Reklama
poniedziałek, 16 września 2019 19:56

Kwadrokoptery

Napisane przez  Leszek Cwojdziński

Wielowirnikowe platformy latające – perspektywy rozwoju i wykorzystania Bezzałogowych Systemów Powietrznych

Na rozwój Bezzałogowych Systemów Walki i ich dynamikę, tak jak w przypadku innych rodzajów uzbrojenia wojskowego, wpływ ma szereg elementów natury politycznej, ekonomicznej, gospodarczej, społecznej i naukowej.

 

Układ i siła poszczególnych czynników będą powodowały różne natężenie, proporcje i kierunki zmian w układzie wyposażenia sił zbrojnych w systemy załogowe i bezzałogowe. Presja finansowa ostatnich lat zmusiła wiele państw do rewizji kształtu i wielkości wydatków obronnych, a co się z tym wiąże także do zmian organizacyjnych i strukturalnych sił zbrojnych oraz ich wyposażenia. Przy zachowaniu aktualnego potencjału bojowego dąży się do zaspokojenia wyznaczonego poziomu ambicji poprzez zapewnienie efektywniejszych, ale też mniej kosztownych środków walki. W trend ten wpisują się znakomicie Bezzałogowe Systemy Walki, które dzięki swoim wciąż zwiększającym się możliwościom coraz częściej zastępują tradycyjne załogowe systemy. 

W ostatnim dziesięcioleciu znacząco zwiększył się udział bezzałogowych platform latających w działaniach operacyjnych, ale nie tylko...

Najbardziej rozpowszechnioną bezzałogową platformą latającą jest powyżej zaprezentowany kwadrokopter. Ta najprostsza wielowirnikowa konstrukcja jest zdolna nie tylko do latania po zaprogramowanej trasie lub wykonywania poleceń operatora w celu zmiany parametrów lotu. Dotychczas uważaliśmy, iż to już wszystko, co potrafi kwadrokopter, inżynierowie jednak zaprezentowali nowe możliwości zdalnie sterowanych minihelikopterów. Mark Cutler i Jonathan P. Howe opracowali kwadrokoptery posiadające nieosiągalne dotychczas możliwości manewrowe.

Akrobacyjne figury i dynamiczne zwroty możliwe są dzięki zastosowaniu śmigieł o zmiennym skoku. Dotychczas drony ze śmigłami o stałym skoku były zdolne do wielu manewrów, ale nie do obracania się śmigłami do dołu...

Do czego może się przydać kwadrokopter? Kilkanaście miesięcy temu dostarczano w ten sposób pizzę. Niedawno amerykański Massachusetts Institute of Technology postanowił wykorzystać je w roli przewodników oprowadzających gości i studentów po kampusie uczelni.

Kampus amerykańskiej uczelni – zdaniem studentów i wielu gości – jest prawdziwym labiryntem, w którym łatwo się zgubić i stracić wiele czasu na poszukiwanie właściwej drogi. Problem ten udało się rozwiązać... Jak przystało na jedną z najlepszych uczelni technicznych na świecie, MIT postanowił zaangażować do tego zadania kwadrokoptery.

System o nazwie SkyCall składa się z instalowanej na smartfonie aplikacji i z kwadrokopterów. Jeśli podczas wędrówek po terenie uczelni stracimy orientację, wystarczy wezwać drona. Kwadrokopter przyleci do nas, a dzięki wprowadzonemu w aplikacji miejscu docelowemu zacznie nas prowadzić, pokazując jednocześnie, gdzie mamy się udać.

Co istotne, podczas lotu dron nie tylko zwraca uwagę na to, by nie wpadać na różne przeszkody, ale też leci w takim tempie, by zawsze być w pobliżu prowadzonej osoby. Prototypowe kwadrokoptery używają w tym celu m.in.: modułu WiFi, GPS i kamery.

Dron potrafi w razie potrzeby cofnąć się lub zatrzymać, gdy prowadzona przez niego osoba przystanie, by zamienić z kimś parę słów lub przeczytać coś na tablicy ogłoszeń. Ponadto, choć za wezwanie i ustalenie miejsca docelowego odpowiada odpowiednia aplikacja, dron obsługuje również komunikaty głosowe. Istotną funkcją urządzenia jest możliwość działania wewnątrz budynków. W tym przypadku przeszkodą mogą okazać się tradycyjne drzwi, ale można to rozwiązać za pomocą czujników, które otwierałyby je przed nadlatującym przewodnikiem.

Doświadczenie zdobyte podczas pracy nad SkyCall zaprocentuje zapewne przy innym projekcie, w którym rój kwadrokopterów ma zostać wykorzystany do zbierania danych środowiskowych, działań poszukiwawczych i militarnych w obiektach budowlanych i w terenie zurbanizowanym. Pozwoli to na drobiazgową analizę obszaru objętego badaniem, z uwzględnieniem m.in. czystości powietrza, wód czy występujących na danej przestrzeni roślin. Przedstawiony przez MIT pomysł wydaje się więc nie tylko ciekawy, ale też na tyle dopracowany, że podobne urządzenia w niedalekiej przyszłości mogłyby z powodzeniem zastąpić ratowników w rejonach dotkniętych trzęsieniem ziemi, przewodników wycieczek lub przewodników osób niedowidzących czy niepełnosprawnych na wózkach. Działania bojowe w terenie zurbanizowanym uważane są za jedne z najtrudniejszych. Wsparcie żołnierzy przez przystosowane do tego bezzałogowe kwadrokoptery wyposażone w hybrydowe systemy pozycjonowania wydaje się być nieodzowne.

Przewiduje się, że udział Bezzałogowych Systemów Powietrznych w najbliższym dziesięcioleciu w potencjale sił zbrojnych wzrośnie cztero-, pięciokrotnie. Pozwala to na stwierdzenie, że w pozostałych rodzajach Bezzałogowych Systemów Walki tendencja będzie podobna. 

W perspektywie najbliższej dekady czy dwóch postęp technologiczny w zakresie materiałów, napędów oraz uzbrojenia będzie stymulował rozszerzenie pakietu możliwych obszarów zastosowań BSP. Spodziewać się można, że będą one jeszcze w szerszym zakresie wzmacniać zdolności obserwacji i rozpoznania powietrznego. Dotyczyć to będzie w szczególności rozpoznania z dużej, a zatem z bezpiecznej odległości. Zakres prowadzonej działalności rozpoznawczej, dzięki zastosowaniu multisensorowych układów, zdecydowanie się poszerzy. Już obecnie przewiduje się umieszczenie na pokładzie bezzałogowego środka powietrznego stacji radiolokacyjnej lub radaru z aperturą syntetyczną (SAR). Uwidoczni się też konstruowanie wielozadaniowych platform rozpoznawczych i komunikacyjnych. Dzięki umiejscowionej na ich pokładzie szerokiej gamie urządzeń technicznych będą one w stanie zasilać wojska w zakresie wszystkich kategorii informacji rozpoznawczej – od optoelektronicznej, poprzez elektroniczną, do sygnałowej służącej wykrywaniu czynników broni masowego rażenia. Posiadanie wielu źródeł zdobywania informacji wpłynie na uniezależnienie procesu ich pozyskiwania, np. od warunków atmosferycznych. 

Coraz powszechniejsze stają się bezzałogowe platformy latające w układzie kwadro- i multikoptera będące na uwięzi. Dzieje się tak ze względu na różny charakter potrzebnych danych na poszczególnych szczeblach dowodzenia. Takie rozwiązanie umożliwia praktycznie nieprzerwane przebywanie platformy w powietrzu, gdyż przewodem uwięziowym dostarczana jest jednocześnie energia elektryczna. Konstrukcje, wykorzystywane do wsparcia bezpośredniego walczących wojsk, będą wymagały zdolności zwiększonego przetrwania w mocno nasyconym środkami walki środowisku. Stąd wiele projektowanych konstrukcji bsp wykonywanych jest w technologii „stealth”. 

Kolejne generacje bezzałogowych statków powietrznych charakteryzować się będą zwiększeniem poziomu niezawodności i bezpieczeństwa lotu ­– przewiduje się, że czas bezawaryjnej pracy systemu wzrośnie z 300 do 1000 godzin lotu. Co więcej, dzięki mniejszej masie startowej drony staną się bardziej mobilne i nie będą wymagać stałych baz, dróg startowych oraz rozbudowanej infrastruktury. Liczebność personelu obsługowego może być zredukowana do kilku osób obsługi naziemnej i operatorów, przy utrzymaniu zdolności do prowadzenia operacji lotniczej przez całą dobę. 

W perspektywie najbliższych 20-25 lat można spodziewać się wykształcenia wyspecjalizowanych bezzałogowych środków powietrznych. Najprawdopodobniej ten rodzaj systemu walki będzie obecny w działaniach walki elektronicznej (WE), zarówno w zakresie osłony elektronicznej, jak i oddziaływania ofensywnego – niszczenia systemów elektronicznych bądź zakłócania ich pracy. Przewiduje się również, że działania bsp w obszarze WE będą łączone w celu uzyskania komplementarności systemu oddziaływania elektronicznego z wyspecjalizowanymi samolotami załogowymi, szczególnie w niebezpiecznej strefie w bliskości zakłócanych obiektów. 

Pogląd ten zgodny jest z planami rozwojowymi systemów bezzałogowych proponowanymi przez planistów amerykańskich, którzy wskazują na potrzebę łączenia działań platform i systemów załogowych z częścią bezzałogową. Nowy jakościowo system określany jako Manned-Unmanned System Teaming (MUM-T) będzie zdolny do realizacji następujących grup zadań:

zwalczanie wrogich sił ofensywnych naziemnych i nawodnych z większych odległości (Stand-off Distance), zapewnienie mobilności wojsk w operacji wejścia na teatr działań (Initial Entry);

zapewnienie zdolności do przemieszczania i wykonania manewru podczas prowadzenia działań ofensywnych;

zapewnienie środków na rozwinięcie i podtrzymanie linii komunikacyjnych oraz logistycznych;

zapewnienie osłony rozmieszczonych elementów wojsk;

zapewnienie ciągłej obserwacji i rozpoznania teatru działań oraz neutralizacja wykrytych i zidentyfikowanych zagrożeń.

 

Wyszczególniona lista zadań pozwala na zidentyfikowanie kolejnego obszaru rozwoju bezzałogowych środków powietrznych, a mianowicie wsparcie transportu wojsk i zaopatrzenia realizowane w różnym wymiarze: strategicznym, operacyjnym i taktycznym. Zadania tego typu będą wykonywane w oparciu o różnorodną pod względem parametrów techniczno-taktycznych platformę bsp. Obecnie w systemy bezzałogowe do zadań transportu powietrznego wyposażane są przede wszystkim pododdziały sił specjalnych, czyli jednostki działające z dużym stopniem autonomii, we wrogim otoczeniu oraz w oderwaniu od własnych źródeł zaopatrzenia. Przewiduje się jednak rozszerzenie kręgu potencjalnych użytkowników w wyniku wykształcenia się różnych klas tego sprzętu. 

Użycie wyspecjalizowanych bezzałogowych platform latających przynosi znaczne korzyści finansowe, obniża koszty szkolenia i utrzymania gotowości systemu do realizacji zadań. Ponadto zmniejsza ryzyko strat niezamierzonych oraz moralnych i politycznych skutków przechwycenia załogi statku powietrznego. Dotychczasowe doświadczenia pokazują, iż wiele misji dotąd wykonywanych przez samoloty może być z powodzeniem realizowanych przez systemy bezzałogowe.

Niemniej jednak samolot załogowy pozostanie jeszcze częścią naszego arsenału obronnego, gdyż przynajmniej w najbliższej przyszłości BSP nie będą wystarczająco wyposażone, by zwyciężać w walkach powietrznych i zdobyć panowanie w powietrzu. Jak ważne jest długoterminowe planowanie w celu osiągnięcia zakładanych rezultatów pokazują amerykańskie koncepcje rozwoju systemów bezzałogowych, zawarte w opublikowanym w lutym 2014 r. „US Air Force RPA Vector: Vision and Enabling Concepts 2013-2038”. Ten uszczegółowiony dokument zastępuje koncepcję rozwoju bezzałogowych systemów walki USAF Plan 2009-2047. Tendencja rozwojowa Bezzałogowych Systemów Powietrznych wskazuje, że proces nasycenia sił zbrojnych tym rodzajem środka walki będzie postępował dość dynamicznie, co szczególnie zauważymy w obrębie środków uderzeniowych. Jednakże – w dającej się przewidzieć przyszłości – drony nie będą wypierały systemów załogowych, a raczej je uzupełniały. 

Reklama
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria

 © Merkuriusz Polska | Redakcja: tel. +48 501 180 575, +48 515 079 888, redakcja@merkuriusz.com.pl 

xnxx