Основные узлы БПЛА
Одной из главных характеристик, по которой можно отличить БПЛА от ДПЛА, является наличие полноценной системы автоматического управления. Так, для управления БПЛА стратегического и тактического назначения чаще всего применяют стационарные пункты управления. Для управления БПЛА оперативного назначения целесообразно размещать пункты управления на мобильных платформах – на автомобилях или кораблях, а для управления лёгкими аппаратами небольшого радиуса действия чаще всего используют носимые портативные комплекты, быстро разворачиваемые и собираемые в полевых условиях. Схема БПЛА включает: устройства получения видовой информации (спутниковую навигационную систему, устройства радиолинии видовой и телеметрической информации, командно-навигационной радиолинии с антенно-фидерным устройством, устройство обмена командной информацией, устройство информационного обмена, бортовую цифровую вычислительную машину, устройство хранения видовой информации); обзорные устройства (телевизионное, инфракрасное, радиолокационное и т.п.), обеспечивающие необходимую зону захвата на местности; встроенный блок питания (обеспечивает согласование по напряжению и токам потребления бортового источника питания и устройств, входящих в состав полезной нагрузки, а также оперативную защиту от коротких замыканий и перегрузок в электросети). Для обеспечения связи на значительные расстояния и повышения помехозащищённости за счёт пространственной селекции в комплексах управления БПЛА широко используются остронаправленные антенные системы. Таким образом, наиболее важной составляющей беспилотного авиационного комплекса является система управления и связи.
Классификация БПЛА по назначению
По назначению БПЛА бывают для научных (испытания новой техники, в т. ч. новых принципов полёта, наблюдения за природными явлениями и др.) и прикладных целей (подразделяются на БПЛА для военного и гражданского применения).
Военные БПЛА
По функциональному назначению классифицируют на наблюдательные (могут использоваться, в частности, для корректировки огня на поле боя); разведывательные; ударные (для ударов по наземным целям посредством ракетного вооружения; разведывательно-ударные; бомбардировочные; истребительные для уничтожения воздушных целей); радиотрансляционные; БПЛА РЭБ (для целей радиоэлектронной борьбы); транспортные; БПЛА-мишени; БПЛА-имитаторы цели; многоцелевые БПЛА.
Гражданские БПЛА
Применяются для мониторинга различных объектов [видеонаблюдение с целью охраны различных объектов; мониторинг лесных массивов службой лесоохраны; наблюдение за движением на железных и шоссейных дорогах, контроль судоходства; наблюдение за посевами предприятий сельского хозяйства; картографирование земной поверхности; разведка и составление планов помещений с помощью малых БПЛА внутри разрушенных или опасных зданий; мониторинг нефтегазовых объектов, особенно трубопроводов; радиационная и химическая разведка на опасных территориях; видеофотосъёмка труднодоступных промышленных объектов (линий электропередач, опор мостов, дымовых труб, ветрогенераторов, антенн и т. д.); мониторинг опасных природных явлений (паводков, извержений вулканов, лавиноопасных горных районов и др.); поиск полезных ископаемых с помощью специальных средств зондирования и др.]; рекламных, познавательных акций (видео- и фотосъёмка объектов архитектуры, природы, бизнеса, а также массовых мероприятий с целью презентации или рекламы; использование БПЛА в качестве носителей рекламы; авиамоделизм и авиаконструирование; использование малых БПЛА в качестве арт-объекта или объекта развлечения и др.); для доставки грузов и подобных мероприятий (доставка почты; доставка инструментов, комплектующих и материалов на строительные объекты; монтаж различных конструкций; распыление химикатов и внесение удобрений на полях; прокладка кабеля в опасных зонах; доставка продуктов, горючего, запчастей, источников питания и т. д. в труднодоступные районы для обеспечения альпинистов, туристов, экспедиций; сброс маркеров – световых, радиоизлучающих, для обозначения каких-либо объектов; доставка медикаментов и медоборудования для пострадавших в зоны аварий и катастроф и др.); ретрансляции сигналов (ретрансляция радиосигналов с целью увеличения дальности действия каналов связи; использование БПЛА в качестве носителей осветительного оборудования и др.).
Классификация БПЛА по принципу полёта
По принципу полёта БПЛА можно разделить: на БПЛА с жёстким крылом (самолётного типа); с гибким крылом; с вращающимся крылом (вертолётного типа); с машущим крылом; аэростатического типа, а также на различные гибридные подклассы аппаратов, которые трудно однозначно отнести к какой-либо из перечисленных групп. Особенно много таких БПЛА, которые совмещают качества аппаратов самолётного и вертолётного типов.
БПЛА самолётного типа
У БПЛА самолётного типа подъёмная сила создаётся аэродинамическим способом за счёт напора воздуха, набегающего на неподвижное крыло. Аппараты такого типа, как правило, отличаются большей длительностью полёта, максимальной высотой полёта и высокой скоростью. БПЛА самолётного типа различаются по взлётной массе и бывают лёгкие (взлётная масса меньше 20 кг; выполнены в основном по схеме «летающее крыло», обладающей наибольшей несущей площадью и полезным объёмом при минимальных габаритах; используется в основном электродвигатель; время полёта около 1 ч, высота полёта до 1 км), средние (от 20 до 200 кг; наряду с электродвигателями применяют современные ДВС малой кубатуры; время полёта несколько часов и высота до 3–5 км); тяжёлые (более 200 кг, время полёта 10–12 ч и высота до 9–10 км; базируются на аэродромах, могут взлетать и садиться на асфальтовые и грунтовые аэродромы, а также взлетать с катапульты или с использованием твердотопливных ускорителей; в основном применяются бензиновые двигатели внутреннего сгорания, чаще всего 4-цилиндровые, имеют гиростабилизированную поворотную платформу для установки полезной нагрузки), сверхтяжёлые (более 1500 кг; высота полёта до 20 км, время полёта 24 ч и более; такие аппараты появились сравнительно недавно и мало распространены, используются как аппараты-аналоги пилотируемых самолётов и сверхдальние стратегические разведчики).
БПЛА с гибким крылом
Это дешёвые и экономичные летательные аппараты аэродинамического типа, в которых в качестве несущего крыла используется не жёсткая, а гибкая (мягкая) конструкция, выполненная из ткани, эластичного полимерного материала или упругого композитного материала, обладающего свойством обратимой деформации. В этом классе БПЛА можно выделить беспилотные моторизованные парапланы, дельтапланы и БПЛА с упруго деформируемым крылом. Крыло в аппаратах такого типа выполняется из композитного материала с большой степенью упругости. Это позволяет сворачивать крыло без опасения потерять его форму.
БПЛА вертолётного типа
БПЛА с вращающимся крылом. Подъёмная сила у аппаратов этого типа также создаётся аэродинамически, но не за счёт крыльев, а за счёт вращающихся лопастей несущего винта (винтов). Крылья либо отсутствуют вовсе, либо играют вспомогательную роль. Очевидными преимуществами БПЛА вертолётного типа являются способность зависания на месте и высокая маневренность, поэтому их часто используют в качестве воздушных роботов.
БПЛА с машущим крылом
Основаны на бионическом принципе – копировании движений, создаваемых в полёте летающими живыми объектами – птицами и насекомыми.