Перші етапи розвитку ред.

Австрійські повітряні кулі ред.

Найперший зареєстрований випадок використання безпілотних апаратів для ведення бойових дій стався 22 серпня 1849 року[1], коли австрійські збройні сили атакували італійське місто Венеція непілотованими аеростатами, які несли осколково-фугасні бомби вагою майже 13 кг. В історії вони залишились під назвою "Австрійські повітряні кулі". Хоча деякі з них успішно долетіли і доставили бомби до визначеної цілі, інші через зміну вітру вибухнули над австрійськими позиціями.

Цікаво, що видання "The Presse" ( Відень, Австрія) зарані описувало плани своєї армії застосувати ці кулі: «Венеція буде бомбардуватися з повітряних куль, оскільки лагуни не дають наблизитися артилерії. П'ять куль, кожна в 5.7 метрів в діаметрі, побудовані в Тревізо. При вдалому попутному вітрі повітряні кулі будуть запущені і спрямовані наскільки це можливо ближче до Венеції, аби досягти вертикальної позиції над містом, після чого вони будуть приводитися в дію за допомогою електромагнітних засобів, що складається із довгого ізольованого мідного дроту із великою гальванічною батареєю аби потрапити по будівлях. Бомба падає перпендикулярно і вибухає при досягненні землі.»[2] Втім, ці повітряні кулі не зовсім відповідають сучасному визначенню БпЛА, під якими зараз розуміють різноманітні варіації крилатих апаратів.

Перша Світова Війна ред.

Перші безпілотні літаки були створені одразу після Першої світової війни. Спочатку це були пристрої на радіокеруванні на основі винаходів британця Арчибальда Лоу[3]. Серед найбільш відомих — Ruston Proctor Aerial Target, перший в світі зенітний керований снаряд, створений у 1916 році[4]. Його використовували проти дирижаблів Цепелін[3].

Незабаром після цього здійснив свій перший виліт Автоматичний літак Г'юїтта-Сперрі (англ. Hewitt-Sperry Automatic Airplane), також відомий як «літаюча бомба Сперрі» (англ. Sperry «Flying Bomb»). Це була перша демонстрація концепції безпілотного літального апарату, яким ми його знаємо сьогодні. Його збирались використовувати як «повітряну торпеду», що стало ранньою версією сучасних крилатих ракет. Керування здійснювалося за допомогою гіроскопів, створених Елмером Сперрі, що створив компанію Sperry Gyroscope Company.[5]

У ті ж роки перші випробування і польоти здійснював "Жук Ке́ттерінга" (англ. Kettering Bug), також спочатку відома як "Повітряна торпеда Кеттерінга" (англ. Kettering Aerial Torpedo). Його перший політ відбувся в 1918 році. Хоча революційна технологія Bug була успішною, застосувати її у Першій світовій війні не вдалось, оскільки війна скінчилася до того, як "Жук" був повністю розроблений і поставлений на експлуатацію.[6]

Міжвоєнний період ред.

 
Вінстон Черчилль і інші очікують на запуск цільового дрона «Havilland Queen Bee», 6 червня 1941

Після Першої світової війни літаки-біплани Standard E-1, які спочатку розроблялись як винищувачі, але не пройшовши випробування, були перетворені в БПЛА.[7][3]

У кінці 1920-х років з'явилась перша крилата ракета,яка отримала назву RAE Larynx. Вона мала форму невеликого літака-моноплана, могла запускатися з бойового літака і керувалась автопілотом. Вона випробовувалася в період між 1927 і 1929 роками Військово-морськими силами Великої Британії.

Перші успіхи у створенні безпілотних літаючих апаратів привели до створення радіокерованих безпілотних літаків у Британії і США в 1930-х роках. Так, у 1931 році Британія розробила легкий радіокерований літак "Fairey Queen" на основі літака-біплана Fairey III. У 1935 році проводились експерименти зі створення легких літаків на радіокеруванні, один з яких — «DH.82B Queen Bee», що був зроблений на основі біплану De Havilland Tiger Moth.

Вважається, що від назви «Queen Bee» (англ. королівська бджола) з'явився термін «дрон». У 1936 році голова однієї з дослідницьких груп Військово-морських сил США використав це слово як назву для радіокерованого повітряного апарату.[8] Зараз термін «дрон» є найбільш широковживаним, коли мова йде про безпілотні літаки.

