Применение аэростатов в интересах обеспечения военной связи. Типовой ряд привязных аэростатов для средств наблюдения и связи Привязные аэростаты
Идея применения привязных аэростатов для парашютного спорта не нова. В книге Г. Пожарова и В. Шевченко «Прыжки с парашютом с аэростата» (издательство ДОСААФ, 1956г.) подробно описана методика выполнения таких прыжков. Авторы утверждают, что пропускная способность аэростата выше, чем у самолёта, методика обучения проста, а стоимость существенно ниже.
Так, по данным Московского городского комитета ДОСААФ, зимой 1955 года с привязного аэростата за два с половиной месяца было выполнено более пяти тысяч прыжков, и при этом израсходовано не более полутора тонн автомобильного бензина.
Аэростат К-1500 «Колибри» относится к классу гибридных привязных аэростатов. Классические аэростаты стоят в воздушном потоке под углом примерно 5° и при усилении ветра или его порывах совершают волнообразные и подныривающие движения, а у гибридного аэростата (угол в потоке примерно 20°) аэродинамическая подъёмная сила его стабилизирует. При этом аэростатическая подъёмная сила не даёт аппарату упасть при стихании порыва ветра. В случае применения гибридного аэростата для тренировки парашютистов наличие аэродинамической подъёмной силы даёт ещё одно преимущество перед классическим аэростатом: значительное натяжение удерживающего троса. Так, для шестиместного аэростата (1500 м 3) усилие будет составлять от 600 до 2000 кгc, в зависимости от веса полезной нагрузки и силы ветра, что позволит производить подъём парашютистов на рабочую высоту двумя способами:
- Обычный: гондола поднимается на рабочую высоту вместе с аэростатом.
- Аэростат находится на рабочей высоте, а вверх поднимается гондола с парашютистами, закрепленная на закольцованном тросе: в то время пока заполненная гондола идёт вверх, пустая спускается (аналог канатной дороги). Учитывая скороподъёмность 4 м/с, на высоту 2000 метров (при вместимости 6 человек), получаем цикл выброски 5-6 парашютистов за 10 минут. Кроме того, этот способ позволяет избежать неприятного для всех аэростатов момента прохода приземных турбулентных потоков и нахождения у земли в незашвартованном состоянии. Подъёмная гондола может быть оборудована парашютной баллистической системой спасения.
Применение прыжкового аэростатного комплекса К-1500 «Колибри» значительно снижает стоимость прыжка, позволяет сохранить ресурс самолетам, работающим на выброску парашютистов, и привлечь большее число желающих совершить первый и последующие прыжки. При соответствующей высоте подъёма становятся доступными ознакомительные прыжки с инструктором (тандем) и спортивные прыжки в рамках дисциплин классической точности приземления и скоростного пилотирования купола.
В качестве стартовой платформы аэростатного комплекса используется мобильное удерживающее устройство — специально оборудованный автомобиль либо автомобильный прицеп, оснащённый лебёдкой, причальными опорами, комплектом снаряжения, системами энергообеспечения, газонаполнения, вакуумирования.
Область применения аэростатов К-1500 — преимущественно первоначальная подготовка с парашютными системами, уложенными на принудительное раскрытие основного купола, что позволяет охватить не только гражданский сектор, но и прыжки в рамках военной подготовки военнослужащих при значительном снижении стоимости прыжка по сравнению с использованием для выброски самолётов и вертолётов.
