dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Продолжаем тему авианесущих кораблей. Вот, в понедельник, экспериментальный боевой беспилотник X-47B загрузили на штатовский авианосец Harry S. Truman (“Гарри Трумэн”). Для испытаний.

Естественно, пишут, что “будущее уже здесь”. В общем, не так далеко от истины, наверное. Фото:

Вот в блоге Ares рассказывают, что “беспилотная” дозаправка Global Hawk будет происходить по “обратной схеме”: танкер, обрудованный заправочной штангой, догоняет принимающий топливо беспилотник, который тянет за собой шланг с топливоприёмником. На фото – танкер слева:

Не ясно, почему так. То есть, там пересказывается довольно странное объяснение от DARPA, что, мол, при такой схеме меньше беспилотников нужно переоборудовать в танкеры, но оно не выглядит убедительно.

Три фото прототипа ударного беспилотника X47B. Вид в полёте снизу:

Два вида на сопло, устроенное не самым обычным образом:

Понятно, что основная идея здесь – отвод теплового потока вверх. Но, видимо, решение не только этой задачи двигало конструкторов к такому варианту сопла.

(Фото: Northrop Grumman.)

А свежее видео полёта доступно по ссылке.

DARPA проводило открытое мероприятие UAVForge. Примерно в течение года. Основная идея: построить практический демонстратор микробеспилотника, пригодного для транспортирования одним человеком и способного более или менее автономно выполнять простые задачи. Ключевая особенность: использование модного “краудсорсинга”, когда в оценке идей и формировании направлений разработки при помощи Интернета напрямую задействована большая группа людей, изъявивших желание принять участие в проекте. (Да, в принципе, Интернет тут не обязателен, но другой, сравнимой по эффективности, базовой коммуникационной технологии пока нет.)

Итоговое испытание включало в себя полёт по маршруту в заданный район, находящийся вне пределов видимости оператора, ведение видеосъёмки (с трансляцией) из заданной точки, возвращение обратно. Более подробное описание есть на сайте. Результат такой: ни одной из участвовавших команд не удалось выполнить требований итогового испытания, главный приз никто не выиграл, хотя все команды-лидеры предприняли несколько попыток.

С одной стороны, можно согласиться с мнением организаторов о том, что создание подобного летательного аппарата оказалось делом слишком сложным. С другой стороны, неутешительный результат может быть обсуловлен самим “краудсорсингом”: вовсе не факт, что для подобных высокотехнологичных областей такой метод решения задач годится – это ведь не логотип или слоган придумать. Ну а самая оптимистичная трактовка такая: это первое соревнование, качественных результатов можно ждать не раньше третьего подхода.

Вспомним про штатовский беспилотник RQ-170, который оказался захвачен в Иране. Что касается автоматики и помех GPS. (Как пишут, именно постановка активной помехи сигналу GPS позволила “приземлить” сей секретный летательный аппарат.) Понятно, если связь ЛА с центром управления потеряна (заглушили), то аппарат переходит исключительно на автопилот. Кстати, сейчас даже готовые “коробочные” автопилоты (с поддержкой GPS, да), доступные энтузиастам-любителям, умеют осуществлять полёт по маршруту, заранее записанному в память бортового компьютера. То есть, не обязательно аппарату “ложиться в циркуляцию” и ждать восстановления связи. Пусть он летит себе на базу автономно.

Но самый интерес в другом: очевидно, что на борту есть инерциальная навигационная система. Если предположить, что действительно получилось военному GPS поставить активную помеху, уводящую координаты в нужном направлении, то ключевую роль будет играть то, каким образом несколько источников навигационной информации увязываются между собой бортовым компьютером ЛА. Если есть только инерциальная система и GPS, то при возникновении существенного расхождения между ними приоритет разумно отдать всяким гироскопам, поскольку они привязаны к более надёжным физическим основам. С другой стороны, условные гироскопы тоже могут поломаться (маловероятно, между прочим). Предположим, сигнал GPS постоянно используется для коррекции данных инерциальной системы. Тогда, если активная помеха построена таким образом, что действует в рамках типичного, допустимого, отклонения инерциального автопилота, возникает ситуация, позволяющая плавно увести аппарат куда требуется. При этом критического расхождения данных обнаружено не будет. Если действовать подобным образом, то уводящие “дельты” координат нужно вводить, так сказать, по одной из осей. Так проще не выскочить за пределы допустимой, с точки зрения ПО беспилотника, погрешности.

