ננו ומיקרודרונים. לא רק לכוחות מיוחדים

ננו ומיקרודרונים. לא רק לכוחות מיוחדים
ננו ומיקרודרונים. לא רק לכוחות מיוחדים

וִידֵאוֹ: ננו ומיקרודרונים. לא רק לכוחות מיוחדים

וִידֵאוֹ: ננו ומיקרודרונים. לא רק לכוחות מיוחדים
וִידֵאוֹ: גרמניה נמחצה | ינואר - מרץ 1945 | מלחמת העולם השניה 2024, אַפּרִיל
Anonim
תמונה
תמונה

כל מל"טים הנכללים במאמר זה נכללים בקבוצה 1. קבוצה זו במשקל ההמראה המרבי של 0 עד 9 ק"ג כוללת מספר רב של מערכות מסוגים שונים, כולל סוגי מטוסים ומסוקים, וכולם, ככלל, מושקים ביד. מעט מאוד מהמל"טים הללו יכולים להיות מסווגים כ"ננו ". מדובר במערכות קלות מאוד, לרוב עם רוטור ראשי, עם זאת, כמו כולם שהוזכרו במאמר זה. כל חייל חולם להיות עם מערכת מעופפת בהישג יד שיכולה להסתכל "מעבר לפינה" ולחזור לבצע את המשימות הבאות, מכיוון שמשקלו וכמות החומר והתחזוקה הטכנית הם מינימליים, כלומר גידול משמעותי בעומס הכולל שלו. אינו נכלל.

תמונה
תמונה

כוחות מיוחדים הם בדרך כלל הראשונים שקיבלו מערכות הייטק חדשות, שנכנסות מאוחר יותר לשירות עם יחידות קונבנציונאליות. עם זאת, מעט מערכות זמינות לצבא בשוק הביטחוני (כמובן שלא מכוסים כאן כל רחפני ה"פנאי "הנמכרים במאות בחנויות צעצועים), רק חלק מהם משמש לראשונה על ידי כוחות מיוחדים ואף פחות מהם אלה שהופכים מיד לרבי מכר. לכמה מל"טים מעט גדולים יותר, שכבר אינם מתאימים לקטגוריית ה"ננו ", יש מאפיינים מוזרים למדי, מה שהופך אותם לבחירה מצוינת עבור כוחות מבצעים מיוחדים (SSO) ומעבר לה.

תמונה
תמונה

לפני שנתחיל לתאר מערכות קיימות, הבה נבחן מה יכול להיות העתיד, אם כי כיום ניתן לייחס דברים רבים לתחום המדע הבדיוני ולא למציאות. בשנת 2011, AeroVironment פיתחה את Nano Hummingbird, ציפור מעופפת דמוית ציפור עם משקל המראה מרבי של 19 גרם, שאורך מוטת הכנפיים שלה 160 מ"מ מאפשר לה להישאר מוטס. כמובן שזוהי ההתפתחות המורכבת ביותר מכל הבחינות, ממכניקה ואוויוניקה ועד לערוץ העברת הנתונים. המעבדה של צ'ארלס סטארק דרייפר עשתה דרך אחרת, מתוך אמונה כי אין ננודרון דמוי חרקים יעיל וניתן לתמרון יותר ממזל"ט המחקה שפירית. בינואר 2017, היא הודיעה כי תוכנית DragonflEye שלה, הפועלת בשיתוף עם המכון הרפואי הווארד יוז, התקדמה מעט בניהול שפיריות הודות לתיק כיס זעיר המשלב ניווט, ביולוגיה סינתטית וטכנולוגיות נוירו -חושיות ושולח אותות בקרה נוירו -חושית אל השפירית. כיום, הטכנולוגיות של מערכות העופות או החרקים אינן מוכנות להצלחה מסחרית גדולה, אך בוודאי תגיע השעה בה ימצאו את המשתמש אסיר תודה. בינתיים, הננודרונים הנוכחיים משתמשים בעיקר בטכנולוגיות מסוקים, המספקות אפשרות להמראה ונחיתה אנכית.

