد

تطوير شبكات الاتصالات الإقليمية والأقاليمية:

• أنظمة الاتصالات، بما في ذلك الهاتف المحمول
• البث التلفزيوني والإذاعي
• إعادة البث
• أنظمة الملاحة

التصوير الجوي والتحكم في سطح الأرض:

• التصوير الجوي (رسم الخرائط)
• فحص الامتثال التعاقدي
• (وضع السماء المفتوحة)
• السيطرة على الظروف المائية والأرصاد الجوية
• مراقبة الأجسام التي تنبعث منها بشكل نشط مراقبة خطوط الكهرباء

تحكم بيئي:

• التحكم في الإشعاع
• التحكم الكيميائي بالغاز
• مراقبة حالة خطوط أنابيب الغاز والنفط
• الاقتراع الاستشعار الزلزالي

ضمان العمل الزراعي والاستكشاف الجيولوجي:

• تحديد خصائص التربة
• التنقيب عن المعادن
• السبر تحت السطح (حتى 100 متر) للأرض

علم المحيطات:

• استطلاع الجليد
• مراقبة أمواج البحر
• البحث عن مدارس الأسماك

الطائرات بدون طيار: المصطلحات والتصنيف والحالة الحالية لفلاديمير فيتيسوف ستانيسلافوفيتش

1.2.2.1. الطائرات بدون طيار من نوع الطائرات

يُعرف هذا النوع من المركبات أيضًا باسم الطائرات بدون طيار ذات الأجنحة الثابتة. يتم إنشاء رفع هذه الأجهزة ديناميكيًا هوائيًا بسبب ضغط الهواء المتدفق على الجناح الثابت. تتميز الأجهزة من هذا النوع، كقاعدة عامة، بمدة طيران طويلة، وارتفاع أقصى ارتفاع للطيران وسرعة عالية.

هناك مجموعة واسعة من الأنواع الفرعية من الطائرات بدون طيار من نوع الطائرات، والتي تختلف في شكل الجناح وجسم الطائرة. تقريبًا جميع تصميمات الطائرات وأنواع أجسام الطائرات الموجودة في الطائرات المأهولة تنطبق أيضًا على الطائرات بدون طيار. في التين. 1.1 – 1.6 تقدم بعض الأمثلة.

في التين. يوضح الشكل 1.1 الطائرة التجريبية متعددة المهام Proteus التي طورتها شركة Scaled Composites الأمريكية. وقد تم تطوير كل من الإصدارات المأهولة وغير المأهولة من هذه الطائرة. من السمات الخاصة للتصميم الترتيب الترادفي للأجنحة. يبلغ طولها 17.1 مترًا، وباع جناحيها الخلفي 28 مترًا، وسقف الارتفاع 16 كيلومترًا (مع حمولة 3.2 طن)، ووزن الإقلاع 5.6 طن، والسرعة القصوى 520 كيلومترًا في الساعة (على ارتفاع 10 كيلومترات)، ومدة الرحلة تصل إلى 18 ساعة محطة توليد الكهرباء - محركان نفاثان بقوة دفع 10.2 كيلو نيوتن.

أرز. 1.1. الطائرات التجريبية بروتيوس (الولايات المتحدة الأمريكية، 2006). يتم تعليق جندول مزود بمعدات رادار تحت جسم الطائرة

في التين. يوضح الشكل 1.2 طائرة الاستطلاع بدون طيار RQ-4 Global Hawk، التي طورتها الشركة الأمريكية Teledyne Ryan Aeronautical، وهي شركة تابعة لشركة Northrop Grumman. ويتميز بشكل غير عادي لجسم الطائرة، الذي يوجد في أنفه معدات الرادار والبصرية والاتصالات. الجهاز مصنوع من مواد مركبة تعتمد على ألياف الكربون وسبائك الألومنيوم، ويبلغ طوله 13.5 مترًا، وباع جناحيه 35 مترًا، ووزن الإقلاع حوالي 15 طنًا، وهو قادر على حمل حمولة يصل وزنها إلى 900 كجم. . يمكن لطائرة RQ-4 Global Hawk البقاء في الجو لمدة تصل إلى 30 ساعة على ارتفاع يصل إلى 18 كم. السرعة القصوى 640 كم/ساعة. محطة توليد الكهرباء عبارة عن محرك نفاث توربيني بقوة جر تبلغ 34.5 كيلو نيوتن.

أرز. 1.2. الطائرات بدون طيار RQ-4 جلوبال هوك (الولايات المتحدة الأمريكية، 2007)

في التين. يُظهر الشكل 1.3 طائرة بدون طيار X-47B واعدة قائمة على حاملات الطائرات، والتي يجري تطويرها بواسطة شركة نورثروب جرومان (الولايات المتحدة الأمريكية). إنه على شكل حرف "V" مقوس بشكل عريض بدون ذيل. يمكن طي الأجنحة، وهو أمر مهم بالنسبة لمنطقة سطح حاملة الطائرات المحدودة. للتحكم في الرحلة، تم تجهيز الطائرة بدون طيار بـ 6 طائرات عمل. محرك نفاث من شركة Pratt amp الكندية؛ توفر ويتني سرعة طيران عالية للمركبة غير المأهولة وتقع في الجزء الخلفي من المركبة. تتكون الطائرة بدون طيار من أربعة أجزاء مجمعة من مواد مركبة ومتصلة تقريبًا في منتصف الجسم. يبلغ طول الطائرة 11.6 مترًا، ويبلغ طول جناحيها 18.9 مترًا (9.4 مترًا عند طيها)، ويبلغ وزنها فارغة 6.3 طنًا، ويبلغ الحد الأقصى لوزن الإقلاع 20.2 طنًا، وتبلغ سرعة الطيران 900 كم / ساعة. المدى 3900 كم. السقف 12.2 كم. من المفترض أن يتم تكييف الجهاز للتزود بالوقود بالهواء. وفي الوقت نفسه، ستكون الطائرة بدون طيار جاهزة، إذا لزم الأمر، لتنفيذ المهمة القتالية المعينة بشكل مستمر لمدة 80 ساعة، وهو أمر أطول من مدة رحلة الطائرات المقاتلة مع الطيارين.

