Letecký námořní dohled, průzkum a shromažďování informací, jakož i hlídkové mise jsou tradičně prováděny buď specializovanými vícemotorovými letouny dlouhého doletu speciálně navrženými pro prodloužené lety nad mořem, nebo komerčními platformami upravenými pro tyto úkoly. Tato letadla byla obvykle používána ke sledování velkých oblastí mořské hladiny, včetně monitorování lodní dopravy a další činnosti podél kritických komunikačních tras a ve výlučných ekonomických zónách (EEZ).
Náklady na pořízení a provoz platforem s posádkou však představují pro mnohé země a příslušné letecké a námořní síly neúnosnou zátěž, a proto mohou různé struktury námořní bezpečnosti čelit problémům při provádění systematického monitorování suverénních vod kvůli nedostatku finančních prostředků. a malý počet bojových letů.
Potřeba dostupné alternativy k námořním průzkumným letadlům s posádkou nevyhnutelně přispívá k rostoucímu zájmu mnoha zemí o pozemní i námořní bezpilotní letecké systémy (UAS), zejména těch s velkými VHZ a společnými chráněnými hranicemi. Jiné země zároveň chtějí mít palubní senzorové systémy, které by poskytováním potřebných informací mohly zvýšit povědomí o situaci nasazených civilních a vojenských plavidel.
Moderní bezpilotní letouny, zejména drony se střední a vysokou nadmořskou výškou s dlouhou dobou letu (kategorie MALE a HALE), se osvědčily jako průzkumné a úderné platformy na podporu pozemních operací s takovými vlastnostmi, jako je dlouhý dolet, dlouhé trvání mise a schopnost nést cílové zatížení senzoru. I když se od těchto platforem letadlového typu vyžaduje, aby startovaly a přistávaly na zemi, jejich vlastní schopnosti přesto přitahují námořní komunitu hledající způsob pozorování velkých oblastí.
Na druhém konci spektra jsou menší bezpilotní letouny typu VTOL, které také v posledních letech získaly široké uznání. Takovéto pravidelné sledovací a průzkumné zařízení lze rychle vypustit a vrátit, přičemž na požádání shromažďuje informace, aby zajistilo provoz lodí.
Platformy třídy MALE
Stejně jako v případě hlídkových letadel pobřežního letectví s posádkou je schopnost překonávat dlouhé vzdálenosti a hlídkovat po dlouhou dobu důležitou vlastností víceúčelových bezpilotních systémů třídy MALE, které lze pro tyto úkoly přizpůsobit. Vývojáři také identifikovali další žádoucí vlastnosti, včetně velkého užitečného zatížení, které vám umožní přenášet jak dálkové komunikační systémy, tak palubní zařízení různých typů.
Izraelská společnost Elbit Systems propaguje speciálně nakonfigurovanou verzi svého Hermes 900 MALE UAV, který provozuje nejméně osm operátorů. Letoun, který se používá hlavně v pozemních sledovacích operacích, je schopen přijímat cílová zatížení jak vlastní konstrukce, tak třetích stran.
Podle společnosti Hermes 900 s maximální vzletovou hmotností přibližně 1180 kg a rozpětím křídel 15 metrů unese až 350 kg cílového vybavení, včetně 250 kg v 2,5 metru dlouhém vnitřním prostoru. V námořní konfiguraci může být letoun vybaven specializovaným námořním sledovacím radarem, automatickým identifikačním systémem a stabilizovaným optoelektronickým / infračerveným senzorovým systémem a elektronickým bojovým a průzkumným vybavením.
Společnost Elbit Systems poznamenala, že její univerzální pozemní řídicí stanice může nabídnout režim simultánního řízení dvou UAV pomocí dvou redundantních kanálů pro přenos dat. Společnost tvrdí, že to má pozitivní vliv na využití systému, šetří lidské zdroje a provozní náklady. Dron také těží z integrace dálkového komunikačního systému nad horizontem založeného na satelitním kanálu a integrace patentovaného námořního automatizovaného řídicího systému Elbit System.