Технические характеристики гибридного аэростата для обучения парашютистов К-1500 «Колибри»:
| Количество парашютистов | 6 |
| Рабочая высота | 2000 м |
| Объём газа | 1500 м 3 |
| Компенсационный объём | 450 м 3 |
| Полный объём оболочки | 1950 м 3 |
| Количество баллонов гелия на одну заправку | 250 |
| Потери гелия | 3,36 м 3 /сут. |
| Диаметр оболочки (ширина) | 16,3 м |
| Длина аэростата | 26,7 м |
| Высота аэростата | 11,8 м |
| Площадь оболочки | 840 м 2 |
| Площадь оперения | 150 м 2 |
| Масса аэростата | 300 кг |
| Масса полезной нагрузки | 600 кг |
| Количество гондол | 2 |
12.09.2003, Пт, 14:09, Мск
В небе салона МАКС-2003 были представлены многочисленные привязные аэростаты, в том числе военного и специального назначения. Один из них, «Рысь» (Au-27, НПО «РосАэроСистемы»), был снабжен видеокамерой, небольшой РЛС и радиостанцией для передачи информации на командный пункт. Но самые интересные «сторожевые баллоны» - «Пума» (Au-21, НПО «РосАэроСистемы») и «Ягуар» - попросту запретили к показу на аэрокосмическом салоне. В то же время, как стало известно на неофициальном уровне, привязные аэростаты «Пума» вскоре должны поступить на вооружение армии Китайской Народной Республики.Правда, два макета «Пумы» с измененным соотношением размерных характеристик были представлены на стендах предприятия-госпосредника ФГУП «Рособоронэкспорт» (официальный продавец этих изделий на внешнем рынке) и аффилированных компаний «Авгуръ» и «РосАэроСистемы» (первая специализируется на разработке и изготовлении летательных аппаратов легче воздуха, вторая - на маркетинге).
Привязные аэростаты «Пума» будут использоваться для охраны китайских границ в качестве станций слежения и раннего обнаружения, а также как ретрансляторы.
После террористических актов, в первую очередь, 11 сентября в США, интерес спецслужб и военных к аппаратам подобного назначения значительно возрос. Используемые в наши дни привязные аэростаты, как правило, способны работать на высотах до 5-6 километров около месяца в автономном режиме. При этом стоимость самого аэростата-носителя без полезной нагрузки не превышает $100 тыс.
Передовой опыт
Ретрансляционные комплексы компании TCOM, по своим возможностям превосходящие наземные телевизионные башни, уже функционируют в Иране, Южной Корее и Нигерии.После «выдвижения» США в Афганистан и Ирак аэростаты той же компании TCOM с аналогичными целями стали использоваться в Афганистане и Кувейте.
Израиль так же активно использует оснащенные РЛС аэростаты-пограничники. Первый из них был развернут на юге страны еще в 1993 г. В начале февраля 2003 г. на выставке «Аэро Индия-2003» был представлен привязной аэростат нового поколения Border Proteсtion («Защита границы») .
Российские специалисты считают, что производители аэростатов и дирижаблей могут занять до 10% мирового рынка средств разведки и наблюдения воздушного базирования.
Российские системы
«Пума» обеспечивает круглосуточное радиолокационное наблюдение в течение 25 дней без посадки на высотах от 2 до 5 км, рабочая высота зависит от веса полезного груза. Это позволяет контролировать территорию диаметром 700 км, а также использовать аппарат в качестве относительно недорогой альтернативы спутниковым носителям . Связь любого типа может передаваться на территории до 100000 кв. км. Для удержания на заданной высоте, подъема, спуска и стоянки, а также электроснабжения используется кабель-трос. Обшивка «Пумы» - это уникальный отечественный материал UR-2310 на базе высокомолекулярных нитей RUSAR, полиуретановой пленки и адгезивов.
Компоновочная схема привязного аэростата «Пума»
В этом году первую «Пуму» собирается ввести в строй Китай на побережье провинции Фуцзянь вблизи Тайваньского пролива. Спектр использования самый широкий - от борьбы с контрабандистами до использования в системе ПВО. Предполагается, что это не единственная «Пума», которая поступит в распоряжение Китая.
Сейчас за рубеж поставляются лишь «Пумы», но уже имеется усовершенствованная версия «Ягуара», разработки которого продолжаются в рамках совместных работ российских силовиков и аффилированных компаний «Авгуръ» и «РосАэроСистемы».
Технические данные привязного аэростата ЯГУАР и ПУМА
|
Примечание: скорость ветра более 33 м/сек. соответствует тропическому урагану, это высший (двенадцатый) балл по шкале Бофорта.
