Беспилотные летательные аппараты реферат

Обновлено: 05.07.2024

Дана краткая история создания беспилотных летательных аппаратов и обзорная информация о применении и перспективах их использования при ведении спасательных работ, что дает возможность сократить время оказания первой помощи и минимизировать число жертв при несчастных случаях. Рассмотрены перспективы применения беспилотников в разных областях жизнедеятельности.

Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты (дроны), первая помощь, практическое применение, перспективы использования

Отличительной особенностью развития современного мира является форсированное развитие технологий и расширение спектра технических новинок, значительно облегчающих жизнедеятельность человека. Это напрямую относится к робототехнике и автоматизации различного рода оборудования. Интересен тот факт, что многие технические новинки фактически не являются ноу-хау, просто имеют долгую историю от идеи создания до практического воплощения, незаметно и постепенно развиваясь параллельно с развитием какого-либо нового направления деятельности.

Впервые идею радиоуправляемых объектов воплотил в жизнь известный инженер-изобретатель Никола Тесла, который в 1889 г. продемонстрировал общественности первый радиоуправляемый кораблик. Но в дальнейшем следующими объектами стали не корабли, а беспилотные летательные аппараты, предложенные в 1910 г. английским военным инженером Ч. Кеттерингом (рис. 1). Он сконструировал и начинил взрывчаткой аппарат, которым управлял часовой механизм, и позднее беспилотный самолет-снаряд, который так и остался только опытным [2].

Началом разработок и использования БПЛА принято считать 1933 г., когда английские инженеры создали радиоуправляемый БПЛА многократного использования.

Он был создан на основе биплана Fairy Queenи, служил до 1943 г. для тренировки военных летчиков в качестве самолета-мишени (рис. 2) [3].

Рис. 2. Первый БПЛА, управляемый дистанционно H.82B QueenBee (1933–1943 гг.)

Во время Второй мировой войны во многих странах создавали радиоуправляемые снаряды – в Германии ФАУ-1 и ФАУ-2, в СССР был успешно применен тяжелый бомбардировщик ТБ-3 в качестве беспилотного аппарата для подрыва мостов. После войны в США было создано 15000 беспилотников фирмы Radiophone, но широкое применение в военных и гражданских целях началось только с начала нового века.

На рис. 3 показан российский военный беспилотник, который проходил испытания в г. Кронштадте.

Рис. 3. Российский военный беспилотник

Коптеры (так называют гражданские БПЛА) по количеству двигателей делятся на группы: трикоптеры, квадрокоптеры, гексакоптеры и октокоптеры, которые имеют 3, 4, 6 и 8 двигателей соответственно. Ассортимент моделей очень разнообразен, но базовых элементов несколько: несущая рама, электродвигатель с пропеллерами и полетный контролер. Самым распространённым является квадрокоптер – беспилотник, движущей тягой которого являются четыре луча с пропеллерами.

Сегодня квадрокоптеры получили широкое распространение по всему миру.

Их рассматривают как полезное оборудование, которое значительно облегчает деятельность человека. Например, существуют беспилотники-фотографы и видео-операторы, беспилотники-сыщики и курьеры. На рис. 4 представлен современный беспилотник, приспособленный для киносъемок.

Рис. 4. DJI Matrice 600 – беспилотник для киносъемок

Возможность установки фото и видео аппаратуры на квадракоптеры привлекла внимание журналистов, их стали использовать СМИ для получения уникальных кадров, лучших ракурсов, и снимков в малодоступных и опасных для человека местах.

На рис. 5 показан беспилотник-курьер, который используют для доставки посылки.

Но вследствие правового вакуума штраф в 50 000 рублей на суде был отменен [5, 6].

Рис. 5. Беспилотник-курьер

Рис. 6. CoplerExpress. Случай доставки пиццы с помощью беспилотника

Но особенно полезным может стать применение беспилотников в спасательных службах как для поиска пострадавших, так и для проведения спасательных работ. Примером является уникальный беспилотник-спасатель, созданный в Австралии и предназначенный для поиска акул в океане (рис. 7) [7]. Беспилотники с успехом можно применять и для спасения человека в воде (рис. 8).

Рис. 7. Австралийский дрон-спасатель для поиска акул в океане

Рис. 8. Спасение пострадавшего на воде

С помощью комплекcа, созданного на основе БПЛА, можно обследовать место строительства объекта на предмет соблюдения санитарно-эпидемиологических требований и нормативов для каждого конкретного уровня высоты. Такой комплекс позволяет измерить электромагнитное и радиоактивное излучение еще до возведения постройки.

На выставке робототехники, организованной во время научно-практической конференции по проблемам Арктики в июне 2016 г. в Архангельске, был представлен БПЛА, созданный в Томском университете. Особенность аппарата в том, что он может передвигаться и по суше и в воздухе.

