Luftfartsovervågning, rekognoscering og informationsindsamling samt patruljemissioner er traditionelt blevet udført enten af specialiserede langdistance-flermotorede fly specielt designet til forlængede flyvninger over havet eller af kommercielle platforme tilpasset sådanne opgaver. Disse fly blev typisk brugt til at overvåge store områder af havoverfladen, herunder overvågning af skibsfart og anden aktivitet langs kritiske kommunikationsveje og i eksklusive økonomiske zoner (EEZ'er).
Omkostningerne ved at erhverve og betjene bemandede platforme pålægger imidlertid en ulidelig byrde for mange lande og de respektive luft- og flådestyrker, og derfor kan forskellige maritime sikkerhedsstrukturer have problemer med at udføre systematisk overvågning af suveræne farvande på grund af mangel på midler. Luftpatruljer og et lille antal sorteringer.
Behovet for et overkommeligt alternativ til bemandede søfartsrekognitionsfly bidrager uundgåeligt til mange landes voksende interesse for landbaserede og havbaserede ubemandede luftfartøjer (UAS), især dem med store EEZ'er og fælles beskyttede grænser. På samme tid ønsker andre lande at have sensorsystemer om bord, der er i stand til at øge situationsfornemmelsen af indsatte civile og militære fartøjer ved at levere de nødvendige oplysninger.
Moderne UAS, især mellemhøjde- og højhøjde-droner med lang flyvetid (kategorierne MALE og HALE), har vist sig godt som rekognoscering og strejkeplatforme til støtte for jordoperationer, der har egenskaber som lang rækkevidde, lang missionstid og evne til at bære sensormålbelastninger. Mens disse fly-type platforme er nødvendige for at starte og lande på jorden, tiltrækker deres iboende kapacitet ikke desto mindre det maritime samfund på udkig efter et middel til at observere store områder.
I den anden ende af spektret er mindre UAV'er af typen VTOL-fly, som også har vundet stor accept i de senere år. Sådant regelmæssigt overvågnings- og rekognoseringsudstyr kan hurtigt lanceres og returneres, idet der på anmodning indsamles oplysninger for at sikre driften af skibe.
MALE -klasseplatforme
Som i tilfældet med bemandede patruljefly i kystnær luftfart, er evnen til at tilbagelægge lange afstande og patruljere i lange perioder en vigtig kvalitet i MALE -klasse multifunktionelle UAS'er, der kan tilpasses sådanne opgaver. Udviklerne har også identificeret andre ønskelige egenskaber, herunder en stor nyttelast, så du kan bære både langdistancekommunikationssystemer og udstyr om bord af forskellige typer.
Det israelske firma Elbit Systems reklamerer for en specielt konfigureret version af sin Hermes 900 MALE UAV, som drives af mindst otte operatører. Flyet, der hovedsageligt bruges til jordovervågningsoperationer, er i stand til at modtage målbelastninger af både sit eget design og tredjeparter.
Ifølge virksomheden kan Hermes 900, med en maksimal startvægt på cirka 1180 kg og et vingefang på 15 meter, tage op til 350 kg måludstyr, herunder 250 kg i det 2,5 meter lange indvendige rum. I en marin konfiguration kan flyet udstyres med en specialiseret marineovervågningsradar, et automatisk identifikationssystem og et stabiliseret optoelektronisk / infrarødt sensorsystem og elektronisk krigsførelse og rekognoseringsudstyr.
Elbit Systems bemærkede, at dens universelle jordkontrolstation kan tilbyde en samtidig styring af to UAV'er ved hjælp af to redundante datatransmissionskanaler. Virksomheden hævder, at dette har en positiv effekt på udnyttelsen af systemet, sparer menneskelige ressourcer og driftsomkostninger. Dronen drager også fordel af integrationen af et langdistance-over-the-horizon kommunikationssystem baseret på en satellitkanal og integrationen af Elbit Systemets proprietære maritime automatiserede kontrolsystem.
Haji Topolanski fra Elbit Systems sagde:
”Selvom Hermes 900 starter og lander kun på jorden, kan styringen af selve UAV’en og driften af dens sensorer integreres i skibets kommando- og kontrolsystem. Dette giver skibe mulighed for at modtage rekognoseringsinformation fra UAV'er i realtid og bruge dem efter eget skøn."
