Die ScanEagle-Drohne wird vom patentierten SkyHook-System gefangen. Die mobile und flexible Methode zum Starten und Zurückgeben dieses Fahrzeugs ermöglicht die Installation verschiedener Geräte bei gleichzeitiger Maximierung der Nutzung des an Bord der Drohne verfügbaren Volumens.
In einer Reihe von Artikeln werden neue Entwicklungen im Bereich unbemannter Luftfahrzeuge (UAVs), mobiler Bodenroboter (NMR) und automatischer Oberflächen-/Unterwasserfahrzeuge (ANA / APA) diskutiert
2015 war ein arbeitsreiches Jahr für den internationalen Markt für selbstfahrende Fahrzeuge. Der aktuelle Entwicklungsstand von UAVs nimmt ständig zu, da Hersteller die Grenzen der Autonomie, Flugdauer und Komplexität der Bordausrüstung erweitern und Kunden Programme zum Einsatz von Systemen der dritten Generation in neuen Rollen implementieren und gleichzeitig die Anforderungen an bestehende Systeme klären.
Der NMR-Sektor entwickelt sich weiter, um den Bedürfnissen des postafghanischen Kriegsschauplatzes gerecht zu werden. (TVD). Die aufkommenden Bedrohungen, zusammen mit der gegenwärtigen eindeutigen Notwendigkeit, Bomben und Landminen der Rebellen zu erkennen und zu neutralisieren, erzwingen die Entwicklung neuer, fortschrittlicherer Systeme mit verbesserten Fähigkeiten, insbesondere wenn der Schwerpunkt zunehmend auf nationaler Sicherheit und sofortiger Reaktion liegt, insbesondere bei Operationen zur Aufstandsbekämpfung.
Auf dem Gebiet der maritimen Systeme, sowohl im Überwasser- als auch im U-Boot-Sektor, werden ebenfalls neue allgemeine Operationsprinzipien entwickelt, mit besonderem Schwerpunkt auf der Verbesserung der Fähigkeiten zur Bekämpfung von Minen und der Suche nach wirksamen Mitteln zur Abwehr von U-Booten.
Das RQ-4B Global Hawk UAV wurde für die detaillierte Beobachtung großer geografischer Gebiete entwickelt und liefert dem Militärkommando Echtzeitinformationen über den Standort der menschlichen und materiellen Ressourcen des Feindes.
Marine-UAVs
Der fortschrittlichste maritime UAV-Betreiber ist die US Navy, die Drohnen wie den Insilu ScanEagle, Northrop Grumman MQ-8B Fire Scout und den größeren MQ-8C Fire Scout betreibt, die derzeit getestet werden.
MQ-8B mit einer Nutzlastmasse von 137 kg und einer Flugdauer von 7,5 Stunden spielte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Gesamtkonzepts der US Navy für den Einsatz von Marine-UAVs. Diese Drohne, die mit ihrem Laserbezeichner Aufklärung durchführen und Ziele beleuchten kann, wurde in Afghanistan zur Unterstützung der Aufstandsbekämpfung der internationalen Koalition eingesetzt.
Hubschrauber-Drohne MQ-8C Fire Scout
Dieses UAV wurde in das fortschrittliche hochpräzise Waffensystem APKWS (Advanced Precision Kill Weapon System) von BAE Systems integriert. Prioritätsprogramm der Regierung, das der zuvor ungelenkten Luft-Boden-Rakete Hydra-70, die auf dem Angriffshubschrauber Bell AM-1Z Viper und dem leichten Mehrzweckhubschrauber UH-1Y Venom des US Marine Corps (KMP) montiert ist, eine semiaktive Laserlenkung hinzufügte., die es ermöglichte, Ziele an Land und auf See mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Das UAV MQ-8B hat auch eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des gemeinsamen unbemannten und bemannten Flugbetriebs gespielt, so dass die Marine die Richtung der Entwicklung der entsprechenden Prinzipien des Kampfeinsatzes bestimmen kann.