Haji Topolanski ze společnosti Elbit Systems řekl:
"Přestože Hermes 900 startuje a přistává pouze na zemi, ovládání samotného UAV a provoz jeho senzorů lze integrovat do systému řízení a řízení lodi." To umožňuje lodím přijímat informace o průzkumu od UAV v reálném čase a používat je podle vlastního uvážení. “
Od dubna 2019 bylo na žádost Evropské agentury pro námořní bezpečnost k hlídkování v námořních oblastech používáno dronů Hermes 900. Island byl první zemí, která tuto službu používala. Podle společnosti Elbit Systems označily islandské námořní úřady Hermes 900 za východní letiště Egilsstadir, ze kterého může pokrýt více než polovinu VHZ země. Tato jednotka byla také upravena tak, aby odolala silnému větru a ledovým podmínkám v severním Atlantiku.
"Je zřejmé, že námořní letoun typu UAV, operující z pobřežní základny a ovládaný z pozemní stanice, by měl mít jiný výkon a cílové zatížení než pozemní pozorovací systém." Zejména potřeba rozsáhlého průzkumu velí integraci výkonného vícerežimového radaru se zobrazováním pro detekci a klasifikaci objektů na velké vzdálenosti a systémů OE / IR s dlouhým dosahem s vysokým rozlišením pro pozitivní identifikaci a zobrazování. “
- vysvětlil Topolanski.
"Kromě toho jsou do mořských LHC integrovány kanály pro přenos dat na přímou viditelnost a satelitní kanál pro komunikaci nad horizontem." Skutečnost, že mořský dron někdy potřebuje sestoupit pro pozitivní identifikaci objektů pomocí své sledovací stanice a letět pod vysokofrekvenčním horizontem, zvyšuje význam širokopásmového kanálu nad horizontem. “
Společnost Israel Aerospace Industries (IAI) mezitím dodala indické a izraelské flotile námořní verze svého bezpilotního letadla Heron 1 MALE.
Dron Heron 1 vyvinutý její malatskou divizí má vzletovou hmotnost 1100 kg a užitečné zatížení až 250 kg. Jeho standardním užitečným zatížením je víceúčelová optická stabilizovaná užitečná zátěž IAI Tamam, která obsahuje kameru s vysokým rozlišením, infračervenou kameru a laserové ukazovátko / dálkoměr.
Podle společnosti je letoun poháněn čtyřtaktním motorem Rotax 914 o objemu 1 211 ccm, který otáčí dvoulistou vrtuli s tlačnou hlavou s proměnným stoupáním a která vyvíjí až 100 koní. maximální nepřetržitý výkon ve výškách až 4500 metrů. To umožňuje loudat se rychlostí 60-80 uzlů a dosáhnout maximální rychlosti až 140 uzlů s dobou letu až 45 hodin, v závislosti na nosném zatížení. Přímý přenos datového kanálu v mobilní nebo stacionární verzi poskytuje ovládání v okruhu asi 250 km, ačkoli při instalaci sady pro satelitní komunikaci se dosah zvýší na 1 000 km.
Inženýři IAI poznamenávají, že Heron 1 má dvě vnitřní nákladové prostory o celkovém objemu až 800 litrů - příďové a středové s objemem 155 a 645 litrů.
Vzdálenost od nejnižšího bodu trupu k zemi je 60 cm, což umožňuje vybavit zařízení externím cílovým zatížením, zatímco palubní generování energie až 10 kW dává platformě potenciál pro upgrade a také umožňuje instalace výkonných systémů, například námořního přehledového radaru IAI Elta EL. / M-2022U nebo modulárního přehledového radaru pro průzkum pozemních pohyblivých cílů EL / M-2055.
Podle Jane's C4ISR & Mission Systems - Air handbook, EL / M -2022 Marine Surveillance Radar může sledovat různé cíle v dosahu až 200 námořních mil. Při použití v radarovém režimu syntézy s inverzní aperturou je radar schopen zachytit podezřelé objekty a určit jejich typ.
Námořní Heron 1 může kromě standardní sledovací stanice a námořního radaru nést také elektronické zpravodajské systémy, například systémy IAI Elta ELK-7071 nebo ELK-7065. Typický cyklus detekce a identifikace podezřelých povrchových objektů začíná detekcí cíle, po kterém jsou zapnuty elektronické průzkumné systémy, aby určily směr a příslušnost objektu prostřednictvím systému automatické identifikace, poté během následného přiblížení je druhová průzkumná stanice slouží k vizuálnímu ověření.
