Historie bezpilotních letadel - History of unmanned aerial vehicles

BQM-74 Chukar III , proudový poháněné anténa cíl trubec

UAV zahrnují jak autonomní (schopné provozu bez lidského zásahu) drony, tak dálkově pilotovaná vozidla (RPV). UAV je schopen řízeného, ​​trvalého vodorovného letu a je poháněn proudovým, pístovým nebo elektrickým motorem. Ve dvacátém prvním století dosáhla technologie bodu sofistikovanosti, že UAV nyní dostává v mnoha oblastech letectví značně rozšířenou roli.

UAV se liší od řízené střely v tom, že UAV má být po své misi obnoveno, zatímco řízená střela dopadá na svůj cíl. Vojenský bezpilotní prostředek může na palubě nosit a pálit munici, zatímco řízená střela je munice.

Raný vývoj

Útok rakouského zápalného balónu na Benátky

Nejdříve zaznamenané použití bezpilotního vzdušného prostředku pro bojování nastalo v červenci 1849, sloužící jako nosič balónu (předchůdce letadlové lodi ) je první ofenzivní využití vzdušné síly v námořním letectví . Rakouské síly obléhající Benátky se pokusily vznášet asi 200 zápalných balónků, z nichž každý nesl 24 až 30kilovou bombu, která měla být z balónu svržena s časovou pojistkou nad obléhaným městem. Balóny byly vypouštěny hlavně ze souše; některé však byly vypuštěny také z rakouské lodi SMS Vulcano . Rakušané pomocí menších pilotních balónků určili správné nastavení pojistek. Ve městě spadla nejméně jedna bomba; vzhledem k tomu, že se po startu změnil vítr, většina balónů minula svůj cíl a některé se unášely zpět přes rakouské linie a vypouštěcí loď Vulcano .

první světová válka

První bezpilotní letouny byly postaveny během první světové války. Na základě návrhu, aby byly znalosti AM Low v rané televizní a rádiové technologii použity k vývoji dálkově ovládaného bezpilotního letadla k útoku na Zeppeliny, což je pozoruhodná posloupnost britských dronových zbraní v letech 1917 a 1918. vyvinul. Do projektu se zapojili designéři ze společnosti Sopwith Aviation a jejího dodavatele Rushton Proctor, de Havilland a Royal Aircraft Factory . Všechny byly navrženy tak, aby používaly Lowův rádiový řídicí systém vyvinutý v tajných experimentálních pracích Royal Flying Corps ve Felthamu. Z těchto Low potvrdil, že jednoplošník Geoffrey de Havilland byl ten, který letěl pod kontrolou 21. března 1917. Low je známý jako „otec rádiových naváděcích systémů“ a v roce 1976 byl Low uveden do Mezinárodní vesmírné síně slávy . Alternativně John Taylor navrhl, aby Low byl „otec dálkově pilotovaného vozidla“.

Brzy poté, 12. září, uskutečnil svůj první let automatický letoun Hewitt-Sperry , jinak známý jako „létající bomba“, který demonstroval koncept bezpilotního letadla. Byly určeny k použití jako „vzdušná torpéda“ jako raná verze dnešních řízených střel . Ovládání bylo dosaženo pomocí gyroskopů vyvinutých společností Elmer Sperry ze společnosti Sperry Gyroscope Company .

Později, v listopadu 1917, letěl automatický letoun pro zástupce americké armády. To vedlo armádu k zadání projektu výstavby „vzdušného torpéda“, což vedlo k chybě Kettering, která poprvé vzlétla v roce 1918. Zatímco revoluční technologie Bugu byla úspěšná, nebylo načase bojovat ve válce, která skončila před ní mohl být plně vyvinut a nasazen.

Meziválečné období

Winston Churchill , David Margesson a další čekají na start cílového dronu de Havilland Queen Bee, 6. června 1941