Друга Світова Війна ред.

 
Радіолітак OQ-3 і його пускова, Райт Філд, жовтень 1945
 
Літак OQ-2 Армії США збитий силами USS Makin Island (CVE-93) під час навчальних стрільб в Ваканурі, Японія (жовтень 1945)

Реджинальд Денні і його радіолітаки ред.

Перше масове виробництво БпЛА створив Реджинальдом Денні. Він служив у Британському Королівському льотному корпусі під час Першої світової війни. Опісля, у 1919 році, іммігрував до США, з наміром підкорити Голівуд як актор. Денні досяг акторської слави, зігравши півтори сотні ролей у кіно[9]. Але разом з тим у 1930-х роках він зацікавився радіокерованими моделями літаків. Денні і його ділові партнери в 1934 році відкрили магазин моделей літаків прямо поруч зі своїм місцем роботи — на Голлівудському Бульварі. Він називався «Reginald Denny Hobby Shops».[10]

Денні продовжував активно цікавитись моделюванням літаків на радіокеруванні. Одного разу, на зустрічі з підполковником берегової артилерії В. С. Тілем Денні дізнався, що повітряні цілі, які використовувались для тренувань зенітників, мають багато недоліків, складні в експлуатації, і до того ж кожне буксирування однієї такої цілі коштує армії США 300 доларів[11]. Денні переконав військових, що літак з дистанційним керуванням набагато більш придатніший для цього.

Денні звернувся (або до нього звернувся) Нельсон Пол Віттієр, Джона Грінліфа Віттієра . У 1935 році вони заснували Reginald Denny Industries , і у 1936 році Денні та фінансист Пол Віттієр, онук піонера каліфорнійських квакерів, заснували компанію "Radioplane Company" для розробки нової радіокерованої моделі літаків. До них приєднався й інженер-електротехнік Кеннет Кейс. Першою їх робочою моделлю став безпілотник RP-1 (Radioplane One).

У лютому 1938 року Денні та конструктор моторів Уолтер Райтер продемонстрували цю модель військовим. Армійці були вражені потенціалом БпЛА і попросили продовжувати розробки. Було створено ще декілька моделей, і у травні 1939 року армія США замовивила у компанії Денні 53 одиниці безпілотників моделі RP-4, які отримали армійську назву "OQ-1"[12].

У 1941 році Японія здійснила напад на порт Перл-Гарбор що на Гаваях, і США офіційно вступили в Другу світову війну. Це послугувало поштовхом для неймовірного зростання "Radioplane Company": за період Другої світової його компанія поставила армії США більше 15 тисяч безпілотників, що зробило компанію Денні першим у світі масовим виробником БпЛА.

БпЛА створювалися на заводі Van Nuys (укр. ван найс) в Каліфорнії[13]. В 1944 році на завод приїхав військовий фотограф,сержант Девід Коновер, який був другом Реджинальда, щоб зробити привабливі знімки самовідданого тилу, який невтомно допомагає армії. Девід одразу помітив фотогенічну молоду жінку, яка працювала над моделлюлітака OQ-3, і запитав її, чи вона не проти позувати для його фото. Кажуть, 19-річна Норма Джин запитала його: «Я справді фотогенічна?" Девід вважав, що так. Ці перші комерційні фотографії стали початком приголомшливої кар'єри цієї працівниці заводу, особливо після того, як вона стала блондинкою та змінила ім'я на Мерілін Монро[14].

Винахідником радіокерованого літака, який міг літати за зоною видимості був Едвард M. Соренсен, принаймні він перший мав патент США. Це був перший літак в якому був наземний термінал керування, з якого можна було дізнатися що робить літак, його швидкість набору, висоту, крен, напрям, обороти мотора і інше. Без цих патентів ранні радіо керовані літаки могли літати лише в зоні видимості пілота, що керував знаходячись на землі.[15]

Повітряні торпеди ред.