Platformy HALE
„Vrcholem technického myšlení v oblasti námořních bezpilotních prostředků je průzkumný dron amerického námořnictva MQ-4C Triton kategorie HALE (vysokohorský dlouhodobý let), který má být připraven k provozu v dubnu 2021, a plný -o dva měsíce později začne sériová výroba. “
Dron MQ-4C Triton vyvinutý společností Northrop Grumman má délku 14,5 metru a rozpětí křídel 39,9 metru, deklarovaný dosah 2 000 námořních mil a dobu letu až 24 hodin. Dron byl vyvinut na základě námořní verze bezpilotního letounu Block 30 RCMN amerického letectva RQ-4 Global Hawk jako součást programu Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator za účelem zajištění nepřetržitého sledování flotily mořských oblastí.
Přestože je základní konstrukce MQ-4C velmi podobná RQ-4B, stále obsahuje významné úpravy zaměřené na optimalizaci výkonu pro dlouhodobé povrchové mise. Letadlo bude například nabízet aktivní řízení těžiště palivového systému, vylepšený anténní radom se zvýšenou pevností a vylepšenou aerodynamikou, systém sání vzduchu proti námraze a také zesílenou konstrukci křídla s ochranou proti nárazům vzduchu, krupobití a vstup ptáků, ochrana před bleskem a zesílený trup pro zvýšení vnitřního cílového zatížení … Tato vylepšení společně umožňují UAV MQ-4C sestoupit a v případě potřeby se zvednout, což je nezbytné pro kontrolu lodí a dalších objektů na moři.
Pod trupem je instalován hlavní námořní vyhledávací radar AN / ZPY-3 pásma X s aktivním fázovaným anténním polem, ve kterém je elektronické skenování kombinováno s mechanickým otáčením o 360 ° v azimutu. Northrop Grumman říká, že doba letu MQ-4C a poloměr pokrytí senzoru ZPY-3 umožňují MQ-4C změřit více než 2,7 milionu čtverečních stop v jednom letu. mil. Radar je doplněn senzorovou stanicí Raytheon AN / DAS-3 MTS-B, která poskytuje denní / noční obraz a video s vysokým rozlišením s automatickým sledováním cíle, a také elektronickým průzkumným systémem AN / ZLQ-1 od Sierra Nevada Corporation.
Zatímco je dron stále ve vývoji, australská vláda se zavázala koupit dvě platformy MQ-4C pro americké vojenské letectvo na projektu Air 7000 Phase IB. Očekává se, že první letadlo vstoupí do letectva v polovině roku 2023. Do konce roku 2025 se plánuje nákup šesti platforem v hodnotě 5 miliard dolarů, které budou rozmístěny na letecké základně v Edinburghu v jižní Austrálii.
Americká vláda také schválila prodej čtyř dronů MQ-4C Německu v dubnu 2018 za 2,5 miliardy dolarů. Letadla s místním označením Pegasus (Persistent German Airborne Surveillance System) musí být upravena v souladu s národními požadavky.
Shipborne TANK
Drony na palubě nebo na palubě přitahovaly v posledních letech velkou pozornost armády. Za zmínku stojí zejména známé komplexy, například letoun typu ScanEagle vyvinutý společností Boeing-lnsitu a vrtulník typu Fire Scout od Northrop Grumman, nasazený americkým námořnictvem. Skupina Boeing-lnsitu současně dodala námořní pěchotě také křídlové vozidlo Integrator pod označením RQ-21A Blackjack.
Při stávajícím nedostatku prostoru na palubách většiny moderních lodí se zájem o LHC s vertikálním vzletem a přistáním zjevně zvyšuje pouze v jiných flotilách. Například švýcarská společnost UMS Skeldar se snaží zopakovat svůj nedávný úspěch svým nejnovějším rotorovým letounem V-200B, který zakoupila kanadská a německá flotila.
Nejnovější platforma společnosti, V-200 Block 20, se vzletovou hmotností 235 kg, má 4metrový trup, který je s největší pravděpodobností vyroben z uhlíkových vláken, titanu a hliníku; je vybaven dvoulistou vrtulí o průměru 4, 6 metru, ventrálním oddílem a nezatahovacím podvozkem pro dvě lyže. Dron UMS Skeldar má maximální rychlost 150 km / h a servisní strop 3000 metrů.