Привязной аэростат «Пума», по зарубежным данным и неофициальным сведениям от отечественных специалистов, оснащается из комплекта радиоэлектронной аппаратуры «Морской змей» (разработка холдинговой компании «Ленинец», НИИ «Вектор» и НИИ «Системотехника» из Санкт-Петербурга). «Морской змей» предназначен для решения задач на море и включает различные устройства и модули:
- три модификации высокопотенциальной РЛС SD1 для различных классов летательных аппаратов, такие РЛС способны сопровождать одновременно до 32 целей;
- радиогидроакустическая система SD2 предназначена для обнаружения подводных лодок по шумоизлучению, определения пеленга, измерения вертикального разреза скорости звука по глубине и т.п;
- магнитометрическая система предназначена для обнаружения магнитных аномалий и определения их параметров;
- гидроакустический модуль для эхо- и шумопеленгования, акустической связи и т.д.;
- система радиотехнической разведки SD6, теплотелевизионная система SD5 для обнаружения, сопровождения и распознавания наземных целей. В комплект также входят командно-тактическая система и управляющая вычислительная система.
Сейчас «Пумы» закупает не только Китай, но и одна из арабских стран, название которой не разглашается.
Следующий материал CNews будет посвящен отечественным аэростатным мишенным комплексам и первому в мире тепловому аппарату аэродинамической формы (привязному тепловому аэростату) «Зеленый змей» (Au-26, НПО «РосАэроСистемы»), впервые продемонстрированному на авиасалоне МАКС-2003.
В современных условиях особую актуальность приобретает использование беспилотных и аэростатных комплексов для решения различных задач народного хозяйства и оборонного комплекса. В обсуждении вопросов конструирования беспилотных систем принимает участие директор по государственным программам ЗАО "Воздухоплавательный центр "Авгуръ", к.т.н. Пономарев Павел Ардалионович.
Одним из наиболее перспективных и экономически целесообразных средств, используемых для подъема и удержания аппаратуры на заданной высоте, являются аэростатные носители. Они решают задачи по обеспечению связи, разведки, мониторинга территории, ретрансляции, как в военных, так и в гражданских целях. Существует огромное разнообразие возможных вариантов полезной нагрузки размещаемой на привязном аэростате (ПА). При этом с точки зрения проектирования носителя значение имеют только ее массово-инерционные характеристики, габаритные размеры, потребляемая мощность, а также условия функционирования: рабочая высота, температурный диапазон и максимальная скорость ветра. Исходя из этих параметров, определяется объем и параметры канат-кабеля.
Наличие типового ряда позволяет не только сократить номенклатуру канат-кабелей и материалов для оболочек , но и использовать для новых целей уже разработанные ПА, проводя лишь незначительную модернизацию. Это значительно сокращает затраты и сроки как на разработку, так и на изготовление, позволяет использовать типовые технологические операции, а также унифицированные узлы и агрегаты.
Типовой ряд ПА ЗАО "Воздухоплавательный центр "Авгуръ" состоит из трех групп. К первой группе относятся ПА объемом от 75 до 400 м3: Au-6, Au-25 и Au-17 "Барс", имеющие жесткое оперение и стягивающую систему компенсации объема. При этом энергоснабжение полезной нагрузки обеспечивается за счет бортовых аккумуляторов или легкосъемного кабеля.
Ко второй группе относятся ПА, объемом от 450 до 1200 м3: Au-27 "Рысь" и Au-33 "Гепард". Несмотря на различное оперение: жесткое и воздухонаполненное, данные аппараты имеют схожую компоновку и созданы на основе типовых решений. Аэростаты снабжены автоматической системой поддержания избыточного давления.
К третьей группе относится крупнейший в мире ПА Au-21 "Пума" объемом 12000 м3, состоящий из оболочки с баллонетом, воздухонаполненного обтекателя, воздухонаполненного оперения, такелажа; воздушных и газовых клапанов, системы воздухоподполнения; пилотажно-навигационного оборудования и молниезащиты.
Таким образом, в настоящее время ВЦ "Авгуръ" располагает типовым рядом ПА которые обеспечивают работу различной полезной нагрузки на высоте, соответственно по группам: массой 25-80 кг на высотах до 700 м; 80-300 кг на высотах до 1500 м с электроснабжением до 2 кВт; массой 250-2250 кг на высотах до 5000 м с электроснабжением до 25 кВт. Данные аппараты функционируют в широком диапазоне климатических и погодных условий.