Гонку беспилотных роев пока не выиграла ни одна страна
В последнее десятилетие все большую роль в боевых действиях атакующего плана играют ударные беспилотные летательные аппараты. В США этот класс авиации представляют MQ-1 Predator и MQ-9 Reaper, в Израиле – IAI Harop и IAI Harpy, в Турции – Anka и Bayraktar, в России – «Орион» и «Охотник». Их действия достаточно эффективны и при этом не требуют больших затрат, которые приходится нести при использовании пилотируемых самолетов. Соответственно нет и риска гибели пилотов и крушения самолетов, стоящих десятки миллионов долларов. Но еще большей эффективности можно достичь при массированных атаках беспилотников, когда они действуют сообща, выполняя единую задачу. То есть их поведение становится осмысленным в том плане, в котором к подобным действиям способны рои пчел. Однако пока еще никому не удалось довести инженерные разработки до стадии готового к использованию в армии оружия.
Масса имеет значение
Россия также принимает участие во всемирной гонке роев. Но пока, к сожалению, не занимает лидирующего положения. Хоть старт и был бурным.
Тема воздушных роев стала чрезвычайно популярной в конце нулевых годов. И это соответственно спровоцировало множество спекуляций. За нее в России немедленно ухватился целый ряд фирм-однодневок. В основном это были стартапы «сколковского гнездования». Появились победоносные публикации о скором создании роев. На выставках демонстрировались самые разнообразные макеты в сильно уменьшенном масштабе. Предлагались различные схемы построения роевых БПЛА и описания алгоритмов их управления.
Однако прошло совсем немного времени, и все эти «наработки» канули в небытие. И имена тех фирм уже никто не помнит. Но в теме остались несколько авторитетных компаний. И одна из них – ныне уже заслуженная петербургская компания «Кронштадт», которая создала первый в стране ударный беспилотник «Орион» со взлетной массой в одну тонну. Аппарат уже принят на вооружение. В подмосковной Дубне строится завод для крупносерийного производства «Орионов», который будет запущен уже в ноябре 2021 года.
В инициативном порядке «Кронштадт» проработал эскизный проект создания роя БПЛА. И сейчас открыта ОКР, получившая шифр «Молния».
Существует две концепции организации роев БПЛА. Хронологически на первом месте идет принцип создания максимально дешевых аппаратов, которые в очень значительном количестве атакуют противника и при этом погибают. То есть им выписан билет в один конец.
Такие атаки могут производиться на системы ПВО противника с целью «ослепления» РЛС своей значительной массой. По сути, создания ситуации, при которой радары вместо конкретных воздушных целей видят лишь громадное пятно. При таких условиях противорадиолокационным ракетам не составит большого труда прорваться и поразить РЛС. А после подавления системы обороны противника уже можно начинать массированную воздушную операцию, в которой будут участвовать как пилотируемые самолеты, так и ударные многоразовые БПЛА.
Однако массу дешевых аппаратов можно использовать и в качестве роя-камикадзе, снабдив каждый из них боевой частью того или иного принципа действия: кумулятивного против бронетехники или осколочно-фугасного против живой силы.
Создание беспилотников с нужными характеристиками не является запредельно сложной конструкторской задачей. Куда сложнее наделить рой интеллектом, присущим пчелам или муравьям, у которых каждый элемент группы занят своим делом. И все вместе они решают единую для этого сообщества задачу.
Применительно к военному делу взаимоотношения в рое могут быть построены таким образом. Есть лидер, командам которого следуют все остальные. В случае гибели лидера его функции берет на себя другой дрон. Есть разведчики, поставляемую ими информацию использует рой, избирая наиболее оптимальную тактику. Есть ударные дроны, то есть камикадзе, которые поражают боевую технику и живую силу противника. Могут быть и еще какие-то специализации. Например, связисты, передающие информацию в командный пункт, поскольку реальна возникнуть ситуация, при которой потребуется вмешательство наземных служб в ход операции.
