Материал опубликован в журнале «Арсенал Отечества» № 4 (78) за 2025 г.

>>>>>>>>>Часть вторая. Читать НАЧАЛО>>>>>>>>>>>

Александр Мальков, Александр Постников, Василий Гумелев, Светлана Слепухина

Оба БЛА модели RQ‑20С PUMA имеют разборно-сборную конструкцию, они хранятся и транспортируются в специальном контейнере водопыленепроницаемом противоударном контейнере в разобранном состоянии, а полезная нагрузка — в специальной сумке. В свою очередь, каждое элемент полезной нагрузки в сумке также хранится и транспортируется в индивидуальном водопыленепроницаемом противоударном контейнере. Содержание контейнера для хранения и транспортирования БЛА показано на рисунке 19. Отметим, что на правой боковой стороне фюзеляжа беспилотника RQ‑20С PUMA 3AE установлен дополнительный модуль полезной нагрузки — комплект VNS (рис. 19а), назначение которого было рассмотрено выше.

Сборка беспилотников производится непосредственно перед полетом. Процесс сборки прост и быстр (рис. 20) и состоит для обоих БЛА из аналогичных операций.
Старт (пуск) дронов RQ‑20С PUMA 3 AE и RQ‑20С PUMA LE производится главным образом ручным способом — с руки пилотом (оператором) дрона.
Некоторые этапы старта с руки БЛА модели RQ‑20С PUMA представлены на рисунках 21 и 22, соответственно. Этапы старта с руки RQ‑20С PUMA LE (рис. 22) аналогичны старту беспилотника RQ‑20С PUMA 3AE. Но так как максимальная взлетная масса PUMA LE больше массы PUMA 3AE на 5,4 кг и составляет 12,4 кг, то для успешного старта с руки дрона PUMA LE требуется оператор с более высоким уровнем физической подготовки, чем для старта PUMA 3AE.
Достоинство данного способа заключается в простоте и отсутствии необходимости использования дополнительных устройств. Недостаток — в непостоянстве условий пуска, так как пилоту сложно каждый раз с одинаковой силой по оптимальной траектории осуществлять пуск дрона. Если же пилот физически слаб или не владеет такой техникой старта беспилотника, то он может вывести его из строя во время старта.
Для беспилотников RQ‑20С PUMA также предусмотрен механизированный способ старта с применением эластичной катапульты. Она является штатным устройством в составе БАК RQ‑20С PUMA LE, но также эластичной катапультой может быть укомплектован БАК RQ‑20С PUMA 3AE. Ее основным элементом является банджи-трос, представляющий собой трос с упругими эластичными резиновыми жгутами высокого класса прочности и растяжения. Также в комплект эластичной катапульты входит система тросов с крепежными элементами (три бура с рукояткой и три колышка), динамометр, кувалда малая (рис. 23).

Система пуска с помощью банджи-троса (англ. Bungee Launch System, BLS) компании AeroVironment Inc. позволяет осуществлять пуск БЛА RQ‑20В PUMA 2 AE, RQ‑20С PUMA 3 AE и RQ‑20С PUMA LE в определенных погодных, климатических и иных условиях окружающей среды. Рабочие температуры применения системы пуска БЛА с помощью банджи-троса (BLS) находятся в диапазоне от 29 °C до +49 °C.
Контейнер системы BLS имеет габаритные размеры 538×406×270 мм, а его масса в комплекте с системой составляет 18 кг. Длина банджи-троса в растянутом состоянии — 27,4 м.
Для пуска БЛА необходимо надеть петли на одном конце банджи-троса на буры (колышки), закрепленные в земле, петлю на другом конце зацепить за крюк на фюзеляже БЛА RQ‑20С PUMA LE (рис. 24а), растянуть банджи-трос на требуемую длину (рис. 24б, в) и пустить аппарат. Условия пуска БЛА моделей RQ‑20С PUMA и модели RQ‑20В PUMA 2AE даны на рисунке 24г.

Система пуска БЛА с помощью банджи-троса (BLS) для БЛА RQ‑20С PUMA 3AE включает в свой состав специальный трос с двумя проушинами, две скобы и крепежные болты (рис. 25). Скобы должны быть установлены и закреплены на боковых сторонах фюзеляжа дрона.
Преимущество применения рассмотренного стартового (пускового) устройства состоит в его простоте и возможности пуска сравнительно больших беспилотников, которые тяжело пустить в ручном режиме. Недостаток — непостоянство условий пуска, так как пилоту сложно каждый раз с одинаковой силой растянуть упругий элемент банджи-троса и по оптимальной траектории пустить БЛА.

