Птицы высокого полета
Высоты от 18 до 25 тысяч метров сейчас фактически свободны. Самолет в качестве рекорда может забраться и выше, но это будет совершенным исключением из правил. В 70-х годах подобное провернули в Советском Союзе – рекордный МиГ-25 забрался на 37 600 метров. По некоторым классификациям, пилот Александр Федотов поднял самолет в ближний космос, нижняя граница которого пролегает на 20 тысячах метров.
Авторы подобного понимания раскрывают ближний космос как «пространство, малодоступное для традиционных летательных и космических аппаратов, на высотах 20–100 км». В настоящее время из пилотируемых летательных аппаратов с крыльями добираться до такого ближнего космоса может только истребитель-перехватчик МиГ-31. По паспорту у него потолок приближается к 22 километрам. Но это штучная машина, к тому же очень недешевая.
Выгодным видится освоение стратосферной прослойки 18–25 километров беспилотными аппаратами. Человек, с учетом современных технологий, там лишний – автоматика вполне способна справиться самостоятельно. В этой лиге играют так называемые «псевдокосмические аппараты», отличающиеся рядом особенностей.
Прежде всего, это беспилотные изделия, способные барражировать над районом контроля практически неограниченное время. Все дело в солнечных батареях – основных источниках электроэнергии на борту беспилотников. Это роднит аппараты с настоящими космическими спутниками, орбита которых пролегает в нескольких сотнях километров над Землей. Псевдокосмические аппараты практически неуязвимы для наземных систем ПВО за счет запредельной высоты работы и низкой эффективной площади рассеивания.
Достаточно вспомнить, сколько проблем доставил китайский метеозонд, год назад вошедший в воздушное пространство Соединенных Штатов на высоте более 25 километров. Объект несколько раз пытались сбить, но удалось это, только когда он опустился ниже 20 километров. Метеозонд перед этим прошел над всей Америкой и позволил себя сбить только у восточного побережья страны. Псевдокосмический дрон выгодно отличается от стратосферных аэростатов возможностью маневрирования и гораздо меньшими размерами.
На высотах от 18 километров очень сложно подавить аппараты системами РЭБ. Скорее сказать, это невозможно. А сам стратосферный беспилотник может выполнять кучу полезной работы.
Хотя аппараты обычно достаточно легкие и имеют серьезные ограничения на полезную нагрузку, на борту размещаются радиолокаторы с синтезированной апертурой, оптико-электронные комплексы с инфракрасной и гиперспектральной съемкой и многое другое. В ряде случаев техника позволяет вести съемку поверхности с разрешением 15–20 сантиметров. Очень хороши псевдокосмические комплексы в качестве ретрансляторов, например, для пилотируемой авиации, которая работает непосредственно на поле боя. Не говоря уже о системе связи, аналогичной Starlink.
Система наблюдения и ретрансляции на базе псевдокосмического аппарата Odesseus
В свою очередь классические спутники заметно уступают стратосферным дронам в оперативности подачи информации. Операторам с земли приходится ждать пролета космического аппарата над заданным районом до нескольких суток. В лучшем случае ожидание сокращается до нескольких часов, но это требует значительного наращивания группировки спутников. Что, разумеется, резко повышает стоимость всего проекта.
Дроны из «псевдокосмоса» не лишены недостатков.
Во-первых, технология подъема сверхлегких летательных аппаратов на высоты более 18 километров еще не совсем освоена. Это достаточно специфические изделия с экстремально большой площадью крыла, на котором размещаются солнечные панели. В качестве альтернативы может использоваться водородный источник энергии.
Во-вторых, сложности возникают на высоте около 15 тысяч метров – господствующая здесь турбулентность может серьезно повредить хрупкий беспилотник. Однако при достаточном уровне метеоразведки это вполне решаемая проблема.
Кто первый?