Vylepšení motoru a systému řízení paliva snížily hmotnost o 10 kg ve srovnání s předchozím modelem V-200B a současně prodloužily dobu letu na 5,5 hodiny s cílovým zatížením 45 kg nebo více snížením času stráveného ve vzduchu. Mezi další vylepšení patří nové datové spojení, aktualizace elektrické konfigurace vozidla a systém osmi kamer pro vizuální detekci a dosah, který dokáže sledovat cíle až do vzdálenosti 20 mil v každém směru. Může být také vybaven fázovanými anténami, které operátorovi umožňují přenášet obrázky v reálném čase.
V-200, řekl mluvčí UMS Skeldar, „zahrnuje těžký palivový motor Hirth Engines, který může pohánět paliva Jet A-1, JP-5 a JP-8, což je jedna z hlavních výhod pro námořní průmysl“.
„Konfigurace dvoudobých motorů také poskytuje dlouhý střednědobý cíle spolu s přidanou jistotou přistání a vzletu v prostředí, kde jsou zakázána konvenční paliva, což vše je pro námořní provoz velmi důležité.“
Platforma V-200 podle něj vyžaduje méně materiální a technické údržby a má funkční flexibilitu srovnatelnou s jinými možnostmi typu letadel a vrtulníků ve stejné váhové kategorii. "V-200 UAV je kompatibilní se standardem STANAG-4586, který předurčuje UAC pro vojenské použití a integraci s jinými systémy," dodal. "Dobře jsme také přemýšleli o snadné integraci s různými systémy řízení bitev, včetně námořního bojového systému Saab 9LV, který poskytuje možnosti velení a řízení pro pobřežní platformy všech velikostí, od bojových člunů a hlídkových plavidel po fregaty a letadlové lodě."
Mezitím rakouská společnost Schiebel vyvinula vrtulníkový typ Camcopter S-100 UHC, který je vybaven dvoulistou vrtulí o průměru 3,4 metru a má efektivnější trup z uhlíkových vláken o rozměrech 3, 11x1, 24x1, 12 m (délka, šířka, výška).
Zařízení s maximální vzletovou hmotností 200 kg unese až 50 kg nákladu spolu s 50 kg paliva. Rotační motor umožňuje létat rychlostí až 102 km / h s praktickým stropem 5500 km. Při užitečné hmotnosti 34 kg je doba letu 6 hodin, ale s instalací externí palivové nádrže se prodlouží na 10 hodin.
Podle Schiebela typický užitečný náklad pro námořní dohled zahrnuje optoelektronickou stanici Harris Wescam L3, kameru Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch pro skenování velkých ploch a detekci malých předmětů a přijímač automatického rozpoznávání.
"Platforma S-100 je ideální pro offshore prostředí díky své minimální logistice a velikosti," řekl mluvčí společnosti. "Jeho kompaktní velikost a nízká hmotnost znamená, že s ním lze snadno manévrovat, skladovat a udržovat jej v lodních hangárech … do typického hangáru pro fregaty se vejde až pět dronů S-100 spolu s konvenční velkou helikoptérou s lidskou posádkou." Platforma byla také integrována s 35 různými typy lodí, které mají nalétáno přes 50 000 letových hodin.
Vrtulník Camcopter S-100 byl zakoupen v rámci programu Australian Navy Minor Project 1942, který je zaměřen na splnění potřeb flotily země na střední lodní UHC. Dále bude podle samostatného programu vybrán vhodný UAV pro integraci s 12 pobřežními hlídkovými loděmi, z nichž první dvě se staví v loděnicích ASC. Poté bude vybrán jiný typ UAV, který vybaví devět fregat projektu Hunter, které budou postaveny pro australské námořnictvo.
Společnost Schiebel v listopadu 2015 oznámila, že dokončila testování těžkého palivového motoru pro vrtulník Camcopter S-100. Úprava pohonného systému S-100 na základě komerčního rotačního pístového motoru vedla ke snížení hmotnosti díky modernizaci výfukového systému, nové řídicí jednotky motoru a nových baterií. Motor umožňuje S-100 používat palivo JP-5, které má vyšší bod vzplanutí než letecký benzín.
Společnost modernizuje platformu S-100 především s ohledem na interakci (interakci) platforem s posádkou a neobydlených platforem a dodání v poslední sekci. V dubnu 2018 bylo oznámeno, že spolupracuje s vrtulníky Airbus na společné demonstraci zahrnující helikoptéru s posádkou H145 a S-100 UAV. Podle Schiebela byla na palubu H-145 instalována pozemní řídicí stanice pro dron, což umožňuje dosáhnout interoperability úrovně 5 přenesením plné kontroly nad dronem na operátora na palubě vrtulníku, včetně startu a návratu.