Po první světové válce byly tři standardní E-1 převedeny na drony. Hrtanu byl časný řízená střela ve formě malého jednoplošník letadlo, které by mohly být spuštěn z válečné lodě a letěl za autopilota; byl testován v letech 1927 až 1929 královským námořnictvem . Počáteční úspěchy bezpilotních letadel vedly ve 30. letech k vývoji rádiem řízených bezpilotních cílových letadel v Británii a USA. V roce 1931 Britové vyvinuli rádiově ovládaný cíl Fairey Queen z floatplanu Fairey III F, postavili malou dávku tří a v roce 1935 na tento experiment navázali produkcí většího počtu dalších RC cílů, „DH.82B Queen Bee “, odvozeno od dvouplošníku trenéra de Havilland Tiger Moth . Jméno „včelí královny“ údajně vedlo k používání výrazu „dron“ pro bezpilotní letadla, zejména pokud jsou ovládána rádiem. Během tohoto období americké námořnictvo , pokračující práce, které sahaly až do roku 1917, také experimentovalo s rádiem řízenými letadly. V roce 1936 vedoucí této výzkumné skupiny použil termín „dron“ k popisu rádiem ovládaných vzdušných cílů. Od roku 1929 pracoval maďarský vědec Kálmán Tihanyi na televizním navádění pro obranné aplikace, stavěl prototypy kamery pro dálkově naváděná letadla v Londýně pro britské ministerstvo letectví a později ji přizpůsobil italskému námořnictvu . V roce 1929 vyvinul Tihanyi první elektronickou televizní kameru citlivou na infračervené záření (noční vidění) pro protiletadlovou obranu v Británii. Technologická řešení, která Tihanyi líčil ve svém patentu z roku 1929, byla natolik vlivná, že americké společnosti vyrábějící UAV stále používaly mnoho z jejích řešení i o půl století později, až do poloviny 80. let minulého století.

Následnými britskými „drony“ byly vzdušná královna Wasp , Miles Queen Martinet a americká Curtiss Queen Queen Seamew . Po druhé světové válce by je nahradil proudový anglo-australský GAF Jindivik .

druhá světová válka

Radioplane OQ-3 a jeho odpalovací zařízení, Wright Field, říjen 1945
Americké námořnictvo OQ-2 sestřelené USS Makin Island během dělostřeleckého cvičení u Wakanoura, Japonsko (říjen 1945)

Reginald Denny a Radioplane

První velkoobjemový, účelově vyrobený dron byl produktem Reginalda Dennyho . Během první světové války sloužil u britského královského létajícího sboru a po válce v roce 1919 se vrátil do Spojených států, aby pokračoval v kariéře v Hollywoodu. Denny byl úspěšným vedoucím mužem a mezi hereckými povoláními se ve třicátých letech otevřel obchod a zajímal se o model rádiového ovládání letadel.

Obchod se vyvinul do „ Radioplane Company “. Denny věřil, že levné RC letouny budou velmi užitečné pro výcvik protiletadlových střelců, a v roce 1935 předvedl americké armádě prototyp cílového dronu RP-1 . Denny pak koupil design od Walter Righter v roce 1938 a začal jej prodávat fandům jako „Dennymite“ a předvedl jej armádě jako RP-2 a po úpravách jako RP-3 a RP-4 v roce 1939. V roce 1940, Denny a jeho partneři získali armádní zakázku na jejich rádiem řízený RP-4, který se stal Radioplane OQ-2 . Během druhé světové války vyrobili pro armádu téměř patnáct tisíc dronů.

Skutečný vynálezce rádiem řízeného letadla, které by mohlo létat z dohledu, byl Edward M. Sorensen, o čemž svědčí jeho americké patenty. Jeho vynález byl první, kdo mohl z pozemního terminálu vědět, co letoun dělá, jako je stoupání, nadmořská výška, bankovnictví, směr, otáčky a další přístrojové vybavení. Bez těchto patentů mohly rané rádiem řízené letouny operovat pouze pod dohledem pozemního pilota.

Letecká torpéda

Americké námořnictvo začalo experimentovat s rádiem řízenými letouny také během třicátých let, což mělo za následek dron Curtiss N2C-2 v roce 1937. N2C-2 byl dálkově ovládán z jiného letadla, zvaného TG-2. Protiletadlové cílové drony N2C-2 byly v provozu do roku 1938.

Americké armádní vzdušné síly (USAAF) přijaly koncept N2C-2 v roce 1939. Zastarávající letadla byla uvedena do provozu jako protiletadlové cílové bezpilotní letouny „řady A“. Vzhledem k tomu, že kód „A“ bude použit i pro letadla „Attack“, budou později cíle „plné velikosti“ označeny „PQ“. USAAF získala stovky cílových dronů Culver „PQ-8“, což byly rádiem řízené verze uklizeného malého dvoumístného lehkého civilního letadla Culver Cadet , a tisíce vylepšeného derivátu Culver PQ-14 Cadet z PQ-8. USA také používaly RC letadla, včetně upravených těžkých bombardérů B-17 Flying Fortress a B-24 Liberator v operacích Aphrodite a Anvil v boji v malém měřítku během druhé světové války jako velmi velká letecká torpéda, i když bez velkého úspěchu a ztráty posádky letadla včetně Josepha P. Kennedyho, Jr.

TDN-1 “ byl bezpilotní dron, který byl vyvinut pro použití v roce 1940. TDN byl schopen dodat bombu o hmotnosti 1 000 liber, ale nikdy neviděl provozní povinnost.