Das größere MQ-8C UAV, basierend auf dem leichten Hubschrauber Bell 407, ist für den unabhängigen Start und die Landung auf jedem Schiff mit Landeplatz sowie von vorbereiteten und unvorbereiteten Bodenplätzen ausgelegt. Das Flugzeug, das die Fähigkeiten des MQ-8B mit der Nutzlast und Leistung eines Bell 407-Hubschraubers kombiniert, flog im August 2015 im Rahmen der Betriebstests der Flotte 11 Stunden. Anfang 2015 wurde das Programm der Testflüge abgeschlossen, nun wird das System bis Ende 2016 einer Betriebsbereitschaftsbewertung unterzogen, sobald die Flotte entscheidet, wie diese Drohne in ihren Systemkomplex in die kommenden Jahrzehnt.
Der ScanEagle startet selbstständig mit einem pneumatischen Katapult für einen einfachen Start auf See und an Land
Bedrohungswahrnehmung
Die Bedrohung im maritimen Bereich ist größtenteils asymmetrisch. Im Gegensatz zum Einsatz von UAVs über der Erdoberfläche, wo solche Geräte hauptsächlich dazu bestimmt sind, ein Bild der Umgebung zu erstellen, in der Bodentruppen operieren, ist die Meeresumwelt reaktiver. Der Wert des Einsatzes von UAVs in dieser Umgebung liegt darin, dass Besatzungen potenzielle Ziele außerhalb der Reichweite untersuchen können, während gleichzeitig die Aufklärungsfähigkeiten von schiffsgestützten optoelektronischen Geräten und Radargeräten erweitert werden und die Betriebskosten im Vergleich zu bemannten Hubschraubern erheblich gesenkt werden.
Die schnelle Entwicklung von UAVs für die Meeresumwelt wurde auch durch Bedrohungen der nationalen Sicherheit und die Notwendigkeit von Patrouillenschiffen zur Überwachung der Küste und zur Abwehr von Bedrohungen aus dem Meer erheblich erleichtert. All dies ist eine Folge der wirtschaftlichen, politischen und kulturellen Probleme, die im maritimen Sektor aufgetreten sind und denen man sich in den letzten zehn Jahren stellen musste. „Es ist eine Tatsache, dass jedes Binnenland eine klare Identifizierung von Bedrohungen aus dem Meer und eine rechtzeitige Neutralisierung benötigt“, sagte Dan Beachman, UAV Marketing Director bei Israel Aerospace Industries (IAI). "Diese Bedrohungen können je nach Größe kleine oder große effektive Reflexionsbereiche haben und daher benötigen die Streitkräfte des Landes genaue Fähigkeiten, um sie zu identifizieren."
IAI war eines der ersten Unternehmen, das sich dem maritimen Thema zuwandte, und schuf in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts die Drohnen RQ-2A Pioneer und RQ-5 Hunter, die von amerikanischen Flugzeugträgern aus arbeiteten, das Schießen einstellten und anschließend die Aufklärung durchführten für die Landekräfte. Heute bietet das Unternehmen in diesem Segment zwei Systeme an: das vertikal startende und landende Flugzeug Naval Rotary UAV (NRUAV) und das Starrflügler Maritime Heron. Beide, so Mr. Beachman, sollen den Benutzern ein integriertes maritimes System bieten, das "den aktuellen operativen Zielen jedes Landes" entspricht.
Der NRUAV kann bis zu einer Höhe von 4600 Metern aufsteigen, seine Reichweite beträgt 150 km und die maximale Flugdauer beträgt sechs Stunden. Es hat eine Höchstgeschwindigkeit von 100 Knoten (185 km / h), eine Herumlungergeschwindigkeit von 60 Knoten (111 km / h) und kann eine Last von bis zu 220 kg tragen, bestehend aus einem vielseitigen Multisensor-Kit mit erweiterten Fähigkeiten. Das Kit enthält Tag- und Nacht-Optoelektronik, die auch automatische Verfolgung und Entfernungsmessung zum Ziel bietet, ein Multimode-Radar, das Meeresüberwachung und Fernbeobachtung ermöglicht, ein Radar mit synthetischer Apertur (SAR) und ein inverses Radar mit synthetischer Apertur (Inverse SAR) mit Auswahlmodi für bewegte Boden- und Luftziele, Navigation und Vermeidung ungünstiger atmosphärischer Phänomene. Darüber hinaus kann die Drohne entweder einen elektronischen Intelligenzsensor oder einen elektronischen Kriegsführungssensor tragen. Das System kommuniziert mit der Bodenkontrollstation über einen Datenübertragungskanal innerhalb der Sichtlinie.