תמונה
תמונה

בינואר 2017 פרסם משרד ההגנה האמריקאי בקשה למידע בשם חיישן חיישן נשק בלתי מאויש (חיישן שחובש חייל, מערכות אוויריות בלתי מאוישות), שמטרתו לאסוף מידע לתוכנית מתוכננת בעתיד. הפעם, המטרה הייתה לפרוס מערכות אלה בצבא הסדיר כדי לספק מעקב ברמה של חוליות ומחלקות בודדות. לא היו בשוק הרבה מערכות שעמדו בדרישות האמריקאיות, שהוכרזו בינואר 2018 בפגישה ביום התעשייה.ביניהם: ריחוף בגובה נמוך למשך 15 דקות לפחות, שלוש טיסות עם סוללה טעונה במלואה בתנאי רוח קלה, משקלו המרבי של המכשיר הוא 250 גרם, משקלו המרבי של המתחם כולו הוא 1.36 ק ג. הדרישות גם קובעות את ההסתברות לזהות 90% של אובייקט בגודל של אדם מ -50 מטר בלילה, בתוספת זמן אימון מרבי של 16 שעות. על המערכת לאחסן צילומי ווידיאו ולהעביר תמונות לחייל בזמן אמת לשימוש מיידי. בנוסף, קריטריוני הבחירה כוללים חתימות חזותיות ואקוסטיות, טווח קו ראייה ופרמטרים אחרים שטרם נקראו. שבע חברות וארגונים התייצבו לתדריך, אך המתחרים העיקריים הלכו והתמעטו לשלושה משתתפים - AeroVironment, InstantEye Robotics ו- FLIR Systems.

תמונה
תמונה
תמונה
תמונה

בסוף נובמבר 2016 רכשה FLIR מערכות את חברת Prox Dynamics AS הנורבגית תמורת 134 מיליון דולר במזומן. חברה זו היא אחת מהחלוצות בתחום ננו-מל"טים, היא נוסדה בסוף 2007 במטרה לפתח מל"טים הכי קטנים בעולם למשתמשים מקצועיים. הגרסה הראשונה, שנקראה Black Hornet, הופיעה בשנת 2012, ולאחר שהופיעה גרסה חדשה, הוא קיבל את הכינוי Black Hornet 1. "המטוס התבסס על טכנולוגיה חדשה לגמרי, אך טווח הטיסה שלו היה מוגבל ל -600 מטרים, עם זאת, כמו גם משך הטיסה הוא 15 דקות ", אמר דובר FLIR מערכות. הלקוח הראשון היה הצבא הבריטי, אשר, בתגובה לצרכים דחופים, פרס את מל"טי ה- PD-100 Black Hornet הראשונים שלו בשנת 2012 באפגניסטן. זה הפך לאופנה חשובה בשיא המסלול של הננו-מל"ט הנורבגי; מאוחר יותר בשנת 2015, פותחה והוצגה גרסה שנייה של Black Hornet 2. "היא התבססה על אותה פלטפורמה, אך היו שיפורים רבים מבחינת חיישנים, טווח ויציבות הרוח". על המכשיר הותקן מנוע בעל צריכת חשמל נמוכה יותר, שבשילוב עם סוללה בעלת קיבולת מוגברת, אפשר להגדיל את טווח הטיסה ובמקביל להגדיל את טווח ערוץ העברת הנתונים. בנוסף, פותחה גרסה של Black Hornet 2T, שעליה הותקנה צילום תרמי מ- FLIR, זה היה שיתוף הפעולה הראשון בין שתי החברות. מערכת Black Hornet 2 נרכשה על ידי מספר לקוחות בשל היתרונות הברורים שלה.