Naval Aircraft Factory assault drone „Projekt Fox“ instalovala RCA televizní kamery v trubce a televizní obrazovku v řídicím letadla TG-2 v roce 1941. V dubnu 1942 útok robot úspěšně doručena na torpédový útok na torpédoborec v řadě 20 mil od řídicího letadla TG-2. Další útočný dron úspěšně narazil do cíle pohybujícího se osmi uzly. Námořní úřad pro letectví poté navrhl program útočného dronu s dálkovým ovládáním pomocí televize se 162 řídícími letouny a 1 000 útočných dronů. V rámci námořnictva došlo k neshodám ohledně relativních výhod navrhovaného programu pro implementaci bojů v plném rozsahu ve srovnání s bojovým testem v malém měřítku s minimálními výdaji na zdroje letadel, který by mohl odhalit koncept nepříteli a umožnit vývoj protiopatření před plnou produkcí. Útočné drony zůstávaly v myslích vojenských plánovačů neprokázanou koncepcí díky významným spojeneckým pokrokům v roce 1944. Využití bylo omezeno na útok 4 dronů na břeh japonské obchodní lodi na Russellových ostrovech na konci července, po kterém následovalo vydání 46 dronů v severní Šalamounovy ostrovy . Na stacionární lodi byly zaznamenány dva zásahy a dvě blízké chyby. Několik pozdějších dronů nedosáhlo svých cílů, ale většina byla účinná.

Pulsejets

V-1 byla první řízená střela dob. Byl postaven v armádním výzkumném středisku Peenemünde a poprvé testován v roce 1942. V-1 měl zamířit na Londýn a byl masivně vypálen a dosáhl více než stovky startů denně. V-1 byl vypuštěn z železničního systému, aby dosáhl rychlosti potřebné k provozu jeho pulsejetového motoru a dosáhl poloměru 250 kilometrů, v jednom bodě letěl rychlostí 640 km/h.

McDonnell postavil pulsejetem poháněný cíl, TD2D-1 Katydid , později KDD-1 a poté KDH-1. Jednalo se o vzduchem vypalovaný stroj ve tvaru doutníku s rovným středem uloženým křídlem a ocasním ocasem obkročeným nad pulsejetovým motorem. Katydid byl vyvinut v polovině války a malý počet byl uveden do provozu u amerického námořnictva.

Po válce námořnictvo získalo malý počet dalšího pulsejetem poháněného cíle, řady Curtiss KD2C Skeet . Byl to další stroj ve tvaru doutníku s pulsejetem v trupu a nasáváním v nose. Představoval rovná, nízko posazená křídla se špičkovými tanky a ocasem s trojitou ploutví.

Studená válka

Cílený vývoj dronů

V období po druhé světové válce navázal Radioplane na úspěch cílového dronu OQ-2 další velmi úspěšnou sérií cílových dronů poháněných písty, která by byla známá jako rodina základního výcvikového cíle (BTT) (označení BTT nebyl vytvořen až do 80. let minulého století, ale používá se zde jako pohodlný způsob řešení spleti označení), včetně OQ-19/KD2R Quail a MQM-33/MQM-36 Shelduck. BTT zůstaly v provozu po zbytek 20. století. Prvním cílovým dronem převedeným na bitevní pole bezobslužnou leteckou průzkumnou misi byla verze konverze MQM-33 pro americkou armádu v polovině 50. let označená jako RP-71, později znovu označená jako MQM-57 Falconer.

Americká armáda získala řadu dalších dronů v mnoha ohledech podobných dronům Radioplane. Společnost Globe postavil řadu cílů, počínaje s pístní pohonem KDG Snipe 1946, který se vyvinul přes KD2G a KD5G pulsejet-poháněné cíle a KD3G a KD4G píst-hnaný cíle, na KD6G řad pístových napájené cílů . Zdá se, že řada KD6G byla jediným z cílů Globe, které byly postaveny ve značném počtu. To bylo podobné ve velikosti a konfiguraci jako BTT série, ale měl twin-fin ocas. To bylo přejmenováno na „MQM-40“ na počátku šedesátých let, do té doby bylo obecně mimo provoz.

Použití dronů jako návnad se datuje přinejmenším do padesátých let minulého století, přičemž v takové roli byla testována kuše Northrop. Prvním operačním návnadovým dronem byl McDonnell DouglasADM-20 Quail “, který nesly bombardéry Boeing B-52 Stratofortress, aby jim pomohly proniknout do bráněného vzdušného prostoru.