Непосредственно перед ручным пуском электродвигатель БЛА RQ‑20С PUMA должен быть запущен и работать, чтобы после пуска беспилотника тот сразу полетел.
Посадка (приземление) производится во всех случаях по самолетному, на нижнюю часть фюзеляжа дрона. Перед посадкой дрон уходит в глубокое сваливание, ГОЭС Mantis i45 или Mantis i45 N автоматически убирается в фюзеляж, затем также автоматически перестает работать электродвигатель, а значит, и вращаться воздушный винт.
БЛА RQ‑20С PUMA 3AE и RQ‑20С PUMA LE предназначены для проведения разведки не только над поверхностью суши, но и над морской акваторией. В этом случае старт (пуск) производится в ручном режиме, посадка (приводнение) — также по самолетному, на нижнюю часть фюзеляжа беспилотника или на специально растянутую на палубе корабля сеть (рис. 26). Фюзеляжи герметизированы и выполнены из химически стойких композитных материалов, поэтому морская соленая вода не причиняет вреда ни планеру, ни полезной нагрузке этих БЛА.
Кроме перечисленных способов пуска и посадки, дрон RQ‑20С PUMA 3AE может взлетать и садиться по вертолетному, но после того как на него будет установлен комплект оборудования VTOL. После установки этого комплекта RQ‑20С PUMA 3AE станет гибридным дроном с вертикальным взлетом и посадкой (англ. VTOL, Vertical Take-Off and Landing — «вертикальный взлет и посадка»). Английской аббревиатуре VTOL соответствует русская СВВП — самолет вертикального взлета и посадки. БЛА самолетного типа обозначаются английской аббревиатурой HTOL (Horizontal Take-off and Landing — «горизонтальный взлет и посадка»). Ей соответствует русская аббревиатура СОВП — самолет обычного (горизонтального) взлета и посадки.
Комплект PUMA VTOL, разработанный компанией AeroVironment Inc., предназначен для установки по принципу plug-and-play («подключай и работай») на малые разведывательные беспилотники (кроме уже упомянутого ранее RQ‑20С PUMA 3AE, это еще и RQ‑20В PUMA 2 AE). Съемный комплект PUMA VTOL существенно расширяет эксплуатационные возможности этих дронов, поскольку для их пуска и посадки не требуется открытое пространство. Он позволяет расчету запускать дроны практически в любом месте. Основные компоненты комплекта PUMA VTOL представлены на рисунке 27.
Кроме указанных на рисунке 27 позиций, в комплект PUMA VTOL также входят: модуль управления комплектом (1 ед.) и крепежная фурнитура (1 комп.).
АСУ этого БЛА состоит из:

• маршевой силовой установки (СУ) — электродвигателя с двухлопастным тянущим воздушным винтом, расположенным в вертикальной плоскости, и электронного регулятора частоты вращения коленчатого вала. Маршевая СУ размещается в носовой части БЛА;
• четырех взлетно-посадочных СУ, каждая из которых включает в себя электродвигатель с расположенным горизонтально двухлопастным воздушным винтом и электронный регулятор частоты вращения вала. Взлетно-посадочные СУ установлены на двух пилонах, закрепленных на крыле RQ‑20С PUMA 3AE VTOL — по две СУ на каждом пилоне Электроэнергия к ним поступает от аккумуляторных батарей комплекта VTOL.

Переход из полета в режиме «коптер» (вертолет) при взлете и посадке БЛА на полет в режиме «самолет» во время полета по заданному маршруту и обратно в режим «коптер» при посадке (рис. 28) производится по команде пилота дрона с автоматизированного рабочего места (АРМ). На беспилотнике в модуле управления комплектом VTOL установлен специальный переключатель, который обеспечивает переход с одного режима полета на другой в течение определенного времени, необходимого для того, чтобы аппарат в момент смены режимов полета не упал на землю. БЛА RQ‑20С PUMA 3AE VTOL из-за взлетно-посадочных СУ, установленных на пилонах под крылом, обладает существенным аэродинамическим сопротивлением, во многом определяющим технические и эксплуатационные характеристики этого дрона. Снижение аэродинамического сопротивления является актуальным для всех БЛА конфигурации VTOL.