Siden april 2019 er Hermes 900 -droner efter anmodning fra European Maritime Safety Agency blevet brugt til at patruljere maritime områder. Island var det første land, der brugte denne service. Ifølge Elbit Systems har de islandske søfartsmyndigheder identificeret Hermes 900 som den østlige lufthavn i Egilsstadir, hvorfra den kan dække mere end halvdelen af landets økonomiske zone. Denne enhed er også blevet modificeret til at modstå de høje vinde og isforhold, der er forbundet med det nordlige Atlanterhav.
”Det er indlysende, at en UAV-type UAV, der opererer fra en kystbase og kontrolleres fra en jordstation, skal have en anden ydelse og målbelastning end et landobservationssystem. Navnlig dikterer behovet for stor rekognoscering integrationen af kraftfuld multi-mode radar med billeddannelse til at detektere og klassificere objekter på lange afstande og højopløsende langdistance OE / IR-systemer til positiv identifikation og billeddannelse."
- forklarede Topolanski.
”Desuden integreres synsfeltdatatransmissionskanaler og en satellitkanal til kommunikation over horisonten i de marine LHC’er. Det faktum, at en marine drone nogle gange har brug for at gå ned for at identificere objekter positivt ved hjælp af sin overvågningsstation og flyve under radiofrekvenshorisonten, øger bredbåndskanalen over horisonten.
I mellemtiden har Israel Aerospace Industries (IAI) leveret flådeversioner af sin Heron 1 MALE UAV til de indiske og israelske flåder.
Heron 1 dronen udviklet af sin Malat Division har en startvægt på 1100 kg og en nyttelast på op til 250 kg. Dens standard nyttelast er IAI Tamams bue-monterede Multi-mission Optronic Stabilized Payload, som omfatter et kamera i høj opløsning, et infrarødt kamera og en laserpeger / afstandsmåler.
Ifølge selskabet er flyet drevet af en 1, 211 cc Rotax 914 firetaktsmotor, der roterer en to-bladet, variabel stigningskasterpropel, der udvikler op til 100 hk. maksimal kontinuerlig effekt i højder op til 4500 meter. Dette gør det muligt at slentre med en hastighed på 60-80 knob og nå en maksimal hastighed på op til 140 knob med en flyvetid på op til 45 timer, afhængigt af bærebelastningen. En dataoverførselskanal til synsfelt i en mobil eller stationær version giver kontrol inden for en radius på cirka 250 km, selvom rækkevidden ved installation af et satellitkommunikationssæt øges til 1000 km.
IAI -ingeniører bemærker, at Heron 1 har to interne lastrum med et samlet volumen på op til 800 liter - bue og midterrum med et volumen på henholdsvis 155 og 645 liter.
Afstanden fra det laveste punkt på flykroppen til jorden er 60 cm, hvilket gør det muligt for enheden at blive udstyret med eksterne målbelastninger, mens strømproduktion ombord på op til 10 kW giver platformen mulighed for opgraderinger og tillader også installation af kraftfulde systemer, for eksempel IAI Elta EL maritim overvågningsradar. / M-2022U eller modulær overvågningsradar til rekognoscering af terrænflytende mål EL / M-2055.
Ifølge Janes C4ISR & Mission Systems - Air -håndbog kan EL / M -2022 Marine Surveillance Radar spore en række mål i områder op til 200 sømil. Når den bruges i radar -tilstand med invers blændesyntese, er radaren i stand til at fange mistænkelige objekter og bestemme deres type.
Ud over standardovervågningsstationen og marine radar kan flåden Heron 1 også bære elektroniske efterretningssystemer, for eksempel IAI Elta ELK-7071 eller ELK-7065 systemer. Den typiske cyklus med at detektere og identificere mistænkelige overfladeobjekter begynder med måldetektering, hvorefter de elektroniske rekognosceringssystemer tændes for at bestemme objektets retning og tilhørsforhold gennem det automatiske identifikationssystem, så under den efterfølgende tilgang er artrekognoseringsstationen bruges til visuel verifikation.
HALE platforme
"Toppen af teknisk tanke inden for marine UAV'er er den amerikanske flådes MQ-4C Triton rekognoseringsdrone i HALE-kategorien (højhøjde langvarig flyvning), som efter planen er klar til service i april 2021 og fuld -skala produktion begynder to måneder senere."
