Современные беспилотные летающие аппараты

Юрий Степанович Почанин

В книге описаны современные беспилотные летающие аппараты (БПЛА) и их роль в перспективном развитии авиационной техники для использования в различных сферах деятельности. Описан принцип работы квадрокоптера как наиболее используемого дрона. Рассмотрены его основные элементы: конструкции рам, винтомоторные группы, источники питания и системы управления. Приведена общая информация БПЛА по конструкции: с неподвижным крылом, однороторные БПЛА вертолетного типа, гибридные, по сферам применения: промышленные, транспортные, аэростатические и военные. Наиболее полно рассмотрены военные дроны, а именно: разведывательные, ударные, барражирующие, FPV дроны с управлением по оптоволоконному кабелю. Рассмотрены основные средства обнаружения и нейтрализации БПЛА

Юрий Почанин

Современные беспилотные летающие аппараты

Введение

Современные беспилотные летательные аппараты (БПЛА, дроны) имеют множество преимуществ перед традиционными летательными аппаратами. Они обладают более высокой маневренностью, могут летать на меньших высотах и в труднодоступных местах, а также могут использоваться для различных задач. БПЛА постепенно становятся главной продукцией многих авиационных фирм. Это происходит по ряду причин. БПЛА гораздо дешевле пилотируемых самолетов и вертолетов. Отсутствие пилота позволяет исключить бортовые системы жизнеобеспечения, уменьшить массу и габариты БПЛА, а также увеличить диапазон допустимых перегрузок и влияющих факторов. Большое значение имеет и фактор безопасности- потери беспилотных аппаратов не ведут к потери пилотов. Диапазон существующих и разрабатываемых аппаратов очень широк: от микро- и мини- БПЛА до тяжелых многотонных аппаратов, а также БПЛА, способных выполнять сверхдальние и сверхвысотные полеты длительностью в несколько месяцев. Стремительно расширяется военная область и сферы гражданского применения. Взрывной рост количества разработок БПЛА связано с серьезными технологическими успехами в разных областях:

–появление новых легких и прочных материалов, особенно композитных;

–быстрое развитие микроэлектронной компонентной базы: микроконтроллеров, микросистемных навигационных датчиков, приемопередатчиков радиосигналов, различных СВЧ-устройств, микроэлектронных драйверов сильноточных потребителей, миниатюрных видеокамер и т.д.;

–появление и быстрое развитие высокоэффективных возобновляемых источников питания на основе литий-полимерных аккумуляторов и топливных элементов и др.;

–разработки в области высокоресурсных бесколлекторных электродвигателей, а также реактивных и поршневых двигателей;

–развитие спутниковых систем глобального позиционирования;

–общее развитие вычислительной техники, включая появление специальных операционных систем, интерфейсов, математического и алгоритмического обеспечения.

Разработками в области беспилотной авиационной техники занимаются в разных странах как крупные фирмы, так и небольшие специализированные предприятия.

В современном мире беспилотные летательные аппараты становятся все более популярными и востребованными. Они нашли применение в различных сферах, таких как гражданская авиация, военная промышленность, аграрный сектор, мониторинг окружающей среды и многие другие. БПЛА обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными пилотируемыми самолетами, такими как возможность выполнения задач в опасных или недоступных для человека условиях, более длительное время в полете, более точное выполнение заданных миссий и другие. Однако, одной из основных проблем, с которой сталкиваются разработчики БПЛА, является ограниченность энергетических ресурсов. Традиционные источники энергии, такие как батареи или генераторы, имеют ограниченную емкость и требуют регулярной замены или заправки. Это ограничивает время полета и дальность БПЛА, что сильно ограничивает их эффективность и применимость в различных сферах. В связи с этим, использование солнечной энергии для питания БПЛА становится все более актуальным и перспективным. Разработка БПЛА самолетного типа с питанием от солнечных батарей представляет собой одну из