Впрочем, на борту аппарата может оказаться подробная карта местности, над которой он пролетает, и точный высотомер. Тогда к наведённым ложным сбоям инерциальной системы добавляется расхождение траектории с картой высот. Однако если ЛА пролетает над пустыней, то с изменением высот возникают понятные трудности. Да и вообще, не факт, что разработчики учитывают эти самые высоты подобным образом.

Может показаться, что для построения точной активной помехи нужна подробнейшая информация об устройстве данного конкретного беспилотника. В реальности же маловероятно, что разработчики ПО для секретного аппарата используют какую-то столь же секретную математику – алгоритмы систем автоматического управления похожи друг на друга, основа там общая, и наверняка использовали имеющиеся наработки. Если атакующая сторона с помехой несколько раз потренировалась, то у неё есть нужные калибровочные коэффициенты, полученные опытным путём. В общем, теоретически всё выглядит гладко.

Но относительно практики возникают, конечно, определённые сомнения. Может, там есть какая-то двойная игра и RQ-170 специально сдали? Посмотрим.

Мини-беспилотники, являющиеся при этом оружием, перспективное направление развития роботизированных вооружений. Это означает, что возникнет проблема с защитой от таких беспилотников, так сказать, в поле (для небольших баз, для транспортных колонн). Миниатюрный ударный беспилотник, это не ракета, и, тем более, не снаряд, выпущенный из огнестрельного оружия.

Понятно, что беспилотник может атаковать по весьма замысловатой траектории. Ну а самое главное отличие от прочих средств нападения в том, что он может отменить атаку едва ли не в самый последний момент (и позже зайти с другого направления).

Для традиционных средств ПВО – цель слишком мала. Если же планировать, что от беспилотников можно отстреливаться вручную, например, пулемётом, то, выходит, сложно прикрыть все мыслимые направления. Скажем, добротно сконструированный беспилотник способен подняться на большую высоту (несколько сотен метров, и выше), обеспечив визуальную незаметность, и потом пикировать с высокой скоростью на цель. То есть, среагировать может только автомат.

На первый взгляд, для защиты годятся мобильные активные системы, предназначенные для перехвата, скажем, реактивных противотанковых снарядов. Такие должны устанавливаться на технику. Но у всех этих систем главная проблема в том, что они могут ненароком нанести урон своим – вдруг кто-то оказался рядом во время подрыва перехватчика? Да и “в поле” просто так подобную установку не поставишь.

В общем, не удивительно, что уже кинулись разрабатывать беспилотники-охотники. Похоже, такие аппараты – единственное средство: развесил их в воздухе, и перехват на безопасном расстоянии обеспечен. Или нет?

Интересную штуку сделали Mike Tassey и Richard Perkins: беспилотник, обнаруживающий и анализирующий точки доступа Wi-Fi с воздуха. Да и не только Wi-Fi: как пишут, бортовое оборудование умеет прикидываться базовой станцией GSM и перехватывать трафик мобильных телефонов. При этом всё реализовано на открытых платформах: ОС – Linux (тут, как известно, есть богатый инструментарий для, так сказать, радиоприложений); система управления, автопилот – на Arduino (проект ArduPilot).

В общем, это такой “кустарный” беспилотник, использующий общедоступные технологии и способный решать задачи радиоэлектронной разведки. А если чуть развить идею, то и задачи партизанской РЭБ такая платформа решает: разработчиками сразу заявлено, что на борту есть ПО для взлома защищённых сетей Wi-Fi, что не должно удивлять, если учесть наличие отличного инструментария под Linux.

Вот именно поэтому сейчас набирает популярность тема средств перехвата небольших беспилотных летательных аппаратов. Но это уже другая история.

Кстати, про гиперзвуковые беспилотники, АРМС-ТАСС цитирует генерала Олега Остапенко:

Отвечая на вопрос – планируется ли иметь в составе создаваемой Системы воздушно-космической обороны средства поражения, способные противодействовать гиперзвуковым беспилотным аппаратам, командующий сказал: “Да планируется. И такими возможностями должен обладать комплекс С- 500. Но и кроме этого комплекса разрабатываются средства поражения”.