תמונה
תמונה

בהתחשב בהשקת תוכנית שעשויה להיות בעדיפות בארצות הברית, והעובדה שהצבא האמריקאי רוכש לפחות מזל"ט יותר ממל"טים ממדינות אחרות, FLIR החליטה שכדאי להשקיע יותר בתחום הננו -מערכות ולכן, רכישת Prox Dynamics. לאחר מיזוג זה, המימון לפרויקטים מבטיחים גדל בחדות, וכתוצאה מכך Black Hornet 3. החדש שתוכנן על ידי אביו של Hornet Black Black, פיטר מורן, המכשיר שמר על תכנית המסוקים, אך עיצוב הרוטור שופץ באופן קיצוני. הפלטפורמה כיום מודולרית במלואה, עם סוללה נשלפת ועומסי מטרה שונים המאפשרים תצורה מהירה מחדש של המזל"ט. תחנת הבסיס מהדור החדש קיבלה מספר שיפורים, הן חומרה והן תוכנה. משקלו של ה- Black Hornet 3 עם מדחף 123 מ"מ הוכפל בהשוואה לקודמיו והסתכם ב -33 גרם, הוא יכול להישאר באוויר למשך 25 דקות ולעוף למרחק מרבי של 2 ק"מ. המזל"ט מפתח מהירות של עד 6 מ 'לשנייה והוא יכול לעוף במהירות של עד 15 קשר (משבים עד 20 קשרים), כמו גם בגשם קל. מבחינת חיישנים, המזל"ט מצויד במצלם תרמי FLIR Lepton ובמצלמת וידאו בהבחנה גבוהה המסוגלת לצלם. דימוי תרמי עם מטריצה 160x120 ומגרש של 12 מיקרון פועל בטווח של 8-14 מיקרון ובעל שדה ראייה של 57 ° x42 °, מידותיו 10, 5x12, 7x7, 14 מ"מ, ומשקלו הוא 0.9 גרם בלבד. ישנן שתי מצלמות בשעות היום, בהתאם לתצורה, המספקות בהתאמה רזולוציית וידיאו של 680x480 ורזולוציית צילום של 1600x1200, אפשר להוסיף שכבות של תמונות ממצלמות יום ולילה.

ננו ומיקרודרונים. לא רק לכוחות מיוחדים
ננו ומיקרודרונים. לא רק לכוחות מיוחדים

החידוש העיקרי ב- Black Hornet 3 הוא שהוא יכול לעוף גם ללא אות GPS. "עם זאת, אנו ממשיכים לפתח תכונה זו מכיוון שהיא עדיין בעלת פוטנציאל לשיפורים רבים", אמר דובר החברה. קיימים ארבעה מצבי טיסה: ריחוף ותצפית אוטומטיים וידניים, טיסה לאורך מסלול שנקבע מראש ונקודות שנבחרו על ידי המפעיל, חזרה אוטומטית ואובדן תקשורת. "אנו מעדכנים כל הזמן את התוכנה שלנו כדי להפחית את העומס הקוגניטיבי על המפעיל. מערכת זו, המכונה Black Hornet 3 PRS (מערכת סיור אישית), משולבת עם תוכנת ה- ATAK (Android Tactical Assault Kit) של הצבא האמריקאי. מערכת Black Hornet 3 השוקלת פחות מ -1.4 ק"ג כוללת שני מטוסים, בקר יד ומסך וידאו. מזל"ט השחור הורנט 3 נרכש על ידי 35 מדינות, כאשר הרוכשים הגדולים ביותר הם ארצות הברית, אוסטרליה וצרפת. בנובמבר 2018 הודיעה צרפת על רכישה בסכום כולל של עד 89 מיליון דולר, וכמה ימים לאחר מכן חתמה ארה"ב על חוזה ראשון על 39 מיליון דולר. בריטניה חתמה על חוזה של 1.8 מיליון דולר באפריל 2019 כחלק מיוזמת המסלול המהיר. בקיץ 2019 קיבל הצבא האמריקאי את מערכות ה- PRS הראשונות של Black Hornet 3 עבור האוגדה ה -82 המוטסת, שנפרסה לאפגניסטן. ננודרונים אלה משמשים לאיסוף מידע ולסיור ברמת החוליה והמחלקה.

