Тактический БПЛА "ГрАНТ".

Тактический БПЛА «ГрАНТ».

Разработчик: Новик-XXI век
Страна: Россия
Первый полет: 2001 г.

Комплекс ДПЛА воздушного наблюдения и разведки «ГрАНТ» предназначен для телевизионного наблюдения в реальном времени местности и объектов на ней на удалениях до 70 км, при использовании в качестве фоторазведчика боевой радиус составляет 150 км. Своё назначение комплекс реализует путём запуска в район наблюдения до четырёх ДПЛА «ГрАНТ», оснащённых телевизионной аппаратурой и передатчиками ТВ сигнала. Один из запущенных ДПЛА ведёт ТВ наблюдение, остальные ДПЛА либо находятся на маршрутах подлёта/отлёта, либо совершают манёвры повторного захода.

В комплексе ДПЛА «ГрАНТ» делается ставка на низкую визуальную и акустическую заметность ДПЛА при непосредственном пролёте над целью на сравнительно небольшой (сотни метров) высоте3). Выбор в пользу пролёта малозаметного ДПЛА над целью на небольшой высоте объясняет и малые размеры ГрАНТа, и его необычайную дешевизну, и его эксплуатационную технологичность, и вообще его военно-экономическую целесообразность.

Изначально комплекс ДПЛА «ГрАНТ» создавался как телевизионный наблюдатель реального времени. Предполагалось, что целевой нагрузкой ДПЛА будут служить телевизионные (ТВ) или инфракрасные (ИК) камеры. На практике ИК камеры никогда не устанавливались на ДПЛА из-за их дороговизны. Для упрощения целевой нагрузки отказались от типовой для наблюдателей поля боя купольной подвески телекамер и вариофокальной оптики. Для увеличения подробности ТВ изображения был применён оригинальный метод «ТРАЛ Чистякова», основанный на самом движении ДПЛА. Суть метода заключается в последовательном просмотре подозрительного на наличие цели места подстилающей поверхности тремя ТВ камерами широкоугольной, второй широкоугольной (среднеугольной) и узкоугольной. Идея метода была навеяна практикой испытаний и применения на войсковых учениях комплекса «Строй-П».

«ГрАНТ» — это аббревиатура слов «Гражданский аэродинамический наблюдатель телевизионный». Комплекс ДПЛА «ГрАНТ» был разработан в инициативном порядке в течение одного года, с августа 2000 года по август 2001 года. Инициаторами создания комплекса выступили:
— Межвидовой Центр беспилотной авиации, командир Центра Г.И.Бебешко.
— Кыштымский радиозавод, директор завода В.А.Маркин.
— Научно-производственный центр «Новик», Главный конструктор Н.В.Чистяков.

Комплекс был задуман как альтернатива комплексу «Строй-П» с ДПЛА «Пчела». Других комплексов наблюдения поля боя тогда в России не было. Главным конструктором принятого на вооружение комплекса «Строй-П» с ДПЛА «Пчела», и вновь разрабатываемого комплекса «ГрАНТ» выступал один и тот же человек, Н.В.Чистяков. Это обстоятельство позволило учесть все недостатки предыдущего поколения комплексов ДПЛА и сделать так, чтобы новый комплекс превосходил предшественника безусловно, то есть по всем значимым показателям качества.

Общественная атмосфера тех лет в России требовала использования оборонных разработок в гражданском хозяйстве. Дистанционно пилотируемые летательные аппараты казались прямо-таки предназначенными для этого. Однако инженерно-экономический анализ показал, что это не так. Слишком дорого в применении. Причём основным слагаемым стоимости эксплуатации была амортизация самого летательного аппарата — дорогой, а летает мало. «Пчела» летала до полного износа десять раз (по Техническому заданию), а на практике (по результатам государственных испытаний) — всего пять раз в среднем. При тогдашней стоимости летательного аппарата в сотни тысяч долларов необходимые амортизационные отчисления были абсолютно неприемлемыми. Пилотируемая авиация била беспилотную по цене лётного часа многократно.

Комплекс ДПЛА «ГрАНТ» изначально создавался как комплекс с низкой стоимостью производства и эксплуатации. Учитывался как положительный, так и отрицательный опыт испытаний и участия в учениях комплекса «Строй-П» с ДПЛА «Пчела». Ключом к решительному упрощению и удешевлению комплекса «ГрАНТ» был выбран малый вес ДПЛА, а также широкое использование серийных комплектующих изделий и современных технологий, освоенных в авиамоделизме.