БЛА RQ‑20С PUMA 3AE VTOL (RQ‑20С PUMA 3AE плюс комплект PUMA VTOL) хранится и транспортируется в двух в водопыленепроницаемых противоударных контейнерах — комплект RQ‑20С PUMA 3AE VTOL хранится в первом, а сам беспилотник и оборудование наземного пункта управления — во втором контейнере (рис. 29 а).
Беспилотник RQ‑20С PUMA 3AE VTOL в полете показан на рисунке 30а, б, а его летно-технические характеристики — на рисунке 30в.
Масса комплекта PUMA VTOL для этой модификации составляет 3,2 кг, поэтому максимальная взлетная масса беспилотника с комплектом существенно больше, чем без него. Из-за этого, а также из-за более высокого сопротивления воздуха, чем у беспилотника без комплекта PUMA VTOL, продолжительность полета RQ‑20С PUMA 3AE VTOL (в зависимости от марки установленных на него аккумуляторных батарей) составляет 1,2 ч или 1,5 ч. Она существенно меньше, чем у RQ‑20С PUMA 3AE. Рабочая высота полета (Operating Altitude) дрона RQ‑20С PUMA 3AE VTOL равна 2 134 м (7000 ft DA, Density Altitude — плотность воздуха на высоте 7000 футов), максимальная (10000 ft DA) — 3048 м.
Основные летно-технические характеристики БЛА модели RQ‑20С PUMA представлены в таблице 2.

В состав БАК RQ‑20С PUMA 3 AE (RQ‑20С PUMA LE), как правило, входят три беспилотника и два наземных пункта управления. Управление дронами производится с мобильного или носимого наземного пункта управления из состава БАК RQ‑20С PUMA. Дальность полета беспилотников определяется дальностью радиосвязи в режиме LOS (англ. Line of Sight — «прямая видимость»), она зависит от типа антенны, которая входит в состав их БАК. Возможны пять вариантов комплектации НПУ БАК, в состав которых входят беспилотники компании AeroVironment Inc. с различными типами антенных систем ее же разработки. БАК RQ‑20С PUMA, как правило, комплектуется антенными системами LRTA и Standard Patch Antenna а в некоторых случаях — антенной системой ERA (рис. 31). Их внешний вид представлен на рисунках 32, 33 и 34, соответственно.

LRTA (англ. Long Range Tracking Antenna — «следящая антенна дальнего действия»); ERA (англ. Extended Range Antenna — «антенна расширенного диапазона радиочастот») работает во всенаправленном режиме на небольшом расстоянии и в режиме расширенного диапазона для более дальних расстояниях; Standard Patch Antenna («стандартная патч-антенна», то есть слабонаправленная антенна диапазонов УВЧ и СВЧ; SOA (англ. Standard Omni Antenna) — стандартная универсальная антенна для приема и передачи цифрового видеосигнала, телеметрии и сигналов управления; pDDL Antenna (англ. portable Digital Data Link) — портативная антенна для цифровых каналов передачи данных
Антенные системы для БАК RQ‑20С PUMA LRTA и ERA хранятся и транспортируются в водопыленепроницаемых противоударных контейнерах; Standard Patch Antenna — в специальном рюкзаке. Основные тактико-технические характеристики антенн приведены в таблице 3.