Koncem padesátých let byla bojová letadla schopná Mach 2, a proto bylo nutné vyvinout rychlejší cíle, aby udržely krok. Northrop navrhl na konci padesátých let proudový pohon Mach 2, původně označovaný jako Q-4, ale později s označením AQM-35 . V produkční formě to byla štíhlá šipka s klínovitými podsaditými křídly, smetená konvenční ocasní sestava a proudový motor General Electric J85 , jaký se používal na stíhačce Northrop F-5 .

Jaderné testy

V roce 1946 bylo americkými letci přeměněno osm létajících pevností B-17 na drony pro sběr radioaktivních dat. Byli řízeni při vzletu a přistání z vysílače na džípu a za letu vysílačem na jiném B-17. Byly použity na atolu Bikini ( operace Crossroads ) k odběru vzorků zevnitř radioaktivního mraku. Během testu Bakera letěly dva drony přímo nad výbuchem; když k nim dorazila rázová vlna , oba získali výšku a nejnižší byla poškozena. US Navy provedeny podobné testy s Grumman F6F Hellcat trubců. Drony B-17 byly použity podobným způsobem v operaci Sandstone v roce 1947 a v operaci Greenhouse v roce 1951. V tomto posledním testu bylo také použito několik proudových letadel Lockheed P-80 Shooting Star , upravených do dronů společností Sperry Corporation ; komplexní systém však vedl k velmi vysoké nehodovosti. Jeden z dronů B-17, číslo ocasu 44-83525, je v současné době v rekonstrukci na letecké základně Davis – Monthan .

Průzkumné platformy

Koncem padesátých let získala americká armáda spolu s Falconerem další průzkumný dron, generálního dozorce Aerojet SD-2 . Měla podobnou konfiguraci jako Falconer, ale představovala vee ocas a byla asi dvakrát tak těžká.

Úspěch dronů jako cílů vedl k jejich použití pro další mise. Osvědčený Ryan Firebee byl dobrou platformou pro takové experimenty a testy k jeho vyhodnocení pro průzkumnou misi se ukázaly jako velmi úspěšné. Sérii průzkumných dronů odvozených z Firebee, řadu Ryan Model 147 Lightning Bug, používaly USA v 60. a na začátku 70. let ke špehování Severního Vietnamu , komunistické Číny a Severní Koreje .

Lightning Bugs nebyli jedinými průzkumnými drony dlouhého dosahu vyvinutými v 60. letech minulého století. USA vyvinuly další, specializovanější průzkumné drony: Ryan „Model 154“, Ryan a Boeing „Compass Copes“ a Lockheed D-21 , přičemž všechny byly více či méně utajeny v utajení.

Tajné projekty

SSSR také vyvinuli řadu průzkumných bezpilotních letounů, ale protože mnoho programů Sověti sledované byly zahaleny tajemstvím, podrobnosti o těchto letadel jsou nejasné a rozporné.

Vietnamská válka: Průzkumné drony

Na konci roku 1959 bylo jediným špionážním letadlem, které měly USA k dispozici, U-2 . Špionážní satelity byly ještě rok a půl pryč a SR-71 Blackbird byl stále na rýsovacím prkně. V takovém klimatu se objevily obavy z negativní publicity z předpokládaného zajetí amerických letců na komunistickém území. Obavy pilotů se naplnily v květnu 1960, kdy byl nad SSSR sestřelen pilot U-2 Francis Gary Powers . Není divu, že práce na bezpilotním dronu, který by byl schopen proniknout hluboko do nepřátelského území, se zintenzivnily a vrátily se s přesnou vojenskou inteligencí. Do tří měsíců od sestřelení U-2 se zrodil vysoce klasifikovaný program UAV (tehdy nazývaný RPV) pod krycím názvem Red Wagon.

Těsně po incidentu, který se týkal torpédoborců USS  Maddox  (DD-731) a USS  Turner Joy  (DD-951) , a ještě předtím, než to eskalovalo do prezidentské „ rezoluce Tonkinského zálivu “ a války se Severním Vietnamem , vydal USAF okamžitý rozkaz, aby se jednotky UAV okamžitě nasadily pro jihovýchodní Asii na všech dostupných C-130 nebo C-133 . První ptáci (bezpilotní letouny) by měli být letouny typu Ryan 147Bs (AQM-34s) s prasátkem na C-130, po dokončení misí by byli vysazeni padákem k zotavení poblíž Tchaj-wanu .

USAF drones (UAVs) of the Strategic Air Command disloted to the Republic of South Vietnam (RVN) as the 4025. Strategic Reconnaissance Squadron, 4080. Strategic Reconnaissance Wing in 1964. V roce 1966 byla jednotka redesignated as 350. Strategic Reconnaissance Squadron, 100th Strategic Reconnaissance Křídlo .

Eskadra obsluhovala Ryan Firebees a vypouštěla ​​je z upraveného transportního letounu D C-130A Hercules , normálně dva drony pod každým křídlem, každý Hercules nesl celkem 4 drony. UAV nasadily padáky po dokončení svých misí a obvykle je získávaly helikoptéry, které měly za úkol tyto mise.

V severovietnamské Vietnamu lidovou Air Force využity US Drone lety praktikovat své vzdušné bojové schopnosti, a přestože tvrdí, několik úspěšných zachycení pouze 6 je známo, že byly sestřeleny NVAF MiGy.


Od srpna 1964, až do jejich posledního bojového letu 30. dubna 1975 ( pád Saigonu ), by 100. strategické průzkumné křídlo USAF vypustilo 3435 průzkumných dronů Ryan nad Severním Vietnamem a okolními oblastmi za cenu asi 554 UAV ztracených pro všechny příčin za války.

Poválečné úvahy

Užitečnost robotických letadel pro průzkum byla prokázána ve Vietnamu. Současně byly podniknuty první kroky k jejich použití v aktivním boji na moři i na souši , ale bezpilotní bojové prostředky (UAV) na bojišti by se dočkaly až v 80. letech minulého století.

Během raných let byly cílové drony často vypouštěny z letadel; nebo mimo kolej pomocí posilovačů vzletu rakety na tuhá paliva ( RATO ); nebo hydraulický, elektromagnetický nebo pneumatický katapult . Velmi malé cílové drony mohou být vypuštěny pružným bungee katapultem. Několik cílových dronů má podvozek, a proto se obvykle získávají padákem nebo v některých případech přistáním na smyku. Počínaje dubnem 1966 a trvající až do konce války v roce 1975 USAF úspěšně provedlo přibližně 2 655 úlovků systému MARS ( Mid-Air Retrieval System ) z 2 745 pokusů, přičemž primárně použil model dronu Ryan 147J.

Nejvíce bojových vzletů, které byly během války provedeny, provedl Ryan 147SC (vojenské označení AQM-34L) s 1651 misemi. Během války bylo ztraceno asi 211 AQM-34L. Nejvyšším ptákem mise byl 147SC s názvem „Tom Cat“, který ve Vietnamu dokončil 68 bojových misí, než se 25. září 1974 nevrátil. Toma Cat následoval Budweiser (se 63 misemi), Ryan's Daughter (52 misí), a Baby Duck (46 misí).

Největší UAV ve Vietnamu byly 147T, TE a TF ( vojenský model AQM-34P, 34Q a 34R). Tyto stroje byly 30 'dlouhé a měly 32' rozpětí křídel, s tahovými motory 2 800 lb. Letělo 28, 268, respektive 216 bojových letů; z nichž bylo ztraceno 23 dronů AQM-34Q, stroje AQM-34R byly zničeny a 6 modelů AQM-34P se nikdy nedostalo domů.

Válka proti teroru

UAV na bojišti

Postoj k UAV, které byly často považovány za nespolehlivé a drahé hračky, se dramaticky změnil vítězstvím izraelského letectva nad syrským letectvem v roce 1982. Izraelské koordinované používání UAV vedle letadel s posádkou umožnilo státu rychle zničit desítky syrských letadlo s minimálními ztrátami. Izraelské drony byly použity jako elektronické návnady, elektronické rušičky i pro průzkum videa v reálném čase.

Americká armáda vstupuje do nové éry, ve které budou UAV rozhodující pro užitečné zatížení SIGINT , nebo systémy elektronické protiopatření by měly být široce používány po roce 2010, přičemž UAV budou řízeny a přenášet data zpět přes datová spojení s vysokou šířkou pásma v reálném čase, propojená s pozemní, letecké, námořní a vesmírné platformy. Tento trend se objevoval před americkou válkou v Afghánistánu v roce 2001, ale byl výrazně urychlen použitím UAV v tomto konfliktu. Predator RQ-1L UAV (General Atomics) byl poprvé nasazen UAV na Balkáně v roce 1995 v Iráku v roce 1996 a byl ukázal být velmi účinný v operaci Irácká svoboda , jakož i Afghánistánu.

Miniaturní a mikro UAV

Dalším růstovým polem v UAV jsou miniaturní UAV, od „ mikro leteckých vozidel (MAV)“ a miniaturních UAV, které může nosit pěšák až po UAV, které lze přenášet a vypouštět jako pěchotně přenosný systém protivzdušné obrany .