Рис. 9. Беспилотник в Арктике

Используют беспилотники и в нефтедобывающей промышленности, например для забора образцов проб нефти (рис. 10).

Рис. 10. Беспилотник для забора проб нефти

На выставке CES-2016 в Китае был представлен первый в мире электронный пассажирский БПЛА компании Ehang (рис. 11) [11]. Испытания аппарата начались в США в Неваде.

Особый интерес представляет возможность использования беспилотников в экстремальных условиях в малодоступных и опасных районах для организации обеспечения как скорой медицинской, так и первой помощи. В случае массовой катастрофы беспилотники могут оптимизировать по времени доставку в госпитали необходимых средств, особенно если госпиталь переместился в полевые условия. При несчастном случае в малодоступном районе (например, в горном районе, или в Арктическом регионе, где скорая медицинская помощь малодоступна) БПЛА может быть использован для доставки аптечки и медицинских средств, необходимых для оказания первой помощи и стабилизации состояния пострадавшего. В Голландии, например, создан беспилотник, способный в течение нескольких минут доставить на место несчастного случая в городе необходимые средства для помощи – быстрее скорой помощи, которая прибывает в течение 10 мин [12].

Такая технологическая новинка – БПЛА скорой помощи (AmbulanceDron) – является универсальным медицинским беспилотником, который может быть автоматически запущен на место чрезвычайной ситуации. В экстремальных ситуациях спасение жизни пострадавших зависит от временного фактора, когда промедление смерти подобно, поэтому жизненно важно до прибытия медицинских работников грамотно и правильно оказать первую помощь.

Такую помощь оказывают немедицинские работники – это могут быть очевидцы происшествия и сами пострадавшие, а также водители, пожарные, полицейские – те, кто по долгу службы обязан оказывать такую помощь в период отсутствия медиков.

Внутри беспилотника могут находиться медикаменты, компактный дефибриллятор, кислородные маски и другие средства первой необходимости. Мобильность и портативность беспилотника позволяют воспользоваться его помощью в любом месте, даже внутри помещений. Рис. 12 демонстрирует оказание помощи с использованием дефибриллятора, доставленного с помощью дрона.

Рис. 12. Применение автоматического одноразового дефибриллятора, доставленного беспилотником на место несчастного случая

В 2015 г. сразу в нескольких странах были испытаны БПЛА для спасательных операций, доставки медикаментов и жизненно важного снаряжения. Результат оказался исключительно положительным. Сейчас разрабатываются БПЛА с возможностью дистанционной связи с врачом-экспертом, для оказания скорой медицинской помощи руками пострадавших в условиях, когда врачи не могут добраться на место происшествия оперативно.

Цепляющиеся за стены беспилотники идеально подходят для сбора данных при чрезвычайных ситуациях. Кроме того, они могут нести на себе ретрансляторы для оперативного развертывания сотовой сети или сети передачи данных. Способность ползать по стене позволяет передвигать робота в поисках наилучшего положения для приема и передачи радиосигналов. Ранее нженерами из Корейского института передовых технологий был представлен квадрокоптер, способный передвигаться по вертикальным поверхностям при помощи колес, на базе которого позже разработали прототип огнеупорного противопожарного квадрокоптера, способного передвигаться по стенам внутри горящего здания. Кроме KAIST разработкой ездящего по стенам робота с роторами также занимались специалисты из Disney Research.

В прошлом году БПЛА были впервые успешно использованы для поиска выживших после стихийных бедствий. Также квадракоптеры используются пожарными командами для получения дополнительного обзора горящего здания и поиска людей у окон.

Начали использовать квадракоптеры ученые и защитники животных для мониторинга диких животных, для осмотра заповедников и дикой природы. С их помощью отслеживают миграции и ловят браконьеров.

Вооружаются БПЛА и силовые ведомства: пограничные службы, полицейские подразделения, таможенные службы и даже береговая охрана. Это повышает уровень общественной и национальной безопасности.

Представляет интерес беспилотник-полицейский (рис. 13), созданный в Дубае для слежения за экологическим порядком в местах отдыха и в пустыне. С помощью такого аппарата власти получают информацию, подтвержденную фотографиями, о тех, кто мусорит в неположенных местах [15].

Рис. 14 показывает использование беспилотника за слежением безопасности.