תמונה
תמונה

במהלך פיתוח מזל"ט ה- PRS הבין FLIR כי כלי רכב רבים זקוקים למערכת סיור לטווח קצר שניתן להשתמש בו מתחת לשריון. זה הוביל לפיתוח מערכת VRS (מערכת סיור לרכב), המבוססת על אותה פלטפורמה וכוללת מודול השקה עם ארבע קלטות חימום וטעינה נשלפות. ערכת ה- VRS שוקלת כ -23 ק"ג, גודלה 470x420x260 מ"מ וניתן להצטייד בהגנה בליסטית. ניתן לשלב אותו בקלות במערכת ניהול הקרבות באמצעות ממשק סטנדרטי; קונגסברג כבר שילבה אותו במערכת ה- Integrated Combat Solution (ICS) שלהם. FLIR הוכיחה מערכת זו לא רק ככלי סיור, אלא גם ככלי מכוון עם GPS משולב. ה- VRS זמין כרגע רק בייצור מראש, אך FLIR מוכנה להתחיל בייצור מכיוון שהמוצר הוצג לראשונה באוקטובר 2018 והיה לו ביקוש רב.

בנוסף ל- FLIR, שני מתמודדים נוספים נלחמו על חוזה החיישן החייל, AeroVironment ו- InstantEye Robotics (חטיבה של מדעי הפיזיקה בע"מ). AeroVironment פיתחה קוואדרוקופטר סנייפ במשקל 140 גרם עם משך טיסה של 15 דקות וטווח טיסה של יותר מקילומטר, מצויד במצלמות אופטואלקטוריות ואינפרא אדומות. עם מהירות מרבית של 9.8 מ ' / שניות, המכשיר די שקט ולא נשמע אפילו בגובה של 30 מטר מעל פני הקרקע, הוא נשלט על ידי אפליקציה אינטואיטיבית המוטענת על בקר מגע עם חלונות 7. הכנת המזל"ט לטיסה, מורכב מחמישה חלקים נעים, לוקח פחות מדקה. לאחר שבחרו את אחד המתחרים על ידי הצבא האמריקאי, AeroVironment נטשה ככל הנראה את תוכנית Snipe.

תמונה
תמונה

משקל Quadcopter Mk-3 GEN5-D1 / D2 של InstantEye Robotics שוקל פחות מ -250 גרם (משקל מרבי המותר). המתחם במשקל 6, 35 ק"ג כולל שני מכשירים, תחנת בקרת קרקע אחת-D, תצוגה אחת מוגנת, שש סוללות, מטען, סט ברגים, אנטנה אחת נוספת, קופסת הובלה ומיכל לעבודה בשטח. המכשיר יכול להגיע למהירות מרבית של 8, 94 מ / ש ולעמוד באותה מהירות רוח, טווח ערוץ העברת הנתונים הוא 1.5 מטר. הסוללה הראשית מספקת זמן טיסה של 12-15 דקות, אולם סוללה נוספת מבטיחה 20-27 דקות פעולה. בסוף 2018, InstantEye העבירה 32 מתחמים אלה לחיל הנחתים האמריקאי להערכה מבצעית כחלק מתוכנית המל"טים הטקטית הקטנה.

תמונה
תמונה

מזל"ט NanoHawk, שהוצג לראשונה כאב טיפוס באירוסורי 2018, פותח על ידי חברת Aeraccess הצרפתית על בסיס הצרכים הספציפיים של הכוחות המיוחדים הצרפתיים, שהיו זקוקים למל"ט לשימוש בתוך מבנים ומבנים סגורים אחרים.בתחרות שניהלה מעבדת הפיקוח על כלי נשק, נינוהוק ניצחה חמישה מועמדים נוספים בסיבוב הראשון.

