İHA'lar | ABD askeri "Perdix" mikro drone sürüsü savaş projesinin yorumu
Kılavuz
"Yenilmezler" filmindeki muhteşem havacılık şirketi etkileyici. Aslında, gökyüzünde uçan ve çok sayıda savaşçıyı taşıyan havacılık uçak gemisi, bilim kurgu çalışmalarında her zaman sık sık ziyaretçi olmuştur ve insanlar bu konuda garip fantezilerle doludur. Ancak fantezi her zaman bir fantezi değildir, gerçekte havacılık uçak gemilerinin aslında çok ciddi girişimleri vardır. 2016 yılında, ABD Perdix mikro-İHA sürü savaşı projesi testinde, 3 "Süper Hornet", 103 uçağı fırlatmak için ana uçak olarak kullanıldı - Perdix mikro-İHA, havacılık uçak gemisi Gerçek olmaya başladı.
Projenin arka planı
2011'de ABD stratejik olarak Asya'ya döndü ve "Asya-Pasifik Yeniden Dengeleme" stratejisi ve üçüncü "Dengeleme Stratejisi" gibi bir dizi stratejik plan önerdi.Bu planlara yanıt olarak ABD Savunma Bakan Yardımcısı Carter, Ağustos 2012'de Savunma Bakanlığını geçici olarak kurdu. Dışişleri Bakanlığı Stratejik Yetenek Ofisi (SCO), ekipman kullanımını yenilemenin, sürü rolünü oynamanın ve askeri ve sivil teknolojiyi entegre etmenin üç ana yolu aracılığıyla, yaklaşık 4 yıllık bir süre içinde savaş etkinliği oluşturabilen hızlı ekipman teknolojisi yeniliği geliştirir.
ŞİÖ, ABD askeri platformlarını ve personelini giderek daha fazla riske atabilecek potansiyel düşmanlar tarafından geliştirilen yeni askeri teknolojilere yanıt olarak, gelecekte ABD ordusunun muharebedeki tüm tehlikeli görevleri etik ve ahlaki koşullara uygun olarak mümkün olduğunca makinelere aktaracağını öne sürdü. Bu doğrultuda SCO, Savunma Bakanlığı araştırma laboratuarları ile birçok projede işbirliği yapmaktadır. Bunların arasında, gelecekteki operasyonlarda, kurtarma gerektirmeyen tek seferlik düşük maliyetli insansız sistemler araştırma odak noktalarından biridir.
Bu nedenle SCO, hızlı ekipman teknolojisi yeniliği gerçekleştirmek için MIT Lincoln Laboratuvarı'nın orijinal projesini kullanmak için Hava Kuvvetleri ile işbirliği yaptı ve sonuçta Perdix mikro-UAV sürü savaş projesi ortaya çıktı.
Projenin amacı, mevcut askeri ve ticari teknolojiyi, mümkün olan en kısa sürede muharebe etkinliği oluşturmak ve fiili çatışmaya sokmak için bir dizi mikro İHA geliştirmek için kullanmaktır. Ek olarak, proje aynı zamanda büyük ölçekli İHA tiyatro fırlatmaları için askeri uçak ekipmanlarının kullanımını doğrulayacak, keşif yapmak için ekipman taşıyacak, müdahale yetenekleri ve mikro İHA sürü teknolojisi taşıyacak ve sürünün özerkliğini daha da iyileştirmek için sürüye komuta eden askeri uçak sorununu çözecek. , Sınırlı menzil ve savaş gereksinimlerini (veya nakille ilgili teknolojileri daha geniş menzilli diğer İHA'lara) ve diğer sorunları dengeleyin. Bu sorunları çözdükten sonra, ABD ordusu, havadan fırlatılan mikro İHA'lara dayalı sürü savaş yeteneğini elde eden dünyadaki ilk kişi olabilir.
Projenin ilk aşaması
"Boblin" İHA projesi ilk olarak 2010 yılında MIT Lincoln Laboratuvarı tarafından tasarlandı (laboratuvar, Amerika Birleşik Devletleri'nde ilk hava savunma sistemini geliştirmek için kurulduğu 1959 yılına kadar izlenebilir) ve geliştirilmeye başlandı . Geliştirme sürecinde araştırmacılar çok sayıda yeni materyali, yeni teknolojileri benimsemiş ve birçok yeniliği gerçekleştirmiştir.