Рис. 14. Использование квадракоптера за слежением безопасности

Что касается правового поля использования гражданских БПЛА, пока еще существует правовой вакуум. По зарубежным правилам операторы беспилотников должны быть настоящими летчиками и иметь соответствующую лицензию. При этом полеты могут проходить в пределах прямой видимости оператора, что внесено в законодательство относительно эксплуатации БПЛА. Особенно важной представляется проблема воздушного пространства. Фирма Amazon, выпускающая беспилотники, предложила выделить отдельное воздушное пространство для скоростных беспилотников. По предложению компании аппараты должны летать на высоте от 60 до 120 метров со скоростью от 111 км/час, а высота от 120 до 150 м должна быть полностью бесполетной. В США разрешения на коммерческое использование бесполетников имеют компании, занимающиеся аэросъёмкой, инспекцией линий электропередач, картографией, видеотрансляциями спортивных событий, наблюдением за частной собственностью. И только одна компания доставляет лекарственные препараты.

Таким образом, сегодня наиболее перспективными в плане использования БПЛА представляются следующие области жизнедеятельности:

– доставка предметов первой необходимости (медикаментов и медицинских материалов, технических средств и т.д.) в ситуациях и условиях, требующих незамедлительности действий;

– видео, фото и киносъемка (в первую очередь для СМИ, например, репортажо спортивных событиях);

– инспектирование нефтяных вышек (поиск разливов, взятие проб на анализ);

– оценка экологической обстановки в штатных и нештатных ситуациях;

– поисково-спасательные работы и спасательные работы в опасных и труднодоступных районах;

– оказание помощи во время катастроф;

– в практике сельского хозяйства;

– охрана порядка в населенных пунктах и охрана государственной границы (борьба с правонарушениями и терроризмом).

1. Авиация: Энциклопедия / под ред. Г.П. Свищёва. М.: БРЭ, 1994. С. 108–736.

/articles/2010/09/14/uavs/ (дата обращения: 17.07.2016).

10. Новые российские беспилотники зададут жару НАТО в Арктике. URL:

12. Голландский студент поставит беспилотники на службу медицине URL:

13. ИНВИТРО впервые в России осуществила запуск дрона с пробирками на борту

В данной работе я анализировала и изучала перспективы в развитии БПЛА(мини и микро), узнала преимущества, которые даёт использование беспилотных летательных аппаратов.

Вложение	Размер
Перспективы развития БПЛА	38.42 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждения средняя школа №11 Нижегородской области, города Павлово.

Ромашкова Екатерина Игоревна.

Актуальность данной темы: рассмотреть и обсудить вопросы производства, применения и развития беспилотных летательных аппаратов, а также особенности развития беспилотной авиации в целом.

Предмет проектной работы: беспилотные летательные аппараты и их функции.

Цель исследовательской работы: рассмотреть функциональное предназначение беспилотных летательных аппаратов, а также факторы формирующие современное развитие беспилотной авиации в целом.

Задачи исследовательской работы: понять и проанализировать перспективы в развитии БПЛА (мини и микро), узнать преимущества, которые даёт использование беспилотных летательных аппаратов.

Методы исследования: наблюдения, сравнения.

В современном мире всё больше развиваются технологии по беспилотным летательным аппаратам, которые с каждым годом открывают для себя различные задачи и функции. Одно из главных достоинств беспилотных летательных аппаратов-это отсутствие на борту человека, благодаря этому, независимо от сложности поставленной задачи, в связи с отсутствием пилота, жизни человека ни что не угрожает. В связи с тем, что на БПЛА нет человека, который весит в среднем 70-80 кг, можно взять на борт оборудование или вооружение такой же массы. Отпадает необходимость создания для пилота условий для пилотирования и эксплуатации летательных аппаратов, а также затраты на изготовление и эксплуатацию техники в десятки раз меньше, чем если бы летательный аппарат был бы пилотируемый. За счёт отсутствия человека на борту, БПЛА может быть очень компактный и оснащаться бесшумными двигателями, благодаря этому аппарат может быть невидим и неслышен с земли. БПЛА различаются по конструкции, назначению и множеству других параметров.

Исходя из выше перечисленных факторов я считаю, что развитие беспилотных летательных аппаратов является перспективным направлением науки и техники.

Беспилотные летательные аппараты подразделяются:

По типу управления: автономные, с дистанционным управлением оператора, комбинированные (способные продолжать запланированный полёт, посадку при потере связи с оператором)
По дальности действия: малой, средней, большой дальности действия.
По типу конструкции: самолетного типа, вертолетного типа, автожиры, каптеры и другие.
По заметности для радаров: обычные, малозаметные(невидимки).

Данный БПЛА относится к специализированной линейки, предназначенной для проведения аэрофотосъёмки, картографических работ. БПЛА ZALA AERO относят к самолётному типу. ZALA AERO является ведущим отечественным разработчиком и производителем беспилотных летательных аппаратов.

Можно выделить следующие области применения БПЛА:

Военного предназначения;
Поискового предназначения;
Предназначенные для применения спец. служб;
Применения БПЛА для нужд МЧС;
Для применения в лесном хозяйстве;
Для задач добычи нефти и газа, трубопроводного транспорта;
В энергетике и связи;
Для землеустройства и кадастра;
В дорожном хозяйстве;

10) В сельском хозяйстве;

11) Для охраны окружающей среды;

12) Для охранной деятельности.