Endurance UAV

Myšlenka navrhnout UAV, který by mohl zůstat ve vzduchu po dlouhou dobu, existuje už desítky let, ale funkční realitou se stala až v 21. století. Vytrvalostní bezpilotní prostředky pro provoz v nízkých a vysokých nadmořských výškách, které se někdy označují jako bezpilotní letouny s dlouhou životností (HALE), jsou nyní v plném provozu.

21. srpna 1998 se AAI Aerosonde jménem Laima stává prvním UAV, který překročil Atlantský oceán, a let dokončil za 26 hodin.

Experimenty UAV s paprskovým výkonem

Myšlenka využití UAV jako levnější alternativy satelitů pro atmosférický výzkum, pozorování Země a počasí, a zejména komunikaci, sahá přinejmenším do konce 50. let 20. století, přičemž koncepční studie se zaměřovaly na UAV s konvenčním pohonem nebo nové formy pohonu využívající mikrovlnné paprsky energetické nebo fotovoltaické solární články.

Raytheon navrhl, co by nyní bylo popsáno jako UAV využívající paprskovou energii, létající ve výšce 15 kilometrů (9,3 mil), již v roce 1959, a ve skutečnosti provedl v roce 1964 demonstraci důkazu o koncepci s napájením vysílací antény vrtulník na 20metrovém (65 stop) popruhu. Vrtulník nesl usměrňovací anténu nebo pole „ rektenny “ obsahující tisíce diod pro přeměnu mikrovlnného paprsku na užitečnou elektrickou energii.

Demonstrace v roce 1964 získala značnou publicitu, ale nic z toho nebylo, protože nadšení pro pozemské satelity bylo velmi vysoké a systém rectenna byl těžký a neefektivní. V 70. letech se však NASA začala zajímat o paprskovou energii pro vesmírné aplikace a v roce 1982 zveřejnila návrh mnohem lehčího a levnějšího systému rektenny.

Rektenna NASA byla vyrobena z tenké plastové fólie s dipólovými anténami a přijímacími obvody zapuštěnými do jejího povrchu. V roce 1987 Kanadské centrum pro výzkum komunikací použilo takto vylepšenou rekténu k napájení UAV s rozpětím křídel 5 metrů (16 stop 5 palců) a hmotností 4,5 kilogramu (9,9 liber) jako součást stacionární vysokohorské reléové platformy ( SHARP). SHARP UAV letěl v kruhu 150 metrů (490 stop) nad vysílací anténou. UAV vyžadoval 150 wattů a byl schopen získat tuto úroveň výkonu z mikrovlnného paprsku o výkonu 6 až 12 kilowattů.

Solární energie

DARPA's Vulture , ultra dlouhé vytrvalostní letadlo

V 80. letech byla nová pozornost zaměřena na letadla poháněná sluneční energií . Solární fotovoltaické články (PV) nejsou příliš účinné a množství energie dodávané Sluncem na jednotku plochy je relativně malé. Letadlo se solárním pohonem musí být postaveno zlehka, aby se nízko poháněným elektromotorům dostalo ze země. Taková letadla byla vyvinuta v soutěži o Kremerovu cenu za let s lidským pohonem. Na začátku 70. let se Dr. Paul B. MacCready a jeho společnost AeroVironment na výzvu znovu podívali a přišli s neortodoxním letadlem „ Gossamer Condor “, které 23. srpna 1977 vyhrálo Kremerovu cenu.

V roce 1980 společnost Dupont Corporation podpořila společnost AeroVironment ve snaze postavit pilotované letadlo poháněné sluneční energií, které by mohlo létat z Paříže ve Francii do Anglie. První prototyp „Gossamer Penguin“ byl křehký a nepříliš letový, ale vedl k lepšímu letounu „ Solar Challenger “. Tento úspěch následně vedl ke koncepcím AeroVironment pro solární UAV. Solární UAV by v zásadě mohl zůstat ve vzduchu neomezeně dlouho, pokud by měl systém pro skladování energie, který by umožňoval létání v noci. K aerodynamika takového letadla byly náročné, neboť pro dosažení vysoké nadmořské výšce, že musely být mnohem lehčí na jednotku plochy povrchu křídla, než sluneční Challenger, a nalezení uchovávání energie systém s potřebnou vysokou kapacitou a nízkou hmotností bylo problematické také.

V roce 1983 společnost AeroVironment zkoumala koncept, který dostal označení „High Altitude Solar (HALSOL)“. Prototyp HALSOL poprvé vzlétl v červnu 1983. HALSOL bylo jednoduché létající křídlo s rozpětím 30 metrů (98 stop 5 palců) a šířkou 2,44 metru (8 stop). Hlavní nosník křídla byl vyroben z kompozitních trubek z uhlíkových vláken, s žebry ze styrofoamu a vyztuženými smrkem a kevlarem a pokrytými tenkou plastovou fólií Mylar. Křídlo bylo lehké, ale pozoruhodně silné.