Наземный пункт управления (англ. GCS, Ground Control Station — «наземная станция управления») Tomahawk GCS, разработанный компанией Tomahawk Robotics, вошедшей в состав AeroVironment Inc. в конце 2023 г., представляет собой усовершенствованную систему общего управления с открытой архитектурой и элементами искусственного интеллекта. Под системой общего управления подразумевается управление, координация и контроль ведения общевойского боя, использование имеющихся ресурсов и времени для выполнения поставленной боевой задачи подразделению.
Наземный пункт управления (НПУ) Tomahawk GCS обеспечивает ведение общевойскового боя с применением БЛА и НРТУ. Для модификаций БЛА модели RQ‑20С PUMA он поставляется в двух базовых комплектациях (рис. 35) — Tomahawk Tactical GCS (тактический НПУ Tomahawk) и Tomahawk Command GCS (командный НПУ Tomahawk).
Оба комплекта НПУ переносные. Тактический НПУ предназначен для ведения разведки с применением БЛА, для инженерного обеспечения боевых действий с применением НРТУ и т. п., имеет массу 3,9 кг, расчет — один военнослужащий (оператор). Он развертывает комплект из походного положения в рабочее за 10 мин. Командный НПУ имеет массу 6,49 кг, его расчет состоит из двух военнослужащих (пилота и оператора), они развертывают комплект из походного положения в рабочее за 15 мин. Используя командный НПУ командир подразделения и его штаб управляют и контролируют применение БЛА и НРТУ при подготовке и ведении боевых действий.
Рабочая дальность связи НПУ с БЛА обоих комплектов, имеющих в своем составе стандартные патч-антенны (Standard Patch Antenna), составляет около 20 км.
При подключении контроллера Grip S20 к телевизору или монитору, оператор имеет возможность наблюдать ход выполнения полетного задания на большом экране, пользуясь при этом клавиатурой и мышью. Также имеется возможность подключения контроллера к ноутбуку для их одновременной работы.
Литий-ионная аккумуляторная батарея BT‑70757 НПУ Tomahawk (рис. 36) имеет массу 0,54 кг, габаритные размеры (104,9×36,6×99,6) мм. Емкость одной батареи равна 4,4 А·ч при напряжении 12 В. Рабочий диапазон температур от –20 °C до +55 °C.
На контроллер Grip S20 (рис. 37), а также на ноутбук НПУ установлено программное обеспечение (ПО) Tomahawk Kinesis и ПО Kinesis SDK.
ПО Kinesis предназначено для общего управления БЛА и НРТУ, совместимо более чем с 20 комплексами различных производителей, а ПО Kinesis SDK обеспечивает сторонним разработчикам, помимо компании AeroVironment Inc., интеграцию своих БЛА и НРТУ, их полезных нагрузок, элементов ИИ и иных новых устройств для работы с ПО Kinesis. Это позволяет, помимо управления, быстро интегрировать и развертывать передовые технологии обмена информацией между командирами, военнослужащими штурмовых подразделений, огневой поддержки и обеспечения, а также для получения пользователями актуальной информации непосредственно с БЛА и НРТУ, а при необходимости дальнейший обмен ею.

Контроллер Grip S20 существенно упрощает управление БЛА и НРТУ. Он разработан на основе южнокорейского смартфона Samsung Galaxy S20 Tactical Edition (ТЕ). Контроллер заключен в прочный алюминиевый корпус и может поставляться с дополнительным шарниром для размещения на системе крепления снаряжения MOLLE на груди военнослужащего. Grip S20 и Samsung Galaxy S20 TE имеет массу 0,54 кг, шарнир — 0,11 кг. Помимо надежного прочного корпуса, смартфон имеет:

• режим ночного видения, который применяется в случае отсутствия у военнослужащего собственного прибора ночного видения;
• скрытый режим использования в полном радиомолчании и автономной работой в условиях отключения наряду с мобильной связью четвертого поколения 4G наиболее распространенного стандарта LTE (англ. Long Term Evolution — «долговременное развитие») также всех радиочастотных вещаний;
• возможность быстрого запуска часто используемых приложений и удобной разблокировки, если устройство размещено на системе крепления снаряжения MOLLE.