Вторая концепция предполагает сохранять роевые беспилотники. Это достигается тем, что рой, запущенный с самолета-носителя, возвращается на него. Или на базу, где совершает мягкую посадку. Эта концепция предполагает использование достаточно дорогих дронов больших размеров, оснащенных более сложной аппаратурой. При этом ударные БПЛА могут совершать атаку, не подрывая себя вместе с целью, а используя ракеты и бомбы малых калибров.
Коллективный интеллект у таких роев должен быть выше, чем у одноразовых. Но при этом следует учитывать, что и дронов в многоразовом рое существенно меньше. Хотя бы потому, что самолет-носитель не способен вместить внутри фюзеляжа более 30–40 таких машин, которые находятся во внутренних отсеках не вповалку, а занимают строго отведенные им ячейки.
Еще одно оружие для СУ-57
Компания «Кронштадт» остановилась на втором варианте роя. После завершения эскизного проекта вырисовались характеристики дронов, входящих в рой «Молния». Впрочем, в ходе ОКР что-то может быть и подкорректировано. Но в настоящий момент картина такова. Длина аппарата – 150 сантиметров, размах крыла – 120 сантиметров. Масса полезной нагрузки может достигать 7 килограммов.
Двигатель турбореактивный. Он будет обеспечивать крейсерскую скорость порядка 600–700 километров в час. Дальность полета – несколько сотен километров.
Как и требуют современные веяния в военной авиации, при создании «Молний» используются стелс-технологии для уменьшения радиолокационной заметности самолета. Геометрия планера выбрана таким образом, чтобы найти оптимальный компромисс между летными качествами и величиной эффективной площади рассеяния. Воздухозаборник сделан с S-образным каналом воздуховода. На корпус аппарата наносится специальное радиопоглощающее покрытие. А для уменьшения тепловой заметности БПЛА сопло делается плоским.
Планер имеет форму крылатой ракеты со складывающимся крылом. Носителями «Молний», предположительно, будут истребитель пятого поколения Су-57 и тяжелый ударный беспилотник «Охотник», а также военно-транспортные самолеты и самолеты фронтовой авиации.
Как сообщает источник в оборонной промышленности, беспилотники этой системы могут использоваться для прорыва ПВО противника, а также для ведения групповой радиоэлектронной борьбы. При этом действовать они будут совместно с пилотируемыми самолетами. Еще одна сфера их деятельности, которая не грозит немедленным уничтожением дронов, – разведка, а также целеуказание.
Вполне понятно, что каждая «Молния» стоит недешево. И поэтому не будут стремиться посылать их на убой. Хотя, конечно, некоторые потери при прорыве ПВО неизбежны. Но, впрочем, в экстренных ситуациях «Молнии» могут использоваться и как барражирующие боеприпасы или, иными словами, камикадзе.
О том, как распределены роли у беспилотников «Молния», не сообщается. По предварительным подсчетам, в семейство будут входить восемь – десять дронов. Хотя впоследствии их число может быть скорректировано в большую сторону.
Концепцию одноразового роя, состоящего из большого количества дешевых дронов, разрабатывает Военно-воздушная инженерная академия имени Н. Е. Жуковского. Это пока еще не опытно-конструкторская работа, а научно-исследовательская. Инженерами и учеными академии созданы предпосылки к тому, чтобы вложить искусственный интеллект в рой, получивший название «Стая-93». Впервые этот проект представлен на московской международной выставке INTERPOLITEX-2019.
Есть и некоторые предложения относительно того, какие же дроны будут исполнять боевые задания. Это квадрокоптеры вертикального взлета и посадки. Каждый из них способен нести до 2,5 килограмма полезной нагрузки, которая по большей части представляет взрывчатое вещество.
Структура «Стаи-93» напоминает ветвящееся дерево. И в ней присутствует строгая иерархия. Дрон-лидер является командиром для трех подчиняющихся ему дронов. Они держат связь с лидером по инфракрасному каналу. В то же самое время каждый из этих трех подчиненных является лидером для тройки ему подчиненных. То есть возрастание элементов роя идет по экспоненциальному закону. Замена выбывающих из строя лидеров производится в соответствии с разработанным в академии Жуковского алгоритмом.