Křídlo bylo postaveno v pěti segmentech stejného rozpětí. Ze středového segmentu visely dvě gondoly, které nesly užitečné zatížení, rádiové ovládání a telemetrickou elektroniku a další vybavení. Gondoly také poskytly podvozek. Každá gondola měla vpředu dvojitá kola pro kočárky a vzadu kolo pro podvozek. HALSOL pohánělo osm malých elektromotorů pohánějících vrtule s proměnným stoupáním . Na středním segmentu křídla byly dva motory, dva motory na každý segment vnitřního křídla a jeden motor na každý segment vnějšího křídla. Celková hmotnost letadla byla asi 185 kilogramů (410 liber), přičemž asi desetinu z toho tvořilo užitečné zatížení.

V létě 1983 se na izolované a tajné základně Groom Lake v Nevadě uskutečnilo devět letů HALSOL. Lety byly prováděny pomocí rádiového ovládání a napájení z baterie, protože letoun nebyl vybaven solárními články. Aerodynamika společnosti HALSOL byla ověřena, ale vyšetřování vedlo k závěru, že ani fotovoltaický článek, ani technologie skladování energie nejsou dostatečně vyspělé, aby byla tato myšlenka prozatím praktická. HALSOL byl uložen do skladu, a jak se ukázalo, bude vzkříšen pro větší slávu později, jak bude diskutováno později. V tuto chvíli to však zůstalo úplným tajemstvím.

V polovině osmdesátých let, nedlouho poté, co HALSOL přešel do můr, NASA zadala zakázku společnosti Lockheed na studium solárního HAV UAV s názvem „Solar High Altitude Powered Platform (Solar HAPP)“ pro mise jako monitorování plodin, vojenský průzkum a komunikační relé. Úsilí Solar HAPP nevedlo k prototypu. Solárně poháněné bezpilotní letouny HALE byly konceptem, který trochu předběhl svou dobu, a raná praktická práce na vytrvalostních bezpilotních prostředcích se zaměřila na konvenčnější koncepty.

Jantar

V roce 1984 vydala DARPA americkou smlouvu na 40 milionů dolarů společnosti Leading Systems Incorporated (LSI) z Irvine v Kalifornii na vybudování vytrvalostního UAV s názvem „Amber“. Amber měla být použita pro fotografický průzkum, mise ELINT nebo jako řízená střela. Zájem měla americká armáda, námořnictvo a námořní pěchota a DARPA nakonec předala kontrolu námořnictvu.

Amber navrhl tým pod vedením Abrahama Karema z Leading Systems. Amber byl 4,6 metru dlouhý, měl rozpětí křídel 8,54 metru, vážil 335 kilogramů a byl poháněn čtyřválcovým kapalinou chlazeným pístovým motorem o výkonu 49 kW (65 k). hnáním tlačné vrtule do ocasu. Křídlo bylo namontováno na krátkém pylonu nad trupem. Verze Amber s řízenou střelou by křídlo odhodila, když se naposledy vrhla na cíl.

Amber měl obrácený v-ocas , který by se ukázal jako populární konfigurace pro tlačný UAV, protože chránil vrtuli během vzletu a přistání. Kostra letadla byla vyrobena z plastu a kompozitních materiálů, většinou Kevlar , a UAV měl zatahovací stiltlike tříkolový podvozek pro zajištění vrtule clearance. Amber měla letovou výdrž 38 hodin a více.

Původní smlouva stanovila tři prototypy řízených střel „Basic Amber“ A-45 a tři průzkumné prototypy B-45. Počáteční lety byly v listopadu 1986, s dlouhými vytrvalostními lety příští rok. Do této doby byla Amber hlubokým tajemstvím, ale v roce 1987 byly zveřejněny podrobnosti o programu.

Amber byl v té době jen jedním z řady různých amerických programů UAV při plánování a americký Kongres začal být netrpělivý vůči tomu, co bylo vnímáno jako zmatek a zdvojování úsilí. Kongres nařídil konsolidaci programů UAV v roce 1987, zmrazení financování až do června 1988, kdy byla založena centralizovaná Společná programová kancelář pro vývoj UAV, zmíněná dříve. Amber přežila konsolidaci úsilí UAV do JPO, což vedlo k prvnímu průzkumnému bezpilotnímu letounu „Amber I“, který poprvé vzlétl v říjnu 1989. Bylo postaveno sedm Amber Is, které byly použity při hodnocení spolu s Basic Ambers do roku 1990. Financování byla omezována průzkumná aktiva a v roce 1990 byl zabit program Amber. LSI čelil bankrotu a v roce 1991 jej koupila společnost General Atomics , která později vyvinula Amber na operační platformu MQ-1 Predator .

