Un avion pentru fiecare persoană în parte. aeronave

Dronă tactică în miniatură HUGINN X1. Sky-Watch Labs în colaborare cu danezul universitate tehnică dezvoltă în prezent UAV-ul MUNINN VX1 cu finanțare guvernamentală parțială prin Fondul de inovare. UAV-ul MUNINN VX1 este capabil să decoleze și să aterizeze vertical în spații înguste și restrânse, zburând orizontal la viteză mare, acoperind distanțe lungi și ajungând rapid la obiecte sau zone de interes

Lumea mini- și micro-UAV-urilor devine suprapopulată? Cum este peisajul acolo? Va avea loc selecția darwiniană, permițând celor mai buni să trăiască și să se dezvolte împreună cu progresul științific?

În ultimii ani, UAV-urile mici (atât mini, cât și micro) au devenit un instrument de supraveghere popular în sectorul de apărare și securitate, iar progresele tehnologice în continuă evoluție ar putea asigura un viitor strălucit acestei tehnologii. O atenție deosebită este acordată îmbunătățirii în continuare a acestor sisteme pentru operațiunile militare în medii urbane, iar în multe țări din lume se desfășoară activități continue de cercetare și dezvoltare în această direcție.

Cu toate acestea, în spațiul operațional de astăzi, aceste tehnologii se răspândesc și în rândul grupurilor teroriste și insurgente care încearcă să folosească UAV-uri pentru a livra bombe murdare, forțând autoritățile să îmbunătățească securitatea propriilor sisteme, precum și să schimbe fundamental tacticile și metodele de combatere a UAV-urilor.

Aterizarea, în aprilie 2015, a unui mic vehicul VTOL cu urme de radiații pe acoperișul reședinței prim-ministrului japonez din Tokyo este dovada unei tendințe de creștere și a forțat militarii mai avansați să ia în considerare cum să utilizeze cel mai bine aceste tehnologii în aplicații ofensive. și operațiuni de apărare.

Mini UAV

Israelul continuă să mențină o poziție puternică pe piață prin dezvoltarea intensivă a UAV-urilor mici, în primul rând datorită faptului că armata israeliană desfășoară în mod constant operațiuni de combatere a terorismului și contra insurgenței ca parte a eforturilor mai mari de securitate internă în zonele urbane urbane.

Potrivit directorului general de la Israel Aerospace Industries (IAI), Malat, Baruch Bonen, piața UAV-ului este martoră la o creștere „constantă” a numărului de UAV-uri mici (atât micro, cât și mini), mai ales că miniaturizarea dimensiunii și greutății echipamentelor cu senzori reduce sarcina utilă. cerințe aeronave. În plus, el consideră că această tendință se datorează și faptului că utilizarea platformelor de dimensiuni mici reduce probabilitatea identificării lor și a cădea în mâinile inamicului.

Familia de aeronave mici IAI Malat include mini-UAV-ul BIRD-EYE 400, conceput pentru colectarea de informații la nivel scăzut; micro-UAV MOSQUITO cu camera video in miniatura pentru operatiuni urbane; și mini-UAV-ul cu aripă rotativă GHOST, dislocabil din două pachete, conceput și pentru operațiuni urbane și recunoaștere și supraveghere „silențioasă”.

Cu toate acestea, pe lângă producătorii tradiționali de UAV-uri mai mici din Europa, Israel și Statele Unite, o serie de companii au apărut acum în regiunea Asia-Pacific, oferind soluțiile lor avansate pieței mondiale.

După ce a primit experienta grozava Cu succes în dezvoltarea de platforme mai mari, compania indiană Asteria Aerospace a decis să înceapă dezvoltarea primului său mini-UAV, A400, la începutul acestui an. Platforma A400 este un quadcopter de 4 kg conceput pentru a efectua misiuni de recunoaștere în zonele construite. Viteza de funcționare a dispozitivului este de 25 km/h, este capabil să își îndeplinească sarcinile timp de 40 de minute în raza vizuală la o rază maximă de 4 km.

Asteria Aerospace a raportat că A400 ar trebui să ajungă pentru evaluare în forțele armate și agențiile de aplicare a legii până la sfârșitul anului 2015.

În Europa, Inspectoratul Polonez de Armament a emis o cerere de propuneri pentru sisteme mini-UAV, ca parte a unei strategii mai ample de creștere a nivelului roboticii în forțele armate ale Poloniei.

Ministerul polonez al Apărării intenționează să achiziționeze 12 UAV-uri tactice mari sub denumirea ORLIK, dar Inspectoratul de Armament dorește să achiziționeze și 15 mini-UAV-uri WIZJER pentru operațiuni urbane și misiuni de recunoaștere și supraveghere în spatele liniilor inamice. În plus, Ministerul polonez al Apărării va achiziționa, fără îndoială, micro-UAV-uri mai mici.

Ministerul polonez al Apărării are deja o serie de UAV FlyEye de la WB Electronics, precum și aproximativ 45 de mini-UAV ORBITER de la Aeronautics, care au fost livrate în 2005-2009. Aceste sisteme alimentate electric sunt capabile să efectueze operațiuni de recunoaștere și supraveghere directă cu un plafon de serviciu de 600 de metri, o viteză maximă de 70 de noduri, o rezistență de zbor de 4 ore și o capacitate de sarcină utilă de 1,5 kg.

Conform termenilor cererii de oferte, fiecare dintre cele 15 mini-sisteme WIZJER va consta din trei aeronave cu stații de control la sol și logistică asociate, inclusiv piese de schimb. Ministerul Apărării a solicitat un mini-UAV cu o rază de acțiune maximă de 30 km, conceput pentru informații, supraveghere și recunoaștere la nivel de companie și batalion. Contractul este de așteptat să fie atribuit în 2016, iar aeronava în sine va fi livrată în 2022.