UAV vertikal starten und landen Naval Rotary UAV (NRUAV)
Die NRUAV-Drohne basiert auf dem von IAI Malat entwickelten Transformationskit HeMoS (Helicopter Modification Suite). HeMoS kann automatisch von Schiffen starten und landen, Gefechtsschäden beurteilen und bei widrigen Wetterbedingungen rund um die Uhr Ziele über den Horizont bestimmen. „Das Marine-UAV erfüllt ein breites Spektrum an Einsatzbedürfnissen, zum Beispiel von unschätzbarem Wert bei der Bekämpfung von illegalem Fischfang, Piraterie, Aufständischen und anderen Aktivitäten, die die Souveränität des Landes untergraben“, fuhr Beechman fort. „Dieses hocheffiziente System leistet einen wichtigen Beitrag zur ganzheitlichen Wahrnehmung der maritimen Umwelt, ohne Menschenleben zu gefährden.“
Maritime Heron ist in seinen Hauptparametern dem vom Boden gestarteten Standard-UAV Heron sehr ähnlich - ein Gerät der MALE-Klasse (Medium Altitude Long Endurance - mittlere Höhe mit langer Flugdauer), jedoch mit der zusätzlichen Möglichkeit, dass die Marineversion in der Lage ist selbstständig auf einem Flugzeugträger starten und landen. Die Drohne hat eine Spannweite von 16,6 Metern und ein Abfluggewicht von 1250 kg. Die maximale Flughöhe beträgt 9000 Meter und die Flugdauer beträgt bis zu 40 Stunden, je nach Aufgabe und Konfiguration der Bordausrüstung. Das Flugzeug kann verschiedenste Sensoren tragen und gleichzeitig verschiedene Instrumente und Geräte nutzen, um über lange Zeit aktuelle Informationen über große Gebiete zu übertragen. In einer Marinekonfiguration trägt das UAV speziell für diese Umgebung entwickelte Sensoren, darunter beispielsweise Systeme wie eine optoelektronische Station MOSP (Multi-Mission Optronic Stabilized Payload) von IAI, Marineradar EL / M-2022 Maritime Patrol Radar (MPR) von IAI ELTA und AIS (Automatisches Identifikationssystem).
Um die Einsatzflexibilität zu erhöhen, kann die Bodenkontrollstation der Drohne boden- oder schiffsbasiert sein und die Kontrolle in Echtzeit von einer Station zur anderen übertragen werden. „Bei der Arbeit auf offener See ist es sehr wichtig, bestimmte Umgebungsbedingungen zu erfüllen, die Plattform von jeder Offshore-Plattform aus zu bedienen und ein breiteres Aufgabenspektrum zu erfüllen“, so Beechman weiter. "Der größte operative Vorteil liegt in der Möglichkeit, den gesamten Zyklus der anstehenden Aufgabe abzuschließen: Erkennung, Klassifizierung und Identifizierung mit einem integrierten und hocheffizienten System."
Im Oktober 2015 demonstrierte der Schiebel Camcopter S-100 UAV seine Fähigkeiten, mit einem Schiff der südafrikanischen Flotte zu interagieren (Foto unten)
Ozean-Scan
Heute ist ScanEagle eines der erfolgreichsten Marine-UAVs, das von Boeing und Insitu entwickelt wurde. Dieses UAV eines Flugzeugdesigns kann 20 Stunden lang in einer Reiseflughöhe von 3000 Metern betrieben werden und trägt Bordausrüstung für verschiedene betriebliche Anforderungen, einschließlich Optoelektronik, elektronische Aufklärung und elektronische Kriegsführung, Kommunikation und Repeater, Kartierungsausrüstung und Radar (mit synthetischer Apertur und Funktion). Auswahl von bodenbewegten Zielen).
Der ScanEagle startet selbstständig mit einem pneumatischen Katapult und kehrt mit dem SkyHook-System zurück, das ihn von anderen UAVs des Flugzeugtyps auf dem maritimen Markt unterscheidet. An Bord des Schiffes ist eine Krananlage mit hängender Seilschlaufe installiert, die beim Überfliegen des UAV mit dieser Schlaufe an der Flügelspitze gefangen wird (das Schema ähnelt einer Schlinge zum Vogelfang), der Motor wird abgestellt und dann das UAV durch Drehen der Krananlage sicher zum Schiff zurück. „Der Start und die Rückkehr von ScanEagle auf See ist einzigartig; Es ist wirklich das einzige UAV des Flugzeugtyps, das derzeit auf dem Markt ist und über umfangreiche Betriebserfahrung verfügt, das Sie auf einem Schiff starten und fangen können. Deshalb nutzen so viele Flotten dieses Gerät“, sagt Andrew Duggan, CEO von Insitu Pacific. - Der Katapultstart ist nicht so einzigartig, aber was ihn wirklich auszeichnet, ist das SkyHook-System. Um andere UAVs des Flugzeugtyps zum Schiff zurückzubringen, werden Netze verwendet, und das Problem besteht darin, dass, wenn das Netz am Schiff befestigt ist und das UAV verfehlt, die Drohne das Schiff trifft, während das UAV mit dem SkyHook-System parallel fliegt zum Schiff, also wenn es verfehlt, dann fliegt einfach für einen weiteren Lauf weg."
Die ScanEagle-Drohne ist in den Flotten der USA, Kanadas, Malaysias und Singapurs im Einsatz; Darüber hinaus hat es in den letzten Jahren an einer Reihe von Wettbewerben teilgenommen, um die Leistung zu überprüfen und zu bewerten, einschließlich Tests, die von der britischen Marine und zuletzt von der australischen Marine durchgeführt wurden. Aus Sicht von Insitu trägt der Rollout durch solche namhaften Betreiber definitiv dazu bei, den Markt nach vorne zu bringen. „Die Nachfrage ist sehr groß, und vieles davon wird durch die einzigartigen Qualitäten von ScanEagle angetrieben. Im landgestützten Sektor gebe es ziemlich viel Konkurrenz, aber aus maritimer Sicht gebe es nur sehr wenige Fahrzeuge, die zuverlässig starten und zu einem Schiff zurückkehren können, so Duggan weiter. „Es besteht großes Interesse an den Flotten, die sich das System der USA, Kanadas und Singapurs und anderer anschauen und seine Bedeutung aus taktischer Sicht einschätzen. Dieses System kann insbesondere Betreibern helfen, die entweder nur wenig Platz haben, einen einzigen Hubschrauberhangar auf dem Schiff haben oder keinen Platz an Bord haben, um einen herkömmlichen Deckhubschrauber unterzubringen. Auch wenn Sie kein Hubschrauberdeck haben, können Sie mit einer ScanEagle-Drohne mehr aus diesem Schiff herausholen, da es jetzt über ein Flugzeug verfügt, das Luftüberwachung durchführen kann und dort bis zu 15 Stunden bleibt. Mit dem Erscheinen eines UAV an Bord werden die Fähigkeiten dieses Schiffes für Patrouillen in der ausschließlichen Wirtschaftszone, Such- und Rettungsaktionen, Bekämpfung illegaler Fischerei oder Piratenschiffe sofort erweitert. Dies ermöglicht viele zusätzliche Fähigkeiten, die die Schiffsführung nutzen kann, sodass es perfekt für kleinere Schiffe wie Korvetten oder Patrouillenboote ist, die keinen Hubschrauber aufnehmen können.“
Der vertikale Start und die Landung des Quadrocopter Phoenix-30 wurden entwickelt, um Informationen für militärische, operative Dienste und zivile Strukturen zu sammeln
Ein vom Schiebel Camcopter S-100 Heliport aufgenommenes hochauflösendes Foto wird in Echtzeit an die Kontrollstation übertragen
Testen
Der Trend, der alle Flotten betrifft und darauf abzielt, die Zahl kleinerer Schiffe mit weniger Besatzung zu erhöhen, erweitert auch die Fähigkeiten von UAVs mit Senkrechtstart und -landung, die Schiebel mit seiner S-100 nicht versäumt hat Hubschrauberlandeplatz. Das UAV S-100 wurde in vielen Flotten umfassend getestet, darunter die letzten Tests der australischen Flotte im Juni 2015 und der südafrikanischen Flotte im Oktober 2015. Die Versuche der australischen Marine konzentrierten sich auf die Multisensorfähigkeiten des S-100, um zu demonstrieren, wie das System effektiv zur Unterstützung der See- und Küstenaufklärung eingesetzt werden kann. Der australischen Marine wurde beispielsweise gezeigt, wie eine Kombination aus der S-100-Drohne und drei großen Systemen, einschließlich der L-3 Wescam MX-10-Kamera und SAGE ESM- und PicoSAR-Radaren, die Abdeckung über den Horizont erweitern kann Schiffe und erhöhen das Situationsbewusstsein.