Виды военных БПЛА:

2) Ударные с летательным оружием;

4) Для ведения радиоэлектронной борьбы.

Разведывательные предназначены для получения и передачи в реальном времени высококачественных снимков и видео изображений вражеских укреплений, военной техники, живой силы с учётом привязки к точному географическому положению.

Ударные БПЛА с летательным оружием -это дроны, которые могут поднимать в воздух в зависимости от своих характеристик определённое вооружение. Они также оснащены фото и видео оборудованием, которое передаёт необходимую информацию оператору, который в свою очередь даёт команду на запуск ракет или применение другого вооружения по обнаруженной цели.

Транспортные БПЛА предназначены для оперативной транспортировки, за частую в труднодоступные места боеприпасов, медикаментов, ценных документов и информации.

БПЛА разработанные для радиоэлектронной борьбы применяются для создания помех, искажений сигнала, а также подавления источников передачи и приёма информации на военные техники и оружия противника.

Универсальные- это БПЛА, которые при дооборудовании необходимой оснасткой могут быть использованы в разных целях, в том числе и выше перечисленных.

БПЛА поискового предназначения применяются для поиска людей, объектов. Они оснащены фото и видео аппаратурой, при необходимости могут быть оснащены тепловизороми и приборами ночного видения.

Предназначенные для применения спец. служб (национальной гвардии, ФСБ) используется для поиска, слежения и предоставления информации оператору в реальном режиме времени.

БПЛА для задач МЧС:

Мониторинг объектов промышленности, представляющих повышенную опасность для окружающей среды и населения (районы подверженные радиационным и химическим загрязнением).
Оперативное прогнозирование и оценка последствий чрезвычайных ситуаций (лесные пожары, наводнения, ледяные заторы).
Поисковые работы.

Для применения в лесном хозяйстве БПЛА используются в лесном картографирование, для получения актуальной и достоверной информации о состоянии лесных угодий. Оперативное планирование лесозаготовок, развитие лесной инфраструктуры, проектирование противопожарных и лесозащитных мероприятий, воспроизводство лесной структуры и многое другое.

Для поиска месторождений нефти, газа и других полезных ископаемых БПЛА применяют в фотосъёмки мест добычи полезных ископаемых и трубопроводов, в мониторинге объектов нефтяной и газовой промышленности.

В энергетике и связи применяют для мониторинга и картографирования линий связей, для поддержки работ по энергетике на местности.

Для землеустройства и кадастра: фотосъёмка земельных участков, определение размеров, местоположения и других характеристик земельных участков.

В дорожном хозяйстве: аэрофотосъёмка железных и автомобильных дорог, оценка состояния дорог.

В сельском хозяйстве: наблюдение и фотосъёмка за сельскохозяйственными культурами.

Для охраны окружающей среды: фотосъёмка природных комплексов и заповедников.

Для охранной деятельности: наблюдение за территориями, прилегающими к особо важным промышленным объектам, наблюдение за территориями, находящимися в частной собственности, наблюдение за промышленными территориями нефти-газодобычи.

Исходя из выше сказанного очевидно, что БПЛА всё больше и больше используются в различных сферах жизнедеятельности человека. Это обусловлено как развитием техники и технологии, так и за счёт расширения сфер использования беспилотной летательной техники. Если несколько десятилетий назад БПЛА использовались только в военной сфере (по причине высокой стоимости, они были штучными), то сейчас их изготавливают промышленными партиями, и они могут оснащаться различным навесным оборудованием для использования различными организациями и службами. С непрерывным развитием технологий беспилотные летательный аппараты могут быть всё более компактными и одновременно более эффективными (имеющие улучшенные характеристики и свойства).

К этим нововведениям можно отнести: более компактная камера, имеющая более совершенные технологии, использование и применение литий-полимерных аккумуляторных батарей, в случае, когда необходимо нахождение БПЛА в воздухе продолжительное время начинают широко использоваться БПЛА с гибридными силовыми установками.

В состав гибридных силовых установок входят электромоторы и двигатели внутреннего сгорания разных конструкций и топлива.

Я считаю, что в перспективе БПЛА могут использоваться в спортивной журналистике, в мониторинге удаленных, труднодоступных или опасных объектов с беспилотных летательных аппаратов, а также при наблюдении за ходом тех или иных работ.

Вывод: В ходе выполнения данной проектной работы я описала предназначение беспилотных летательных аппаратов, их области применения, конструкцию, характеристики. Обозначила критерии, формирующие современное развитие БПЛА. Мною были представлены перспективы расширения беспилотной авиации. Я уверенна, что у беспилотной летательной авиации как в РФ, так и во всём мире большие перспективы в развитии как конструирования, так и при производстве аппаратов. Считаю, что и государству, и частным компаниям необходимо вкладывать средства в развитие этого направления.