בפרויקט זה, איראקס ניצלה את הניסיון שלה עם מזל"ט הגדול יותר של SparrowHawk, שפותחה בשיתוף עם כוחות מיוחדים של המשטרה הצרפתית וגם מסוגלת לפעול בהיעדר אות GPS. עם זאת, הכוחות המיוחדים הצרפתים רצו לקבל מערכת קטנה יותר באופן משמעותי וכתוצאה מכך הופיע מזל"ט NanoHawk, בו נשמרה תכנית הקוואדרוקטופטר והופיעה הגנת מדחף קלה, שלא ניתן לוותר עליה בעת טיסה בתוך הבית. בהשוואה לאב טיפוס, גוף גרסת הייצור מצויד בחיישני הימנעות ממכשולים של 360 °. בנוסף, שני עומסי מטרה אופטואלקטרונים / אינפרא אדומים מותקנים מלפנים ומאחור, מה שמאפשר למפעיל לראות את התמונה משני הכיוונים ובכך לשלוט טוב יותר על המצב; חיישנים אופציונאליים מאפשרים גם מיפוי נפחי דיגיטלי של בניינים. המארז, יחד עם מבנה המגן של הברגים, תוכנן מחדש לחלוטין, כעת המשתמש יכול לתקן במהירות את המכשיר בשטח. הגרסה הנוכחית שוקלת 350 גרם ללא סוללה, כאשר משקל ההמראה המקסימלי עולה ל -600 גרם עם סוללה עוצמתית יותר המספקת 10 דקות טיסה. הממדים נשארים זהים, 180x180 מ"מ בברגים, אולם אם הלקוח דורש כלוב מגן חדש, הממדים יגדלו ל 240x240x90 מ"מ.

אחד המרכיבים העיקריים של המתחם הוא בקר ידני, המאפשר למפעיל להחזיק נשק ביד השנייה, בעוד שהצג מותקן על אפוד חסין כדורים, למרות שניתן להתקין אותו בחלק האחורי של המגן או לשים אותו על פרק כף היד. מצבי טיסה חכמים מפחיתים משמעותית את עומס העבודה של המפעיל, וקישור נתונים מוצפן רב -חלוקי תדרים אורתוגונליים מאפשר בקרת טיסה והעברת וידאו בו זמנית באמצעות מערכת קריפטוגרפית אחת עם שני תדרים שונים.

מאז ההפגנה הראשונה שלו, מזל"ט NanoHawk עבר בדיקות מקיפות. במשימה אופיינית, הוא ממריא מבחוץ של הבניין, עף לתוכו דרך חלון פתוח, ואז זז 3-4 קומות כלפי מטה או למעלה בהתאם לעובי הקירות. המכשיר קיבל גם אישור לעבוד על ספינות, מה שמדגים את יכולתו לטוס מעל ומתחת למפעיל מבלי לאבד אותות רדיו ווידאו, מה שפותח שוק חדש לגמרי. בלילה ניתן לחבר אותו למערכת ראיית לילה כך שרק המפעיל יוכל לראותה. ה- NanoHawk נבדק גם עם צוותי כלבים, שבמהלכם הוכשרו הכלבים לשאת את המזל"ט על ידי החזקתו בפה ברצועה קצרה. הכלב מתחיל לבדוק את הבניין, וכאשר הוא מרגיש בנוכחות אדם בחדר, הוא מוריד את המזל"ט בחוץ, ולאחר מכן הוא ממריא בפיקוד. הכלב יכול להיות מצויד גם במשחזר על מנת להגדיל את טווח המזל"ט, שלטענת היזם הוא כמה מאות מטרים בחוץ.

כל מערכת NanoHawk מורכבת מערוץ נתונים, בקר, צג ושני מכשירים. היחידות הראשונות שהזמינו את NanoHawk היו כוחות המבצעים המיוחדים המקומיים. הכוחות המיוחדים הצרפתים חתמו על חוזים עם חברת Aeraccess, לפיהם קיבלה גרסאות מיוחדות של המערכת. בצד הייצוא קיבלה איראקסס הזמנות למספר לא ידוע של כלי רכב מסוכנויות הצבא ואכיפת החוק של סינגפור, איחוד האמירויות הערביות, בריטניה וקנדה.