Кратность применения ДПЛА была радикально повышена за счёт отказа от парашютной посадки, которая не гарантирует сохранности летательного аппарата. Посадка ДПЛА «ГрАНТ» проводится по-самолётному. И конечно, было сделано всё для всемерного удешевления ДПЛА и комплекса в целом. В частности, в качестве транспортной базы комплекса были выбраны самые дешёвые в мире джипы — «УАЗики».

Комплекс ДПЛА ГрАНТ содержит в своём составе:
— базовую автоматизированную станцию (БАРС) на автомобиле УАЗ-3741 или аналогичном;
— транспортно-пусковую установку (ТПУ) на автомобиле УАЗ-3303 или аналогичном;
— ДПЛА «ГрАНТ» (в транспортные контейнеры ТПУ могут быть уложены два ДПЛА).

В самом начале проектирования комплекса ДПЛА «ГрАНТ» было учтено, что одному оператору не под силу оценивать представляемую телевизионную картинку в реальном масштабе времени. Поэтому на базовой автоматизированной рабочей станции (БАРС) были установлены два рабочих места операторов на основе персональных ЭВМ. Решение заимствовано из комплекса «Строй-П», где подтвердило свою рациональность.

Старший оператор даёт общую оценку принимаемого ТВ изображения, управляет переключением ТВ камер ТРАЛа Чистякова и по локальной вычислительной сети (ЛВС) передаёт наиболее интересные изображения на второе рабочее место другому оператору для детального изучения и измерения координат цели. Одновременно с изображением по ЛВС передаются и необходимые телеметрические данные.

Транспортно-пусковая установка комплекса ДПЛА «ГрАНТ» обеспечивает транспортировку двух ДПЛА, предполётную, предстартовую подготовку и запуск ДПЛА в полёт. Энергия для запуска ДПЛА обеспечивается грузом из разрезных гирь общей массой 230 кг. Такое решение избавило комплекс от использования пороха, совершенно неуместного в гражданской жизни.

ДПЛА «ГрАНТ» представляет собой летательный аппарат нормальной самолётной схемы с высокорасположенным крылом, Т-образным хвостовым оперением и с передним размещением силовой установки с тянущим воздушным винтом. Силовая установка строится на основе поршневого двухтактного двухцилиндрового оппозитного двигателя 3W, ZDZ или аналогичном (объёмом — 80 куб.см). Топливо — смесь бензина (А-92 или АИ-95) и синтетического моторного масла. Название ДПЛА совпадает с наименованием комплекса — ГрАНТ.
В составДПЛА входят:
— планер;
— силовая установка;
— топливная система;
— бортовое радиоэлектронное оборудование (БРЭО).

Планер ДПЛА выполнен разборным на 5 составных частей:
— фюзеляж;
— левая консоль крыла;
— правая консоль крыла;
— левая консоль стабилизатора;
— правая консоль стабилизатора.
Крупногабаритные панели составных частей планера ДПЛА целиком изготавливают в пресс-формах по вакуумной технологии из композитных материалов, причём окраска панелей производится непосредственно в пресс-форме в процессе формовки.

Многолетний опыт применения комплекса ДПЛА «ГрАНТ» в интересах как военных, так и гражданских потребителей убедительно показал, что традиционно выдвигаемое требование представления разведывательной информации в реальном масштабе времени не обоснованно практически. Единственный потребитель, на самом деле заинтересованный в реальном масштабе времени — это артиллеристы. Для них важно, что наблюдаемая на экране цель именно сейчас находится именно там, куда смотрит ТВ камера ДПЛА. Все другие потребители охотно используют записанную информацию, причём отдают предпочтение фотографиям перед видеозаписью.

Это обстоятельство предопределило основное практическое применение комплекса ДПЛА «ГрАНТ» — аэрофотосъёмка. Для аэрофотосъёмки ДПЛА «ГрАНТ» оборудуется цифровым фотоаппаратом. Возможна одновременная установка на ДПЛА цифрового фотоаппарата и обзорной ТВ камеры с ТВ передатчиком.

Бортовое радиоэлектронное оборудование ДПЛА «ГрАНТ» делится на целевую нагрузку и бортовое оборудование управления. Целевая нагрузка зависит от конкретного назначения ДПЛА и поэтому имеется большой набор вариантов её исполнения.