Während der Tests der südafrikanischen Flotte, die vor der Küste Südafrikas durchgeführt wurden, wurde der Hubschrauberlandeplatz Schiebel S-100 mit dem SAGE ESM-System vom Deck des hydrographischen Forschungsschiffs Protea gestartet, um die Fähigkeiten dieses UAV zu demonstrieren Durchführung von Seeaufklärungs- und Anti-Piraterie-Aufgaben (zwei Hauptinteressensgebiete für diese Flotte). Um sein Aufgabenspektrum zu erweitern, arbeitet Schiebel daran, das Angebot an Bordsystemen für den S-100 zu erweitern. Intelligenzsensoren sind in der Lage, die Radare anderer Schiffe zu erkennen und so potenzielle Bedrohungen in der Umgebung zu erkennen. Chris Day, UAV-Projektmanager bei Schiebel, sagte, das Unternehmen sei bestrebt, fortschrittliche Fähigkeiten in diesem Bereich anzubieten. „Wir haben in den letzten Jahren einige Radargeräte geflogen, aber sie sind nicht für die Seebedingungen optimiert, sie wurden für Land entwickelt und verfügen über zusätzliche Fähigkeiten, um auf See zu arbeiten, aber dies ist möglicherweise ein zu großer Kompromiss. Es gibt mehrere Unternehmen, die sehr leichte, hochmoderne Radargeräte entwickeln, die speziell für maritime Umgebungen entwickelt wurden. Selex ist einer von ihnen, und wir arbeiten weiterhin mit ihm beim Testen neuer Radargeräte zusammen, die uns eine sehr große Reichweite und die Möglichkeit geben, viele Ziele gleichzeitig zu überwachen.
Im Juni 2015 demonstrierte Schiebel außerdem gemeinsam mit IAI ELTA Systems das EL / K-7065 3D Hochfrequenz (3-30 GHz) Funküberwachungs- und Geolokalisierungssystem (3D) an Bord des S-100 Heliports. Das EL / K-7065-System bietet eine schnelle Markierung und Identifizierung von Hochfrequenzsignalen und erzeugt eine zuverlässige Liste der erkannten elektronischen Systeme und ihrer genauen Koordinaten, während die Onboard-Kurzwellenantenne mit einer Größe von nur 300 mm bis 500 mm optimal für den S-100. geeignet ist Drohne. „Die Realität und das Problem, mit dem wir konfrontiert sind, ist, dass einige Einzelpersonen oder Gruppen, die auf See operieren, nicht möchten, dass jemand weiß, was sie vorhaben. Ihre Schiffe haben kein Radar und sind oft nicht einmal aus Metall, was sie schwer zu entdecken macht“, sagt Herr Dey. „Deshalb besteht eine der Möglichkeiten, Bedrohungen zu identifizieren, darin, Nachrichten abzufangen. Selbst wenn sie über sehr primitive seetüchtige Mittel verfügen, müssen sie immer noch kommunizieren, koordinieren, damit diese Technologien zum Abhören von Nachrichten und zur Standortbestimmung dem Kommandanten einen Hinweis geben können, wenn keine anderen Technologien mehr funktionieren. Schiebel hat kürzlich einen Schwerölmotor für seinen S-100 getestet, um die Anforderungen des Marktes für Schiffssysteme zu erfüllen. Der neue Motor, ein überarbeiteter kommerzieller Rotationskolbenmotor, wurde entwickelt, um das Problem einer Vielzahl von Kraftstoffen in Schiffssystemen anzugehen. Das neue Triebwerk kann nun mit den Kraftstoffen JP-5 (F-44), Jet A1 (F-35) und JP-8 (F-34) betrieben werden.
Die Exportversion der AirMule-Drohne, bekannt als Cormorant, wird derzeit getestet.
Aus Behälter
Einen völlig neuen Ansatz verfolgt Lockheed Martin, der im Rahmen der Entwicklung eines kleinen, aus einem Container gestarteten Marine-UAVs an einer rekonfigurierbaren Version seines Faltflügel-UAV Vector Hawk arbeitet. Das Vector Hawk UAV hat ein Startgewicht von 1,8 kg und ein vertikales Profil von 101 mm; seine Konfiguration kann von einem Starrflügelsystem über ein Vertikalstartsystem bis hin zu einem Kipprotorsystem variieren, um unterschiedliche Betriebsanforderungen zu erfüllen. Das Unternehmen hält dieses System für gut geeignet als tragbare Paketlösung, die ein Flugzeugtypflugzeug für Standard- und Langzeitmissionen, ein Faltflügelflugzeug, das aus einer Rohrführung vom Boden oder vom Wasser aus gestartet werden kann, umfasst, a vertikales Start- und Landefahrzeug und schließlich eine Vorrichtung vom Kipprotortyp. „Woran wir arbeiten, hat mit unseren Bemühungen um Beständigkeit zu tun. Wir wollen ein Fahrzeug mit einem Rumpf, Avionik und Kontrollsystemen, aber mehreren Flügeloptionen, damit es sich dynamisch an verschiedene Missionstypen anpassen kann“, sagte Jay McConville, Leiter der Geschäftsentwicklung für unbemannte Systeme bei Lockheed Martin."Eine dieser Flügelkonfigurationen ist ein einziehbarer Flügel, der sich hervorragend zum Starten von einer Startkapsel eignet."
Die Vector Hawk-Drohne kann mehrere Konfigurationen haben
Der Containerstart ist eine interessante Möglichkeit, kleine UAVs zu starten und hat das Potenzial, eine Menge Anwendungen im maritimen Bereich zu haben. Die Vorteile dieser Methode sind die Möglichkeit, Fahrzeuge von verschiedenen Orten mit schwierigen Umgebungsbedingungen zu starten. „Nehmen Sie den Start eines Fahrzeugs aus einem Container, nach dem Start wird es im Flug eingesetzt, während es dem Betreiber erleichtert wird“, fuhr McConville fort. - Die Anzahl der Orte, von denen aus Sie starten können, nimmt ebenfalls zu; Stellen Sie sich einen Start unter Wasser oder aus der Luft oder vielen anderen Szenarien vor, der Bediener muss nur die Reihenfolge der Startbefehle einstellen und das System wird die Umgebungsbedingungen in diesem Szenario von selbst bewältigen. Die Vector Hawk-Drohne landet auf die gleiche Weise wie das weit verbreitete Desert Hawk-UAV, taucht scharf ab und steht dann sanft vor dem Boden oder in unserem Fall dem Wasser. Um die bei der Landung auf die Drohne einwirkenden Belastungen zu reduzieren, sieht das Design eine Aufteilung in Teile vor; Außerdem haben alle Teile eine Auftriebsreserve und können somit von der Oberfläche aufgenommen und wieder zu einem Gerät zusammengebaut werden.
Da der Markt für Marine-UAVs an Dynamik gewinnt, gibt es klarer definierte Grundsätze für die Anwendung dieser Systeme. Unter den vielen Vorteilen, die der Markt für Drohnen bietet, suchen Segler nach den Systemen, die ihren Bedürfnissen am besten entsprechen und die Fähigkeiten von Schiffen verbessern und ihre Besatzungen vor Gefahren schützen.
AirMule UAV von Tactical Robotics absolvierte im Dezember 2015 erfolgreich seinen ersten ungebundenen Flug auf dem israelischen Flugplatz Megido
Das UAV RQ-4B Clobal Hawk der US Air Force hat die Zwischentestphase im Mai 2015 erfolgreich bestanden