Drone malzemeleri açısından, "Kevlar" mikro drone'nun kanadı, Kevlar fiber kumaş ve karbon fiber malzemeler kullanılarak 3D olarak basılmıştır. Bunların arasında kanatlar karbon fiberden, gövde ise düşük sürtünmeli cam Kevlar fiberden yapılmıştır. Kevlar elyaf sivil kullanım için hazır bir üründür 1960'larda DuPont tarafından geliştirilmiştir Ana bileşen poli (p-fenilen tereftalamid) olup, yüksek malzeme mukavemetine sahip sıvı kristal çubuk şeklinde bir moleküldür. İyi termal kararlılığa, yangına dayanıklılığa ve yalıtıma sahiptir.
İnsansız hava araçlarının hızlı bir şekilde piyasaya sürülmesi için MIT Lincoln Laboratuvarı, uçak projeksiyonundan, koruyucu kutuların açılmasından, insansız hava araçlarından ve entegre ağdan bir yol tasarladı.
MIT Lincoln Laboratuvarı, tahliye sırasında yüksek irtifa ve yüksek hızdan kaynaklanan hasarlardan İHA'nın küçük kısmını korumak için özel olarak bir tür koruma cihazı tasarladı.İHA, serbest bırakılmadan önce katlanır ve içine yerleştirilir. Koruyucu kutu kimseye yardımcı olamaz Uçak, fırlatma itkisini taşıyor. Koruyucu kutunun arka tarafında, iniş sırasında İHA sisteminin sürüklenmesini azaltabilen ve iniş sırasında İHA burnunun aşağıda olmasını sağlayan, sürüklemeyi azaltan bir flama (Stratejik Yetenek Ofisi testinde paraşüt kullanılır) bulunur. Belli bir yüksekliğe indikten sonra koruyucu kapak açılır ve drone serbest bırakılır.Pasif stabilizasyon sistemi gövdenin dengesini korur ve ardından uçuş kontrol sistemi drone'nun otonom olarak uçmasını kontrol eder.
İHA fırlatma ve koruma kutusunun darbe direncini ve serbest bırakma işlevlerini doğrulamak için MIT Lincoln Laboratuvarı bir dizi test gerçekleştirdi.
2011 yılında Perdix mikro drone'nun ilk versiyonu tasarlandı. MIT Lincoln Laboratuvarı, hükümet, ordu ve endüstri katılımcıları tarafından çokça övülen uçakta hayatta kalma seminerinde çalışmalarını bildirdi ve özetledi.
ABD Savunma Bakanlığı Stratejik Yetenekler Ofisi'nin (SCO) 2012 yılında kurulmasının ardından, İHA teknolojisi kabul edildi ve proje daha da geliştirilmesi için SCO'ya taşındı.
Projenin ikinci aşaması
SCO'ya aktarıldıktan sonra, "Kiba" mikro drone askeri kullanım için değiştirildi ve ardından bir dizi test gerçekleştirildi:
2014 yılında, "Bobside" mikro drone, Edwards Hava Kuvvetleri Üssü'ndeki ABD Hava Kuvvetleri Test Pilot Akademisi'ndeki F-16 alev tankından başarıyla havadan atıldı.
Haziran 2015'te SCO, Alaska'daki bir hava kuvvetleri üssünde başka bir test gerçekleştirdi. Bir F-16 savaş uçağı 690 km / saat hızla uçtu. Uçuş sırasında, bir izleyici tarafından çok sayıda "Perdix" (Perdix) atıldı. İnsan-makine. "Hill Quail" drone, yaklaşık olarak bir iPhone 6 boyutunda ve 0,5 kg'dan hafif. Bu tür bir drone, küçük bir metal kap içinde paraşütle fırlatılır.Fırlatmadan birkaç saniye sonra paraşüt drone'dan ayrılır ve pervane, drone'u uçmaya itmek için çalışmaya başlar. Alaska'daki ilk fırlatma testinin ardından Haziran ayında gerçekleştirilen "Northern Blade" askeri tatbikatında savaş uçakları 72 İHA teslim etti ve 90 İHA operasyonu gerçekleştirdi. Bu tatbikat, sürü testlerinin 20 "Boblin" dronu tarafından başarıyla tamamlanmasına tanık oldu.