USA domácí použití

Americká agentura pro ochranu cel a hranic experimentovala s několika modely UAV a zahájila nákup flotily neozbrojených MQ-9 Reaperů k průzkumu hranic USA s Mexikem. „Za více než šest měsíců služby pomohlo sledování Predátora téměř 3900 zatčení a zabavení čtyř tun marihuany,“ tvrdí pohraničníci.

18. května 2006 vydala Federální letecká správa (FAA) osvědčení o autorizaci, které umožní použití letadel M/RQ-1 a M/RQ-9 v americkém civilním vzdušném prostoru k hledání přeživších katastrof. V roce 2005 byly podány žádosti o použití letounu při pátracích a záchranných operacích po hurikánu Katrina , ale protože v té době neexistovalo povolení FAA, aktiva nebyla použita. Infračervená kamera Predator s digitálně vylepšeným zoomem má schopnost identifikovat tepelný podpis lidského těla z nadmořské výšky 10 000 stop, což z letadla činí ideální vyhledávací a záchranný nástroj.

Podle zprávy Wall Street Journal z roku 2006 „Bezpilotní letadla po mimořádných službách ve válečných zónách v posledních letech zažívají turbulence, když bojují o spojení s letadly a víkendovými piloty na americkém civilním nebi. Drony čelí regulačním, bezpečnostním a technologickým překážkám - přestože Poptávka po nich roste. Vládní agentury po nich chtějí pomoc při katastrofách, ostraze hranic a boje s požáry, zatímco soukromé společnosti doufají, že jednoho dne budou používat drony pro celou řadu úkolů, jako je kontrola potrubí a postřik pesticidy na farmách. “

Rekreační drony se ve Spojených státech staly populární v roce 2015, přičemž se předpokládá, že do konce roku bude prodán přibližně jeden milion.

Drony nad Kanadou

Kanadská vláda zvažuje nákup UAV pro arktické sledování. Kanadská vláda chce koupit nejméně tři výškové bezpilotní prostředky, což by mohl být pokus o záchranu jejích ambicí na suverenitu Arktidy. Kanadská vláda chce upravit stávající dron Global Hawk, který může operovat na 20 000 metrů, tak, aby vyhovoval nástrahám létání na kanadském Dálném severu.

Použití pro malé hráče

Najednou náklady na miniaturní technologii omezily používání UAV na větší a lépe financované skupiny, jako je americká armáda, ale vzhledem k klesajícím nákladům na technologii UAV, včetně vozidel a monitorovacích zařízení v jejich jednodušších formách, se stala dostupná pro skupiny že dříve by na jeho použití neměli finance. Od roku 2004 začala libanonská šíitská teroristická organizace Hizballáh provozovat bezpilotní letoun Mirsad-1 s uvedeným cílem vyzbrojit letadlo pro přeshraniční útoky do Izraele.

Viz také

Reference

Další čtení

  • Fahrney, Delmer S. (RAdm ret): Historie rádiem řízených letadel a řízených střel
  • Hobson, Chrisi. Vietnam Air Losses, United States Air Force, Navy and Marine Corps Losses-Wing Aircraft Loses in Southeast Asia 1961-1973. 2001, Midland Publishing, Velká Británie. ISBN  1-85780-115-6 .
  • McDaid, Hugh & Oliver, David .: Robot Warriors. Přísně tajná historie bezpilotního letadla . Orion Media, 1997.
  • Michel III, Marshall L. Clashes, Air Combat Over North Vietnam 1965-1972. 1997, Naval Institute Press. ISBN  978-1-59114-519-6 .
  • Toperczer, Istvan. MiG-17 a MiG-19 jednotky vietnamské války. 2001/2 . vydání 2008, Osprey Combat Aircraft 25. ISBN  978-1-84176-162-6 .
  • Toperczer, Istvan. MiG-21 Jednotky vietnamské války. 2001/4th Edition 2008, Osprey Combat Aircraft 29. ISBN  978-1-84176-263-0 .
  • Wagner, William: Bleskové chyby a další průzkumné drony. 1982, vydalo nakladatelství Armed Forces Journal International ve spolupráci s Aero Publishers, Inc.
  • Tento článek obsahuje materiál, který původně pochází z webového článku Unmanned Aerial Vehicles od Grega Goebela, který existuje ve veřejné doméně.