Я планирую после окончания школы получить образование в вузе, имеющим специальность, связанную с развитием и производством БПЛА и в дальнейшим посвятить этому свою жизнь.

Основные источники информации :

Исторически сложившаяся аббревиатура — БПЛА; в последние годы в прессе используется также аббревиатура БЛА .

Различают беспилотные летательные аппараты:

беспилотные неуправляемые;
беспилотные автоматические;
беспилотные дистанционно-пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА ).

Беспилотные летательные аппараты принято делить по таким взаимосвязанным параметрам, как масса, время, дальность и высота полёта. Выделяют следующие классы аппаратов:

Для определения координат и земной скорости современные БПЛА, как правило, используют спутниковые навигационные приёмники (GPS или ГЛОНАСС).

Углы ориентации и перегрузки определяются с использованием гироскопов и акселерометров.

В качестве управляющей аппаратуры, как правило, используются специализированные вычислители на базе цифровых сигнальных процессоров или компьютеры формата PC/104, MicroPC под управлением операционных систем реального времени (QNX, VME, VxWorks, XOberon).

Программное обеспечение пишется обычно на языках высокого уровня, таких, так Си, Си++, Модула-2, Оберон SA или Ада95.

В 1898 г. Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно.

В 1910 году, вдохновлённый успехами братьев Райт, молодой американский военный инженер из Огайо Чарльз Кеттеринг предложил использовать летательные аппараты без человека. По его замыслу управляемое часовым механизмом устройство в заданном месте должно было сбрасывать крылья и падать, как бомба, на врага. Получив финансирование армии США, он построил и с переменным успехом испытал несколько устройств, получивших названия The Kattering Aerial Torpedo, Kettering Bug (или просто Bug), но в боевых действиях они так и не применялись.

Разработка программного комплекса обработки информации со строчных .

. торпеды с дальностью полёта от 100 км и выше. Однако этим разработкам не было суждено воплотиться в реальные конструкции. В 1982 году беспилотные аппараты израильского производства . и является основной целью данной дипломной работы. 1. Обзор предметной области 1.1 Обзор развития БПЛА Самым первым дистанционно управляемым аппаратом было миниатюрное радиоуправляемое судно, разработанное .

Однако этим разработкам не было суждено воплотиться в реальные конструкции.

В 1941 году были удачные применения тяжёлых бомбардировщиков ТБ-3 в качестве БПЛА для уничтожения мостов.

Во время Второй мировой войны ВМС США для нанесения ударов по базам германских подводных лодок пытались использовать дистанционно-пилотируемые системы палубного базирования на базе самолёта B-17. После Второй мировой войны в США продолжились разработки некоторых видов БПЛА, и уже во время войны в Корее для уничтожения мостов успешно применялась радиоуправляемая бомба Tarzon.

В начале 1960-х годов дистанционно-пилотируемые летательные аппараты использовались США для слежения за размещениями ракет в Советском Союзе и на Кубе.

После того, как были сбиты RB-47 и два U-2, для выполнения разведывательных работ была начата разработка высотного беспилотного разведчика Red Wadon (модель 136).

БПЛА имел высоко расположенные крылья и малую радиолокационную и инфракрасную заметность.

Во время войны во Вьетнаме, с ростом потерь американской авиации от ракет вьетнамских ЗРК, возросло использование БПЛА. В основном они использовались для ведения фоторазведки, иногда для целей РЭБ. В частности, для ведения радиотехнической разведки применялись БПЛА 147E. Несмотря на то, что, в конечном счёте, беспилотник был сбит, он передавал на наземный пункт характеристики советского ЗРК С-75 в течение всего своего полёта, и ценность этой информации была соизмерима с полной стоимостью программы разработки беспилотного летательного аппарата. Она также позволила сохранить жизнь многим американским лётчикам, а также самолёты в течение последующих 15 лет, вплоть до 1973 г. В ходе войны американские БПЛА совершили почти 3500 полётов, причём потери составили около четырёх процентов. Аппараты применялись для ведения фоторазведки, ретрансляции сигнала, разведки радиоэлектронных средств, РЭБ и в качестве ложных целей для усложнения воздушной обстановки. Но полная программа БПЛА была окутана тайной настолько, что её успех, который должен был стимулировать развитие БПЛА после конца военных действий, в значительной степени остался незамеченным.

Предприятие по производству беспилотных летательных аппаратов .

. может использоваться малая авиация. При очевидной дороговизне ее услуг в сравнении с наземными способами обработки авиаобработка имеет ряд преимуществ. Первое из них - сверхлегкие летательные аппараты работают в .

