Н.В.Чистяков, Главный конструктор

Комплекс ДПЛА Гермес (Hermes 450) для России. Оценка архитектоники

 
 

Архитектоника

(от греч. architektonike - строительное искусство), художественное выражение закономерностей строения, присущих конструктивной системе здания, а также круглой скульптуры или объёмных произведений декоративного искусства. А. выявляется взаимосвязью и взаиморасположением несущих и несомых частей, ритмическим строем форм, делающим наглядными статические усилия конструкции, отчасти пропорциями, цветом и т. п. В широком смысле А. - строение художественного произведения (картины, симфонии, кинофильма, романа и т. д.), обусловливающее соотношение его главных и второстепенных элементов.

Лит.: Adamy R., Architektonik auf historischer und ästhetischer Grundlage, Bd 1-3, В., 1881-96.

Материалы предоставлены проектом Рубрикон  

_________________________________________________________

 

 

  "Главным в беспилотном комплексе является сам КОМПЛЕКС как совокупность технических средств, обеспечивающая реализацию комплексом своего назначения".

(с)Главный конструктор Н.В.Чистяков 

_________________________________________________ 

 

Взгляд на комплекс дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА)[1, 2] как на единое целое является, вероятно, самой замечательной традицией отечественной школы ДПЛАстроения. Понятие архитектоники комплекса ДПЛА [3] как общего замысла строения комплекса, обусловливающего сочетание основных и вспомогательных элементов и их связи между собой и внешней средой при реализации комплексом ДПЛА своего назначения даёт основу как для анализа существующих комплексов ДПЛА, так  и для синтеза новых комплексов.

Комплекс ДПЛА, как правило, включает в себя запас летательных аппаратов, средства их транспортирования, запуска и посадки, средства радиосвязи между наземными средствами и летательными аппаратами в полёте,   средства автоматизации для подготовки полётных заданий, средства хранения и представления информации, средства контроля исправности и др. Сочетание средств комплекса между собой и их взаимодействие, а также взаимодействие комплекса со средой применения и являются предметом анализа и синтеза комплекса ДПЛА с точки зрения архитектоники.

В таблице ниже приведён примерный перечень основных  решений,  принимаемых при создании комплекса и определяющих его архитектонику.. 

Решение

Возможные варианты

Выбор способа базирования комплекса

1)    аэродромное базирование

2)    мобильное базирование

3)    стационарное базирование

Обоснование дальности (глубины) действия комплекса

1)    ближняя тактическая глубина (~ до 10 км)

2)    тактическая глубина (~ до 50 км)

3)    оперативная глубина (более 50 км)

4)    стратегическая глубина (более 100 км)

Обоснование способа разведки

1)    разведка в реальном масштабе времени

2)    разведка с последующей доставкой  отснятого материала

3)   комбинированная разведка (частично в реальном масштабе времени)

Обоснование ожидаемой массы летательного аппарата

Континуум вариантов. Масса летательного аппарата является его основной лётно-технической характеристикой и во многом определяет всю архитектонику комплекса.

Кроме того, видимо, существует технико-экономическая константа  «стоимость одного килограмма лётной массы». Эта константа имеет порядок нескольких тысяч долларов

Выбор способа старта летательного аппарата

1)    старт по-самолётному

2)    катапультный старт (в том числе, старт с руки)

3)    старт из контейнера

Выбор способа посадки летательного аппарата

1)    посадка по-самолётному

2)    парашютная посадка

3)    посадка в сеть

Выбор способа размещения комплекса на автомобилях

1)    контейнерное размещение

2)    размещение на специальных автомобилях (бронетехнике)

Решения по архитектонике являются основополагающими и должны быть приняты в самом начале на основе удовлетворяемой потребности и располагаемых технических возможностей. Эти решения взаимосвязаны и в будущем могут быть пересмотрены и уточнены, а также наверняка повлекут за собой архитектонические решения более низких уровней, например, решение о способе радиосвязи с ДПЛА (прямая радиосвязь, ретрансляция сигналов через другой летательный аппарат или спутник) и др.

Поскольку комплекс ДПЛА является существенно радиотехнической системой, то к архитектонике относятся и решения, определяющие распределение потребного энергетического потенциала радиолиний комплекса по цепочкам «мощность передатчика/усиление передающей антенны/усиление приёмной антенны/чувствительность приёмника». Распределение обязанностей среди членов боевого расчёта, распределение основных функций между программами и аппаратурой, между техникой и человеком, между "бортом" и "землёй" - тоже относится к архитектонике. В общем, к архитектонике относится всё,  что определяет сочетание различных элементов комплекса и их взаимодействие между собой и со средой при работе комплекса в реальных условиях. Архитектоника – это во многом эстетическое понятие. Именно она определяет «интеллектуальную красоту» беспилотного комплекса как продукта человеческой мысли.   «В широком смысле архитектоника – это строение художественного произведения …, обусловливающее соотношение его главных и второстепенных элементов…» [4] .

Архитектоника комплекса ДПЛА "Гермес" (Hermes 450)

Следующий ниже текст в части информации о комплексе "Гермес" опирается на предыдущую статью [5].

Аэродромное базирование комплекса ДПЛА "Гермес"

Почему выбран такой способ базирования? Да потому, что размеры ДПЛА "Гермес"  примерно  равны размерам учебно-тренировочного самолёта Як-52: 

  "Гермес" Як-52
Длина, м 6,10  7,75
Размах крыла, м 10,50  9,30
Высота, м 1,80  2,69 высота Як-52  больше  за счёт пилотской кабины 

ДПЛА "Гермес" эксплуатируется как обычный самолёт, то есть имеет на аэродроме своё место стоянки, где хранится и проходит техническое обслуживание. Перед взлётом ДПЛА выкатывают на ВПП (350 м), откуда он и стартует по-самолётному под ручным управлением оператора. По окончании полёта ДПЛА под ручным управлением приземляется на ВПП. Опционально заявлены автоматические взлёт и посадка ДПЛА "Гермес" по координатам от дифференциальной GPS.

Существуют фотографии пуска ДПЛА "Гермес" с пусковой установки, что может навести на мысль о возможности мобильного (внеаэродромного) базирования комплекса. Скорее всего, эти фотографии сделаны с целью демонстрации какому-то заказчику истинно рыночного подхода к делу: "Любой каприз за Ваши деньги"  Практического смысла такой старт ДПЛА "Гермес" не имеет, поскольку сопутствующие проблемы транспортирования и заряжания столь крупного ДПЛА по сложности своего решения не оправдывают результата. Можно сказать, что "Гермес" обречён на аэродромное базирование из-за своих размеров и массы (200 кг -- сухая масса, 450 кг -- взлётная масса).

Дальность действия комплекса ДПЛА "Гермес"

В материалах по "Гермесу" указано: "боевой радиус 200 км". Почему указана именно эта цифра? Если исходить из заявленной продолжительности полёта 20 часов и крейсерской скорости ДПЛА 130 км/час, то  дальность действия (боевой радиус) по продолжительности полёта при 20% навигационном запасе составит около 1000 км. 

По заявлениям производителя ДПЛА "Гермес" управляется на маршруте по спутниковой радионавигационной системе GPS и не требует связи с наземной станцией управления (НСУ). Кроме того, передача разведывательной информации возможна как напрямую с ДПЛА на НСУ  в пределах прямой радиовидимости, так и через спутник, когда ДПЛА находится за радиогоризонтом. Таким образом, дальность действия комплекса не ограничена прямой радиовидимостью ДПЛА с НСУ. Видимо ограничение дальности 200 км обусловлено непринципиальными причинами, например, по каким-то соображениям просто принято в программно-математическом обеспечении.

Выбор величины 200 км в качестве предельной дальности может быть мотивирован такими соображениями. 

Общая площадь Израиля (с оккупированными территориями) составляет 20,7 тыс. кв. км, при протяженности с севера на юг 470 км и максимальной ширине 135 км.

Карта Израиля

По карте Израиля видно, что при дальности действия комплекса 200 км из центра страны (район Тель-Авива- Иерусалима) в пределах досягаемости ДПЛА  окажется вся страна. Аэродромное базирование комплекса с крупными ДПЛА большой дальности – оптимальное решение для крошечного Израиля с постоянно хорошей погодой, развитой охраняемой аэродромной сетью и примитивной ПВО противника. По дальности применения комплекс ДПЛА "Гермес" в пределах Израиля является стратегическим средством разведки.

Мобильная НСУ при аэродромном базировании самих ДПЛА позволяет применять ДПЛА несколько необычно,  "по вызову". НСУ размещается невдалеке от интересующего района разведки, обеспечивая прямую радиовидимость ДПЛА, ведущего разведку. Сам ДПЛА вылетает по вызову со своего постоянного аэродрома базирования в тылу и возвращается на него после выполнения задачи.

 Способ разведки: в реальном масштабе времени

Изучение целевых нагрузок, созданных или адаптированных под ДПЛА "Гермес", свидетельствует о том, что подавляющее большинство из них предназначено для длительного наблюдения за небольшой целью. За исключением радиолокатора с синтезированной апертурой все остальные варианты представляют собой электронно-оптические визиры на основе видовых камер с изменяемыми в широких пределах полями зрения на турельном подвесе с круговой прокачкой. Как правило, используются  ТВ камеры высокого разрешения совместно с ИК камерами, чем обеспечивается круглосуточное наблюдение. Все электронно-оптические визиры имеют возможность автоматического сопровождения выбранной оператором цели, что делает их идеальными для полицейского наблюдения за каким-нибудь перекрёстком или зданием с барражирующего на некотором удалении ДПЛА. 

Характерной особенностью электронно-оптических визиров, применяемых на ДПЛА "Гермес" является высокая разрешающая способность и высокая степень стабилизации. Это позволяет наблюдать небольшие цели при значительном удалении ДПЛА от цели и с большой высоты. В Израиле 330 солнечных дней в году [6], поэтому такая тактика наблюдения оправдана и позволяет ДПЛА оставаться незамеченным и неуязвимым для примитивной ПВО противника (арабов). Против более серьёзного противника такая хитрость не помогает, о чём свидетельствуют большие потери ДПЛА "Гермес" в Грузии [7].

Высокое качество целевых нагрузок "Гермеса", естественно, не может снять основное противоречие воздушной разведки[8] -- противоречие между малыми размерами интересующей цели и гигантскими размерами площади, на которой ведётся разведка.  В случае "Гермеса" это противоречие проявляется в виде противоречия между стратегической дальностью разведки, сложностью и высокой стоимостью комплекса с одной стороны,  и невысокой значимостью получаемых результатов с другой стороны. Пока ДПЛА ведёт наблюдение за одним из сотен перекрёстков Израиля, на остальной площади страны могут незамеченными происходить любые события. К тому же даже замеченные события могут получить неправильную интерпретацию. Можно привести пример, показывающий, насколько ненадёжно распознавание небольших предметов через телевизионную систему ДПЛА.  В начале октября 2004 года СМИ Израиля и России широко объявили об обнаружении с израильского беспилотника процесса погрузки палестинскими террористами ракеты «Кассам» в «Скорую помощь» ООН. Демонстрировались отснятые телевизионные кадры. Сенсация продержалась недолго. Уже через два дня под давлением неопровержимых доказательств Израиль признал [9], что продолговатый предмет, увиденный с беспилотного самолёта, являлся просто носилками для переноски больных.

Вместе с тем, следует отметить, что ДПЛА и комплекс "Гермес" обладают редким качеством -- способностью нести и получать данные от двух целевых нагрузок одновременно. Сочетание радиолокатора и электронно-оптического визира позволяют в какой-то мере компенсировать основное противоречие воздушной разведки за счёт получения предварительных целеуказаний от радиолокатора и доразведки целей в видимом или инфракрасном диапазоне (см., например, раздел "Проклятие размерности" в [8]).

Масса летательного аппарата для продолжительного полёта

ДПЛА "Гермес" -- очень крупный ДПЛА (хотя есть и крупнее). 

Сухая масса ДПЛА "Гермес" составляет 200 кг, его взлётная масса -- 450 кг. Это означает, что ДПЛА стартует, неся 250 кг топлива! Объём, который занимают 250 кг бензина (плотность 730 кг/куб.м) тоже впечатляет: 342,5 литра. Это больше двух нефтяных баррелей (~159 л), то есть больше двух нефтяных бочек США.  Воистину, ДПЛА "Гермес" -- это летающая цистерна!

Большой запас топлива вкупе с двигателем высокой экономичности и с крылом большого удлинения обеспечивают ДПЛА "Гермес" продолжительность полёта 20 часов. С новым роторным двигателем, который заявлен как самый экономичный в мире, ожидается, что продолжительность полёта "Гермеса" станет больше суток. Планируется заменить двигатели на всех ДПЛА "Гермес", находящихся в строю.

Очевидно, что замысел "Гермеса" подразумевает большую продолжительность полёта. Зачем? Наверное, по двум причинам: обеспечить досягаемость "Гермесом" самых удалённых от центра точек Израиля и обеспечить продолжительное наблюдение за заданной целью. Здесь производители и пользователи "Гермеса" опять-таки неявно предполагают слабость ПВО противника. Ведь вероятность того, что ДПЛА будет сбит, прямо пропорциональна времени его нахождения в районе цели [3].

Есть ещё одно обоснование большой продолжительности полёта ДПЛА. Оно психологическое. Известно, что аварии и катастрофы с ДПЛА происходят, как правило, на вздёте и при посадке. Поэтому испытатели обычно рассуждают так: раз уж взлетели, то должны получить максимум. Проходят годы и десятилетия, давно уж надёжны взлёт и посадка, а архетип остаётся...

Старт и посадка -- по-самолётному

По-другому такой большой самолёт и не может взлетать и садиться. Фото старта  ДПЛА "Гермес" с пусковой установки носят, скорее всего рекламный характер и служат для удовлетворения какого-то конкретного покупателя.

Старт и посадка ДПЛА "Гермес" по-самолётному неразрывно связаны с его аэродромным базированием, которое обсуждалось выше.

Итоговая оценка архитектоники "Гермеса

Кратко можно так охарактеризовать комплекс ДПЛА "Гермес":

Комплекс с крупными и дорогими ДПЛА аэродромного базирования, покрывающий всю территорию Израиля. Большая продолжительность полёта ДПЛА, около суток. 

Основное противоречие воздушной разведки между размерами подконтрольной территории и размерами разведываемой цели авторы комплекса решают за счёт высокого качества целевых нагрузок типа электронно-оптических визиров в сочетании с радиолокатором с синтезированной апертурой. 

Эффективность комплекса во многом зиждется на слабости (фактическом отсутствии) ПВО противника. Это комплекс конкретного региона: известные ьграницы применения, ясное небо, отсутствие противодействия.

_____________________________________________________

Что нужно России. Русская архитектоника

 

Это:

 

Или это?

Россия большая. Для неё 200 км маловато будет.

 

й 
 

Литература и ссылки

(ссылки открываются в новом окне)

1. Н.В. Чистяков. Что такое ДПЛА (рассуждения). Авторское на сайте Авиа.ру [назад]

2. Э.П.Лукашева, Н.В.Чистяков,  И всё-таки! Что такое ДПЛА? Авторское на сайте Авиа.ру [назад]

3. Н.В.Чистяков.  Архитектоника комплексов тактических ДПЛА и геостратегическое положение пользователя . Доклад на семинаре в Военной Академии Республики Беларусь. 2006  [назад]

4 «Архитектоника». БСЭ. М:, «Сов.энциклопедия», 1969-1978 [назад]

5. Н.В.Чистяков. ДПЛА Гермес (Hermes 450) для России. Сбор информации[назад]

6. Сайт Компании индивидуального туризма. [назад]

7. М.Юрьева. Седьмой беспилотный. Абхазия обещает показать сбитый грузинский самолет. "Независимая газета" 13.05.08[назад]

8. Э.П.Лукашева, А.А.Силкин, Н.В.Чистяков (Главный конструктор). Элементарные соображения по беспилотной воздушной разведке и наблюдению поля боя, а также по оптимизации беспилотных систем. Сайт ДПЛА.ру [назад]

9. Израиль признает недостаточную обоснованность последнего обвинения в адрес UNRWA. Дата: 05/10/2004. Сайт minel.ru [назад]

 

 

 
  SpyLOG