MQ-4C Triton-dronen udviklet af Northrop Grumman har en længde på 14,5 meter og et vingefang på 39,9 meter, en erklæret rækkevidde på 2000 sømil og en flyvetid på op til 24 timer. Dronen blev udviklet på basis af Block 30 RCMN-flådeversionen af US Air Force RQ-4 Global Hawk-dronen som en del af Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator-programmet for at give flåden løbende overvågning af havområder.
Mens det grundlæggende design af MQ-4C meget ligner RQ-4B, har den stadig betydelige ændringer, der sigter mod at optimere ydeevnen til langsigtede overflademissioner. F.eks. Vil flyet have aktiv styring af brændstofsystemets tyngdepunkt, en forbedret antenneradome med øget styrke og forbedret aerodynamik, et luftindtag til isdannelse samt en forstærket vingestruktur med beskyttelse mod luftstød, hagl og fugleindgang, lynbeskyttelse og en forstærket skrog for at øge den interne målbelastning. … Tilsammen giver disse forbedringer MQ-4C UAV mulighed for at stige og stige om nødvendigt, hvilket er nødvendigt for at kontrollere skibe og andre objekter til søs.
Under flykroppen er den vigtigste søsøgningsradar AN / ZPY-3 i X-båndet installeret med et aktivt faset antennearray, hvor elektronisk scanning kombineres med mekanisk rotation på 360 ° i azimut. Northrop Grumman siger, at MQ-4Cs flyvetid og ZPY-3 sensordækningsradius gør det muligt for MQ-4C at undersøge mere end 2,7 millioner kvadratfod i en enkelt flyvning. miles. Radaren suppleres af Raytheon AN / DAS-3 MTS-B sensorstation, der leverer dag / nat-billede og video i høj opløsning med automatisk målsporing, samt AN / ZLQ-1 elektronisk rekognosceringssystem fra Sierra Nevada Corporation.
Mens dronen stadig er under udvikling, har den australske regering lovet at købe to MQ-4C-platforme til landets luftvåben på Air 7000 Phase IB-projektet. Det første fly forventes at komme ind i luftvåbnet i midten af 2023. I slutningen af 2025 er det planlagt, at købet af seks platforme til en værdi af $ 5 mia. Vil blive indsat på Edinburgh Air Force Base i South Australia.
Den amerikanske regering godkendte også salg af fire MQ-4C-droner til Tyskland i april 2018 for 2,5 milliarder dollars. Luftfartøjer under den lokale betegnelse Pegasus (Persistent German Airborne Surveillance System) skal ændres i overensstemmelse med nationale krav.
Skibsbåren TANK
Skibsbårne eller dækbaserede droner har tiltrukket militærets store opmærksomhed i de seneste år. Af særlig opmærksomhed er de velkendte komplekser, f.eks. Flytypen ScanEagle udviklet af Boeing-lnsitu og helikoptertypen Fire Scout fra Northrop Grumman, indsat af den amerikanske flåde. På samme tid leverede Boeing-lnsitu-gruppen også Integrator-vingede køretøjer til Marine Corps under betegnelsen RQ-21A Blackjack.
Med det eksisterende underskud på pladsen på de fleste moderne skibes dæk øges interessen for LHC med lodret start og landing tilsyneladende kun i andre flåder. For eksempel søger det schweiziske selskab UMS Skeldar at gentage sin seneste succes med sit nyeste V-200B rotorfly, der blev købt af den canadiske og tyske flåde.
Virksomhedens nyeste platform, V-200 Block 20, med en startvægt på 235 kg, har en 4 meter flyskrog, som sandsynligvis er lavet af kulfiber, titanium og aluminium; den er udstyret med en propeller med to blade med en diameter på 4, 6 meter, et ventralt rum og et ikke-indtrækbart landingsudstyr med to ski. UMS Skeldar -dronen har en tophastighed på 150 km / t og et serviceloft på 3000 meter.
Forbedringer af motoren og brændstofstyringssystemet har reduceret vægten med 10 kg i forhold til den tidligere model V-200B, mens flyvetiden øges til 5,5 timer med en målbelastning på 45 kg eller mere ved at reducere den tid, der bruges i luften. Andre forbedringer inkluderer et nyt datalink, en opdatering af køretøjets elektriske konfiguration og et otte-kamerasystem til visuel registrering og rækkevidde, der kan spore mål op til 20 miles i hver retning. Det kan også udstyres med fasede array -antenner, der gør det muligt for operatøren at overføre billeder i realtid.