Беспилотные летательные аппараты применялись Израилем во время арабо-израильского конфликта в 1973 г. Они использовались для наблюдений и разведки, а также в качестве ложных целей. В 1982 г. БПЛА использовались во время боевых действий в долине Бекаа в Ливане. Израильский БПЛА AI Scout и малоразмерные дистанционно-пилотируемые летательные аппараты Mastiff провели разведку и наблюдение сирийских аэродромов, позиций ЗРК и передвижений войск. По информации, получаемой с помощью БПЛА, отвлекающая группа израильской авиации перед ударом главных сил вызвала включение радиолокационных станций сирийских ЗРК, по которым был нанесён удар с помощью самонаводящихся противорадиолокационных ракет, а те средства, которые не были уничтожены, были подавлены помехами. Успех израильской авиации был впечатляющим — Сирия потеряла 18 батарей ЗРК.

СССР ещё в 70-е — 80-е годы был лидером по производству БПЛА — только Ту-143 было выпущено около 950 штук.

БПЛА также использовались и в операциях по поддержанию мира силами ООН в бывшей Югославии. В 1992 году Организация Объединённых Наций санкционировала использование военно-воздушных сил НАТО, чтобы обеспечить прикрытие Боснии с воздуха, поддерживать наземные войска, размещённые по всей стране. Для выполнения этой задачи требовалось ведение круглосуточной разведки.

3.1. Ударные БПЛА

Военно-воздушные силы Российской Федерации

. большой воздушный флот в мире (263 самолёта). Сначала самолеты использовались только для разведки и корректировки артиллерийского огня, но скоро начались первые воздушные бои. К октябрю 1917 года Россия . осложнялась спецификой местного климата и рельефа. 2.1. Современное положение Процесс деградации российских ВВС (быстрое снижение численности и подготовленности личного состава, авиатехники и .

В августе 2008 года ВВС США завершили перевооружение беспилотными летательными аппаратами MQ-9 Reaper первой боевой авиачасти — 174-го истребительного авиакрыла Национальной гвардии. [4] Перевооружение происходило в течение трёх лет. Ударные БПЛА показали высокую эффективность в Афганистане и Ираке. Основные преимущества перед заменёнными F-16: меньшая стоимость закупки и эксплуатации, большая продолжительность полёта, безопасность операторов. [4]

В 2010 году в ВВС США численность операторов БПЛА достигла 400 человек. [5]

4. БПЛА для российской армии

В прошлом году мы провели испытания всех представленных российской промышленностью беспилотных летательных аппаратов. Ни один из них не выдержал программу испытаний

Данный реферат составлен на основе .

Примеры похожих учебных работ

Разработка программного комплекса обработки информации со строчных систем летательных .

. которым не осуществляется пилотом на борту. Различают беспилотные летательные аппараты: беспилотные неуправляемые; беспилотные автоматические; беспилотные дистанционно-пилотируемые летательные аппараты. При выполнении задач наблюдения на БЛА .

Использование беспилотных летательных аппаратов в целях постановки на кадастровый .

. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи : 1. Изучение характеристик современных БПЛА, применяемых в землеустроительных и кадастровых работах. 2. Выбор объекта исследования и описание территории района .

Обоснование состава и характеристик гидроакустических средств автономного необитаемого .

. WiFi и гидроакустический канал), так и в подводном положении (гидроакустический канал) [5, 10]. Безусловно, основным . базы относительно объекта и предмета выпускной квалификационной работы; обзор современных гидроакустических средств, применяемых для .

Космический полёт

. Белкой и Стрелкой. 12 апреля 1961 года: Юрий Гагарин становится первым человеком совершившим полёт в космос, обогнув . как полноценные ракеты, так и производственное оборудование и многочисленные учённые и инженеры, были доставлены в США и СССР, .

Основы аэродинамики летательных аппаратов

Возможность сохранить наиболее ценный ресурс – бойцов на поле боя с начала первых войн являлось наиболее важным и перспективным. Современные технологии позволяют использовать боевые машины дистанционно, что исключает потерю оператора даже при уничтожении единицы. Одним из наиболее актуальных в наши дни является создание беспилотных летательных аппаратов.

Процесс сборки БПЛА

Что такое БПЛА (беспилотный летательный аппарат)

БПЛА называют любой летательный аппарат, в котором в воздухе нет пилота. Автономность устройств различная: есть простейшие варианты с дистанционным управлением, либо полностью автоматизированные машины. Первый вариант еще называют дистанционно-пилотируемым ЛА (ДПЛА), они отличаются непрерывной подачей команд от оператора. Более совершенные системы требуют лишь эпизодической подачи команд, между которыми устройство работает автономно.

Основное преимущество таких машин перед пилотируемыми истребителями и разведчиками в том, что они до 20-ти раз дешевле своих аналогов при сопоставимых возможностях.