Докладніше: Повітряні торпеди

Морські сили США почали експериментувати з радіо керованими літаками під час 1930-х, що також призвело до появи дрона Curtiss N2C-2 в 1937. Літак N2C-2 був дистанційно керованим із іншого літака, який називався TG-2. Протиповітряний дрон N2C-2 використовувався як ціль в 1938.[16]

The ВПС Армії США (USAAF) прийняли N2C-2 на озброєння в 1939.[16] Застарілі літаки вводилися в експлуатацію під назвою «A-series» як повітряні мішені. Оскільки літера «A» також використовувалася для «ударних (Атакувальних)» літаків, згодом «повнорозмірні цілі» почали маркуватися як «PQ». USAAF придбала сотні дронів-мішеней Culver «PQ-8», які були радіокерованими версіями охайних маленьких двомісних цивільних літаків Culver Cadet, і тисячі вдосконалених Culver PQ-14 Cadet, що були послідовниками PQ-8. США також використовували РК літаки як важкі бомбардувальники, такі як модифіковані B-17 Flying Fortress і B-24 Liberator, у бойовій операції Афродита невеликого масштабу під час Другої Світової Війни де вони використовувалися як дуже великі повітряні торпеди, хоча це не мало значного успіху а також призвело до втрати льотних екіпажів, включаючи Джозефа П. Кеннеді молодшого

«TDN-1» був безпілотним дроном, розробленим в 1940. TDN був здатний доставити бомбу вагою в 1,000-функтів, але ніколи не мав бойового застосування.

В 1941 завод Naval Aircraft Factory випускав бойовий дрон «Project Fox» на якому була встановлена телевізійна камера виробництва RCA і телевізійний екран оператора на літаку TG-2 з якого керували дроном.[16] У квітні 1942 дрон успішно провів торпедну атаку на військовий ескадрений міноносець на відстані 20 миль від літака TG-2, з якого керувався.[16] Інший бойовий дрон-смертник успішно влучив у ціль, яка рухалася на швидкості дев'яти вузлів.[16] Бюро Аеронавтики військово-морських сил потім запропонувало програму по впровадженню телевізійно-оснащених дистанційно керованих дронів в кількості 162 керуючих літаків і 1,000 штурмових безпілотників.[16]

Пульсуючі реактивні двигуни ред.

Корпорація McDonnell побудувала мішень із пульсуючим реактивним двигуном, що називалася TD2D-1 Katydid, згодом були випущені моделі KDD-1 і KDH-1. Це були машини видовженої форми із повітряним запуском із прямим крилом закріпленим по середині, V-подібним хвостом і реактивним пульсуючим двигуном. Літак Katydid був розроблений в середині війни і невелика кількість була введена в експлуатацію військово-морськими силами США.

Після війни, військово-морські сили придбали невелику кількість іншої реактивної мішені, серії Curtiss KD2C Skeet. це була інша видовженої форми машина, із реактивним пульсуючим двигуном в середині фюзеляжу і забором повітря у носі літака. Він мав прямі, низько встановлені крила із округленими закінцівками, і хвіст із трьома вертикальними поверхнями.

Холодна Війна ред.

Еволюція дронів-мішеней ред.

В період після Другої Світової Війни, Радіолітак (Radioplane) продовжив свій успіх із наступним дроном-мішенню під назвою OQ-2, який було оснащено поршневим двигуном, який був також відомий як сімейство Базових Навчальних Мішеней (англ. Basic Training Target - BTT) (найменування BTT не існувало до 1980-х років, але використовується тут для вирішення плутанини з позначеннями), до яких входили моделі OQ-19/KD2R Quail і the MQM-33/MQM-36 Shelduck. БНМ залишалися у використанні до кінця 20-го століття. Першим дроном, який був перетворений із мішені в дрон розвідник поля бою для проведення роздвідувальних фото місій була версія літака MQM-33 розробленого для армії США в середині mid-1950-х, в результаті було створено RP-71,[17] згодом перейменований в MQM-57 Falconer.

Американські військові придбали і ряд інших безпілотних літальних апаратів багато в чому схожих на дрони Radioplane.

Ядерні випробування ред.

В 1946, вісім літаків B-17 Flying Fortress були перетворені американською армією в дрони для збору радіоактивних замірів даних. На зльоті по посадці вони керувалися за допомогою передавача встановленому на джипі, а під час польоту за допомогою передавача на іншому літаку B-17. Вони були використані в Атолі Бікіні (Операція Crossroads) аби зібрати вимірювання в середині радіоактивної хмари. Під час випробування Бейкер, два дрони пролетіли прямо над вибухом; коли до них досягла ударна хвиля, обидва набрали висоту, а той що летів нижче було пошкоджено. ВМС США провели подібні випробування із застосуванням дронів Grumman F6F Hellcat. Дрони B-17 аналогічним чином були використані в Операції Sandstone у 1947, і в Операції Greenhouse у 1951. В останньому з цих тестів також було використано реактивні літаки Lockheed P-80 Shooting Star, які були перероблені у дрони компанією Sperry Corporation; однак, така складна система мала досить велику кількість аварій. Один із дронів B-17, під бортовим номером 44-83525, зараз знаходиться на реставрації на авіабазі Девіс-Монтен.