Бортовое оборудование управления универсально и содержит в своём составе:
— систему автоматического управления (САУ);
— гировертикаль — прибор для определения углов крена и тангажа ДПЛА;
— магнитный компас (устанавливается опционально);
— барометрический радиовысотомер;
— ЭВМ управления поршневым двигателем;
— бортовой приёмопередатчик командно-телеметрического канала (КТК) с антенной.

САУ представляет собой две сопряжённых микроЭВМ на основе микропроцессоров архитектуры mcs51. Одна из ЭВМ решает задачи траекторного управления ДПЛА и содержит в своём составе приёмник GPS с подключаемой антенной. Эта же ЭВМ ведёт радиообмен с БАРСом через бортовой приёмоответчик (радиомодем). Вторая ЭВМ решает задачи угловой стабилизации ДПЛА и сопряжена с гировертикалью.

На ДПЛА «ГрАНТ» применяется механическая гировертикаль типа МГВ-4 или МГВ-6. Может быть применена также и твёрдотельная электронная гировертикаль на микромеханических датчиках угловой скорости.

ДПЛА «ГрАНТ» имеет следующие органы управления:
— сектор газа;
— руль высоты;
— элероны (правый и левый).

Руль направления отсутствует, хотя на некоторых ранних образцах ДПЛА «ГрАНТ» испытывался.

Каждый орган управления приводится в движение собственной рулевой машинкой. Кроме того, одна рулевая машинка входит в состав ТРАЛа Чистякова для его стабилизации по крену. Опционально могут быть установлены ещё две рулевые машинки для управления капотированием двигателя.

Рулевые машинки — стандартные авиамодельные. Сигналы управления рулевыми машинками вырабатывает САУ.

В комплексе ДПЛА ГрАНТ используются следующие режимы управления:
— автоматическое управление по маршруту (до 99 промежуточных пункта маршрута);
— автоматическое наведение на заданную точку (цель);
— ручное управление от авиамодельного пульта (используется при посадке ДПЛА).

ЛТХ:

Модификация: ГрАНТ
Размах крыльев, мм: 3000
Длина, мм: 2330
Площадь крыла, м2: 1,00
Масса, кг
-пустого: 14
-максимальная взлетная: 16-20
-полезной нагрузки: 3
Двигатель: 1 х ПД 3W, ZDZ
Максимальная скорость, км/ч: 160
Крейсерская скорость, км/ч: 120
Боевой радиус, км: 150 — с фотоаппаратом, 70 — с передачей развединформации в реальном времени
Продолжительность полета, ч: 3
Практический потолок, м: 3000
Время развёртывания (от остановки автомобилей до пуска ДПЛА), мин: 30
Время свёртывания (от посадки ДПЛА до начала марша), мин: 15

БПЛА «ГрАНТ».

БПЛА «ГрАНТ» на МАКС-2001.

БПЛА «ГрАНТ» на ТПУ.

Запуск БПЛА «ГрАНТ».

БПЛА «ГрАНТ» после взлета.

БПЛА «ГрАНТ» в полете.

Комплекс ДПЛА «ГрАНТ» в походном положении.

Развертывание комплекса ДПЛА «ГрАНТ».

Комплекс ДПЛА «ГрАНТ» после развёртывания.

Выгрузка ДПЛА «ГрАНТ» из ТПУ.

БПЛА «ГрАНТ» в разобранном виде при транспортировке в кунге БАРС.

Рабочие места командира и штурмана в кунге БАРС до модернизации.

Рабочие места командира и штурмана в кунге БАРС после модернизации.

Вид с камер наблюдения БПЛА «ГрАНТ».

Список источников:
ДПЛА.ру. В.А.Маркин, Н.В.Чистяков. Новый комплекс ДПЛА.
ДПЛА.ру. Н.В.Чистяков. Психология новых ДПЛА.
ДПЛА.ру. Н.В.Чистяков. Американский комплекс ДПЛА «Silver Fox» или русский след «Серебряной лисицы» (сопоставление с отечественным комплексом ДПЛА «ГрАНТ»).
ДПЛА.ру. Э.П.Лукашева, Н.В.Чистяков. «Новые» или миниДПЛА.
ДПЛА.ру. ГрАНТ — Гражданский аэродинамический наблюдатель телевизионный.
ДПЛА.ру. ДПЛА и комплексы НПКЦ «Новик-XXI век». Краткие сведения.
Доклад А.А.Силкина. Системообразующая основа современных комплексов тактических ДПЛА в свете организации их производства.
Сайт «АЗБУКА». Автомобили УАЗ и БПЛА (Беспилотники, Дроны).