Fırlatma hızını ve miktarını daha da artırmak için SCO, 2016 yılında Kaliforniya'daki ABD Donanma Hava Sistemleri Komutanlığı'nın Çin Gölü Deneme Sahası'nda büyük ölçekli bir mikro İHA "sürü" gösterisini başarıyla tamamladı. Gösteride, üç ABD Donanması F / A-18E / F "Super Hornet" savaşçısı, kendi kanatlarının altındaki özel bölmelerden dronları serbest bıraktı ve toplam 103 "Hornet" dronu düştü.
Bu küçük insansız hava araçları grubu, toplu karar verme, kendi kendini düzeltme ve uyarlanabilir formasyon uçuşu gösterdi. Testte, bu hızlı uçan dronlar bir dizi ara noktayı yüksek doğrulukla geçti ve kontrolör tarafından belirlenen hedef konuma başarıyla ulaştı. Tüm arı kolonisindeki her birey çok özgürdür, bir kuş sürüsü gibi toplanır ve dağılır, yukarı ve aşağı uçar ve birbirleriyle çarpışmaları etkili bir şekilde önleyebilir. İlk görev hedefi belirdiğinde, tüm dronlar burunlarını süpürdü ve serbest uçuş durumundan hedefe doğru uçtu.
2017 yılında, "Quilder" mikro drone yedinci nesle yükseltildi. Bu mikro drone sürüsü, ISR gibi çeşitli görevleri tamamlayabilir ve gelecekte ortaya çıkacak çeşitli yükleri sürekli olarak entegre edebilir.
mevcut ilerleme
SCO, MIT teknolojisini doğru bir şekilde dönüştürebilen şirketleri bulmak için şu anda ABD Savunma İnovasyon Test Ajansı (DIUx, ticari teknoloji endüstrisi ile iletişime geçmekten sorumlu uzman bir kurum) ile işbirliği yapmaktadır. Amaç, 1.000 Perdix dronluk toplu üretimi gerçekleştirmek ve maliyetleri daha da düşürmektir. , Mümkün olan en kısa sürede gerçek çatışmaya girin.
Proje Özellikleri
Hızlı başlatma yeteneği. "Kiba" İHA çok küçüktür, 300 gramdan daha hafiftir. Fırlatılması çok uygundur ve karada fırlatılabilir. Teslim için özel bir projeksiyon tüpüne monte edilebilir. Küçük boyutu ve hafifliği sayesinde savaş jetleri ve helikopterler kolayca toplanabilir. Taşımak. Projeksiyon tüpü, birkaç bin metre rakımda bir savaş uçağı ile fırlatılabilen bir paraşütle donatılmıştır.Dron, yükseklik yaklaşık 600 metreye düştüğünde projeksiyon tüpünden ayrılabilir ve hatta elle uçmak için bile kullanılabilir.
Savaş alanı ortamı göz önüne alındığında, en yaygın "Bobside" İHA tipi, hala yakınlardaki tiyatrolarda yüksek hızlı F-16 veya F / A-18 avcı uçakları tarafından piyasaya sürülüyor. Her F / A-18 savaş uçağı iki silindirik konteynır taşır Savaş uçağı görev noktasını ses hızına yakın bir hızda geçtiğinde, silindirik konteynır küçük siyah ambalaj kutuları fırlatmaya başlar. Paketleme kutusu belirli bir yüksekliğe düştüğünde, duruş yavaşlayan şemsiye tarafından stabilize edilir ve ardından paketleme kutusu açılır ve önceden katlanmış sürü drone "kırılır". İHA'nın kuyruk pervanesi otomatik olarak başlar ve ön ve arka kanatlar otomatik olarak açılarak sabit bir uçuş durumuna geçmek için kilitlenir. F16, standart ALE-47 izleyici rampaları kullanılarak fırlatılır ve bir seferde 30'a kadar "bobin" dronu konuşlandırabilir.