Недостаток устройств в уязвимости каналов связи, которые легко нарушить и вывести машину из строя.

История создания и развития БПЛА

История беспилотников началась в Великобритании в 1933 году, когда на базе биплана Fairy Queen был собран самолет, управляющийся по радио. До начала Второй мировой войны и в первые годы было собрано более 400 таких машин, которые использовались в качестве мишеней при Королевском ВМФ.

Первой боевой машиной этого класса стали знаменитые немецкие Фау-1, оснащенные пульсирующим реактивным двигателем. Примечательно, что запускать самолеты-боеголовки можно было как с земли, так и с воздушных носителей.

Управлялась ракета следующими средствами:

автопилотом, которому задавались параметры высоты и курса перед запуском;
дальность отсчитывалась механическим счетчиком, который приводился в действие за счет вращения лопастей в носовой части (последние запускались от набегающего воздушного потока);
по достижении установленной дистанции (разброс – 6 км) взводились взрыватели, и снаряд автоматически переходил в режим пикирования.

Соединенные Штаты в годы войны выпускали мишени для тренировки зенитчиков — Radioplane OQ-2. Ближе к концу противостояния появились первые ударные беспилотники многократного действия — Interstate TDR. Самолет оказался малоэффективным из-за низкой скорости и дальности, которые были обусловлены дешевизной производства. Кроме того, технические средства того времени не позволили вести прицельный огонь, вести бой на большой дистанции без следования самолета-управления. Тем не менее успехи в применении машин были.

В Советском Союзе до 70-х годов активно выпускались тяжелые разведывательные самолеты в качестве беспилотных:

Значительные потери авиации во Вьетнаме для армии Соединенных Штатов обернулись возрождением интереса к БПЛА.

Здесь появляются средства для выполнения различных задач;

фоторазведка;
радиотехническая разведка;
цели радиоэлектронной борьбы.

В этом виде использовались 147E, которые собирали разведданные так эффективно, что многократно окупили стоимость всей программы по их же разработке.

Практика применения БПЛА показала значительно больший потенциал в качестве полноценных боевых машин. Поэтому после начала 80-х в Соединенных Штатах начинают разработку тактических и оперативно-стратегических беспилотников.

В 80-90-е очевидные успехи ЛА без экипажа на борту спровоцировали начало разработок у многих компаний по всему миру.

В начале 2000-х появился первый ударный аппарат – американский MQ-1 Predator. На борту устанавливались ракеты AGM-114C Hellfire. В начале века беспилотники в основном использовались на Ближнем Востоке.

Беспилотник на марше

Также ведется разработка в КБ Сухого и МиГ новой тяжелой машины – ударного самолета со взлетной массой до 20 тонн.

Предназначение беспилотника

Беспилотные летательные аппараты в основном задействуются для решения следующих задач:

мишени, в том числе для отвлечения вражеских средств ПВО;
разведка;
нанесение ударов по различным подвижным и неподвижным целям;
радиоэлектронная борьба и прочие.

Эффективность аппарата при выполнении задач определяется качеством следующих средств: разведка, связь, автоматизированные системы управления, вооружение.

Сейчас подобные ЛА успешно снижают потери личного состава, доставляют информацию, которую невозможно получить на дистанции прямой видимости.

Разновидности БПЛА

Боевые дроны обычно классифицируются по типу управления на дистанционные, автоматические и неуправляемые.

Кроме того, в ходу классификация по массе и ТТХ:

Ультралегкие. Это самые легкие БПЛА, вес которых не превышает 10 кг. В воздухе они могут провести в среднем час, практический потолок составляет 1000 метров;
Легкие. Масса таких машин достигает 50 кг, подняться они способны на 3-5 км и провести в работе 2-3 часа;
Средние. Это серьезные устройства массой до тонны, их потолок составляет 10 км, и в воздухе они могут без приземления провести до 12 часов;
Тяжелые. Крупные летательные аппараты весом более тонны, способны подняться на высоту 20 км и без приземления отработать более суток.

В этих группах есть и гражданские устройства, разумеется, они легче и проще. Полноценные боевые машины зачастую не меньше пилотируемых самолетов по габаритам.

Неуправляемые

Неуправляемые системы – это простейшая форма БПЛА. У них управление происходит за счет бортовой механики, установленных характеристик полета. В такой форме можно использовать мишени, разведчики или снаряды.

Дистанционного управления

Дистанционное управление обычно происходит за счет радиосвязи, что ограничивает радиус действия машины. Например, гражданские ЛА могут действовать в пределах 7-8 км.

Беспилотник на учениях

Автоматические

В основном это боевые машины, способные самостоятельно выполнять сложные задачи в воздухе. Этот класс машин самый многофункциональный.