Opțiunile preferate depuse la competiție includ o versiune îmbunătățită a mini-UAV FlyEye de la WB Electronics, precum și o propunere comună a UAV-ului E-310 de la Pitradwar și Eurotech.

Dispozitivul FlyEye este capabil să fie lansat manual din „spații închise” din zonele urbane; dispune de un sistem unic de recuperare a parașutei, cu ajutorul căruia dispozitivul coboară pe o rază de 10 metri de la punctul de aterizare desemnat.

Unitatea de instrument este instalată în partea de jos a fuzelajului pentru a optimiza câmpul vizual al senzorului; Dispozitivul FlyEye este capabil să transporte două camere într-o unitate de instrument. Dispozitivul în sine, care dispune de sisteme anti-givrare și anti-spin, este controlat cu ajutorul unei stații de control al solului ușor LGCS (Light Ground Control Station), în timp ce datele și informațiile vizuale de la unitatea de instrument sunt transmise la terminalul video în timp real.

Dispozitivul în sine poate zbura direct către punctul țintă de-a lungul unei rute predeterminate și este capabil să patruleze în zona de interes. Stația LGCS vă permite să controlați dispozitivul și în modul manual.

Legătura de date digitale oferă, de asemenea, capacitatea de a transmite date țintei către sistemele de control al focului cu mortar sau sistemele de management al luptei în scopul efectuării ulterioare a misiunilor de incendiu sau a altor misiuni de luptă. Sistemul de comunicații la bord funcționează în intervalul de frecvență NATO 4,4-5,0 GHz. Potrivit WB Electronics, FlyEye UAV este operat de două persoane, elicea este condusă de un motor electric „silențios” alimentat de o baterie litiu-polimer.

Lungimea acestui mini-UAV este de 1,9 metri, anvergura aripilor este de 3,6 metri, iar greutatea maximă la decolare este de 11 kg. Viteza de zbor a aparatului este de 50-170 km/h, poate zbura la altitudini de până la 4 km pentru o rază maximă de 50 km, durata maximă de zbor este de trei ore.

Potrivit Eurotech, UAV-ul E-310 poate transporta echipamente optic-electronice sau radar cu deschidere sintetică, precum și alte „echipamente specializate de supraveghere”. Are „mobilitate mare și costuri de operare reduse”, dispozitivul poate lua până la 20 kg de echipament la bord, în timp ce durata maximă a zborului ajunge la 12 ore. Plafonul de serviciu al lui E-310 este de 5 km, poate atinge o viteză de 160 km/h și are o autonomie maximă de 150 km. Dispozitivul este lansat si folosind o instalatie pneumatica si se intoarce cu parasuta, sau aterizeaza in mod traditional pe suporturi de schi sau roti. Eurotech explică că E-310 este transportat la bordul unui „vehicul mic” sau într-o remorcă.

Micro UAV

Vehiculele aeriene fără pilot de clasă micro sunt, de asemenea, foarte utile în timpul operațiunilor în medii urbane. Armata vrea sisteme mici, lansate manual, capabile de supraveghere sub acoperire în clădiri, spații închise și zone țintă. Sisteme minuscule similare au fost deja folosite în Afganistan, precum UAV-ul PD-100 BLACK HORNET de la Prox Dynamics, deși operatorii l-au criticat pentru lipsa de fiabilitate atunci când desfășoară operațiuni în condiții dificile de vânt și praf.

Acest „sistem personal de recunoaștere” specific este de fapt o aeronavă decolare verticalăși aterizări „nano class”, care sunt alimentate de un motor electric practic silențios. Cu un diametru al elicei de doar 120 mm, BLACK HORNET poarta o camera cu o greutate de 18 grame, atinge o viteza de 5 m/s si are o durata de zbor de pana la 25 de minute. Dispozitivul cu o stație de recunoaștere optică controlată de la distanță pe un dispozitiv de sprijin rotativ este capabil să funcționeze în linia de vedere de la operator până la 1,5 km, poate zbura de-a lungul rutelor pre-programate, precum și să hovereze pe loc.

Cu toate acestea, tendințele actuale indică cel mai probabil că pentru misiunile de recunoaștere, de obicei efectuate înainte de o operațiune de luptă, armata alege micro-UAV-uri ceva mai mari.

UAV-ul InstantEye, fabricat de Physical Science Incorporated (PSI), este în prezent în serviciu cu forțe speciale fără nume ale țărilor NATO și grupări antidrog care operează în America de Sud. Această aeronavă a fost adoptată și de Departamentul de Apărare al SUA și a fost recent livrată armatei britanice pentru testare. Acest lansator manual cântărește mai puțin de 400 de grame, iar producătorul susține un timp gata de pornire de doar 30 de secunde. Timpul maxim de zbor este de 30 de minute, dispozitivul InstantEye are o rază de acțiune maximă de 1 km și poate transporta diverși senzori.

Acest UAV, care imită mișcările unei molii de șoim (un tip de fluture) în timpul zborului, poate fi controlat în modul „manual”, atingând viteze de până la 90 km/h. InstantEye este controlat de la o stație la sol; suita sa de supraveghere și recunoaștere constă din camere de vedere frontale, laterale și în jos care oferă navigare, urmărire și desemnare ținte. Capacitățile de recunoaștere vizuală pot fi îmbunătățite prin instalarea unei camere GoPro de înaltă definiție sau a unei camere în infraroșu care poate genera imagini create de un iluminator LED cu infraroșu încorporat care poate ilumina solul de la o înălțime de 90 de metri.