Основная задача «Стаи-93» – уничтожение боевой техники и живой силы противника при помощи самоподрыва. При этом поражается прежде всего небронированная или слабобронированная техника, поскольку массы боевой части квадрокоптеров недостаточно для того, чтобы бороться с танками или разрушать защитные сооружения. Эффективны эти дроны и против антенн РЛС систем ПВО.
Америка уходит в отрыв
Необходимо сказать, что вышерассмотренные российские разработки боевых роев в значительной степени если не копируют, то уж точно делаются с оглядкой на США. «Молния» весьма похожа на значительно более продвинутый во времени проект Gremlins. У него два исполнителя. Агентство перспективных оборонных исследований Министерства обороны США (DARPA) занимается созданием коллективного роевого интеллекта. Но эта деятельность пока не вышла за пределы компьютерной сети агентства, потому что уже созданные прототипы роевых дронов в количестве четырех штук пока испытываются раздельно.
Сам дрон самолетного типа Х-61А разработала компания Dynetics, выигравшая тендер у могущественной корпорации «Локхид Мартин». БПЛА выполнен по нормальной аэродинамической схеме с низко расположенным складывающимся крылом, крестообразным хвостовым оперением и оснащен турбореактивным двигателем. Следует признать, что конструкция «Молнии» близка к такой схеме.
Полезная нагрузка Х-61А – до 70 килограммов. Скорость полета – 0,8 М, продолжительность – 3 часа. Максимальная дальность полета – 900 километров. Ресурс беспилотника рассчитан на 20 полетов.
Старт – воздушный. В качестве носителя используется военно-транспортный самолет «Геркулес», на котором размещаются 20 дронов. После выполнения задания транспортник собирает уцелевшие Х-61А при помощи механического манипулятора. Также рассматриваются варианты по использованию в качестве носителя больших ударных беспилотников Predator и Reaper. Но при этом численность входящих в рой дронов сократится.
«Гремлины» должны выполнять широкий круг задач, в том числе и ударных, во взаимодействии друг с другом как в автономном режиме, так и при управлении с борта носителя или с наземного командного пункта.
В Массачусетском технологическом институте (MTI) проводятся работы по созданию роя Perdix («Куропатки»), которые, как утверждают разнообразные источники, отличаются дешевизной. Это микродроны, буквально можно штамповать на 3D-принтере. Поэтому число «особей» этого роя будет громадным. MTI утверждает, что «куропатки» уже достаточно умны, чтобы совместно выполнять общие боевые задачи.
Микродроны имеют массу 290 граммов и длину 25 сантиметров. Оснащены толкающим винтом. Скорость и дальность невелика – 112 километров в час и 20 километров. Но они берут своей жуткой массой – из самолета их можно выбрасывать буквально мешками. Для ослепления РЛС комплексов ПВО они подходят наилучшим образом.
Этот проект достиг значительной степени готовности. В 2016 году на полигоне Чайна-Лейк в Калифорнии проведены испытания, в которых были задействованы 103 «Куропатки», функционирующие как рой. Испытания включали в себя сброс беспилотников над заданным районом с борта трех истребителей F/A-18, сбор их в рой, а затем пикирование на заданные цели. «Куропатки» продемонстрировали способность соблюдать дистанцию между собой во время полета, следовать за лидером и реконфигурироваться в случае поражения отдельных дронов во время полета.
Китай, как и США, также значительно продвинулся по части создания беспилотных роев. Компания Norinco представляла на международной выставке China Airshow 2018 в Чжухае целое семейство мультикоптеров различных размеров с четырьмя и шестью воздушными винтами. Из них можно составлять различные варианты роев нужной ударной мощи. Но при этом все они решают в основном одну задачу. Для чего довольно крупные беспилотники оснащаются необходимыми ударными средствами – управляемыми ракетами и бомбами. Существует даже вариант с гранатометами. Есть прекрасно развитые прицельные системы с РЛС и оптико-локационной системой.
Владимир Тучков
Газета "Военно-промышленный курьер", опубликовано в выпуске № 28 (891) за 27 июля 2021 года