Рекогностування, розвідувальні платформи ред.

Наприкінці 1950-х, разом із Falconer, армія США придбала інший розвідувальний літальний апарат, Aerojet-General SD-2 Overseer. Він мав схожу конфігурацію що і Falconer, але який мав V-хвіст і був в два рази важчим.

Успіх дронів-мішеней призвів до їх використання в інших операціях. Добре перевірений Ryan Firebee був хорошою платформою для таких експериментів, а випробування по перетворенню його у розвідувальний апарат виявився досить успішним. На базі Firebee народилася серія розвідувальних дронів, Ryan Model 147 Lightning Bug, використовувався США як шпигун у Північному В’єтнамі, Комінустичному Китаї, і Північній Кореї в 1960-х і на початку 1970-х.

Літаки Lightning Bugs були не єдиними дальніми розвідувальними літаками розробленими в 1960-х. США розроблювало і інші, більш спеціалізовані розвідувальні апарати: Ryan "Model 154", Ryan і Boeing "Compass Copes", а також Lockheed D-21, всі з них мали більшу або меншу ступінь секретності.[18]

СРСР також розробляв декілька розвідувальних дронів, але оскільки багато з програм Радянського Союзу були засекречені, детальні відомості про літаки не ясні і суперечливі.

Сучасна ера ред.

БпЛА поля бою UAVs ред.

Ставлення щодо БпЛА, які часто розглядалися лише як ненадійні і дорогі іграшки, значно змінилася в їх користь після перемоги Повітряних сил Ізраїлю над Сирійськими Повітряними силами в 1982. Скоординоване використання БпЛА поруч із пілотованими літаками дозволило державі швидко знищити десятки Сирійських літаків із мінімальними втратами. Ізраїльські дрони використовувалися як електронні приманки, глушіння електронних сигналів а також для відео трансляції реального часу.[19]

Армія США вступає в нову еру де БпЛА є важливими для радіоелектронної розвідки SIGINT, або повинні оснащенні системами радіоелектронної протидії і повинні бути в широкому використанні з 2010, при чому БпЛА керуються і передають дані за допомогою цифрових каналів даних із високою пропускною здатністю в реальному часі, що забезпечують зв'язок з платформами на землі, повітрі, морі і в космосі. Тенденція уже виникла перед тип як США взяла участь у Війні в Афганістані в 2001, але набула значного прискорення через використання БпЛА у тій війні. БпЛА Predator RQ-1L (General Atomics) був першим літаком, який було розгорнуто на Балканах в 1995 і Іраку в 1996 і довів свою ефективність у Війні в Іраку так само як і в Афганістані.

Міні і мікро БпЛА ред.

Іншим типом БпЛА, що набирає популярності є мініатюрні БпЛА, від "Мікро-БпЛА" і Міні БпЛА.

В 2000 році невдалі зусилля DARPA із розробки MAV продемонстрували, що 15-сантиметровий БпЛА надто замалий, щоб бути корисним, принаймні, у короткостроковій перспективі. Крім труднощів розробки MAV, лише деякі конструкції адекватно вирішували питання управління. Невеликий розмір MAV робив дистанційне керування непрактичним, оскільки мікролітальні апарати не могли нести достатньо потужні бортові передавачі, щоб забезпечити дистанційне керування (пілот наземної станції не може його бачити далі 100 метрів). Тому дослідники зосередилися на повністю автономному польоті MAV. Одним із таких пристроїв, який з самого початку розроблявся як повністю автономний MAV, був біонічний Entomopter.

Можливо основою появи мініатюрних дронів, які літатимуть «по-комашиному» у майбутньому стане технологія LAZA (Liquid-amplified Zipping Actuator [Архівовано 28 січня 2022 у Wayback Machine.]). Завдяки LAZA дрон може махати крилами без шестерень та інших обертових механізмів[20].