Продолжаем космическую тему 12 апреля. Так, в записке, рассказывающей о слоях противоракетной обороны, выяснили, что для создания угрозы подводным ракетным крейсерам нужно вывести в ближний космос орбитальные бомбардировщики. В комментариях Jno даже прикинул, что потребуется 64 космических аппарата, для того, чтобы уверенно закрыть нужные направления.

Вспомним про во многом засекреченный штатовский проект X-37B – это небольшой автоматический возвращаемый космический аппарат, способный осуществлять управляемый полёт в атмосфере. Аппарат как раз предназначен для низких орбит. И летает он скрытно, хотя энтузиасты его всё равно вычисляют.

Идея о том, что это как раз и есть орбитальный бомбардировщик – уже высказывалась. Вообще это очень подходящий кандидат на тестовую платформу для компонент стратегической ПРО, предназначенных для поражения подводных лодок. Заметьте, что подводная лодка не так уж хорошо защищена от атак с воздуха (из космоса, в обсуждаемом случае): чтобы сделать невозможным пуск ракет – достаточно точного попадания, сверхмощный заряд не является обязательным.

На прошлой неделе полетел тестовый образец X-51A, это боинговский перспективный гиперзвуковой летательный аппарат с воздушно-реактивным двигателем. В пресс-релизе пишут, что полёт длился около трёх минут и X-51A достиг скорости M=5. Понятно, что это такие очень приблизительные числа, так как нет информации по ускорению. Но, предположим, что аппарат все три минуты летел “на 5 махах”, тогда получается расстояние около 450 километров (высота полёта – ~15000 метров, так сообщает “Боинг”). Вроде бы, не далеко улетел. Тем более, что это оценка сверху. Но это ведь первый успешный полёт, и раньше подобные аппараты на такие расстояния не летали. Да и гиперзвуковая скорость, это более “пяти махов”.

С другой стороны, обнаружить небольшой летательный аппарат с расстояния 450-500 километров – это тоже себе задача. Да, пока такие аппараты летают на высотах более 10 км всё ещё не так сложно: штатно работают наземные РЛС. Когда высоту снизят до минимальных значений, массовые наземные РЛС сантиметрового диапазона окажутся за горизонтом и вообще ничего не увидят, в принципе. При этом, понятно, что если даже обнаружили аппарат, то времени на перехват традиционными средствами нет. Во-первых, три минуты это вообще очень мало. Во-вторых, даже если в воздухе уже находятся одиночные перехватчики, то не факт, что они успеют встретить скоростной аппарат. В-третьих, поднять в воздух что-то, кроме хорошо подготовленной ракеты – времени опять же нет. Остаются только сверхсовременные комплексы ПВО/ПРО, которых должно быть много, действовать они должны автоматически, и, в случае с маловысотными целями, потребуется ещё и наведение с воздуха (плюс поддержка загоризонтными наземными РЛС). Проблем много, да. (Кстати, истребитель пятого поколения, очевидно, тут не поможет, потому что нужно длительное патрулирование.)

Фото модели аппарата (U.S. Air Force):

Как известно, Northrop Grumman строит для ВМС США ударный беспилотник, морского, понятно, базирования. Это X-47B, который должен быть малозаметным, в высокой степени автономным. Базироваться X-47B будет на новых авианосцах. В блоге Ares публикуют новые фото беспилотника, насколько можно судить, перемещаемого по рулёжной дорожке с помощью тягача (по клику – открываются картинки большего разрешения):

Если это действительно актуальные снимки, то можно отметить, что хорошо выделяется некая преемственность с B-2 (от того же “дизайнера” – в смысле, от той же корпорации). Собственно, другого расклада нельзя ожидать: аэродинамика для всех аппаратов общая, а обеспечивать малую заметность принципиально новыми средствами – пока не умеют, если говорить о публичных образцах техники, по крайней мере.

Полёты обещали в прошлом, 2009, году. (А в рекламном проспекте 2007-го года изображён несколько другой аппарат, да.)

Как известно, в перспективе подобные беспилотники вытеснят (ну если не случится чего-то совсем катастрофического) большую часть обитаемых ударных самолётов (для авианосца – это многофункциональные истребители). То есть, во многих видах операций будут применяться группы беспилотников, управляемых ведущим обитаемым самолётом (не обязательно истребителем).