Otonom küme uçuşu. "Kilbei" İHA, gelişmiş otonom küme uçuş teknolojisine sahiptir. 2016 test gösterisine göre, "Kilbei" önceden programlanmamıştır, ancak uçak birbirleriyle iletişim kurabilir ve "dağıtılmış bir beyni paylaşabilir"; Aynı zamanda sürü, birden fazla yer istasyonuyla da iletişim kurar. Video bakış açısından, grup toplu karar verme, kendi kendini düzeltme ve uyarlanabilir formasyon uçuş yetenekleri gösterdi ve yer istasyonu tarafından belirlenen dört görevi tamamlamak için kendi kendine organize oldu; tüm görev süreci boyunca, yeni serbest bırakılan "bıldırcın" devam edebilir. Sürüye katılın ve işbirliğine katılın. Bu, büyük ölçekli arı kolonisinin bulut işleme ve diğer teknolojilere bağlı olarak "bulut sinerjisi" elde ettiğini göstermektedir. Savaşçılar tarafından serbest bırakıldıktan sonra, "Perdix" ortaklar bulabilir ve "sürüye" benzer bir ekip oluşturabilir ve görev gereksinimlerine göre kontrol etmek, gezinmek, toplamak ve dağıtmak için işbirliği yapabilir. Tüm arı kolonisindeki her birey çok özgürdür, bir kuş sürüsü gibi toplanır ve dağılır, yukarı ve aşağı uçar ve birbirleriyle çarpışmaları etkili bir şekilde önleyebilir.
3D baskı, açık sistem mimarisi. "Bobby" İHA'nın parçaları 3D baskı, tek seferlik tasarım, çok sayıda basit ekipman, düşük fiyat ve uygun üretimden oluşuyor. Öte yandan İHA, tasarımında ve imalatında açık bir sistem mimarisini benimsiyor ve çok sayıda mevcut ticari bileşeni entegre ediyor.Birçok ürün akıllı telefon endüstrisi tarafından tanıtılan mikroelektronik ürünlerden geliyor ve geliştirilmeye devam ediyor.
Bu özellik, İHA'nın artık bir veya iki yıl içinde modası geçmiş olabilecek, ancak ticari sektörün sürekli yeniliğine entegre edilebilen ve gelecekte ortaya çıkacak çeşitli yükleri sürekli olarak entegre edebilen "terminal alanı" teknolojisini geleneksel olarak kullanmamasını sağlar. Ek olarak, en son teknoloji ortaya çıktığında, SCO bunu alıp doğrudan bobini yükseltebilir. Bu tür bir açık sistem mimarisi, bobinin görevlerini zenginleştirir. Savunma Bakanlığı için çok faydalı olan Bobby İHA'nın her neslini yükseltmek yaklaşık 6-7 ay sürüyor. Bu, yazılım ve donanımın sürekli olarak yükseltilebildiği akıllı telefonların evrimsel modeline benzer.
ana referans:
1 Xu Biao, Zhang Yu, Wang Chao.ABD insansız sistem arı kolonisi teknolojisinin gelişme durumu ve eğiliminin analizi. Flying Missile, 2018, 3: 36-39
2 Jia Gaowei, Hou Zhongxi.ABD Ordusu'nun İHA Kümelenmesi Projesi Geliştirme. Ulusal Savunma Bilimi ve Teknolojisi, 2017, 38 (4): 53-56
3 Yuan Cheng, Dong Xiaolin, Su Ni. 2017'de yabancı gelişmiş askeri havacılık teknolojisinin araştırma ilerlemesine genel bakış. Flying Missile, 2018, 5: 1-7
4Li Hao. ABD ordusunun odaklandığı mikro-nano İHA. Modern Askeri, 2017 (9): 70-74
5 Li Han, Su Jingzhao, Yan Yong. Akıllı drone kümesi teknolojisine genel bakış Bilim ve Teknoloji Vizyonu, 2017 (26): 5-7
6 Kızıl Shanjiao Kuşu.Gelecekteki savaşlarda kullanılan İHA sürüleri. China Aviation News, 2017-4-6 (008).
7 ABD Hava Kuvvetlerinin "Küçük İHA Sistemleri 2016-2036 Uçuş Planı" nın arka planı ve ana noktaları
8Tao, T. S. and Hansman, R.J .: Development of an Flight-In-Deployable Micro-UAV, in: 54th AIAA Aerospace Sciences Meeting, s. 1742, 2016.
Kaynak: Yüksek Kaliteli Ekipman Geliştirme Araştırma Merkezi