БпЛА з великим радіусом дії ред.

Думка про створення БпЛА, який міг би триматися в повітря довгий час гружляла декадами, але практично стала можливою для втілення лише в 21-му столітті. БпЛА з довготривалим польотом зараз вже в повному використанні як при польотах на малих висотах так і на великих, останні іноді мають назву англ. "high-altitude long-endurance (HALE)" (висотні великої тривалості польоту)[21].

Сонячна енергія ред.

 
Літак Vulture від DARPA, ультра-великої тривалості польоту літак

В 1980их, велика увага почала приділятися літакам на сонячній енергії. Елементи сонячної фотовольтаїки, не є дуже ефективними, і кількість енергії, що виробляється Сонцем на одиницю площі відносно невелика. Літак на сонячних батареях повинен бути максимально полегшений аби малопотужні електричні мотори могли б здійняти його над землею. Такий літак було створено на змаганнях Kremer Prize і пілотувався людиною. На початку 1970-х, Д-р. Пол B. Маккреді (англ. Dr. Paul B. MacCready) і його компанія AeroVironment зробили новий погляд на це змагання, і розробили незвичайний літак, "Gossamer Condor", аби отримати нагороду Kremer Prize 23 серпня 1977.

Примітки ред.

  1. https://www.ctie.monash.edu/hargrave/rpav_home.html#Beginnings
  2. Scientific American, March 1849
  3. а б в https://www.warhistoryonline.com/military-vehicle-news/short-history-drones-part-1.html
  4. Taylor, A. J. P. Jane's Book of Remotely Piloted Vehicles.
  5. Pearson, Lee: Developing the Flying Bomb. Архів оригіналу за 1 лютого 2013. Процитовано 9 травня 2017. 
  6. Kettering Bug. daviddarling.info. Архів оригіналу за 23 грудня 2014. Процитовано 1 квітня 2015. 
  7. Donald, David, ed. Encyclopedia of World Aircraft (Etobicoke, Ontario: Prospero Books, 1997), p.854, «Standard aircraft».
  8. Howeth: Chapter XL (1963). earlyradiohistory.us. Архів оригіналу за 18 березня 2015. Процитовано 1 квітня 2015. 
  9. https://homsk.com/trombon/kakoe-sekretnoe-oruzhie-iz-merilin-monro-sdelalo-zvezdu
  10. Reginald Denny (1891-1967) - Aviation Pioneer. monash.edu.au. Архів оригіналу за 20 липня 2009. Процитовано 1 квітня 2015. 
  11. https://www.historynet.com/drones-hollywood-connection/
  12. https://www.historynet.com/drones-hollywood-connection/
  13. https://www.modelaircraft.org/sites/default/files/DennyReginaldLeigh.pdf
  14. https://www.modelaircraft.org/sites/default/files/DennyReginaldLeigh.pdf
  15. US Patent 2,490,844 filed in May of 1940; Patent 2,408,819 filed May 16, 1940 and patent 2,482,804 filed May 16, 1940
  16. а б в г д е Fahrney, Delmar S., RADM USN «The Birth of Guided Missiles» United States Naval Institute Proceedings December 1980 pp.54–60
  17. "Pilotless Photo Drone Takes Aerial Pictures" Popular Mechanics, June 1956, p. 144 bottom article.
  18. Greg Goebel (1 лютого 2012). [6.0] The Road To Endurance UAVs. Unmanned Aerial Vehicles: USA. Vectors. Архів оригіналу за 10 лютого 2008. Процитовано 4 вересня 2012. 
  19. A Short History of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). draganfly.com. Архів оригіналу за 23 вересня 2015. Процитовано 1 квітня 2015. 
  20. Helps, Tim; Romero, Christian; Taghavi, Majid; Conn, Andrew T.; Rossiter, Jonathan (2 лютого 2022). Liquid-amplified zipping actuators for micro-air vehicles with transmission-free flapping. Science Robotics. Т. 7, № 63. doi:10.1126/scirobotics.abi8189. ISSN 2470-9476. Архів оригіналу за 19 березня 2022. Процитовано 19 березня 2022. 
  21. This article contains material that originally came from the web article Unmanned Aerial Vehicles [Архівовано 2012-01-11 у Wayback Machine.] by Greg Goebel, which exists in the Public Domain.

Див. також ред.