V-200, sagde en talsmand for UMS Skeldar, "inkluderer en Hirth Engines tungt brændstofmotor, der kan køre på Jet A-1, JP-5 og JP-8 brændstoffer, en af de største fordele for den maritime industri."
"Totaktsmotorkonfigurationen giver også en lang MTO sammen med den ekstra sikkerhed for landing og start i et miljø, hvor konventionelle brændstoffer er forbudt, som alle er meget vigtige for maritime operationer."
Ifølge ham kræver V-200-platformen mindre materiel og teknisk vedligeholdelse og har funktionel fleksibilitet, der kan sammenlignes med andre fly- og helikoptertypemuligheder i samme vægtkategori. "V-200 UAV er kompatibel med STANAG-4586-standarden, som prækvalificerer UAC til militær brug og integration med andre systemer," tilføjede han. "Vi tænkte også godt over let integration med forskellige kampstyringssystemer, herunder Saab 9LV -marinekampsystem, som giver kommando- og kontrolfunktioner til offshore -platforme i alle størrelser, fra kampbåde og patruljefartøjer til fregatter og hangarskibe."
I mellemtiden har det østrigske selskab Schiebel udviklet en helikopter-type Camcopter S-100 UHC, som er udstyret med en propeller med to blade med en diameter på 3,4 meter og har en strømlinet kulfiberskrog med dimensioner på 3, 11x1, 24x1, 12 m (henholdsvis længde, bredde, højde).
Enheden med en maksimal startvægt på 200 kg kan bære op til 50 kg last sammen med 50 kg brændstof. Rotationsmotoren giver dig mulighed for at flyve med hastigheder op til 102 km / t med et praktisk loft på 5500 km. Med en nyttelast på 34 kg er flyvetiden 6 timer, men med installation af en ekstern brændstoftank stiger den til 10 timer.
Ifølge Schiebel inkluderer en typisk maritim overvågning nyttelast Harris Wescams L3 optoelektroniske station, Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch kamera til scanning af store områder og detektering af små objekter og en automatisk genkendelsesmodtager.
"S-100-platformen er ideel til offshore-miljøer på grund af sin minimale logistik og størrelse," sagde en virksomheds talsmand. "Dens kompakte størrelse og lette vægt betyder, at den let kan manøvreres, opbevares og serviceres i skibshangarer … en typisk fregat-hangar kan rumme op til fem S-100-droner sammen med en konventionel storbemandet helikopter." Platformen er også blevet integreret med 35 forskellige typer skibe, der har fløjet over 50.000 flyvetimer.
Camcopter S-100-helikopteren blev købt under Australian Navy Minor Project 1942-programmet, som har til formål at imødekomme landets flådes behov for et mellemliggende skibsbaseret UHC. I henhold til et særskilt program vil der endvidere blive valgt en passende UAV til integration med 12 kystpatrolskibe, hvoraf de to første er ved at blive bygget på værftene i ASC. Derefter vil en anden type UAV blive valgt til at udstyre ni Hunter -projektfregatter, der vil blive bygget til den australske flåde.
Schiebel meddelte i november 2015, at den havde afsluttet test af en tung brændstofmotor til Camcopter S-100 helikopteren. Ændring af S-100 fremdriftssystemet baseret på en kommerciel roterende stempelmotor har ført til et vægttab på grund af moderniseringen af udstødningssystemet, en ny motorstyringsenhed og nye batterier. Motoren tillader S-100 at bruge JP-5 brændstof, som har et højere flammepunkt end luftfartsbenzin.
Virksomheden moderniserer S-100 platformen primært med øje for interaktionen (interaktion) mellem bemandede og ubeboede platforme og levering på det sidste afsnit. I april 2018 blev det annonceret, at det samarbejdede med Airbus Helicopters i en fælles demonstration, der involverede H145-besat helikopter og S-100 UAV. Ifølge Schiebel blev der installeret en jordkontrolstation for dronen ombord på H-145, hvilket gjorde det muligt at opnå interoperabilitet på niveau 5 ved at overføre fuld kontrol over dronen til operatøren ombord på helikopteren, herunder lancering og retur.