Nová cílová zatížení
Nová cílová zatížení pro UAV rozšiřují rozsah úkolů námořních UAV a přesahují rámec průzkumných a pozorovacích operací. Například L3 Harris vyvíjí SDS (Sonobuoy Dispenser System), který je navržen tak, aby rychle přeměnil různé typy letadel na protiponorkové mise.
SDS využívá zkušenosti s vytvářením pneumatických systémů SRL (Sonobuoy Rotary Launch) a SSL (Sonobuoy Single Launch) pro víceúčelové protiponorkové a protilodní hlídkové letouny Lockheed Martin P-8A Poseidon.
SDS vychází z Modular Launch Tube (MLT), kterou společnost popisuje jako „individuální odpalovací stanici pro vypuštění jedné bóje velikosti A ze standardního odpalovacího zásobníku LAU-126 / A“. Společnost také vyvinula modernizační tandemovou startovací sadu, která umožňuje kontejneru LAU-126 / A velikosti A přijímat bóje dvou velikostí F nebo G.
MLT je externí nabíjecí systém s otočným bajonetovým zámkem pro připevnění bóje s vlastní hmotností přibližně 4,5 kg. Je vybaven snímačem přítomnosti bóje, který zajišťuje spolehlivé zachycení a spuštění; bóje jsou v systému vysunuty pod zatěžovacím tlakem od 70 do 105 kg / cm2.
Podle L3 Harris se systém SDS může skládat z libovolného počtu kolejnic MLT, pneumatické spouště na zem a elektronické řídicí jednotky s univerzálním rozhraním typu 1/2 na rozhraní MIL-STD-1760. Všechny tyto komponenty lze integrovat do vyhrazeného externího kontejneru.
Společnost vidí rostoucí zájem ve světě o UAV o dálkové a dlouhodobé námořní hlídky jako cenově dostupnou náhradu drahých hlídkových letadel, například letadel P-8A. Berou však na vědomí potenciální omezení koncepce SDS, vzhledem k tomu, že protiponorková letadla, jako jsou R-3 a R-8A, mohou nést 87 respektive 126 bójí.
„Na rozdíl od pilotovaného letadla není možné za letu načíst systém SDS, takže v ideálním případě vidíme mnoho dronů vybavených SDS, kteří pracují společně ve skupinách nebo hejnech, aby vytvořili přijatelné řešení z dostatečného počtu sonarových bójí.“
Uttra Electronics vyvíjí také svůj vlastní koncept shazovacího stroje SMP (Sonobuoy Mission Pod), který nabízí pro bezpilotní a pilotovaná letadla.
Podle společnosti lze SMP namontovat na externí závěsný bod MIL-STD-2088, což by umožnilo předělat stávající platformy pro protiponorkové mise. Systém SMP pojme 25 až 63 bójí ve velikostech G a F pro malé i velké platformy.
Systém je navržen tak, aby fungoval ve výškách až 10 km při letových rychlostech až 150 uzlů. Může vypouštět bóje v 2,5sekundových intervalech a je kompatibilní s několika modely ultra elektronických bójí včetně ALFEA (Active Low Frequency Electro-Acoustic) a HIDAR (High-Instantaneous-Dynamic-Range) a mini-HIDAR.
Přestože jsou pozemní LHC v dnešní době celkem běžné, dnes se takové systémy v námořní sféře používají v menším měřítku. Zdá se však, že se situace postupně mění, protože flotily, pobřežní stráže a další struktury námořní bezpečnosti stále více chápou, jak efektivní drony společnosti MALE a HALE mohou doplňovat pilotované platformy v rámci námořních hlídek a dalších operací, nebo je -li to možné, použít je jako samostatné fondy..
Roste zájem o zavedené schopnosti leteckých hlídek pro námořní plavidla, ale je třeba vyřešit několik výzev. Například na menších lodích není na palubě dostatek místa, použití takových letadel ve spojení s helikoptérami s posádkou je obvykle omezeno na situaci „buď - nebo“, kdy musí být proces startu a obnovy pečlivě načasován a odsouhlasen v rozkaz, aby drony zůstaly ve vzduchu déle, než je nutné, zatímco čekají na uvolnění paluby. Je také obtížné obnovit poškozené plošiny, když je paluba zaneprázdněna a nelze ji vyprázdnit kvůli nouzové situaci.
