Luftfart overvåking, rekognosering og informasjonsinnhenting, samt patruljemisjoner har tradisjonelt blitt utført enten av spesialiserte langdistanse flermotorige fly spesielt designet for forlengede flyvninger over sjøen, eller av kommersielle plattformer tilpasset slike oppgaver. Disse flyene ble vanligvis brukt til å overvåke store områder av havoverflaten, inkludert overvåking av skipsfart og annen aktivitet langs kritiske kommunikasjonsveier og i eksklusive økonomiske soner (EEZ).
Kostnaden for å anskaffe og betjene bemannede plattformer påfører imidlertid en uutholdelig byrde for mange land og de respektive luft- og marinestyrker, og derfor kan forskjellige maritime sikkerhetsstrukturer få problemer med å utføre systematisk overvåking av suverene farvann på grunn av mangel på midler. Luftpatruljer og et lite antall sorter.
Behovet for et rimelig alternativ til bemannede marine rekognoseringsfly bidrar uunngåelig til at mange land øker interessen for landbaserte og sjøbaserte ubemannede luftfartøyer (UAS), spesielt de med store EEZer og felles beskyttede grenser. Samtidig ønsker andre land å ha innebygde sensorsystemer som er i stand til å øke situasjonsbevisstheten til utplasserte sivile og militære fartøyer ved å gi nødvendig informasjon.
Moderne UAS, spesielt mellomhøyde og høyhøyde droner med lang flyvetid (MALE og HALE kategorier), har vist seg godt som rekognoserings- og streikeplattformer til støtte for bakkeoperasjoner, med egenskaper som lang rekkevidde, lang oppdragsvarighet og evne til å bære sensormål. Selv om disse plattformene av plattform er nødvendig for å starte og lande på bakken, tiltrekker deres iboende evner likevel det maritime samfunnet på jakt etter et middel til å observere store områder.
I den andre enden av spekteret er mindre UAV-fly av typen VTOL-fly, som også har fått utbredt aksept de siste årene. Slikt vanlig overvåkings- og rekognoseringsutstyr kan raskt lanseres og returneres, og samler informasjon på forespørsel for å sikre driften av skip.
Menneskelige klasseplattformer
Som i tilfellet med bemannede patruljefly for kystnær luftfart, er evnen til å dekke lange avstander og patruljere i lange perioder en viktig egenskap for MANU -klassen flerbruks -UAS som kan tilpasses slike oppgaver. Utviklerne har også identifisert andre ønskelige egenskaper, inkludert en stor nyttelast, slik at du kan bære både langdistansekommunikasjonssystemer og utstyr om bord av forskjellige typer.
Det israelske selskapet Elbit Systems markedsfører en spesialkonfigurert versjon av Hermes 900 MALE UAV, som drives av minst åtte operatører. Flyet, hovedsakelig brukt i bakkeovervåking, er i stand til å motta målbelastninger av både sitt eget design og tredjeparter.
Ifølge selskapet kan Hermes 900, med en maksimal startvekt på omtrent 1180 kg og et vingespenn på 15 meter, ta opptil 350 kg målutstyr, inkludert 250 kg i det 2,5 meter lange indre rommet. I en marin konfigurasjon kan flyet utstyres med en spesialisert marin overvåkingsradar, et automatisk identifikasjonssystem og et stabilisert optoelektronisk / infrarødt sensorsystem og elektronisk krigføring og rekognoseringsutstyr.
Elbit Systems bemerket at den universelle bakkekontrollstasjonen kan tilby en modus for samtidig kontroll av to UAVer ved hjelp av to redundante dataoverføringskanaler. Selskapet hevder at dette har en positiv effekt på utnyttelsen av systemet, sparer menneskelige ressurser og driftskostnader. Dronen drar også nytte av integrasjonen av et langdistanse over-the-horizon kommunikasjonssystem basert på en satellittkanal og integrasjonen av Elbit Systemets proprietære maritime automatiserte kontrollsystem.
Haji Topolanski fra Elbit Systems sa:
“Selv om Hermes 900 tar av og lander bare på bakken, kan kontrollen av UAV -en selv og driften av dens sensorer integreres i skipets kommando- og kontrollsystem. Dette gjør at skip kan motta rekognoseringsinformasjon fra UAV i sanntid og bruke den etter eget skjønn."