Nye målbelastninger
Nye målbelastninger for UAV'er udvider rækkevidden af flåde -UAV'er og går ud over rekognoscering og observationsoperationer. For eksempel udvikler L3 Harris SDS (Sonobuoy Dispenser System), som er designet til hurtigt at genanvende forskellige typer fly til anti-ubådsmissioner.
SDS udnytter oplevelsen med at oprette pneumatiske systemer SRL (Sonobuoy Rotary Launch) og SSL (Sonobuoy Single Launch) til Lockheed Martins P-8A Poseidon multifunktionelle anti-ubåd og anti-skib patruljefly.
SDS'et er baseret på Modular Launch Tube (MLT), som virksomheden beskriver som "en individuel lanceringsstation til opsendelse af en bøje i A-størrelse fra en standard LAU-126 / A affyringsbeholder." Virksomheden har også udviklet et moderniseringstandem-lanceringssæt, der gør det muligt for LAU-126 / A-beholderen i størrelse A at acceptere bøjer i to størrelser F eller G.
MLT er et eksternt opladningssystem med en roterende bajonetlås til fastgørelse af en bøje med en egenvægt på cirka 4,5 kg. Den er udstyret med en bøje -tilstedeværelsessensor for at sikre sikker fangst og opsendelse; bøjerne skubbes ud under et belastningstryk i systemet fra 70 til 105 kg / cm2.
Ifølge L3 Harris kan SDS-systemet bestå af et vilkårligt antal MLT-skinner, en pneumatisk jordlader og en elektronisk styreenhed med en universel type-1/2-grænseflade oven på et MIL-STD-1760-interface. Alle disse komponenter kan integreres i en dedikeret ekstern beholder.
Virksomheden ser en stigende interesse i verden i UAV'er for langdistance- og langsigtede maritime patruljer som en overkommelig erstatning for dyre patruljefly, for eksempel P-8A-fly. De noterer sig imidlertid de potentielle begrænsninger ved SDS-konceptet, da anti-ubådsfly, såsom R-3 og R-8A, kan bære henholdsvis 87 og 126 bøjer.
"Det er umuligt at indlæse et SDS-system under flyvning, i modsætning til et bemandet fly, så ideelt set ser vi mange SDS-udstyrede droner, der arbejder sammen i grupper eller flokke for at skabe en acceptabel løsning fra et tilstrækkeligt antal ekkolodbøjer."
Uttra Electronics udvikler også sit eget koncept for SMP (Sonobuoy Mission Pod) droppemaskine, som den tilbyder til ubemandede og bemandede fly.
Ifølge virksomheden kan SMP'en monteres på et eksternt MIL-STD-2088 ophængningspunkt, hvilket ville gøre det muligt at ombygge eksisterende platforme til anti-ubådsmissioner. SMP -systemet kan rumme 25 til 63 bøjer i størrelse G og F til at rumme små og store platforme.
Systemet er designet til at fungere i højder op til 10 km ved flyvehastigheder op til 150 knob. Den kan tabe bøjer med 2,5 sekunders mellemrum og er kompatibel med flere Ultra Electronic-bøjemodeller, herunder ALFEA (aktiv lavfrekvent elektroakustisk) og HIDAR (High-Instantaneous-Dynamic-Range) og mini-HIDAR.
Selvom landbaserede LHC'er er ret almindelige i disse dage, sker brugen af sådanne systemer i den maritime sfære i mindre skala i dag. Situationen ser imidlertid ud til gradvist at ændre sig, da flåder, kystvagter og andre maritime sikkerhedsstrukturer i stigende grad forstår, hvor effektive MALE og HALE -droner kan supplere bemandede platforme i maritim patrulje og andre operationer, eller om muligt bruges som separate midler..
Der er en stigende interesse for etablerede luftbårne patruljemuligheder for marine fartøjer, men flere udfordringer mangler at blive løst. For eksempel er der på mindre skibe ikke nok plads på dækket, brugen af sådanne fly i forbindelse med helikoptere med besætning er normalt begrænset til "enten - eller" - situationen, når opsendelses- og genoprettelsesprocessen skal omhyggeligt times og aftales i for at dronerne skal forblive i luften ikke længere end nødvendigt, mens de venter på at dækket rydder. Det er også svært at genoprette beskadigede platforme, når dækket er optaget og ikke kan tømmes på grund af en nødsituation.