أرز. 1.3. طائرة نورثروب جرومان X-47B بدون طيار (الولايات المتحدة الأمريكية، 2013)

نظام المركبات الجوية X-47B UCAS-D تحت المجهر

الارتفاع: ›40,000 قدم

السرعة: عالية دون سرعة الصوت

أحكام حمولة الأسلحة: 4500 رطل

الحد الأقصى لنطاق عدم التزود بالوقود: ›2,100 ميل بحري

الحد الأقصى للقدرة على التحمل دون التزود بالوقود: ›6 ساعات

أحكام الاستشعار: EO/IR/SAR/ESN

أحكام التزود بالوقود في الهواء: USN/USAF

عرض السيرة الذاتية TOGW: 44.567 رطلاً

إطلاق السيرة الذاتية OPWOD: -3.6 عقدة

استرداد السيرة الذاتية WOD: 9.3 عقدة

عامل البقعة (F/A-18C): 0.87

في التين. يوضح الشكل 1.4 الطائرة بدون طيار الهجومية MQ-9 Reaper، التي طورتها الشركة الأمريكية General Atomics وتعمل في الخدمة مع القوات الجوية الأمريكية ودول أخرى منذ عام 2007. مثل العديد من الطائرات بدون طيار الأخرى، يحتوي الجهاز على ذيل على شكل حرف V، يتكون من جزأين مائلين الأسطح التي تؤدي وظائف الأفقي، والذيل العمودي. يلعب الانحراف المتزامن لأسطح التحكم دور المصعد والتحكم في درجة الانحراف، بينما يتحكم الانحراف غير المتزامن للدفة في الانعراج. بالنسبة للطائرات بدون طيار، يبدو الذيل على شكل حرف V حلاً أكثر اقتصادا من الحل الكلاسيكي. تم تجهيز MQ-9 Reaper بمحرك توربيني يسمح لها بالوصول إلى سرعات تزيد عن 400 كم / ساعة. السقف العملي 13 كم. الحد الأقصى لمدة الرحلة هو 24 ساعة.

أرز. 1.4. طائرة بدون طيار من طراز MQ-9 Reaper أثناء مهمة قتالية في أفغانستان، 2008.

تظهر الطائرة بدون طيار التكتيكية Viking 300 التي طورتها الشركة الأمريكية L-3 Unmanned Systems في الشكل. 1.5. إنه مبني بالكامل من مواد مركبة. مجهزة بمحرك احتراق داخلي ثنائي الأشواط ثنائي الأسطوانات بقوة 25 حصان. مع المسمار الدفع. علاوة على ذلك، فإن المروحة تقع بين الجناح الرئيسي والذيل، وليس خلفه، كما في المثال السابق. التصميم المعياري يجعل من السهل تجميع الجهاز وتفكيكه. مدة الرحلة من 8 إلى 10 ساعات بسرعة إبحار 100 كم/ساعة. الحد الأقصى لوزن الإقلاع هو 144 كجم، ووزن الحمولة 13.5 كجم. المدى 50-75 كم. الميزة الخاصة للجهاز هي القدرة على القيام بالإقلاع والهبوط بشكل مستقل تمامًا، والذي يمكن إجراؤه ليس فقط على مدرج خرساني، ولكن أيضًا على الأسطح سيئة الإعداد.

أرز. 1.5. الطائرة بدون طيار التكتيكية Viking 300 - تم تطويرها بواسطة L-3 Unmanned Systems (الولايات المتحدة الأمريكية، 2009)

مثال آخر (الشكل 1.6) هو تطوير أحد الهواة لنموذج طيران يتم التحكم فيه عن طريق الراديو بجناح قرصي. يتميز الجهاز بقدرة جيدة على المناورة والقدرة على الحفاظ على استقرار الطيران بسرعات منخفضة.

أرز. 1.6. نموذج يتم التحكم فيه عن طريق الراديو مع جناح قرصي

كمراوح للأجهزة من نوع الطائرات، عادةً ما يتم استخدام مراوح السحب أو الدفع، بالإضافة إلى الدفاعات (المراوح الأنبوبية، المراوح المغطاة) أو المحركات النفاثة.

بالنسبة للأجهزة من نوع الطائرات، عادةً ما يكون المدرج (المدرج) مطلوبًا (الشكل 1.7 أ). بالنسبة لبعض الأنواع، يتم استخدام مقاليع الإطلاق أثناء الإقلاع (الشكل 1.7 ب). هناك أيضًا طائرات بدون طيار من النوع الخفيف يتم إطلاقها "من اليد" (الشكل 1.7 ج). عند الهبوط، يمكن استخدام مدرج أو مظلة (الشكل 1.8) أو أدوات صيد خاصة (الكابلات والشبكات وأسلاك الشد) (الشكل 1.9).