Оператор управляет БЛА и ее полезной нагрузкой с помощью тактильных или виртуальных джойстиков смартфона.
Все три аппарата (рис. 37б, в, г) используют операционную систему Android и обозначаются военными как устройства NWEUD (англ.Nett Warrior End-User Device — устройство конечного пользователя Nett Warrior). Nett Warrior является интегрированной системой ситуационной осведомленности военнослужащих, применяющейся армией США во время ведения боевых действий. Она позволяет командиру подразделения обмениваться информацией с вышестоящим командиром и подчиненными, включая расчеты БЛА и НРТУ (по вертикали), а также с командирами других подразделений (по горизонтали), что значительно увеличивает осведомленность личного состава о ситуации, складывающейся в конкретный момент времени в зоне ведения боевых действий. Кроме того, подключение к GPS позволяет отмечать расположение отдельных подразделений, боевых машин, артиллерийских орудий на электронной карте, отображаемой на дисплее смартфона, а также получать обновленные карты местности и другую информацию из вышестоящего штаба. Устройства системы Nett Warrior обладают встроенным радио, GPS-навигатором и памятью объемом 16 Гб для хранения карт, фотографий и пр. Одним из условий устойчивой работы Nett Warrior является наличие и работа мобильной связи стандарта 4G на местности, где идут боевые действия.
Модуль расширения Kinesis (Kinesis Expansion Module, K×M) — это носимый 4‑портовый концентратор и периферийный защищенный процессор (рис. 38), предоставляющий военнослужащим возможность приема больших объемов данных для высокоскоростных контроллеров Grip S20 (Samsung Galaxy S20ТЕ) непосредственно в ходе ведения боевых действий.
Модуль расширения Kinesis объединяет необработанные разведывательные данные, необходимые для принятия решений в режиме реального времени, выполняя классификацию видеоизображения на основе искусственного интеллекта (ИИ), что повышает качество конечной информации, получаемой операторами. Модуль расширения K×M также снижает нагрузку на операторов расчетов БЛА (НРТУ), связанную с большим объемом поступающей во время боя критически важной информации, требующей быстрой обработки. Это существенно повышает качество решений, принимаемых командирами, так как достоверная и полная информация об обстановке на поле боя является одним из необходимых условий для успешного выполнения подразделениями боевых задач.
Габаритные размеры устройства (126,5×102,1×33,5) мм, а масса — 0,45 кг.
Модуль расширения K×M с элементами ИИ является важным этапом в разработке носимого оборудования с общим управлением как воздушными, так и наземными тактическими беспилотными аппаратами.
Наземные пункты управления модификаций БЛА модели RQ‑20С PUMA практически унифицированы, включая смартфоны, ноутбуки и модуль расширения K×M, работающие под управлением операционной системы Linux, антенно-фидерные устройства, аккумуляторные батареи.
Анализ опыта СВО показывает, что в настоящее время все чаще поле боя объединено в тактическую сеть, что требует высокой скорости передачи информации для обеспечения выполнения боевой задачи. При этом разные подразделения в зоне боевых действий используют различные беспилотные авиационные и наземные робототехнические комплексы для выполнения поставленных задач.
На рисунке 39 приведена одна из структурных схем взаимодействия на поле боя воинских подразделений, разведывательных БЛА и НРТУ. Например, военнослужащий инженерного подразделения применяет НРТУ для перерезания силового кабеля (рис. 39, поз. 7). Оператор БЛА запускает квадрокоптер (рис. 37, поз. 6) для поиска целей и передачи их координат подразделению огневой поддержки. 

Штурмовик запускает нано-БЛА (рис. 39, поз. 5) в здании, занятом штурмовым подразделением, чтобы определить, находится ли противник на этаж выше. В это время транспортное НРТУ (рис. 39, поз. 4) осуществляет подвоз боеприпасов для штурмового подразделения. Командир подразделения и его штаб поддерживают постоянную связь с командирами штурмовой группы и группы огневой поддержки, а также при необходимости с командирами расчетов БЛА и НРТУ. В этом рассматриваемом случае применение и управление БЛА производится децентрализовано.
Модуль K×M программного обеспечения Kinesis обеспечивает совместимость беспилотных авиационных и наземных робототехнических комплексов (НРТК), поэтому он повышает ситуационную осведомленность командиров подразделений за счет возможности применения одним оператором сразу нескольких комплексов (рис. 40). Используя модуль расширения K×M, расчеты БЛА и НРТУ могут выполнять задачи с применением одновременно нескольких БЛА и НРТУ. При этом видеопоток не прерывается, обеспечивая высокую степень ситуационной осведомленности командиров на всех уровнях управления, а также рядовых военнослужащих.

Вооруженные Силы Российской Федерации в ходе проведения СВО накопили огромный и уникальный опыт применения беспилотной авиации в условиях ведения боевых действий высокой интенсивности. Аналогичный опыт имеется только у вооруженных сил Украины. Но предприятия российского ВПК, в отличие от украинских, полностью обеспечивают нашу армию отечественными БЛА с высокими летно-техническими характеристиками. Американская компания AeroVironment Inc. является одним из лидеров в области разработки и производства беспилотников тактического назначения. Несомненно, она достигла ощутимых успехов. Анализ устройства ее продукции — БЛА и беспилотных авиационных комплексов, добытых на Украине на поле боя, — сможет, возможно, послужить основой для новых технических решений, которые повысят боевую эффективность российских образцов БЛА. В любом случае, беспилотники этой компании требуют тщательного изучения, в том числе и для того, чтобы в ходе ведения боевых действий на Украине их результативно нейтрализовать.

Авторы:
Александр Мальков, гвардии подполковник, кандидат военных наук
Александр Постников, гвардии майор, кандидат технических наук
Василий Гумелев, подполковник в отставке, кандидат технических наук, младший научный сотрудник НИО
Светлана Слепухина, младший научный сотрудник НИО