Siden april 2019, på forespørsel fra European Maritime Safety Agency, har Hermes 900 droner blitt brukt til å patruljere maritime områder. Island var det første landet som brukte denne tjenesten. I følge Elbit Systems har de islandske maritime myndighetene identifisert Hermes 900 som den østlige flyplassen på Egilsstadir, hvorfra den kan dekke mer enn halvparten av landets EEZ. Denne enheten har også blitt modifisert for å tåle den høye vinden og isforholdene i Nord -Atlanteren.
"Det er åpenbart at en UAV-type UAV, som opererer fra en kystbase og kontrolleres fra en bakkestasjon, bør ha en annen ytelse og målbelastning enn et landobservasjonssystem. Spesielt dikterer behovet for stor rekognosering integreringen av kraftig multimodusradar med bildediagnostikk for å oppdage og klassifisere objekter på lange avstander og høyoppløselige langdistanse OE / IR-systemer for positiv identifisering og avbildning."
- forklarte Topolanski.
I tillegg integreres dataoverføringskanaler for siktlinje og en satellittkanal for over-horisont-kommunikasjon i de marine LHC-ene. Det at en marin drone noen ganger trenger å gå ned for positiv identifisering av objekter ved hjelp av overvåkingsstasjonen og fly under radiofrekvenshorisonten, øker betydningen av bredbåndskanalen over horisonten.”
I mellomtiden har Israel Aerospace Industries (IAI) levert marineversjoner av sin Heron 1 MALE UAV til den indiske og israelske flåten.
Heron 1 -dronen utviklet av Malat -divisjonen har en startvekt på 1100 kg og en nyttelast på opptil 250 kg. Standard nyttelast er IAI Tamams bue-monterte multi-mission Optronic Stabilized Payload, som inkluderer et kamera med høy oppløsning, et infrarødt kamera og en laserpeker / avstandsmåler.
Ifølge selskapet er flyet drevet av en 1, 211 cc Rotax 914 firetaktsmotor som roterer en to-blad, variabel stigningspusler som utvikler opptil 100 hk. maksimal kontinuerlig effekt i høyder opp til 4500 meter. Dette gjør at du kan slentre med en hastighet på 60-80 knop og nå en maksimal hastighet på opptil 140 knop med en flyvetid på opptil 45 timer, avhengig av lasten. En siktlinje-dataoverføringskanal i en mobil eller stasjonær versjon gir kontroll innenfor en radius på omtrent 250 km, men når du installerer et satellittkommunikasjonssett, økes rekkevidden til 1000 km.
IAI -ingeniører bemerker at Heron 1 har to indre lasterom med et totalt volum på opptil 800 liter - baugen og midtrom med et volum på henholdsvis 155 og 645 liter.
Avstanden fra det laveste punktet på flykroppen til bakken er 60 cm, noe som gjør at enheten kan utstyres med eksterne mållaster, mens kraftproduksjon om bord på opptil 10 kW gir plattformen muligheten for oppgraderinger, og tillater også installasjon av kraftige systemer, for eksempel IAI Elta EL maritim overvåkingsradar. / M-2022U eller modulær overvåkingsradar for rekognosering av markbevegelige mål EL / M-2055.
I følge Jane's C4ISR & Mission Systems - Air -håndbok kan EL / M -2022 Marine Surveillance Radar spore en rekke mål på områder opp til 200 nautiske mil. Når den brukes i radar -modus for invers blenderåpning, er radaren i stand til å fange mistenkelige objekter og bestemme deres type.
I tillegg til standard overvåkingsstasjon og marin radar, kan marine Heron 1 også bære elektroniske etterretningssystemer, for eksempel IAI Elta ELK-7071 eller ELK-7065 systemer. Den typiske syklusen for å oppdage og identifisere mistenkelige overflateobjekter begynner med måldeteksjon, hvoretter de elektroniske rekognoseringssystemene slås på for å bestemme retningen og tilhørigheten til objektet gjennom det automatiske identifikasjonssystemet, så under den påfølgende tilnærmingen blir artsrekognoseringsstasjonen brukes til visuell verifisering.
HALE -plattformer
"Toppen av teknisk tanke innen marine UAV er den amerikanske marinens MQ-4C Triton rekognoseringsdrone i HALE-kategorien (langhøydeflyging i høyden), som etter planen skal være klar til tjeneste i april 2021, og full -skala produksjon vil begynne to måneder senere."
MQ-4C Triton-dronen utviklet av Northrop Grumman har en lengde på 14,5 meter og et vingespenn på 39,9 meter, en deklarert rekkevidde på 2000 nautiske mil og en flyvetid på opptil 24 timer. Dronen ble utviklet på grunnlag av Block 30 RCMN marineversjon av US Air Force RQ-4 Global Hawk drone som en del av Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator-programmet for å gi flåten kontinuerlig overvåking av havområder.
Selv om den grunnleggende designen til MQ-4C er veldig lik RQ-4B, har den fortsatt betydelige modifikasjoner som tar sikte på å optimalisere ytelsen for langsiktige overflatemisjoner. Flyet vil for eksempel ha aktiv kontroll over tyngdepunktet til drivstoffsystemet, en forbedret antenneradome med økt styrke og forbedret aerodynamikk, et luftinntakssystem mot ising, samt en forsterket vingestruktur med beskyttelse mot luftkast., hagl og fuglinngang, lynbeskyttelse og forsterket flykropp for å øke den indre målbelastningen. … Sammen gjør disse forbedringene at MQ-4C UAV kan stige ned og stige om nødvendig, noe som er nødvendig for å sjekke skip og andre objekter til sjøs.
Under flykroppen er hovedsøkeradaren AN / ZPY-3 i X-båndet med et aktivt faset antennearray installert, der elektronisk skanning kombineres med mekanisk rotasjon på 360 ° i asimut. Northrop Grumman sier at MQ-4Cs flytid og ZPY-3 sensordekningsradius gjør at MQ-4C kan kartlegge mer enn 2,7 millioner kvadratmeter på en enkelt flytur. miles. Radaren kompletteres av Raytheon AN / DAS-3 MTS-B sensorstasjon, som gir dag / natt-bilde og høyoppløselig video med automatisk målesporing, samt AN / ZLQ-1 elektronisk rekognoseringssystem fra Sierra Nevada Corporation.
Mens dronen fortsatt er under utvikling, har den australske regjeringen lovet å kjøpe to MQ-4C-plattformer for landets flyvåpen på Air 7000 Phase IB-prosjektet. Det første flyet forventes å gå inn i luftvåpenet i midten av 2023. I slutten av 2025 er det planlagt å kjøpe seks plattformer til en verdi av 5 milliarder dollar på Edinburgh Air Force Base i Sør -Australia.
Den amerikanske regjeringen godkjente også salg av fire MQ-4C-droner til Tyskland i april 2018 for 2,5 milliarder dollar. Fly under den lokale betegnelsen Pegasus (Persistent German Airborne Surveillance System) må modifiseres i samsvar med nasjonale krav.
Skipsbåren TANK
Skipsbårne eller dekkbaserte droner har tiltrukket seg oppmerksomhet fra militæret de siste årene. Spesielt bemerkelsesverdig er de velkjente kompleksene, for eksempel flytypen ScanEagle utviklet av Boeing-lnsitu og helikoptertypen Fire Scout fra Northrop Grumman, utplassert av den amerikanske marinen. På samme tid leverte Boeing-lnsitu-gruppen også Integrator winged vehicle til Marine Corps under betegnelsen RQ-21A Blackjack.
Med det eksisterende underskuddet på plass på dekkene til de fleste moderne skip, øker interessen for LHC med vertikal start og landing tilsynelatende bare i andre flåter. For eksempel ønsker det sveitsiske selskapet UMS Skeldar å gjenskape sin nylige suksess med sitt nyeste V-200B rotorskip, som ble kjøpt av den kanadiske og tyske flåten.
Selskapets nyeste plattform, V-200 Block 20, med en startvekt på 235 kg, har en 4 meter flykropp, som mest sannsynlig er laget av karbonfiber, titan og aluminium; den er utstyrt med en propell med to blader med en diameter på 4, 6 meter, et ventralt rom og et ikke-uttrekkbart to-ski landingsutstyr. UMS Skeldar -dronen har en toppfart på 150 km / t og et servicetak på 3000 meter.
Forbedringer av motoren og drivstoffstyringssystemet har redusert vekten med 10 kg sammenlignet med den forrige modellen V-200B, samtidig som flytiden ble 5,5 timer med en målbelastning på 45 kg eller mer ved å redusere tiden som er brukt i luften. Andre forbedringer inkluderer en ny datalink, en oppdatering av bilens elektriske konfigurasjon og et system med åtte kameraer for visuell deteksjon og rekkevidde som kan spore mål opptil 20 miles i hver retning. Den kan også utstyres med fasede matriseantenner som gjør at operatøren kan overføre bilder i sanntid.
V-200, sa en talsmann for UMS Skeldar, "inkluderer en Hirth Engines tungt drivstoffmotor som kan kjøre på Jet A-1, JP-5 og JP-8 drivstoff, en av hovedfordelene for maritim industri."
"Totaktsmotorkonfigurasjonen gir også en lang MTO sammen med den ekstra forsikringen om landing og start i et miljø der konvensjonelle drivstoff er forbudt, som alle er svært viktige for maritime operasjoner."
Ifølge ham krever V-200-plattformen mindre materiell og teknisk vedlikehold og har funksjonell fleksibilitet som kan sammenlignes med andre fly- og helikoptertypealternativer i samme vektkategori. "V-200 UAV er kompatibel med STANAG-4586-standarden, som prekvalifiserer UAC for militær bruk og integrering med andre systemer," la han til. "Vi tenkte også godt på enkel integrering med forskjellige kampstyringssystemer, inkludert Saab 9LV marinekampsystem, som gir kommando- og kontrollfunksjoner for offshore -plattformer i alle størrelser, fra kampbåter og patruljefartøyer til fregatter og hangarskip."
I mellomtiden har det østerrikske selskapet Schiebel utviklet en helikoptertype Camcopter S-100 UHC, som er utstyrt med en propell med to blad med en diameter på 3,4 meter og har en strømlinjeformet karbonfiberkropp med dimensjonene 3, 11x1, 24x1, 12 m (henholdsvis lengde, bredde, høyde).
Enheten med en maksimal startvekt på 200 kg kan bære opptil 50 kg last sammen med 50 kg drivstoff. Rotasjonsmotoren lar deg fly med hastigheter opp til 102 km / t med et praktisk tak på 5500 km. Med en nyttelast på 34 kg er flytiden 6 timer, men med installasjon av en ekstern drivstofftank øker den til 10 timer.
I følge Schiebel inkluderer en typisk nyttelast for marin overvåking Harris Wescams optoelektroniske L3-stasjon, Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch-kamera for skanning av store områder og oppdagelse av små objekter, og en automatisk gjenkjenningsmottaker.
"S-100-plattformen er ideell for offshore-miljøer på grunn av sin minimale logistikk og størrelse," sa en talsmann for selskapet. "Den kompakte størrelsen og den lette vekten betyr at den lett kan manøvreres, lagres og betjenes i skipshangarer … en typisk fregatthangar kan romme opptil fem S-100-droner sammen med et konvensjonelt stort bemannet helikopter." Plattformen har også blitt integrert med 35 forskjellige skipstyper, som har fløyet over 50 000 flytimer.
Camcopter S-100 helikopter ble kjøpt under Australian Navy Minor Project 1942-programmet, som er rettet mot å dekke behovene til landets flåte for et mellomliggende skipbåren UHC. Videre, i henhold til et eget program, vil en passende UAV bli valgt for integrering med 12 kystpatruljeskip, hvorav de to første bygges ved verftene til ASC. Deretter vil en annen type UAV bli valgt for å utstyre ni Hunter -prosjektfregatter, som skal bygges for den australske marinen.
Schiebel kunngjorde i november 2015 at den hadde fullført testing av en tung drivstoffmotor for Camcopter S-100 helikopter. Modifikasjon av S-100 fremdriftssystem basert på en kommersiell rotasjonsstempelmotor har ført til en vektreduksjon på grunn av modernisering av eksosanlegget, en ny motorstyringsenhet og nye batterier. Motoren lar S-100 bruke JP-5 drivstoff, som har et høyere flammepunkt enn flybensin.
Selskapet moderniserer S-100-plattformen først og fremst med tanke på samspillet (interaksjonen) mellom bemannede og ubebodde plattformer og levering på den siste delen. I april 2018 ble det kunngjort at det samarbeider med Airbus Helicopters i en felles demonstrasjon som involverte H145-helikopteret og S-100 UAV. I følge Schiebel ble en bakkekontrollstasjon for dronen installert ombord på H-145, slik at nivå 5-interoperabilitet kan oppnås ved å overføre full kontroll over dronen til operatøren ombord på helikopteret, inkludert lansering og retur.
Nye mållaster
Nye målbelastninger for UAV -er utvider oppgavene for marine UAV -er og går utover rekognoserings- og observasjonsoperasjoner. For eksempel utvikler L3 Harris SDS (Sonobuoy Dispenser System), som er designet for raskt å gjenbruke ulike typer fly for anti-ubåtoppdrag.
SDS utnytter opplevelsen av å lage pneumatiske systemer SRL (Sonobuoy Rotary Launch) og SSL (Sonobuoy Single Launch) for Lockheed Martins P-8A Poseidon flerbruks anti-ubåt og anti-skip patruljefly.
SDS er basert på Modular Launch Tube (MLT), som selskapet beskriver som "en individuell lanseringsstasjon for å lansere en bøye i størrelse A fra en standard LAU-126 / A lanseringsbeholder." Selskapet har også utviklet et moderniserings-tandem-lanseringssett som lar LAU-126 / A-beholderen i størrelse A godta bøyer i to størrelser F eller G.
MLT er et eksternt ladesystem med en roterende bajonettlås for å feste en bøye med en egenvekt på omtrent 4,5 kg. Den er utstyrt med en bøyens tilstedeværelsessensor for å sikre sikker fangst og oppskytning; bøyene kastes ut under et lastetrykk i systemet fra 70 til 105 kg / cm2.
I følge L3 Harris kan SDS-systemet bestå av et hvilket som helst antall MLT-skinner, en jordbasert pneumatisk utløser og en elektronisk kontrollenhet med et universelt type 1/2-grensesnitt på toppen av et MIL-STD-1760-grensesnitt. Alle disse komponentene kan integreres i en dedikert ekstern beholder.
Selskapet ser en økende interesse i verden for UAVer for langdistanse og langsiktige maritime patruljer som en rimelig erstatning for dyre patruljefly, for eksempel P-8A-fly. Imidlertid legger de merke til de potensielle begrensningene i SDS-konseptet, gitt at anti-ubåtfly, som R-3 og R-8A, kan bære henholdsvis 87 og 126 bøyer.
"Det er umulig å laste et SDS-system i flukt, i motsetning til et bemannet fly, så ideelt sett ser vi mange SDS-utstyrte droner som jobber sammen i grupper eller flokker for å skape en akseptabel løsning fra et tilstrekkelig antall ekkoloddbøyer."
Uttra Electronics utvikler også sitt eget konsept for slippemaskinen SMP (Sonobuoy Mission Pod), som den tilbyr for ubemannede og bemannede fly.
I følge selskapet kan SMP-en monteres på et eksternt MIL-STD-2088 suspensjonspunkt, noe som vil tillate eksisterende plattformer å bli ombygd for anti-ubåtoppdrag. SMP -systemet har plass til 25 til 63 bøyer i størrelse G og F for små og store plattformer.
Systemet er designet for å operere i høyder opptil 10 km ved flyhastigheter på opptil 150 knop. Den kan slippe bøyer med 2,5 sekunders mellomrom og er kompatibel med flere Ultra Electronic-bøyemodeller, inkludert ALFEA (Active Low Frequency Electro-Akustic) og HIDAR (High-Instantaneous-Dynamic-Range) og mini-HIDAR.
Selv om landbaserte LHC-er er ganske vanlige i disse dager, skjer bruken av slike systemer i maritim sfære i mindre skala i dag. Imidlertid ser det ut til at situasjonen gradvis endrer seg, ettersom flåter, kystvakter og andre maritime sikkerhetsstrukturer i økende grad forstår hvor effektive MALE og HALE -droner kan utfylle bemannede plattformer i maritim patrulje og andre operasjoner, eller om mulig brukes som separate midler..
Det er økende interesse for etablerte luftbårne patruljemuligheter for marine fartøyer, men flere utfordringer gjenstår å ta opp. For eksempel, på mindre skip er det ikke nok plass på dekk, bruk av slike fly sammen med bemannede helikoptre er vanligvis begrenset til "enten - eller" - situasjonen, når oppskytings- og gjenopprettingsprosessen må være nøye tidsbestemt og avtalt i for at dronene skal forbli i luften ikke lenger enn nødvendig mens de venter på at dekket skal rydde. Det er også vanskelig å gjenopprette skadede plattformer når dekket er opptatt og ikke kan tømmes på grunn av en nødssituasjon.