أرز. 1.7. أنواع مختلفة من إطلاق الطائرات بدون طيار من نوع الطائرات: أ – الإطلاق من المدرج؛ ب – الإطلاق من المنجنيق. ج – البدء "باليد"

أرز. 1.8. هبوط طائرة بدون طيار باستخدام المظلة

أرز. 1.9. هبوط طائرة بدون طيار باستخدام كابل الفرامل (صورة توضيحية لبراءة الاختراع الأمريكية رقم 7335067)

تعد عمليات الإقلاع والهبوط للطائرات بدون طيار من نوع الطائرات التقليدية عملية كثيفة العمالة ومكلفة إلى حد ما، وتتطلب معدات مساعدة خاصة (المدارج وأجهزة الإطلاق والهبوط)، لذلك يتجه مطورو التكنولوجيا الجديدة بشكل متزايد إلى تصميمات الطائرات بدون طيار غير التقليدية للطائرات التي تجعلها قادرة على الطيران. من الممكن إنشاء طائرات بدون طيار خالية من المطارات. نحن نتحدث في المقام الأول عن طائرات الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL). اليوم، هناك أنواع عديدة من أجهزة الناتج المحلي الإجمالي. العديد منها عبارة عن طائرات هجينة من الطائرات والمروحيات، لذلك تمت مناقشتها في الأقسام الفرعية التالية (انظر أدناه - "الطائرات العمودية"، "الطائرات المكشوفة"). عادةً ما تحتوي طائرات VTOL، التي تتمتع بخصائص طائرة أكثر من المروحية، على محرك نفاث أو دافع أو مراوح صغيرة للدفع. يمكن تقسيمها بشكل مشروط وفقًا لموضع جسم الطائرة أثناء الإقلاع والهبوط إلى أجهزة ذات وضع عمودي لجسم الطائرة (جليسة ذيل، من الإنجليزية - جليسة ذيل) وأجهزة ذات وضع أفقي لجسم الطائرة.

أرز. 1.10. Tailsitter SkyTote – تم تطويره بواسطة AeroVironment (الولايات المتحدة الأمريكية، 2006). والغرض الرئيسي هو التسليم السريع للبضائع الصغيرة.

عادة ما يبدأ المربيون بذيلهم على الأرض. إذا تم استخدام مراوح الجرار كدفعة، فهي موجودة في القوس (كما في المثال الموضح في الشكل 1.10). عادةً ما يتم الهبوط والإقلاع لمثل هذه الأجهزة عموديًا. أصعب شيء بالنسبة لطائرة VTOL هو الانتقال من المرحلة الرأسية للطيران إلى المرحلة الأفقية والعودة. الذي يظهر في الشكل. 1.10 SkyTote UAV، على سبيل المثال، يتم استخدام وحدة تحكم خاصة بالشبكة العصبية للتحكم في الرحلة في هذه المراحل.

في الآونة الأخيرة، يستخدم ركاب السيارة بشكل متزايد الدفاعات كمحركات دافعة، خاصة إذا كانت الدافعة عبارة عن دافعة وموجودة في ذيل السيارة - وهذا أكثر ملاءمة من حيث الطاقة من المروحة التقليدية. ومن الأمثلة على ذلك تطوير مجموعة من الباحثين في المعهد الكوري الجنوبي KAIST (المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا) (الشكل 1.11). تتمتع الطائرة بدون طيار المقدمة بالقدرة على الإقلاع والهبوط عموديًا وأفقيًا (على سبيل المثال، مثل الطائرة - على المدرج).

أرز. 1.11. تم تطوير Tailsitter بواسطة KAIST (كوريا الجنوبية، 2012): أ – الإقلاع من وضع عمودي؛ ب – الإقلاع من المدرج

يمكن اعتبار ما يسمى بنوع خاص من جليسة الأطفال. الطائرات الحلقية (أو المروحيات) هي طائرات ذات جناح يكون له شكل دائري منتظم عند النظر إليه من الأمام. يتم نفخ التجويف الداخلي للجناح الحلقي بواسطة تيار هواء يتم إطلاقه بواسطة مروحتين محوريتين متعاكستين تقعان عند مدخل الجناح. الذيل الذيل في نهاية جسم الطائرة القصير وجنيحات التحكم المثبتة على برجين جانبيين يربطان الجناح الحلقي بجسم الطائرة، يقعان في منطقة تدفق الهواء المكثف من المراوح، مما يزيد من كفاءتها. في عام 1959، في فرنسا، قامت شركة SNECMA ببناء طائرة شراعية تجريبية مأهولة بمحرك نفاث واختبرتها في حالة معلقة عموديًا (الشكل 1.12). عند محاولة التبديل إلى الطيران الأفقي، حدث حادث تحطم الطائرة وبعد ذلك تم إغلاق المشروع.

أرز. 1.12. Kolceplai S-450 من شركة SNECMA (فرنسا، 1959): أ – تصميم الجهاز؛ ب – S-450 في وضع التحويم العمودي

إلا أن الطائرات الحلقية تلقت هذه الأيام تطوراً جديداً، ولكن على شكل مركبات بدون طيار. في التين. يوضح الشكل 1.13 أمثلة على الطائرات بدون طيار متعددة الوظائف التي تم تصنيعها وفقًا لتصميم المخطط الحلقي. يتميز الجناح الحلقي المغلق بمزاياه (لا يوجد توقف للتدفق عند الحواف، ويسمح بزوايا هجوم كبيرة جدًا، وقدرة أكبر على المناورة، وقوة أكبر وكتلة أقل للجناح، ونسبة جيدة من كتلة الحمولة إلى الكتلة الإجمالية للجناح). عربة).

أرز. 1.13. الطائرات الشراعية الحلقية غير المأهولة: أ - FanTail من شركة ST Aerospace (سنغافورة، 2006)؛ ب – طائرة Air 250 – تم تطويرها بواسطة شركة Air Group LLC (روسيا، 2010)

يظهر كأمثلة في الشكل. 1.13 تم تصميم الطائرات بدون طيار في المقام الأول للمراقبة بالفيديو، ويمكنها العمل في ظروف صعبة - داخل المباني والغابات والوديان الجبلية والكهوف: حماية المروحة بواسطة جسم الجناح تجعل التشغيل آمنًا ومقاومًا للتلامس مع العوائق. يتيح الإقلاع/الهبوط العمودي استخدام الطائرات بدون طيار من مناطق ومركبات محدودة. يتم تشغيل كلا الجهازين بواسطة محركات الاحتراق الداخلي (يحتوي الجهاز الروسي أيضًا على خيار بمحرك كهربائي وبطارية) ويمكن أن يصل إلى سرعة أفقية تبلغ حوالي 150 كم / ساعة.

في السنوات الأخيرة، كانت هناك تقارير عن محاولات متجددة وغير ميؤوس منها لإنشاء طائرة إقلاع/هبوط تقليدية (غير عمودية) ذات جناح مغلق. قامت مجموعة من المتحمسين في بيلاروسيا باختبار طائرة بمثل هذا الجناح في عام 2007. لقد وجد أنه في المقطع العرضي لا ينبغي أن يكون له شكل دائري، بل شكل بيضاوي. تبين أن النموذج الأولي مستقر للغاية وقابل للمناورة واقتصادي في الهواء، كما أن طول مدرجه أثناء الإقلاع/الهبوط أقصر بشكل ملحوظ من طائرة ذات سطحين من نفس الحجم، على سبيل المثال. يمكننا أن نتوقع ظهور طائرات بدون طيار تنفذ المفهوم الموصوف قريبًا.

تم استخدام طائرات VTOL ذات الوضع الأفقي لجسم الطائرة أثناء الإقلاع/الهبوط تاريخيًا في الطائرات العسكرية المأهولة. أشهر طائرات VTOL من هذه الفئة هي الطائرات الهجومية ذات الإنتاج الضخم: الطائرة السوفيتية Yak-38 التي طورها مكتب التصميم الذي يحمل اسمها. ياكوفليف والطائرة الأمريكية AV-8B Harrier التي طورتها شركة ماكدونيل دوغلاس (الشكل 1.14). تتكون محطة توليد الكهرباء في Yak-38 من محرك نفاث واحد يعمل بنظام دفع الرفع ومحركين للرفع، بينما في AV-8B تتكون من محرك واحد قوي لدفع الرفع. يتم التحكم في ناقل الحركة عند تغيير وضع الطيران باستخدام فوهات نفاثة دوارة. الميزة الرئيسية لهذه الطائرات VTOL واضحة - إمكانية الاعتماد على شرائح ذات مساحة محدودة، على وجه الخصوص، على أسطح حاملات الطائرات. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع طائرات VTOL بمزايا إضافية، وهي القدرة على التحليق والدوران في هذا الوضع والتحليق بشكل جانبي. بالمقارنة مع الطائرات الأخرى التي تقلع عموديًا، مثل المروحيات، تتمتع طائرات VTOL بسرعات أعلى بما لا يضاهى، وبشكل عام، تتمتع بالمزايا الكامنة في الطائرات ذات الأجنحة الثابتة. عيوب هذه الطائرات هي تعقيد التحكم وعدم كفاءة الطاقة.

أرز. 1.14. الطائرات التسلسلية المأهولة ذات الإقلاع والهبوط العمودي: أ - طائرة هجومية سوفيتية من طراز Yak-38 على متن الطراد الحامل للطائرات الثقيلة نوفوروسيسك (أسطول المحيط الهادئ، 1984)؛ ب - الطائرة الهجومية AV-8B Harrier التابعة لقوات مشاة البحرية الأمريكية عند إقلاعها من مطار فريتاون (سيراليون، 2003)

بدأت الطائرات بدون طيار VTOL ذات جسم الطائرة الأفقي أثناء الإقلاع/الهبوط في الظهور فقط في السنوات العشر الماضية. أحد الأمثلة على ذلك هو تطوير الشركة الأمريكية American Dynamics للطائرة العسكرية بدون طيار VTOL BattleHog 100x (الشكل 1.15).

تم إجراء اختبارات الطيران للطائرة بدون طيار BattleHog 100x في عام 2006. ويمكن للجهاز أن يبقى في الهواء بشكل مستمر لمدة تصل إلى 8 ساعات. يبلغ طول BattleHog 100x 3.8 م، وطول جناحيها 5.2 م، وارتفاعها 1.5 م، والحد الأقصى لوزن الإقلاع 1450 كجم، والحمولة 340 كجم، وارتفاع السقف حوالي 7 آلاف م، والسرعة القصوى هو 500 كم/ساعة, المبحرة – 330 كم/ساعة. حساب محطة التحكم – من 1 إلى 3 أشخاص. ويبلغ مدى نقل البيانات عبر قناة خط البصر حوالي 250 كم. تم تجهيز BattleHog 100x بمحرك رولز رويس T63-A720 المروحي. يمكن للجهاز أن يعمل في وضع الإقلاع والهبوط العمودي وفي وضع الإقلاع والهبوط التقليدي للطائرات. ركز تطوير BattleHog 100x على استخدامه في المعارك في المدينة أو في التضاريس الوعرة.

أرز. 1.15. مشروع VTOL بدون طيار BattleHog 100x من شركة American Dynamics (الولايات المتحدة الأمريكية، 2006)

من المفترض أن تكون BattleHog 100x مجهزة بصاروخين HellFire أو قاذفات NURS ونظام مدفعية M134. تم تصميم درع كيفلار لحماية مروحة الرفع من رصاصات عيار 7.62 ملم على مسافة تصل إلى 50 مترًا، وكذلك من تأثيرات انفجارات القنابل اليدوية في المنطقة المجاورة مباشرة للجهاز.