Тревожно выглядят попытки зарубежных компаний создать стратосферные беспилотники военного назначения. Как утверждается в материале «Смена парадигмы: создание и применение псевдокосмических аппаратов как составная часть «новой космической революции» и «новой беспилотной революции» кандидата технических наук Н. Н. Клименко (НПО Лавочкина), на Западе не менее 20 контор заняты разработкой сверхвысотных машин на солнечных батареях. Зарегистрировано более 170 тысяч патентов в этой области.
За примерами далеко ходить не надо – на слуху беспилотники Zephyr, Astigan, Phasa 35, Skydweller, Odysseus, Sunglider, Morning Star, Rainbow, Pathfinder Plus, Helios и немало других. Типичным и самым совершенным на данный момент стратосферным дроном можно назвать Airbus Zephyr S. За ним несколько рекордов – например, он два года назад продержался над пустыней Сонора в США 42 дня на высоте около 21 километра. Аппарат весит 75 кг, при этом берет на борт 25 кг. В списке оснащения самое совершенное разведывательное оборудование, позволяющее контролировать на Земле квадрат 20 на 30 километров.
Простейшие математические расчеты показывают, что для тотального контроля всей территории Украины потребуется около тысячи аналогов Zephyr. Тотальный, то есть избыточный – ни одна информационная система не в состоянии будет переварить такой объем информации от беспилотников. Это и не требуется. Гораздо важнее наличие нескольких десятков стратосферных дронов над линией фронта и на стратегической глубине обороны.
Команда создателей «Совы» с первым прототипом беспилотника
Россия заметно отстает в теме разработки псевдокосмических аппаратов, но наработки все-таки имеются. Речь о проекте «Сова» от Фонда перспективных исследований и компании «Тайбер».
Первый полет стратосферный беспилотник совершил в 2016 году. Назвать его по-настоящему псевдокосмическим разведчиком нельзя. Аппарат поднялся всего на 9 километров и продержался в воздухе 50 часов. Вполне достойный результат, но это был единственный высотный полет «Совы». Точнее – даже не полноценной «Совы», а его масштабной модели масштаба 1:3.
В лучших традициях, аппарат имеет большое удлинение крыла и многофюзеляжную компоновку. Как пишут разработчики, «низкой массы удалось добиться в результате установки на все фюзеляжи синхронизированных автопилотов в рамках распределённой системы управления, а для сохранения заданного прогиба всего крыла система автоматического управления изменяет угол атаки и, как следствие, подъёмную силу на требуемом участке крыла».
На сайте компании-разработчика есть информация о втором прототипе с размахом крыла более 28 метров. Этот аппарат поднимался уже на 19 километров, что вполне конкурентоспособно. Только вот проект «Сова» закрыли в сентябре 2017 года, и о его дальнейшей судьбе ничего не известно.
Проект «Аист» в НПО Лавочкина закрыли, либо поставили на длительную паузу
Также неизвестна судьба двух экспериментальных стратосферных беспилотников «Аист» от НПО Лавочкина. Прототипы именуются ЛА-251 и ЛА-252 и используют жесткое плоское крыло, в отличие от «Совы». Взлетная масса аппаратов порядка 120 килограмм с полезной нагрузкой 25 килограмм. Расчетный потолок – 18 километров.
С машиной в теории все хорошо, только вот отечественная промышленность не способна выпускать требуемые литий-серные аккумуляторные батареи с удельной энергоотдачей 400–600 Вт•ч/кг. Имеющиеся литий-ионные не обеспечивают необходимую длительность полета и высоту. С 2017 года о развитии проекта «Аист» ничего не слышно – вероятнее всего, он просто заморожен, если не закрыт навсегда.
Перед нами типичный пример упущенных возможностей.
Конструкторская школа и компетенции разработчиков вполне позволяли поставить на крыло несколько моделей отечественных стратосферных разведчиков. Перед началом СВО на это было не менее пяти лет. Но по необъяснимым причинам темы псевдокосмических аппаратов были закрыты. Стратосферная революция в небе Украины в исполнении Армии России отменяется.
Осталось только ждать, когда противник отправит на испытания в боевых условиях свои аппараты, против которых у нас отсутствуют средства противодействия.
Нет Комментариев