Cu toate acestea, pe lângă utilizarea existentă pentru supraveghere și recunoaștere ascunsă în spate, aceasta aeronave va primi în curând o suită de senzori de inteligență ADM ca răspuns la posibile operațiuni de combatere a terorismului în medii urbane. În plus, pentru a răspunde nevoilor unităților speciale NATO, pe acesta pot fi instalate echipamente de releu pentru transmiterea datelor de vorbire și voce.

Un alt sistem foarte popular în rândul forțelor speciale este sistemul aerian fără pilot (UAS) SKYRANGER de la Aeryon Labs, care este promovat la nivel internațional de Datron World Communications. Potrivit CEO-ului Aeryon Labs, Dave Kroetsch, LHC-ul lor este o alternativă rentabilă la alte sisteme pentru furnizarea de informații situaționale în timp real. El a explicat: „Sistemele verticale de decolare și aterizare nu necesită niciunul echipamente suplimentare lansare și întoarcere. Ele sunt controlate de un singur operator și, prin urmare, alți membri ai echipei se pot concentra pe alte sarcini, adică UAV-ul devine un mijloc de creștere a eficienței luptei. Videoclipul în timp real poate fi transmis către centrul de comandă și către alte dispozitive din rețea.”

Compania a dezvăluit recent noul dispozitiv de transmisie a imaginii Aeryon HDZoom30 pentru SKYRANGER, despre care Kroetsch spune că oferă „capacități de recunoaștere aeriană fără precedent, care este esențială pentru succesul misiunii. Obținem un sistem UAV cu caracteristici de zbor stabile și fiabile, care poate rămâne în aer până la 50 de minute și care are un flux video digital fiabil în timp real.”

Între timp, Agenția de Proiecte de Cercetare Avansată a Apărării de la DARPA explorează tehnologia care ar ajuta mini-UAV-urile și micro-UAV-urile să zboare în medii cu dezordine intensă, independent de controlul uman direct și fără a se baza pe navigarea GPS. La începutul acestui an, programul FLA (Fast Lightweight Autonomy) a fost lansat oficial pentru a studia informațiile biomimetice referitoare la abilitățile de manevră ale păsărilor și insectelor zburătoare. Deși DARPA folosește un vehicul mic cu șase elice, cântărind doar 750 de grame ca platformă de testare, programul se va concentra în continuare pe dezvoltarea de algoritmi și software care pot fi integrati în orice tip de UAV mic.

„Departamentul speră că ceea ce a fost dezvoltat software, va permite UAV să funcționeze într-un număr de spații în care accesul era de obicei interzis, un prim exemplu fiind spațiile interioare. UAV-urile mici, de exemplu, s-au dovedit utile în efectuarea de recunoașteri cu rază scurtă de acțiune de către patrulele desfășurate, dar ele sunt, totuși, incapabile să ofere informații despre situația din clădire, care este adesea un moment critic al întregii operațiuni”, a declarat DARPA. a explicat reprezentantul.

Programul prevede realizarea următoarelor caracteristici: funcționare la viteze de până la 70 km/h, rază de acțiune de 1 km, durata de funcționare 10 minute, funcționare fără a te baza pe comunicații sau GPS, putere de calcul de 20 wați.

Demonstrațiile inițiale sunt programate pentru începutul anului 2016 sub formă de „teste de slalom în aer liber”, urmate de teste în interior în 2017.

În ceea ce privește dezvoltarea senzorilor și sistemelor la bord, tendinta generala este de a reduce constant dimensiunea senzorilor. La expoziția Aero India 2015, Controp Precision Technologies și-a prezentat stația sa de recunoaștere optică Micro-STAMP (sarcină utilă în miniatură stabilizată). Stația care cântărește mai puțin de 300 de grame, care include o cameră CCD color pe timp de zi, o cameră termoimagică nerăcită și un pointer laser, este destinată instalării pe un mini-UAV.

Stația stabilizată a fost creată pentru misiuni de recunoaștere profundă și are o varietate de funcții, inclusiv supraveghere, urmărire inerțială a țintei, menținerea poziției, sosirea poziției, scanare/fotografie aeriană și modul fereastră pilot.

Stația de 10cm x 8cm, special întărită pentru aterizări dure, poate fi instalată în nas sau sub fuzelaj. Camera de zi se bazează pe tehnologia CMOS (Complementary Metal-Oxide Semi-conductor - structura complementară metal-oxid-semiconductor), iar camera termică funcționează în intervalul 8-14 nm. Potrivit Controp, stația a fost deja testată în unități ale armatei israeliene, în plus, în 2016 este planificată dezvoltarea unei versiuni mai mari, cu o greutate de 600 de grame.

Combaterea UAV-urilor mici

Unul dintre cele mai importante avantaje ale utilizării mini- și micro-UAV-urilor este că acestea sunt capabile să efectueze misiuni de recunoaștere fără a fi detectate, nu pot fi detectate de radarele de apărare aeriană și de radarele de la sol programate pentru a captura avioane mai mari.

Cu toate acestea, după utilizarea UAV-urilor de dimensiuni mici de către militanți de diferite tipuri în timpul operațiunilor militare din Israel și Libia, armata și industria abordează acum această amenințare și au început să dezvolte o tehnologie specială care le va permite să identifice, să urmărească și să neutralizeze mini- și micro-UAV-uri.

La Salonul Aeronautic de la Paris din 2015, Controp Precision Technologies și-a prezentat camera termică ușoară de scanare rapidă, Tornado, capabilă să detecteze și să urmărească mini-UAV-uri la altitudini joase care zboară la diferite viteze. Matricea, care operează în regiunea IR a undei medii a spectrului, oferă o vedere de 360°, este capabilă să detecteze cele mai mici modificări în spațiu asociate cu zborurile UAV-urilor mici, atât cu avionul, cât și cu elicopterul. Vicepreședintele companiei a explicat: „Dronele devin din ce în ce mai frecvente și reprezintă noi amenințări la adresa siguranței personale. Majoritatea sistemelor de apărare aeriană bazate pe radar nu sunt în măsură să detecteze amenințarea dronelor mici care zboară sub 300 de metri. Tornado scanează panoramic o zonă foarte mare la viteză mare, folosind algoritmi sofisticați pentru a detecta schimbări foarte mici în mediu. Tornado a fost testat recent pentru a detecta și urmări chiar și cele mai mici drone, care zboară joase.”

Se raportează că sistemul este capabil să identifice UAV-uri mici la distanțe de la „câteva sute de metri” la „zeci de kilometri”, dar este de remarcat faptul că, având în vedere conceptul general de operațiuni, care implică utilizarea platformelor din această clasă în mediile urbane, astfel de capacități vor fi pur și simplu nerevendicate.

Sistemul de termoviziune Tornado poate fi folosit ca dispozitiv de sine stătător sau integrat în diferite sisteme de apărare aeriană. Încorporează un sistem automat de avertizare sonoră și vizuală pentru a anunța operatorul cu privire la orice intruziune în zona de excludere a zborului. Totuși, pentru a neutraliza amenințarea, acest sistem trebuie să transmită un semnal fie către un sistem electronic de contramăsuri, fie către un sistem de arme.

O soluție similară este propusă în prezent de un consorțiu de companii britanice (Blighter Systems, Chess Dynamics și Enterprise Control Systems), care a dezvoltat un sistem de supraveghere și bruiaj de frecvență radio pentru UAV-uri.

Un consorțiu britanic a anunțat recent dezvoltarea unui sistem de combatere a UAV-urilor mici, numit Anti-UAV Defense System (AUDS). Blighter Surveillance Systems, Chess Dynamics și Enterprise Control Systems (ECS) s-au unit în mod special pentru dezvoltarea comună acest sistem anti-drone.

Directorul executiv al Blighter Surveillance Systems, Mark Redford, a explicat într-un interviu că sistemul AUDS funcționează în trei etape: detecție, urmărire și localizare. Radarul de securitate aerian din seria A400 de la Blighter este folosit pentru detectarea UAV, sistemul de supraveghere Hawkeye pe rază lungă de acțiune al Chess Dynamics pentru urmărire și, în cele din urmă, bruiajul direcțional RF al ECS acționează ca o componentă de neutralizare.

Reprezentanții companiilor au spus că sistemul AUDS este conceput direct pentru a combate avioanele mici și dronele de tip elicopter, precum quadcopterele, și chiar au denumit câteva sisteme similare care pot fi pur și simplu cumpărate dintr-un magazin.

Redford a spus că sistemul are avantaje față de sisteme similare, deoarece include componente care au fost dovedite în condiții reale, cum ar fi radarul deja în serviciu cu mai multe armate sub formă de radar de supraveghere la sol, care funcționează acolo în medii foarte zgomotoase.

Testarea extinsă a sistemului AUDS a fost efectuată în Franța și Marea Britanie, potrivit Dave Morris, șeful de dezvoltare a afacerilor la ECS. Sistemul a fost testat împotriva mai multor avioane în scenarii apropiate de cele reale; Până în prezent, au fost efectuate un total de 80 de ore de testare și 150 de zboruri.

Ministerul francez al Apărării a efectuat testele în martie 2015, în timp ce Laboratorul de Știință și Tehnologie a Apărării din Regatul Unit le-a efectuat la începutul lunii mai. Sistemul AUDS se îndreaptă în prezent către SUA, unde va fi demonstrat mai multor potențiali operatori americani și canadieni. De asemenea, este planificată efectuarea de teste într-una dintre țările din regiunea Asia-Pacific.

În timpul testării, sistemul a demonstrat capacitatea de a detecta, urmări și neutraliza ținte în doar 15 secunde. Raza de neutralizare este de 2,5 km cu un impact aproape instantaneu asupra țintei.

O caracteristică cheie a sistemului este capacitatea de bruiaj RF de a regla anumite canale de date cu nivelul precis de impact necesar. De exemplu, un bruiaj poate fi folosit pentru a bloca semnalul GPS primit de UAV sau legătura radio de comandă și control. Există, de asemenea, potențialul de a introduce o capacitate de „interceptare” în sistem, permițând operatorului AUD să preia „virtual” controlul asupra UAV. Sarcina bruitorului nu este doar să „doboare” dispozitivul, ci poate fi folosit pur și simplu pentru a perturba funcționalitatea UAV-ului pentru a forța operatorul acestuia să-și scoată dispozitivul din zonă.

Reprezentanții companiilor au recunoscut că cea mai dificilă problemă pentru sistemul AUDS poate fi lupta împotriva UAV-urilor care zboară joase în spațiul urban, deoarece în acest caz există număr mare interferențe și un număr mare de suprafețe reflectorizante. Rezolvarea acestei probleme va fi scopul dezvoltării ulterioare.

Deși sistemul este extrem de automatizat în mai multe aspecte, în special în detectarea și urmărirea, implicarea umană este esențială pentru funcționarea AUDS. Decizia finală de a neutraliza ținta sau nu și în ce măsură revine în totalitate operatorului.

Tehnologia radarului este împrumutată de la radarele de supraveghere la sol utilizate de armata britanică și, de asemenea, de Coreea de Sud, unde monitorizează zona demilitarizată cu Coreea de Nord.

Radarul CW Doppler funcționează în modul scanat electronic și oferă o acoperire de 180° azimut și 10° sau 20° altitudine, în funcție de configurație. Funcționează în banda Ku și are o rază de acțiune maximă de 8 km și poate detecta o zonă de reflexie efectivă de până la 0,01 m2. Sistemul poate urmări simultan mai multe ținte.

Sistemul de supraveghere și căutare Hawkeye de la Chess Dynamics este instalat într-o singură unitate cu un bruiaj de frecvență radio și constă dintr-o cameră optic-electronică de înaltă rezoluție și o cameră termică cu undă medie răcită. Primul are un câmp vizual orizontal de la 0,22° la 58° și o cameră termică de la 0,6° la 36°. Sistemul folosește un dispozitiv de urmărire digitală Vision4ce care oferă urmărire azimutală continuă. Sistemul este capabil de panning azimut continuu și înclinare de la -20° la 60° la o viteză de 30° pe secundă, urmărind ținte la o distanță de aproximativ 4 km.

Jammer-ul ECS Multi-Band RF dispune de trei antene direcționale încorporate care formează un fascicul lat de 20°. Compania a acumulat o vastă experiență în dezvoltarea tehnologiilor de combatere a dispozitivelor explozive improvizate. Un reprezentant al companiei a vorbit despre acest lucru, menționând că mai multe dintre sistemele sale au fost desfășurate de forțele coaliției în Irak și Afganistan. El a adăugat că ECS cunoaște vulnerabilitățile canalelor de transmisie a datelor și cum să le exploateze.

Inima sistemului AUDS este stația de control al operatorului, prin care toate componentele sistemului pot fi controlate. Include un afișaj de urmărire, un ecran de control principal și un afișaj de înregistrare video.

Pentru a extinde aria de supraveghere, aceste sisteme pot fi combinate într-o rețea, fie că este vorba de mai multe sisteme AUDS cu drepturi depline sau de o rețea de radare conectate la o unitate „sistem de sondare și căutare/silențios”. De asemenea, sistemul AUDS ar putea face parte dintr-un sistem de apărare aeriană mai mare, deși companiile nu intenționează încă să dezvolte această direcție.

CEO-ul Enterprise Control Systems a remarcat: „Incidențele UAV și încălcările perimetrului de securitate care implică drone apar aproape în fiecare zi. La rândul său, sistemul AUDS poate atenua preocupările sporite din partea armatei, guvernamentale și structuri comerciale asociate cu UAV-uri mici”.

„În timp ce UAV-urile au multe aplicații pozitive, se așteaptă să fie folosite din ce în ce mai mult în scopuri nefaste. Pot transporta camere

Omul visează de mult să învețe să zboare ca o pasăre, iar mașinile zburătoare sunt exact ceea ce l-au condus această dorință și vectorul științific și tehnic al dezvoltării umane. Avioanele sunt o ramură lungă a evoluției și progresului, pornind mai întâi încercări nereușite creați un plan muscular (ca cel cu care Icarus a greșit) și terminând cu Boeing-uri moderne, luptători, bombardiere, nave spațiale - tot ceea ce ne permite să ne mișcăm, ocolind pământul și marea. În ciuda tehnologiei aparent inimaginabil de complexă din spatele lor, avioanele sunt în cea mai mare parte considerate un mijloc de transport relativ sigur și rapid. Doar tragediile care pun viața a câteva sute de oameni deodată provoacă o rezonanță deosebită. Cu toate acestea, dorința unei persoane este legea și putem spune cu încredere că a depășit planul de a repeta isprava păsărilor acestei lumi.

Un Zeppelin, mai cunoscut sub numele de dirijabil, este un balon controlat propulsat de un sistem de propulsie care funcționează cu hidrogen ușor sau heliu. Creșterea exploatării acestui lucru vehicul a venit la începutul secolului al XX-lea, când era considerat nu doar un mijloc de transport, ci și o modalitate luxoasă de a-și arăta bogăția segmentului bogat al populației. La aproape 80 de ani de la ultimul, uriașii giganți zburători se pot întoarce pe cer și pot deveni parte din viața noastră de zi cu zi. Cu toate acestea, de această dată dirijabilele nu vor fi folosite pentru a transporta pasageri, ci ca mijloc de transport ecologic pentru a livra mărfuri în întreaga lume.

Martin Jetpack a fost rezultatul multor ani de muncă a lui Martin Aircraft, condusă de fondatorul său, inginerul Glenn Martin. Jetpack este un dispozitiv înalt și lat de aproximativ un metru și jumătate și cântărește 113 kg. Pentru realizarea material sursă Se folosesc compozite de carbon.

Dispozitivul se ridică în aer folosind un motor de 200 CP (mai mult decât un Honda Accord, de exemplu), care antrenează două elice. Pilotul, folosind două pârghii, poate controla urcarea și accelerația aeronavei. Jetpack-ul poate zbura non-stop timp de aproximativ 30 de minute, atingând viteze de până la 100 km/h. Cu toate acestea, o astfel de unitate consumă și mult mai mult combustibil decât o mașină de pasageri - aproximativ 38 de litri pe oră. Creatorii dispozitivului subliniază în mod special fiabilitatea acestuia: jetpack-ul este echipat cu un sistem de siguranță și o parașută, necesare în cazul unui impact în timpul aterizării sau defecțiunii motorului principal.

Ideea creării unui dispozitiv personal cu jet a apărut acum aproximativ 80 de ani. Predecesorul jetpack-ului poate fi considerat pachetul de rachete, combustibilul pentru care era peroxid de hidrogen.

Primele dispozitive de acest gen, de exemplu, vesta cu jet a lui Thomas Moore, au apărut după al Doilea Război Mondial și au făcut posibilă ridicarea pilotului deasupra solului pentru câteva secunde. După aceasta, au început mulți ani de dezvoltare pentru forțele armate americane. În aprilie 1961, la o săptămână după zborul lui Yuri Gagarin, pilotul Harold Graham a efectuat primul zbor folosind un dispozitiv personal cu jet și a petrecut 13 secunde în aer.

Cel mai de succes model de jetpack, Bell Rocket Belt, a fost inventat în 1961. Se presupunea că, cu ajutorul acestui dispozitiv, comandanții militari se vor putea deplasa pe câmpul de luptă, petrecând până la 26 de secunde în zbor. Mai târziu, armata a considerat dezvoltarea neprofitabilă din cauza consumului mare de combustibil și a dificultăților operaționale. Prin urmare, dispozitivul a fost folosit în principal la filmarea de filme și la punerea în scenă a spectacolelor, în care zborurile neobișnuite provocau întotdeauna încântare generală.

Popularitatea Bell Rocket Belt a atins apogeul în 1965, când a fost lansat noul film Bond Thunderball, în care celebrul agent special a reușit să-și scape urmăritorii de pe acoperișul unui castel cu ajutorul unui astfel de dispozitiv. De atunci, au apărut tot felul de variante de modele jetpack. În curând a fost creat primul gadget cu un motor turboreactor real - Jet Flying Belt, care a extins zborul la câteva minute, dar s-a dovedit a fi extrem de voluminos și nesigur de utilizat.

Ideea de a-și crea propriul jetpack a venit de la neo-zeelandezul Glenn Martin în 1981. Și-a implicat și familia în procesul de creare a dispozitivului: soția și cei doi fii. Ei au fost cei care au acționat ca piloți în timpul primelor lansări de probă ale dispozitivului în garajul familiei lor. În 1998, Martin Aircraft a fost fondată special pentru a dezvolta o nouă versiune a aeronavei. Angajații săi, precum și cercetătorii de la Universitatea din Canterbury, l-au ajutat pe inventator să obțină rezultatul dorit. În 2005, după ce au lansat mai multe modele de probă, dezvoltatorii au reușit să obțină stabilitatea dispozitivului în timpul zborului - și doar 3 ani mai târziu au efectuat cu succes primul zbor demonstrativ la un spectacol aerian din orașul american Oshkosh.

La începutul anului 2010, Martin Aircraft a anunțat lansarea primelor 500 de modele, fiecare dintre ele va costa cumpărătorului 100.000 de dolari. Compania crede că, odată cu creșterea producției și a vânzărilor, jetpack-ul va costa aproximativ la fel ca o mașină medie. În același an, revista Time a numit Martin Jetpack una dintre cele mai bune invenții din 2010. Vânzările de pornire au început deja - conform dezvoltatorilor, compania a primit deja peste 2.500 de solicitări.

Datorită greutății reduse a dispozitivului, un pilot jetpack nu are nevoie de licență pentru a zbura în Statele Unite (condițiile pot varia în alte țări). Cu toate acestea, există un curs de pregătire obligatoriu de la Martin Aircraft înainte de lansare.

„Dacă cineva crede că nu va cumpăra un jetpack decât dacă este de dimensiunea unui rucsac de școală, este dreptul lui”, spune Martin. „Dar trebuie să înțelegi că atunci nu va putea cumpăra un jetpack de-a lungul vieții.”

Nu există încă un sistem special de reglementare a unui astfel de transport aerian în Statele Unite, însă, potrivit creatorilor, Administrația Federală a Aviației (FAA) dezvoltă un proiect de introducere a autostrăzilor 3D pe cer pe baza semnalelor GPS.

Oamenii au visat de secole să zboare ca păsările. Temerari de diferite tipuri și statut au încercat să creeze dispozitive pentru a zbura din propria voință. Nu toți au funcționat... și nu toți piloții au supraviețuit. Pentru a se ridica cu succes în aer și a pluti în el, inventatorii trebuiau să facă acest lucru propria experiență găsiți un echilibru între greutate, energie și aerodinamică. Iată zece dintre cele mai incredibile încercări de a inventa aripi personale.

Deși încercările de a zbura datează de secole în urmă, George Cayley este considerat prima persoană care a analizat partea tehnică a problemei zborului. Încercând diferite modele, Cayley a proiectat dispozitive cu aripi fixe și a ajuns la concluzia că zborul necesită portare, propulsie (înainte) și control. La începutul secolului al XIX-lea, Cayley lucra la diferite planoare, adăugând aripi și cârme concave la unghiuri ușoare. Și-a dat seama, de asemenea, că planorul lui avea nevoie de un motor, dar nu a putut să construiască unul. Fără această componentă, dispozitivul lui Cayley a zburat doar câteva sute de metri (aproape două sute de metri) și a căzut. Richard Branson a creat o replică a dispozitivului lui Cayley în 2003.

Helen Alberti (1931)

Fostă cântăreață de operă și dansatoare de burlesc, Madame Hélène Alberti a fost și o pionieră a costumului de zbor. Ea credea atât de tare în „Legea Cosmică Greacă a Mișcării” încât intenționa să deschidă o școală de zbor după demonstrarea cu succes a costumului ei. Baza propulsiei cosmice trebuia să se bazeze pe principiile formulate de Arthur Noyes. Alberti a declarat că nervii oamenilor sunt motoarele lor, iar voința este cheia lor de contact. Dacă bateți din aripi înainte și înapoi, mișcarea cosmică vă va da zborul. Când Alberti a testat prima dată această teorie în afara Bostonului, în 1929, vântul a suflat și a transformat-o într-o jucărie spartă. Ea a cerut ajutorul unui bărbat din Concord, New Hampshire, pentru a-și îmbunătăți designul costumelor și a încercat din nou... dar nu a reușit. Toate acestea au fost filmate, de altfel.

Clem Sohn (1935)

Un grup de temerari, inclusiv Clem Sohn (mai sus), a experimentat în anii 1930 cu costume înaripate realizate din pânză, fanoni și mătase. Fiul a zburat cu avionul la trei mii de metri și apoi a sărit afară, folosind aripile de sub brațe și între picioare pentru a aluneca timp de 75 de secunde. De obicei, a aterizat cu o parașută, dar în 1937 nu s-a deschis, iar Fiul a căzut la moarte. Din păcate, acest lucru s-a întâmplat des, iar între 1930 și 1960 au murit aproximativ 70 de Oameni păsări.

Francis și Gertrude Rogallo (1948)

Deși Francis Rogallo a făcut parte din Consiliul Național de Aeronautică, nimeni din consiliu nu a fost interesat de dispozitivele cu aripi flexibile. Rogallo a adus ideea acasă și a dezvoltat un prototip împreună cu soția sa, Gertrude. Au folosit carton și evantai de masă pentru a construi tuneluri de vânt. Gertrude a cusut apoi un zmeu triunghiular din perdele colorate de bucătărie. Rogallo și-a lansat inițial dispozitivul ca un zmeu, dar în cele din urmă l-a adaptat pentru deltă și parapantă. Ceea ce este demn de remarcat este că NASA a devenit interesată de invenția lui Rogallo pentru a ateriza capsule spațiale înapoi pe pământ. I-au plătit 35.000 de dolari pentru idee, dar în cele din urmă, în plină cursă spațială, au decis să rămână cu parașute convenționale.

Centura de rachete (1961)

Finanțat de armata SUA, Harold Graham a fost primul care a zburat pe centura rachetelor, care a fost inventată de Wendell Moore în 1961. A zburat 33 de metri în 13 secunde folosind peroxid de hidrogen sub presiune. Datorită combustibilului limitat pe care o persoană îl putea transporta, centurile de rachete permiteau zborul nu mai mult de un minut și erau greu de controlat. Acest design a fost ulterior rafinat de NASA pentru astronauții care foloseau unitatea de manevră cu echipaj pentru a se deplasa independent în afara navetei spațiale.

Concursuri de aviatori

Când avioanele pilotate de oameni (numite avioane musculare) au devenit comune în anii 1980, competițiile au început în întreaga lume cu scopul principal de a transforma aviația într-un sport extrem. Folosind materiale ușor disponibile pentru a-și produce modelele, aviatorii amatori le-au construit și le-au zburat în competiție între ei. Festivalul Queenstown din Noua Zeelandă găzduiește o „competiție birdman”. O altă competiție similară este Cupa Icarus din Anglia, în care piloții concurează în zboruri scurte, zboruri lungi, decolări și aterizări. Primul premiu din acest turneu a fost lui Paul MacReady și al său Gossamer Condor în 1977. Acest lucru va fi discutat în paragraful următor.

Gossamer Condor/Albatros

Gossamer Condor al lui Paul Macready a zburat cu succes 2 kilometri în 1977 și a câștigat Premiul British Muscle Flying, înființat în 1959. Succesorul său, Gossamer Albatross, a devenit prima navă musculară care a traversat Canalul Mânecii. În unele puncte zbura cu șase inci deasupra valurilor cu o viteză de 25 de kilometri pe oră. MacReady a lucrat ulterior cu NASA pentru a testa Albatrosul Gossamer fără pilot la 20.000 de metri deasupra solului. NASA (și poate armata) au fost interesate de designul lui MacReady, deoarece oferea mai multă viteză și control decât un balon cu aer cald și putea rămâne deasupra unei ținte mai mult timp decât avioanele.

Yves Rossi

O altă aeronavă cu pilot care a traversat Canalul Mânecii a fost proiectată de pilotul profesionist Yves Rossy. Dispozitivul lui Rossi avea patru motoare cu reacție montate în spate. Fiecare turbină a fost o versiune modificată a uneia utilizate în dronele militare. În plus, fiecare parte a aripii Rossi era specială: o carcasă din fibră de sticlă, un cadru din fibră de carbon, un modul de control electronic și rezervoare cu 13 litri de combustibil. Rossi a controlat aripa cu propriile mișcări ale corpului și a condus întorcând capul. Abia în 2007, Rossi a primit sponsorizarea producătorului de ceasuri elvețian și a încetat să-și cheltuie banii pe aripă. El plănuiește să asambleze un model mai simplu care poate fi pus în producție largă.

Odată cu apariția costumelor înaripate din țesătură rezistentă, săritura de bază a devenit un sport extrem de care „oamenii păsări” au devenit interesați. Când sar de pe clădiri sau de pe stânci naturale, săritorii BASE fie desfășoară o parașută, fie alunecă prin aer la viteze mari folosind aripile lor gonflabile din material textil. Mulți mor în urma accidentelor în fiecare an, inclusiv moartea primului săritor cu aripi, Patrick de Gayardon, în 1998.

Puffinul

Din această listă, a devenit clar că NASA a investit adesea în cercetarea dispozitivelor personale de zbor an de an. În 2010, agenția a dezvăluit conceptul The Puffin, proiectat de inginerul aerospațial Mark Moore. Internetul a luat-o razna cu anticipare. Conform planului de implementare (care din anumite motive a fost amânat), Puffinul ar folosi motoare sensibile și sisteme de control, astfel încât dispozitivul să „simți” intențiile pilotului, similar modului în care un cal înțelege intențiile călărețului său. Puffinul va putea ridica 100 de kilograme de greutate, va avea 3,7 metri lungime și o anvergură a aripilor de 4,4 metri. Decolează vertical și, odată aflat în poziție de plutire, se întoarce și zboară orizontal.

Omul nu și-a pierdut niciodată dorința de a zbura. Chiar și astăzi, când călătoria cu avionul la celălalt capăt al planetei este un lucru cu totul obișnuit, vrei să asamblezi cel puțin cel mai simplu avion cu propriile mâini, iar dacă nu zbori singur, atunci cel puțin zboară la persoana întâi. folosind o cameră, pentru asta o folosesc vehicule fără pilot. Ne vom uita la cele mai simple modele, diagrame și desene și, poate, ne vom îndeplini vechiul vis...

Cerințe pentru aeronave ultra-uşoare

Uneori, emoțiile și dorința de a zbura pot depăși bunul simț, iar capacitatea de a proiecta și de a efectua corect calcule și lucrări de instalații sanitare nu este deloc luată în considerare. Această abordare este fundamental greșită și, prin urmare, cu câteva decenii în urmă, Ministerul Aviației a prescris cerințe generale la avioane ultra-uşoare de casă. Nu vom prezenta întregul set de cerințe, ci ne vom limita doar la cele mai importante.

1. O aeronavă de casă trebuie să fie ușor de controlat, ușor de pilotat în timpul decolării și aterizării, iar utilizarea metodelor și sistemelor neconvenționale pentru controlul aeronavei este strict interzisă.
2. Dacă un motor se defectează, aeronava trebuie să rămână stabilă și să asigure planarea și aterizarea în siguranță.
3. Avionarea aeronavei înainte de decolare și decolare de la sol nu este mai mare de 250 m, iar viteza de decolare este de cel puțin 1,5 m/s.
4. Forțele asupra mânerelor de comandă sunt în intervalul 15-50 kgf, în funcție de manevra care se execută.
5. Clemele planurilor de direcție aerodinamice trebuie să reziste la o suprasarcină de cel puțin 18 unități.

Cerințe pentru proiectarea unei aeronave

Întrucât o aeronavă este un vehicul cu risc ridicat, la proiectarea structurii aeronavei nu este permisă utilizarea materialelor, oțelurilor, cablurilor, componentelor hardware și ansamblurilor de origine necunoscută. Dacă în structură se folosește lemn, acesta trebuie să fie fără deteriorări și noduri vizibile, iar acele compartimente și cavități în care se poate acumula umezeală și condens trebuie echipate cu orificii de drenaj.

Cea mai simplă versiune a unei aeronave motorizate este un monoplan cu o elice de tragere a motorului. Schema este destul de veche, dar testată în timp. Singurul dezavantaj al monoplanurilor este că în condiții de urgență este destul de dificil să părăsești cabina de pilotaj; Dar designul acestor dispozitive este foarte simplu:

• aripa este realizată din lemn după un design cu două spate;
• cadru din oțel sudat, unele folosesc rame din aluminiu nituite;
• placare combinată sau integrală de in;
• cabină închisă cu o ușă care funcționează conform unui circuit auto;
• șasiu piramidal simplu.

Desenul de mai sus prezintă un monoplan Malysh cu un motor pe benzină de 30 de cai putere, greutatea la decolare este de 210 kg. Avionul atinge o viteză de 120 km/h și are o autonomie de zbor de aproximativ 200 km cu un rezervor de zece litri.

Construcția unei aeronave cu aripi înalte înclinate

Desenul prezintă un avion Leningradets cu un singur motor, construit de un grup de modelatori de avioane din Sankt Petersburg. Designul dispozitivului este, de asemenea, simplu și nepretențios. Aripa este din placaj de pin, fuselajul este sudat din teava de otel, învelitoare clasică de in. Roțile pentru trenul de aterizare sunt de la mașini agricole astfel încât să se poată efectua zboruri pornind de la sol nepregătit. Motorul se bazează pe designul motorului motocicletei MT8 cu 32 de cai putere, iar greutatea la decolare a dispozitivului este de 260 kg.

Dispozitivul s-a dovedit a fi excelent în ceea ce privește controlabilitatea și ușurința de manevrare și a fost operat cu succes timp de zece ani și a participat la raliuri și competiții.

Avioane din lemn PMK3

Aeronava PMK3 din lemn a arătat, de asemenea, calități excelente de zbor. Avionul avea o formă particulară a nasului, un tren de aterizare împământat cu roți de diametru mic, iar cabina avea o ușă de tip mașină. Aeronava avea un fuzelaj din lemn acoperit cu pânză și o aripă cu un singur spat din placaj de pin. Dispozitivul este echipat cu un motor exterior Vikhr3 răcit cu apă.

După cum puteți vedea, cu anumite abilități în proiectare și inginerie, puteți nu numai să faceți un model funcțional al unui avion sau al unei drone, ci și un avion simplu complet cu propriile mâini. Fii creativ și îndrăznește, să ai un zbor bun!