أثناء الاختبارات في الغابة، أثبت الجهاز قدرته على الطيران تحت مستوى رؤوس الأشجار، مما يضمن انخفاض رؤيته للغاية. يتم الطيران حول التضاريس، بين الأشجار أو المباني باستخدام رادار رايثيون المعدل. يتم التحكم في الطائرة عن طريق تغيير سرعة الدوران وزاوية مروحة الرفع الجوي ذات عزم الدوران العالي (HTAL). استخدامه، أولاً، جعل من الممكن تقليل أبعاد الدوارات بشكل حاد، "إخفائها" داخل جسم الطائرة، مما جعل من الممكن في نفس الوقت تقليل تعرضها لنيران العدو. من ناحية أخرى، أتاح نظام HTAL تزويد BattleHog 100x ليس فقط بسعة حمولة عالية، ولكن أيضًا بإمكانية الإقلاع والهبوط العمودي، والتحليق والطيران بسرعات منخفضة للغاية، وكذلك، وفقًا للمطورين. ، القدرة الفريدة على المناورة للجهاز دون استخدام أسطح التحكم الديناميكية الهوائية - الدفات والجنيحات (مما يقلل أيضًا من الضعف) أو أنظمة توجيه الدفع المعقدة المستخدمة في طائرات VTOL العسكرية الحديثة.

مثال آخر على طائرة VTOL بدون طيار ذات جسم أفقي هو جهاز Excalibur التابع للشركة الأمريكية Aurora Flight Sciences (الشكل 1.16). تحتوي على محرك توربيني غازي قابل للنشر، ويتم استخدام دافعات كهربائية موجودة في الأجنحة والأنف للتحكم في الوضع. هذه الطائرة بدون طيار مخصصة أيضًا للاستخدام كطائرة هجومية وهي مصممة لحمل مختلف الصواريخ والأسلحة الصغيرة.

ومثال آخر على الطائرات بدون طيار من نفس الفئة الفرعية هو جهاز V-STAR من شركة Frontline Aerospace (الولايات المتحدة الأمريكية). وله عدة تعديلات، بعضها موضح في الصورة. 1.17.

تم تصميم V-STAR كمركبة قتالية للاستخدام العالمي: للاستطلاع والتتبع وتحديد الأهداف والبحث؛ للهجمات على أهداف أرضية باستخدام أسلحة محمولة على متنها؛ لتوصيل الأسلحة والذخيرة والغذاء والدواء وما إلى ذلك إلى ساحة المعركة وخلف الخطوط الأمامية؛ لإخلاء الجرحى، وما إلى ذلك. بالنسبة لخصائصها التشغيلية، حصلت الطائرة بدون طيار V-STAR على الاسم غير الرسمي "Humvee of the air" ("Hummer Hummer" - قياسًا على المركبة الأمريكية الشهيرة لجميع التضاريس). الملامح الرئيسية لهذا الجهاز:

أرز. 1.16. UAV Excalibur - تم تطويره من قبل الشركة الأمريكية Aurora Flight Sciences (الولايات المتحدة الأمريكية، 2009)

- محركان توربينيان غازيان مدمجان من طراز Rolls-Royce 250. تنتقل الحركة إلى مروحة الرفع الموجودة في وسط جسم الطائرة وإلى مروحة الدفع في القسم الخلفي. إذا فشل أحد المحركات، يمكن للجهاز مواصلة الطيران والهبوط على المحرك المتبقي. في الوضع العادي، يعمل كلا المحركين في وقت واحد فقط أثناء الإقلاع، عندما تحتاج إلى رفع الجهاز عن الأرض. أثناء الطيران الأفقي، تقوم المروحة الرئيسية بتشغيل محرك واحد فقط، بينما لا يعمل المحرك الثاني في هذا الوقت، مما يوفر الوقود؛

- تقنية خاصة موفرة للطاقة تجعل الجهاز فعالاً في نقل البضائع ومناسباً للرحلات الطويلة: V-STAR مصمم لنقل البضائع حتى 180 كجم مع أقصى وزن للإقلاع 1.06 طن، وأقصى سرعة هي 533 كم/ساعة. يبلغ مدى الرحلة 1316 كم مع الحمولة الكاملة، وعندما تنخفض كتلة الحمولة إلى 15 كجم، يزداد المدى إلى 5570 كم. مدة الرحلة (مع حمولة 50 كجم) حوالي 20 ساعة؛

أرز. 1.17. UAV V-STAR من شركة Frontline Aerospace (الولايات المتحدة الأمريكية، 2009): أ – النموذج الأساسي؛ ب - التعديل مع زيادة مدة الرحلة ومداها؛ ج – V-STAR أثناء الطيران؛ د – تخطيط الطائرات بدون طيار

- يقع الحمل في الماكينة في مركز ثقل الوحدة (داخل الحجرة الأسطوانية التي تدور حولها شفرات مروحة الرفع)، لذا لا يؤدي التحميل/التفريغ إلى إزعاج محاذاة الجهاز؛

– تصميم خاص للجناح . الأجنحة الرئيسية عبارة عن "ما عدا ذلك" على شكل ماسة، مما يضمن طيرانًا أفقيًا مستقرًا، وفي الوقت نفسه لا يحد من معدل التسلق. يمكن نشر أجنحة قصيرة إضافية عند الأطراف لزيادة قدرة الرفع عند السرعة المنخفضة؛

- الإقلاع/الهبوط العمودي أو إقلاع/هبوط الطائرات التقليدية بمدرج قصير. أثناء الطيران - القدرة على التحول بسرعة من التسكع البطيء إلى الرمي الفوري نحو الهدف؛

- تتميز الطائرة بدون طيار V-STAR بمؤشر كفاءة نقل عالي جدًا، والذي يتم حسابه كمنتج للسرعة ومدى الطيران والحمولة مقسومًا على الوزن الإجمالي للإقلاع. وفقًا لهذا المؤشر، يتفوق الجهاز على العديد من الطائرات بدون طيار من أنواع الطائرات والمروحيات.

في ختام موضوع المركبات من نوع الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي، من الضروري الإشارة إلى وجود نوع خاص آخر من الطائرات بدون طيار - أجهزة ذات جناح صلب على شكل مظلة، يعتمد على تأثير كواندا. على الرغم من أن هذه الأجهزة لا تشبه الطائرات إلا قليلاً، إلا أنها من حيث مبدأ الطيران لا تزال تتوافق بشكل أفضل مع مجموعة التصنيف هذه.

تأثير كواندا هو ظاهرة فيزيائية سميت بهذا الاسم لأنه في عام 1932 اكتشف العالم الروماني هنري كواندا أن تدفق السائل أو الغاز يميل إلى الانحراف نحو جدار الجسم ذي السطح المنحني، وفي ظل ظروف معينة، يلتصق به، بدلاً من الاستمرار في التحرك في الاتجاه الأولي. يحدث تأثير كواندا عندما يتم إمداد السطح بطبقة من الهواء من خلال فتحة ضيقة. هذه الطبقة الرقيقة ذات السرعة تحبس الهواء المحيط. ونتيجة لذلك، ما يسمى نفاثة منتشرة - نفاثة شبه محصورة تتطور دائمًا على طول سطح السياج فقط. يزيد نطاق انتشار النفاثة المنتشرة بحوالي 1.2 مرة مقارنة بالنفاثة المقيدة (أي النفاثة المحدودة من جميع الجوانب، كما هو الحال في الأنبوب). وبالتالي، فإن النفاثة التي تنتشر على سطح ما لها نطاق أكبر في ظل ظروف أخرى مماثلة من النفاثة التي لا تنتشر.

تم تصميم الطائرة المعتمدة على تأثير كواندا بكل بساطة: يتم تركيب مروحة أو محرك نفاث فوق سطح على شكل مظلة، مما يخلق تدفق هواء يخرج من خلال فتحة ضيقة ويغطي السطح المنحني. تظهر نتائج محاكاة معدل التدفق في الشكل. 1.18.

أرز. 1.18. نتائج نمذجة سرعة تدفق الهواء على طول سطح على شكل مظلة (بناءً على بحث أجراه جان لويس نودين، 2006)

في السنوات الأخيرة، أجرى عدد من الباحثين والشركات تجارب ناجحة جدًا لتطبيق تأثير كواندا فيما يتعلق ببناء الطائرات بدون طيار. وهكذا، في المملكة المتحدة، قامت شركة AESIR باختبار الجهاز التجريبي Embler، مما يدل على إمكانيات استخدام التأثير. الجهاز مصنوع من هيكل من ألياف الكربون. محرك المروحة هو محرك كهربائي. يمكن للجهاز أن يبقى في الهواء لمدة تصل إلى 10 دقائق. يتم التحكم في اتجاه الحركة في هذه الطائرة بدون طيار باستخدام اللوحات التي يتم التحكم فيها في فتحة مخرج قناة المروحة (التحكم في الانعراج)، بالإضافة إلى استخدام أربع لوحات على حافة السطح على شكل مظلة (التحكم في التدحرج والميل).

أرز. 1.19. Embler UAV من AESIR، والتي يعتمد مبدأ طيرانها على تأثير Coanda (المملكة المتحدة، 2009)

أعلنت AESIR أيضًا عن خططها لبناء مجموعة كاملة من الأجهزة استنادًا إلى تأثير Coanda. أنها تختلف في حجمها والقدرة على التحميل. أكبرها، ويسمى هودر، يظهر في الشكل. 1.20. تحتوي هذه الطائرة بدون طيار على مروحتين دافعتين يتم تشغيلهما بواسطة محركات الاحتراق الداخلي. زاوية شفرات المروحة قابلة للتعديل. على عكس النموذج الأولي الموضح في الشكل. 1.19، تتميز طائرة Hoder UAV بأسطح انسيابية مصنوعة بدون أي أدوات تحكم ديناميكية هوائية على الإطلاق. ويتم التحكم في الحركة عن طريق تغيير نسبة معلمات الدوران وزوايا شفرات المروحة. وزن السيارة 1500 كجم، ووزن الحمولة 500 كجم. تم تصميم الطائرة بدون طيار للقيام بمهام نقل محلية تصل مدتها إلى 8 ساعات، ويتميز هذا الجهاز عند استخدامه مقارنة بالمروحيات التقليدية في البيئات الحضرية والمناطق الحرجية والجبلية، حيث يوجد احتمال كبير لتلف الدوار الرئيسي للمروحية. بالنسبة للجهاز المقترح، لا يمكن للاصطدامات الصغيرة مع العوائق أن تعطل تشغيله.

أرز. 1.20. UAV Hoder الواعدة من AESIR (المملكة المتحدة، 2009): أ – منظر عام للجهاز؛ ب – عينة المعرض

من كتاب الموسوعة الكبرى للتكنولوجيا مؤلف فريق من المؤلفين

مروحية روبوتية بدون طيار طورت شركة KVAND الروسية مروحية روبوتية صغيرة الحجم بدون طيار. يمكن استخدامه لدراسة التضاريس ومراقبة خطوط أنابيب الغاز والنفط وإجراء عمليات البحث. وهي قادرة على الوصول إلى سرعة تصل إلى 150 كم/ساعة

من كتاب الطيران بدون طيار: المصطلحات والتصنيف والحالة الراهنة مؤلف فيتيسوف فلاديمير ستانيسلافوفيتش

1.2.2.2. الطائرات بدون طيار ذات الأجنحة المرنة هي طائرات رخيصة الثمن واقتصادية من النوع الديناميكي الهوائي، حيث لا يتم استخدام هيكل صلب ولكن مرن (ناعم) مصنوع من القماش أو مادة بوليمر مرنة أو مادة مرنة كجناح حامل.

من كتاب المؤلف

1.2.2.3. طائرة هليكوبتر بدون طيار يُعرف هذا النوع من المركبات أيضًا باسم الطائرات بدون طيار ذات الأجنحة الدوارة، والطائرات العمودية بدون طيار، والطائرات المروحية بدون طيار. غالبًا ما يطلق عليها أيضًا اسم VTOL UAV (الطائرات بدون طيار للإقلاع والهبوط العمودي) - الطائرات بدون طيار ذات الإقلاع والهبوط العمودي. هذا الأخير ليس صحيحا تماما، لأنه في الحالة العامة

من كتاب المؤلف

1.2.2.4. الطائرات بدون طيار ذات الأجنحة المرفرفة الطائرات بدون طيار ذات الأجنحة المرفرفة (الطائرات بدون طيار ذات الأجنحة المرفرفة) تعتمد على مبدأ الكتروني - نسخ الحركات التي تم إنشاؤها أثناء الطيران بواسطة الكائنات الحية الطائرة - الطيور والحشرات. على الرغم من أن هذه الفئة من الطائرات بدون طيار لا تحتوي حتى الآن على أجهزة منتجة بكميات كبيرة و عملي

من كتاب المؤلف

1.2.2.5. الطائرات بدون طيار من النوع الأيروستاتي الطائرات بدون طيار من النوع الأيروستاتي (المناطيد) هي فئة خاصة من الطائرات بدون طيار يتم فيها إنشاء قوة الرفع بشكل أساسي بواسطة قوة أرخميدس التي تعمل على أسطوانة مملوءة بغاز خفيف (عادةً الهيليوم). يتم تقديم هذا الفصل في

من كتاب المؤلف

1.2.3. تصنيف الطائرات بدون طيار حسب معلمات الطيران

من كتاب المؤلف

1.2.4. تصنيف الطائرات بدون طيار حسب الغرض في العديد من التصنيفات حسب الغرض، يتم تقسيم الطائرات بدون طيار إلى عسكرية ومدنية. ومع ذلك، يبدو أن التقسيم الأكثر منطقية هو تقسيم الطائرات بدون طيار أولاً إلى مجالات استخدام أكبر، وهي

من كتاب المؤلف

2.3. أكبر شركات تصنيع الطائرات بدون طيار 2.3.1. أكبر الشركات المصنعة للطائرات بدون طيار من نوع الطائرات يمكن تقسيم الشركات المصنعة الرئيسية للطائرات بدون طيار من نوع الطائرات إلى فئتين: 1. الشركات المصنعة للطائرات الكبيرة التي لا تركز اهتماماتها الرئيسية على الطائرات بدون طيار

من كتاب المؤلف

2.3.1. أكبر الشركات المصنعة للطائرات بدون طيار من نوع الطائرات يمكن تقسيم الشركات المصنعة الرئيسية للطائرات بدون طيار من نوع الطائرات إلى فئتين: 1. شركات تصنيع الطائرات الكبرى التي لا تعد الطائرات بدون طيار المنتج الرئيسي لها: - Aerospatiale Matra، فرنسا - Alliant Techsystems،

من كتاب المؤلف

2.3.2. أكبر الشركات المصنعة للطائرات بدون طيار من نوع طائرات الهليكوبتر يتزايد باستمرار عدد شركات التصنيع وبرامج تطوير الطائرات بدون طيار ذات الإقلاع والهبوط العمودي. يوجد حاليًا أكثر من 35 شركة في 14 دولة مرتبطة بإنتاج و/أو تطوير أكثر من

من كتاب المؤلف

2.3.3. تتطور أكبر الشركات المصنعة لأجهزة LTA للطائرات بدون طيار الهوائية ببطء شديد. يمكن استخدام الطائرات بدون طيار من هذا النوع للأغراض العسكرية، وكذلك للتطبيقات المدنية. يتم بالفعل استخدام عدد محدود من هذه الطائرات بدون طيار

2.4.4.2. الشركات المصنعة للطائرات بدون طيار في كوريا الجنوبية شركة كوريا لصناعات الفضاء المحدودة. في عام 1999، تحت رعاية حكومة جمهورية كوريا، تم تنظيم شركة KAI، مع التركيز على تطوير وإنتاج الطائرات العسكرية. وشملت وحدات الطيران الأكثر شهرة

من كتاب المؤلف

3.3. الطائرات بدون طيار الروسية الواعدة (المعتمدة على المواد) يتم تمثيل الطائرات بدون طيار قصيرة المدى المصممة للرحلات على ارتفاعات منخفضة على نطاق واسع في السوق الروسية. وتقوم العديد من الشركات بتطوير مثل هذه الأجهزة، ويتم استخدامها

في الوقت الحاضر، تتيح المركبات الجوية بدون طيار حل مجموعة واسعة من المشاكل، سواء في وقت السلم أو في ساحة المعركة. بعد الحرب في جورجيا، لفتت قيادة الجيش الروسي الانتباه إلى عدم كفاية تجنيد قوات الطائرات بدون طيار. ومنذ ذلك الحين، تلقت الصناعة دفعة إضافية.

أنواع الطائرات بدون طيار

تقليديا، يتم تقسيم الطائرات بدون طيار عادة إلى ثلاث فئات كبيرة:

• RPV - مركبات بدون طيار يتم توجيهها عن بعد؛
• الطائرات بدون طيار التلقائية؛
• طائرات بدون طيار غير خاضعة للرقابة.

• ثقيلة - يصل سقفها إلى 20 كم، ويمكنها قضاء أكثر من 24 ساعة في الهواء دون التزود بالوقود؛
• متوسطة (تسمى أحيانًا "ميدي") - تصل كتلتها إلى 1000 كجم، وتكون قادرة على قضاء 10-12 ساعة في الهواء وترتفع إلى ارتفاع 9-10 كم؛
• ميني - 50 كجم، يمكن أن تقضي عدة ساعات في الهواء، ويقتصر السقف على 3-5 كم؛
• مايكرو - ما يصل إلى 10 كجم، حوالي ساعة في الهواء ولا يمكنهم الارتفاع فوق كيلومتر واحد.

غالبًا ما تكون أنواع المركبات الجوية بدون طيار مفهومًا نسبيًا. خاصة في عصرنا للتكنولوجيا العالية. غالبًا ما تظهر الطائرات بدون طيار في السوق والتي لا تتناسب مع التصنيف المعتاد.

المركبات بدون طيار في روسيا

في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي، كان اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية من بين الشركات الرائدة في إنتاج الطائرات بدون طيار؛ وتم إنتاج أكثر من 900 طائرة من طراز Tu-134 وحدها. ولكن الحقائق الحديثة تجعلنا مضطرين إلى الاعتماد على تطورات الشركات الأجنبية في مجال صناعة الطائرات بدون طيار. إنتاج الطائرات بدون طيار. ولكن حتى مع الأخذ في الاعتبار الشركاء الأجانب، فإن المركبات الروسية غير المأهولة تتمثل بشكل رئيسي في طائرات الاستطلاع بدون طيار. لا تزال القوة الضاربة الرئيسية للطيران الروسي موكولة إلى الطيارين الروس.

وتستخدم الطائرات المدنية بدون طيار على نطاق واسع في روسيا. من الصعب سرد جميع المجالات التي لن يكون فيها جهاز الطائرات بدون طيار علاجًا حقيقيًا للعديد من العلل. من بين المزايا الرئيسية لاستخدام الطائرات بدون طيار هي تكلفتها المنخفضة، وانخفاض تكاليف الوقود والصيانة نسبيًا. إن مراقبة مصايد الأسماك أو الغابات بطائرات مأهولة سوف تكون أكثر تكلفة بكثير. وفي حالة حدوث حالات غير طبيعية أو طارئة، فإن فقدان الطائرة بدون طيار لا يشكل تهديدًا لحياة الإنسان. وتستخدم الطائرات بدون طيار للاستطلاع لانتشار حرائق الغابات وللأمن والدوريات.

ظهرت الطائرات بدون طيار الهجومية لأول مرة في عام 1950 في الولايات المتحدة. يمكن لطائرات الهليكوبتر بدون طيار، بناء على أمر، الذهاب إلى المنطقة التي كان من المفترض أن تكون فيها الغواصة وإسقاط طوربيد مضاد للغواصات بنظام صاروخ موجه. واعتبرت التجربة ناجحة وكانت الطائرة بدون طيار في الخدمة مع البحرية الأمريكية حتى عام 1970. الطائرات بدون طيار الأكثر شعبية هي الآن في الخدمة مع الجيش الأمريكي وتستخدم بنشاط في النزاعات المسلحة. هذه نماذج من المركبات الجوية بدون طيار من نوع طائرات الهليكوبتر MQ-1 Predator و MQ-9 Reaper.

يتم الآن تطوير المركبات غير المأهولة في روسيا في مكتب تصميم سوخوي.

طائرات بدون طيار من نوع طائرات الهليكوبتر

في الوقت الحالي، يتم تمثيل المركبات غير المأهولة في روسيا بشكل أساسي بواسطة الطائرات بدون طيار من نوع الطائرات. ومع ذلك، نظرًا للمشاكل الواضحة في استخدام الطائرات في غياب المواقع المعدة، فقد طال انتظار الحاجة إلى إنشاء جهاز بدون طيار من نوع المروحية.

المروحيات قادرة على الإقلاع والهبوط عموديًا والتحليق فوق نقطة معينة. هذا مهم للعديد من تطبيقات الطائرات بدون طيار. في الوقت الحالي، يتم تطوير المركبات الجوية بدون طيار من نوع طائرات الهليكوبتر من قبل عدد قليل من الشركات في العالم.

لقد كنا من بين الأوائل الذين قدروا مزايا الطائرات بدون طيار من نوع طائرات الهليكوبتر ويمكنك منا شراء النماذج التالية من طائرات الهليكوبتر بدون طيار:

جهاز الطائرات بدون طيار

تعتبر الطائرات بدون طيار والمروحيات مفيدة للغاية في الحياة المدنية وأثناء العمليات العسكرية. من خلال إلغاء الحاجة إلى حمل طيار، يمكن للطائرات بدون طيار تحرير كميات كبيرة لنقل البضائع والذخيرة، أو ببساطة تقليل حجمها ووزنها. وهذا يجعلها ببساطة لا غنى عنها في الاستطلاع.

لديهم أيضا نقطة ضعف. على عكس الطائرات المأهولة والمروحيات، تعتمد الطائرات بدون طيار بشكل كامل على قنوات الاتصال. من الممكن نظريًا إعطاء طائرة بدون طيار معادية بيانات خاطئة، ولكن من الأسهل ببساطة سد قناة الاتصال بالتداخل. ولهذا السبب فإن العديد من الخبراء العسكريين يشككون بشدة في استخدام الطائرات بدون طيار الهجومية في القتال ضد المعارضين التقنيين المجهزين بشكل رائع. للأغراض المدنية، غالبًا ما تكون الطائرات بدون طيار الحل الأمثل.

تبيع شركة Technocom Group معدات للمركبات الجوية بدون طيار والطائرات بدون طيار نفسها. لدينا خبرة واسعة في العمل في روسيا وجميع المنتجات معتمدة ومختبرة بشكل مناسب.