Принцип работы

Принцип работы БПЛА зависит от его конструктивных особенностей. Существует несколько компоновочных схем, которым соответствует большинство современных ЛА:

В зависимости от типа двигателя, меняется и используемое топливо. Электромоторы питает аккумулятор, ДВС – бензин, реактивные двигатели – соответствующее топливо.

Силовая установка крепится в корпусе, здесь же размещается управляющая электроника, средства управления и связи. Корпус представляет собой обтекаемый объем для придания конструкции аэродинамической формы. Основой же прочностных характеристик является рама, которая обычно собирается из металла или полимеров.

Простейший набор управляющих систем следующий:

процессор;
барометр для определения высоты;
акселерометр;
гироскоп;
навигатор;
оперативное запоминающее устройство;
приемник сигнала.

Военные устройства управляются при помощи пульта (если дальность действия небольшая) либо по спутникам.

Сбор информации для оператора и программного обеспечения самой машины поступает из датчиков различных типов. Используются лазерные, звуковые, инфракрасные и прочие типы.

Навигация проводится за счет GPS и электронных карт.

Поступающие сигналы трансформируются контроллером в команды, которые передаются уже на исполняющие устройства, например, рули высоты.

Преимущества и недостатки БПЛА

По сравнению с пилотируемой техникой, БПЛА имеют серьезные преимущества:

Массогабаритные характеристики улучшаются, растет живучесть единицы, снижается заметность для радаров;
Беспилотники дешевле пилотируемых самолетов и вертолетов в десятки раз, при этом узкоспециализированные модели могут решать на поле боя сложные задачи;
Разведывательные данные при использовании БПЛА передаются в режиме реального времени;
На пилотируемую технику распространяются ограничения на применение в условиях боя, когда риск гибели слишком высок. Подобных проблем у автоматизированных машин нет. Учитывая экономические факторы, пожертвовать несколькими будет значительно выгоднее, чем потерять подготовленного летчика;
Боеготовность и мобильность максимальна;
Несколько единиц можно объединять в целые комплексы для решения ряда сложных задач.

Недостатки любой летающий дрон тоже имеет:

пилотируемые устройства имеют значительно большую гибкость на практике;
до сих пор не удается прийти к единому решению вопросов спасения аппарата в случае падения, посадки на подготовленных площадках, осуществления надежной связи на больших дистанциях;
надежность автоматических устройств до сих пор значительно ниже пилотируемых аналогов;
по различным причинам в мирное время полеты беспилотных ЛА серьезно ограничиваются.

Тем не менее продолжаются работы по усовершенствованию техники, в том числе повлиять на будущее БПЛА могут нейросети.

Беспилотные аппараты России

Як-133

Разведывательно-ударный аппарат, способный продержаться в воздухе до двух суток. Практический потолок – 12 км, скорость в пределах 150-250 км/ч. На взлете масса достигает 5 тонн, из них 1 т – это полезная нагрузка.

БАС-62

Беспилотные аппараты США

Разработка компании Northrop Grumman. В 2017 год в армию Соединенных Штатов поступило три машины. Они были направлены в ОАЭ.

Беспилотник компании Lockheed Martin, предназначенный не только для наблюдения и рекогносцировки, но и для радиоэлектронной борьбы. Способен продолжать полет до 15 часов.

Детище компании Aurora Flight Sciences, которое разрабатывается как боевая машина с вертикальным взлетом. Развивает скорость более 700 км/ч, может нести до 1800 кг полезной нагрузки.

Разработка General Atomics – средневысотная машина, которая изначально создавалась как разведывательная. Позже ее модифицировали в многоцелевую технику.

Беспилотные аппараты Израиля

Эти устройства использовались для разведки в начале 80-х, когда шла первая Ливанская война. Часть использованных систем передавало в режиме реального времени разведданные, часть имитировала вторжение авиации. Благодаря им, успешно велась борьба с ЗРК.

I-View MK150

Беспилотные аппараты Европы

MALE RPAS

Одна из недавних разработок – перспективная разведывательно-ударная машина, которая создается совместно итальянскими, испанскими, немецкими и французскими компаниями. Первая демонстрация прошла в 2020 году.

Одна из французских разработок, которая успела проявить себя на Балканах в конце прошлого века (1990-е). Создание велось с опорой на национальные и общеевропейские программы.

Еще одна французская машина, которая предназначена для ведения разведывательных операций. Предполагается, что аппарат будет работать на высотах в 7-8 тысяч метров.

Высотный БПЛА, который может подниматься до 18 километров. В воздухе аппарат может продержаться до трех суток.

В целом в Европе ведущую роль в разработке беспилотных ЛА занимает Франция. Постоянно появляются новинки по всему миру, в том числе модульные многофункциональные модели, на базе которых можно собрать различные боевые и гражданские машины.

Читайте также: