ВЕРТОЛЁТ 2000 04

В .мае 1996 г. ВМФ США заключил двухгодичный контракт стоимостью S 52,6 млн. с компанией Alliant Techsystems на разработку концепции современных БПЛА, включающий и создание демонстрационных образцов. Беспилотный летательный аппарат с неподвижным крылом, созданный по схеме биплана, что обеспечивало ему большую подъемную силу и маленькое лобовое сопротивление, получил название Outrider (рис. 1).

По этой программе было совершено 185 полетов, 150 из них – с автопилотом и 32 – с автоматическим взлетом и посадкой. Однако технические проблемы и дороговизна аппарата разочаровали заказчиков, и работа над беспилотными летательными аппаратами была продолжена также и по альтернативным вариантам. Окончательный вывод о нецелесообразности продолжения работ по Outrider в интересах армии США был сделан в июне 1998. А в октябре следующего года были осуществлены демонстрационные полеты четырех соперничающих систем БПЛА с неподвижным крылом в соответствии с требованиями, предъявляемыми к тактическим беспилотным летательным аппаратам. Победителем стал Shadow-200 производства AAI Corporation.

Хотя в свое время был подписан контракт на разработки и производство БПЛА Outrider, руководство Военно-морского флота не отказалось от идеи создания беспилотного летательного аппарата вертикальных взлета и посадки, работы над которым велись по нескольким программам с 1990 г. Одна из них – американо-канадская программа MAVUS. Ее целью было приобретение дальнейшего опыта по эксплуатации беспилотников и разработка требований к БПЛА следующего поколения. Первая фаза программы (MAVUS-I) включала в себя наземные испытания вертолета CL-227 Sentinel компании Bombardier. Они проходили на морской авиабазе в Мэриленде летом и осенью 1990 года. После наземного испытания система была установлена на корабле Doyle, с которого и было проведено семь стартов (общее время полетов 65 часов) в рамках учений НАТО. Информация, полученная с беспилотных аппаратов, передавалась далее – на канадские, британские и голландские корабли. В 1992 г. Sentinel, используя систему автоматического возвращения, совершил первый самостоятельный полет.

БПЛА MARINER (MARIne-Navy Extended-range Reconnaissance – разведывательный аппарат расширенного радиуса действия для ВМФ) был разработан фирмой Sikorsky совместно с компанией General Dynamics Information Systems и получил название Dragon Warrior (воинствующий дракон). Он был выбран руководством ВМФ США для исследования различных концепций применения и испытания аппаратуры целевого назначения. Аппараты MARINER семейства Cypher выполнены по схеме «винт в кольце», имеют два четырехлопастных винта, создающих подъемную силу на режиме висения. Традиционное крыло, присоединенное к кольцеобразному фюзеляжу, уменьшает нагрузку на лопасти винтов в горизонтальном полете. К крылу для создания пропульсивной силы крепится второй винт, меньшего размера. Эта схема обеспечивает значительное увеличение дальности и продолжительности полета. Cypher II/Dragon Warrior может переносить 14 кг полезной нагрузки на расстояние до 100 км и проводить в полете более 2 ч. Максимальный взлетный вес аппарата, созданного полностью из композитных материалов, – 68 кг, максимальная скорость – 231 км/ч. При необходимости проведения боевых операций в условиях города крыло может быть снято, как у его предшественника, БПЛА Cypher I. К настоящему времени фирма Sikorsky выполняет контракт на сумму S5 f 46 млн. по выпуску двух прототип ов и четырех наземных станций. Дополнительно планируется произвести 10 стандартных аппаратов общей стоимостью S3,76 млн.

В конструкции аппарата была использована концепция «свободного крыла» (freewing), которая позволяет крылу изменять угол установки и обеспечивать постоянный угол атаки на различных участках траектории взлета. Крыло прикреплено к фюзеляжу с помощью шарниров, обеспечивающих ему свободное вращение. Аппарат сравнительно легко реагирует на порывы ветра, не очень требователен к обеспечению стабилизации, что повышает его живучесть и позволяет снизить вес конструкции. При создании аппарата Scorpion была использована концепция tilt-body («поворачивающееся тело»), что позволяет выполнять укороченный взлет и посадку, однако не обеспечивает режима висения. Фирма Freewing предложила использовать аппарат Scorpion для реализации программы ВМФ по исследованию проектов создания БПЛА типа дистанционно пилотируемого носителя, обеспечивающего стабилизированную платформу для чувствительных приборов.

Вариант БПЛА Manta был разработан фирмой Freewing совместно с фирмой Veridian в рамках программы VLAR для нужд ВМФ. Программой предусмотрено несколько вариантов посадки БПЛА Manta, в том числе с помощью сеток, захватов, пружинных катапульт, специальных матов.

На втором этапе (MAVUS-П), который был начат в 1993 г., беспилотный летательный аппарат должен был продемонстрировать полет в автоматическом режиме с борта Vandegrift. Из 18 запланированных полетов было выполнено всего семь, и только два из них были успешными. Однако полет вертолета за судном на расстоянии трех метров и несколько удачных автоматических заходов на посадку все же показали, что при помощи системы автоматического возвращения посадка БПЛА вертикальных взлета и посадки в условиях моря возможна.

Параллельно с программой MAVUS шли работы по созданию конвертоплана TRUS (Tilt-Rotor UAV System). Техническое обоснование проекта было проведено в 1991-1992 гг., за ним последовало изготовление двух демонстрационных образцов. Летные испытания прошли в начале 1994 г. Летательный аппарат производства Bell Helicopter Textron, получивший прозвище Eagle Eye (орлиный глаз), успешно продемонстрировал способности к переходу с режима висения на режим горизонтального полета вперед на скорости 290 км/ч.

Программа исследований возможностей аппаратов вертикальных взлета и посадки (VLAR), начатая в 1992 г., должна была дать сравнительную оценку техническим возможностям и рискам, возникающим при использования беспилотного летательного аппарата схемы конвертоплана (TRUS) и соосной схемы. В рамках этой программы был объявлен конкурс на лучшую концепцию создания БПЛА. Были представлены концепции аппарата с останавливаемым в полете винтом, аппаратов, созданных по технологии конвертопланов и по традиционной вертолетной схеме, концепции, предполагающие использование для создания подъемной силы вертикального положения и двухконтурных вентиляторов, а также концепция использования реактивной подъемной силы.

По итогам конкурса в сентябре 1993 г. был подписан контракт с компанией Boeing на создание демонстрационного летательного аппарата Heliwing с вертикальными взлетом и посадкой. Прототип был построен за 6 месяцев, и в апреле 1995 г. начались летные испытания. Во время восьмого полета (всего их состоялось 9) были продемонстрированы вертикальный взлет, висение, горизонтальный полет. Но при заходе на посадку аппарат разрушился вследствие возгорания двигателя. Компания Boeing решила не финансировать строительство второго аппарата, закончила программу VLAR и провела исследования, направленные на улучшение надежности работы двигателя.