תמונה
תמונה

הצבא הצרפתי רכש את המיקרודררונים NX70 שפיתחה נובאדם על פי בקשה דחופה. לקווקדופטר זה במשקל ההמראה המרבי של 1 ק"ג במצב הפרוש יש מידות של 130x510x510 מ"מ (כשהוא מקופל - 130x270x190 מ"מ).הוא מצויד במצלמת יום Ultra-HD באורך מוקד המספק 50 ° ו- 5 ° FOV ו- 34 ° FOV; בהתאם לרצון הלקוח, המטריצה של ממיר הווידאו יכולה להיות במידות של 320x240 או 640x480. זמן ההכנה לטיסה אורך פחות מדקה, משך הזמן באוויר הוא 45 דקות, וטווח הטיסה הוא קילומטר אחד; לטווח הטווח המורחב טווח של עד 5 ק"מ. המכשיר יכול לעוף במהירויות רוח של עד 65 קמ"ש ובגובה של 3000 מטר מעל פני הים. ה- NX70 יכול גם לטוס בתצורה מחוברת, ומאפשר לו להישאר גבוה לתקופות ממושכות. הצבא הצרפתי קיבל את 27 המערכות הראשונות (כל אחת עם שני מכשירים) ביוני 2019. מל"טים הראשונים של NX70 נפרסו במדינת מאלי שבאפריקה, שם נלחם הקונדיטור הצרפתי במורדים.

תמונה
תמונה

בשנת 2017 הציגה טכנולוגיית מזל"ט דיודון את ה- Quad20opter SP20 שלה. בהחלט לא בקטגוריית הננו-מל"טים בשל עיצובו יוצא הדופן, הוא מתאים היטב לשימוש על ידי כוחות מיוחדים. קוואדקופטר זה מיועד להפעלה ביחידות מוטסות, שכן יש לו קשיח ועמיד למים בהתאם לדיור הסטנדרטי IP46 עם כל האלקטרוניקה וארבע "רגליים" מתנפחות, שבקצותיהן מותקנים מדחפים עם מנועים, מה שמאפשר למטוס הישאר צף, השתמש במשטח המים להמראה ונחיתה. הוא יכול לעבוד גם ביבשה, בעוד שהאלמנטים המתנפחים סופגים היטב את אנרגיית ההשפעה. מל"ט Sp20 במשקל 1.6 ק"ג הוא בעל מטען משוער של 200 גרם, מהירותו המרבית של 60 קמ"ש ומהירות אנכית של 3 מ ' / שניות. שני חיישנים מוצעים עבורו: מצלמת CCD עם מטריצה 976x582 ועם עדשות 3 מ"מ, 8 מ"מ או 12 מ"מ, המסוגלות לפעול בתאורת 0,0002 לוקס, ומצלמה תרמית לא מקוררת עם עדשה 14.2 מ"מ ומטריצה 640x480.

מזל"ט SP20 יכול לעוף במהירויות רוח של עד 25 קשרים, גובה הפעולה המרבי הוא 2500 מטר, וטמפרטורות ההפעלה הן מ -5 ° C עד + 45 ° C. עם "כפות" מנופחות ולהבים מקופלים, ממדי המכשיר הם 220x280x100 מ"מ, תקינים - 550x450x190. זמן ההגדרה הוא פחות מדקה, לא מעט בזכות המדחס הקטן הכלול המשמש לניפוח הרגליים. הסוללות טעונות במשך 23 דקות טיסה. ה- SP20 מצויד בערוץ תקשורת אנלוגי בטווח של עד 2 ק"מ. מזל"ט SP20 של דיודון מגיע עם תחנת בקרת קרקע מחוספסת של 1.2 ק"ג. מל"ט אמפיבי ייחודי זה נבדק כעת בחטיבות שונות, וטכנולוגיות מזל"ט דיודון ממתינות לפקודה הראשונה עבורו, בעיקר מהצבא הצרפתי.

מוּמלָץ: