Безпилотните летателни апарати (БЛА) включват както автономни (способни да работят без човешка намеса) дронове, така и дистанционно управляеми апарати. БЛА е способен на контролиран, устойчив хоризонтален полет и се задвижва от реактивен, бутален или електрически двигател. През двадесет и първи век технологиите достигнаха точка на усъвършенстване, при която на БЛА се отдава значително разширена роля в много области на авиацията.
БЛА се различава от крилатата ракета по това, че е предназначен да бъде повторно използван след мисията си (с изключение на т.н. дронове камикадзе), докато ракетата удря целта си и дотам. Военен БЛА може да носи и изстрелва боеприпаси на борда си, докато крилатата ракета сама е боеприпас.
Замисляли ли сте се обаче откъде идват дроновете и каква е тяхната история?
Ренесансовят многостранен гений Леонардо да Винчи е най-известен с произведения като "Мона Лиза" и "Тайната вечеря", но това, което може би не знаете, е, че през 1480-те – стотици години преди първия човешки полет – ерудитът скицира проект за летателен апарат. Поради липса на подходящите материали, да Винчи никога не е построил или тествал подобното на хеликоптер устройство, което ни оставя да се чудим дали този ранен макет изобщо би могъл да набере височина. Строителните материали от епохата на Ренесанса, като кожа и дърво, са били твърде плътни и тежки за полет. Италианският гений не е имал достъп до алуминий, пластмаса, електрически двигатели, батерии и компактни източници на енергия, които биха могли да захранват устройството.

Няколкостотин години по-късно обаче се случва нещо интересно. Започвайки през 2019 г., инженерен екип от Университета на Мериленд проектира и тества основната технология на да Винчи като част от конкурс за дизайн. След това членът на екипа Остин Прете (Austin Prete) построи Crimson Spin, безпилотен квадрокоптер, използващ винтоподобния дизайн на да Винчи, и го изпробва няколко пъти в кратки полети.
"Бях абсолютно изненадан, че проработи", каза Прете, докторант в катедрата по аерокосмическо инженерство на университета, който е построил дрона в рамките на магистърската си степен.
Най-ранното документирано използване на безпилотен летателен апарат за бойни действия е през юли 1849 г. Австрийският кораб SMS Vulcano, служейки като носител на балони (предшественик на самолетоносача), участва в първото използване на въздушна сила във военноморската авиация. Австрийските сили, обсаждащи Венеция, се опитват да изстрелят около 200 запалителни балона, всеки от които носи бомба с маса 24 до 30 паунда (бомбите имат и часови детонатори), които е трябвало да бъдат пуснати от балона над обсадения град. Балоните са изстрелвани главно от сушата; някои обаче са изстрелвани и от австрийския кораб SMS Vulcano. Поне една бомба е паднала в града; поради промяната на вятъра след изстрелването обаче, повечето от балоните не уцелват целта си, а някои се връщат обратно над австрийските линии и изстрелващия кораб SMS Vulcano.
По време на Първата световна война воюващите страни широко експериментират с безпилотни летателни апарати. През ноември 1914 г. германското военно министерство възлага на Комисията по транспортни технологии (Verkehrstechnische Prüfungskommission) да разработи система за дистанционно управление, която може да се инсталира както на кораби, така и на самолети. Проектът е ръководен от Макс Вин (Max Wien), професор в университета в Йена, а основният доставчик на технологии е компанията Siemens & Halske. За по-малко от година тестове Вин успява да разработи технология, подходяща за практическо военноморско приложение, но според него тя все още е "недостатъчно надеждна при електронни контрамерки" и "недостатъчно точна за въздушни бомбардировки".
Siemens & Halske продължава своите авиационни експерименти и между 1915 и 1918 г. произвежда над 100 планера, управлявани по кабел, които могат да се изстрелват както от земята, така и от дирижабли и могат да носят торпеден или бомбен товар до 1000 килограма. По-късно разработките на Siemens & Halske са използвани от Mannesmann-MULAG в радиоуправляемия бомбардировач Fledermaus (Bat). Този многократно използваем БЛА е имал обхват до 200 км и е можел да носи товар до 150 кг. Полетът и изпускането на бомби са били контролирани от земята, а самолетът е можел да бъде върнат до точката на изстрелване, след което е трябвало да кацне с помощта на парашут.
Първите безпилотни самолети са построени по време на Първата световна война. От предложението на физика инж. Арчибалд М. Лоу (Archibald Montgomery Low) дистанционно управляван безпилотен самолет да бъде използван за атака срещу германските цепелини, се развива забележителна поредица от британски дронове през 1917 и 1918 г. (Лоу е и изобретател, известен като "бащата на системите за радиоуправление" и през 1976 г. е въведен в Международната космическа зала на славата. Изследователят Джон Тейлър заявява, че Лоу е "бащата на дистанционно управлявания апарат".) В проекта на Лоу участват конструктори от Sopwith Aviation, de Havilland и Royal Aircraft Factory. Всички негови БЛА са проектирани да използват системата за радиоуправление на Лоу, разработена в тайните експериментални работи на Royal Flying Corps във Фелтъм.
Докато работи по дистанционно управляеми лодки, Арчибалд Лоу оцелява след два опита за покушение от страна на германците, които виждат опасността в изобретението му. Британските военни обаче в крайна сметка прекратяват програмата. По-късно Лоу разработва дистанционно управляеми лодки за противодействие на подводници, въпреки че те никога не са използвани във война.
Сега да се пренесем в САЩ. През 1917 г., по предложение на учените-изобретатели Питър Хюит и Елмър Спери (Peter Hewitt, Elmer Sperry), Военноморските сили започнали разработването на т.н. автоматичен самолет Hewitt-Sperry, или "Летяща бомба", считан за най-ранната версия на съвременната крилата ракета. Той бил направен чрез прикрепване на автоматична контролна апаратура към хидроплана Curtiss N-9 и в крайна сметка, след неуспешни тестове, към преработена конструкция на самолета Curtiss.
Hewitt-Sperry
Hewitt-Sperry извършва първия си полет, демонстрирайки концепцията за безпилотен летателен апарат. Този модел е предназначен за употреба като "въздушно торпедо" – ранна версия на днешните крилати ракети. Управлението се осъществява с помощта на жироскопи, разработени от Елмър Спери от компанията Sperry Gyroscope. Изстрелян от катапулт – а по-късно и от автомобил – и управляван чрез технология за жиростабилизация, създадена от Спери, самолетът никога не е участвал в битка. Но доказва, че американските военни вече са имали предвид безпилотните летателни апарати!
Горе-долу по това време американската армия помолила изобретателя и инженер Чарлз Кетъринг (Charles Kettering) да проектира "летяща машина", която може да удря цели от 40 мили разстояние. Неговият продукт – въздушното торпедо Kettering Bug – е революционен, въпреки че така и не участвал в бойни действия. Торпедото било способно да носи 180 паунда експлозиви на разстояние над 75 мили със скорост от 50 мили в час, което го е превърнало в забележителна конструкция за времето си. Въпреки че революционната технология на Bug била успешна, тя не дошла навреме за участие във войната – бойните действия приключили, преди дронът да може да бъде напълно разработен и внедрен.
Пълноразмерна реплика на Kettering Bug в Музея на ВВС на САЩ
Историята показва, че Съюзниците не се нуждаели от дронове, за да спечелят Първата световна война. Но ранните проблясъци на технологията на безпилотните летателни апарати били твърде примамливи, за да бъдат игнорирани, а междувоенният период донесъл много иновации, които се запазили и до днес.
Единият е дизайнът на квадрокоптера, често срещана характеристика на съвременните дронове. Квадрокоптерът е мултироторен хеликоптер, който се издига вертикално във въздуха и се задвижва от четири витла. Първият практичен дизайн на квадрокоптер се появява през 1924 г., когато френският инженер Етиен Йомишен (Étienne Oehmichen) лети със своя Oehmichen 2.
След Първата световна война, три бойни самолета Standard E-1 са превърнати в дронове. Получава се Larynx - ранна крилата ракета под формата на малък моноплан, който може да бъде изстрелян от военен кораб и управляван на автопилот. Кралският флот го тества между 1927 и 1929 г.
Дроновете мишени (target drones) са безпилотни летателни апарати, предназначени за симулиране на вражески въздушни заплахи, с цел обучение на разчети за противовъздушна отбрана (ПВО), тестване на оръжейни системи или привличане на огън. Ранните успехи на безпилотните самолети довеждат до разработването на радиоуправляеми безпилотни самолети мишени във Великобритания и САЩ през 30-те години на миналия век. През 1931 г. британците разработват радиоуправляемата мишена Fairey Queen на базата на хидроплан Fairey IIIF, като построяват малка партида от три броя. През 1935 г. продължават този експеримент, като произвеждат по-големи количества от друга радиоуправляема мишена, DH.82B Queen Bee, произлизаща от тренировъчния биплан de Havilland Tiger Moth.
Уинстън Чърчил и други лица очакват старта на de Havilland Queen Bee, 6 юни 1941 г.
През този период, ВМС на САЩ, продължавайки работа, която датира от 1917 г., също експериментират с радиоуправляеми самолети. През 1936 г. ръководителят на изследователска група на ВМС на САЩ използва термина "дрон", за да обозначи радиоуправляеми въздушни цели.
И някъде тук на сцената излиза британецът Реджиналд Дени (Reginald Denny). Той служи в Британския кралски летящ корпус по време на Първата световна война, а след войната, през 1919 г., се завръща в Съединените щати, за да възобнови кариерата си в Холивуд. Дени е успешен актьор и водещ и между актьорските си роли, той последва интереса си към радиоуправляемите самолети, като през 30-те години на миналия век отваря магазин.
Магазинът се превърнал в известната по-късно Radioplane Company. Дени вярвал, че нискобюджетните радиоуправляеми самолети ще бъдат много полезни за обучение на зенитни артилеристи и през 1935 г. демонстрирал прототип на дрон-мишена, RP-1, на американската армия. След това, през 1938 г., Дени купил проект от Уолтър Райтър и започнал да го предлага на любители като Dennymite. Демонстрирал го на армията като RP-2, а след модификации – и като RP-3 и RP-4 през 1939 г. През 1940 г. упоритостта на Дени печели на Radioplane армейски договор за масово производство на Radioplane OQ-2 и неговия наследник OQ-3. По време на Втората световна война компанията построява изумителните 15 000 дрона-мишени за армията, отбелязвайки началото на масовото използване на военни дронове.
Radioplane OQ-3
Истинският изобретател на радиоуправляем самолет, който може да лети далеч извън полезрението на оператора, е Едуард М. Сьоренсен (Edward M. Sorensen), както се вижда от неговите американски патенти. Неговото изобретение е първото, което позволява да се вижда от наземен терминал какво прави дронът – да се следят неговите изкачване, височина и наклон на полета, посока, обороти и други параметри. Без тези данни ранните радиоуправляеми самолети са можели да работят само в рамките на визуалния обсег на наземния пилот. През 1941 г. патент, подаден от Едуард М. Соренсен, вече позволява на самолета да извърши първите полети отвъд визуалната линия на видимост.
Ако Великобритания е движещата сила зад иновациите в областта на безпилотните летателни апарати (БЛА) по време на Първата световна война, то през Втората световна това са САЩ.
През 1942 г. американските военни разработват ранен щурмови дрон, TDN-1, продукт на Naval Aircraft Factory, който не е влязъл в експлоатация, но е признат за първия дрон, излетял от самолетоносач. Можел да носи 1000-фунтова бомба. Малко след това е създаден и Interstate TDR-1, щурмови дрон, който е разположен в Тихоокеанския театър на военните действия около месец преди да бъде "пенсиониран" през 1944 г.
Interstate TDR-1
САЩ постигнали успех с един от най-ранните бойни дронове - планиращата бомба GB-1. Известна още като "бомба тип грейпфрут", крилата ѝ позволявали да се движи по-далеч от торпедо, което позволявало на бомбардировачите да я изстрелват отдалеч, без да пресичат вражеските линии. Повече от 1000 GB-1 летят по време на войната през 1944 и 1945 г.
Но по ирония на съдбата, едно американско изобретение вдъхновило германците да построят най-опустошителния безпилотен летателен апарат по онова време. Помните ли Kettering Bug? Е, германците със сигурност са го познавали добре, защото адаптирайт модела в това, което по-късно се превръща в "летящата бомба" V-1.
Германската V-1 е първата крилата ракета в света. Тя е изработена за първи път в Изследователския център на Вермахта в Пенемюнде и е тествана през 1942 г. Била истинско чудовище за времето си, способно да изминава повече от 150 мили със скорост, приближаваща се до 400 мили в час – недалеч от съвременните пътнически самолети. V-1 е била предназначена да бъде насочена към Лондон и е масово изстрелвана, постигайки повече от сто изстрелвания на ден. V-1 е била запускана от релсова система, за да постигне скоростта, необходима за работата на импулсния си реактивен двигател, и е постигнала радиус от 250 километра, като в един момент е летяла със скорост от 640 км/ч.
Крилатата бомба V-1
Летящата бомба била забележително ефективна за времето си - дотолкова, че вдъхновила британците да произведат едни от най-ранните технологии за борба с безпилотни летателни апарати.
Към края на войната германците въвеждат и първата в света управляема балистична ракета с голям обсег - ракетата V-2. V-2 се движела със скорост, близка до тази на звука, което я прави дори по-опасна от V-1. Повече от 3000 бр. V-2 са изстреляни между 1943 и 1945 г.
По същото време, Япония предприема атаки на далечни разстояния срещу континенталната част на САЩ, използвайки своите безпилотни балони Fu-Go. Те използват високопланинско струйно течение и новаторска баластна система, за да достигнат северозападната част на САЩ. Въпреки че целта им е да предизвикат горски пожари и масова паника, въздействието им не е значително.
Чрез десетилетия на проби и грешки и съвременния еквивалент на милиарди долари, Първата и Втората световна война довели до повечето от фундаменталните концепции за дроновете - такива, каквито ги познаваме днес. През следващите десетилетия изследванията и разработките в областта на безпилотните летателни апарати не отшумяват – те се увеличават експоненциално. По целия свят военните започват да сключват договори с частни производители, да провеждат обширни тестове и да наливат милиарди долари в технологии за дронове, въвеждайки нови иновации като дронове за наблюдение по време на войната във Виетнам или прецизни удари с дронове по време на войните срещу тероризма.
Автор: Антон Оруш, Sandacite.BG – www.sandacite.bg
Източници:
- How Were Drones Used During WWI and WWII? - https://www.flyingmag.com/how-were-drones-used-during-wwi-and-wwii/
- History of unmanned aerial vehicles - https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_unmanned_aerial_vehicles
- Military Aircraft, Origins to 1918: An Illustrated History of Their Impact. Bloomsbury Academic, 2005.
- Kettering Bug - https://www.daviddarling.info/encyclopedia/K/Kettering_Bug.html
- The 'Aerial Target' and 'Aerial Torpedo' in Britain - https://web.archive.org/web/20010305230627/http://www.ctie.monash.edu.au/hargrave/rpav_britain.html
- The V1 Flying Bomb - https://migflug.com/jetflights/the-v1-flying-bomb/
- This Working Quadcopter Drone Was Built Using Leonardo da Vinci’s 500-Year-Old Sketches - https://gizmodo.com/leonardo-da-vincis-wacky-helicopter-design-actually-wor-1848451774?__cf_chl_f_tk=fPwXyU.NPTyobSyScqbCGVWQyf92bobq49tvviEO.MM-1783322957-1.0.1.1-jiM5R4eHAsGDiAf1KSN.QOm8y5Oj79ofXqc4.3CmggA
Още по темата
Технологии
7 достъпни и действащи сега системи за защита от дронове
Технологии
Революция в залесяването: Японски дронове с изкуствен интелект засаждат дръвчета 10 пъти по-бързо от хората
Физика
Лазерно оръжие може да сваля дронове и ракети, показва първи тест на ВМС на САЩ
















Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Колко бързо става квантовото вплитане? Учени го изследват в атосекунден мащаб
Прост Човек
Последната теорема на Стивън Хокинг преобръща времето и причинността
Прост Човек
Разрязването на фотон на две създава безкраен рояк от частици
zlatkov
Учени сканират 74 милиона радиосигнала от междузвезден обект за признаци на извънземни технологии