Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Офицер артиллерии "Типчак"

Архив
автор : Александр Бумагин   19.08.2008

Рынок, сформировавшийся вокруг беспилотников, неоднороден.

Рынок, сформировавшийся вокруг беспилотников, неоднороден. И в России, и за границей в этом направлении работают фирмы, отличающиеся друг от друга масштабом, как кукурузники от космических кораблей.

В этой связи нам показалось интересным сравнить взгляды на отрасль и ее перспективы двух руководителей, один из которых возглавляет финансируемое государством крупное КБ, а другой - частную фирму, в которой бюджетных средств нет вовсе. Примечательно, что представители рыбинского КБ "Луч" сами выступили инициаторами диалога, предложив вынести разговор о российских беспилотниках на страницы нашего журнала. Михаил Феликсович Шебакпольский, директор "Луча", занимается этими летательными аппаратами не один десяток лет. Он очень увлечен своей работой, а потому не удивительно, что разговор, на который мы отводили тридцать-сорок минут, растянулся на два с лишним часа.

Беспилотники: какими они вообще бывают?

- Моделей аппаратов в мире - сотни, с самыми разными конструктивными схемами, в том числе вообще не напоминающими самолеты или вертолеты. БПЛА можно ранжировать исходя из расстояния, на которое они способны удаляться от пункта управления[Радиус действия чаще всего определяется радиусом связи, а не расстоянием, на которое может улететь аппарат.], можно - по продолжительности и высоте полета.

Так как по мере увеличения размера аппаратов затраты на их разработку и создание растут в геометрической прогрессии, то преобладает именно "мелкоптичье", как мы это называем. Однако провести съемку местности с высокой детализацией или радарную разведку могут только крупные аппараты, способные нести значительную полезную нагрузку в виде соответствующей аппаратуры.

"Традиционные" беспилотники в массе своей - это небольшие аппараты. Крупных машин, способных преодолевать значительные расстояния, мало. Другая крайность - сверхмалые аппараты, весом полтора-два килограмма и меньше, с микрофоном и камерой. Их стихия - шпионская деятельность. Пролететь несколько сотен метров, зависнуть, закрепиться на стене или стекле, подслушивать, подглядывать…

А как же беспилотники в качестве оружия?

- Вооружение требует установки дополнительных систем обзора и наведения. Беспилотник, обладающий солидной огневой мощью, не может быть маленьким. Как правило, полезная нагрузка самолета - десять процентов его веса. Давайте подсчитаем.

Хорошая станция лазерного подсвета для прицеливания - 40 кг. Одна (одна!) ракета - 120 кг. Это уже полтора центнера, или полторы тонны в пересчете на массу самолета. А еще бортовые компьютеры, камеры, связь... Короче говоря, среди машин военного назначения чаще всего встречаются аппараты, не предназначенные для поражения целей. Они лишь помогают добывать информацию конкретному войсковому формированию. В силу решаемых задач такие беспилотники относятся к классу тактических средств: масса - несколько сотен килограммов, удаление от пункта управления не более двухсот километров.

Направление ББС (боевых беспилотных самолетов), конечно, очень интересно военным. Правда, серьезную боевую силу в распоряжение компьютеру пока не отдашь.

Компьютер умен настолько, насколько умны программисты. Постепенно таких аппаратов будет все больше, и им будет предоставляться все большая свобода действий. Современные тенденции, по оценкам военных, таковы, что боевая авиация вскоре станет в значительной степени беспилотной. Конечно, системы управления беспилотников пока не могут соревноваться с человеком в адекватности реакций на изменяющуюся ситуацию. Однако роль пилота в управлении снижается, и самолеты пятого поколения практически не нуждаются в человеке.

Все идет к тому, что полноценные самолеты без человека сначала будут участвовать в совместных операциях с пилотируемой техникой, а затем от людей в кабине самолета в большинстве случаев можно будет и вовсе отказаться.

Вас не смущает, что вы занимаетесь созданием и тех машин, которые будут убивать?

- Вопрос, конечно, философский. Однако давайте посмотрим на вещи под другим углом. Был когда-то такой способ ведения боевых действий, назывался "огневой вал": артиллерия метр за метром утюжила территорию врага, а следом за этой стеной огня шли наземные войска. Жертвы были огромные, гибли все, без разбора. Сейчас, мне кажется, мы движемся в сторону гуманизма даже в военных вопросах. Средства разведки делают оружие высокоточным и избирательным. Американцы считают, что самое главное - сломить волю к сопротивлению. А этого можно достичь и "небоевыми средствами": подкупом чужих генералов (есть подозрения, что Ирак - как раз такой случай) и пропагандой - тут все средства хороши. Беспилотники - техника, которая помогает минимизировать не только свои потери, но и неоправданные потери противника, например среди мирного населения.

Ведь прежде чем куда-то направить ракету, мы можем получить разведданные и решить, нужно ли посылать ее именно туда.

Но ведь не одной же возможностью войны вы живете?

- В последнее время к нашему направлению проявляют интерес не только военные, но и топливно-энергетические компании, а также компании, которым необходимо охранять объекты, потенциально уязвимые для нападения. Беспилотник недорогая альтернатива пилотируемого мониторинга. Нефтепровод, например, положено раз в неделю облетать для выявления утечек и других функциональных нарушений. Для этого нужно проводить аэросъемку в разных диапазонах длин волн, для чего пилот вовсе не обязателен. Или другой пример: американо-мексиканская граница наблюдается с воздуха небольшими беспилотными аппаратами Shadow-200, которые призваны обнаруживать нелегальных эмигрантов. Они налетали уже более 150 тысяч часов.

Ведутся ли в России разработки беспилотных истребителей или бомбардировщиков?

- На эти темы я говорить не могу. Однако ни для кого не секрет, что летчик - это очень, очень дорого, как в военной авиации, так и в гражданской. Стремление к тому, чтобы в большинстве случаев обходиться без пилота, - магистральная тенденция во всем мире. Если бы не взлет и посадка в сложных условиях… А так пилот большую часть маршрута может пить кофе и шутить со стюардессами. К середине нынешнего века половина всех самолетов сможет обходиться без пилота.

На выставках можно увидеть огромное количество разных беспилотников.

Складывается впечатление, что ими занимаются все кому не лень…

- На выставках, как отечественных, так и международных, можно увидеть всего лишь сам летательный аппарат, являющийся, по сути, вершиной айсберга - самой эффектной и зрелищной его частью.

Вся собираемая таким аппаратом информация должна соотноситься с разведывательными данными, полученными из других источников. Сведения из разных источников должны корректировать и дополнять друг друга. Следовательно, нужна единая система. Неверно считать, что сами аппараты являются ключевым звеном. Фюзеляжи, планер, силовую установку - их может делать даже Иран, ведь для создания такой техники не требуется чего-то сверхъестественного. Другое дело, сенсоры аппарата, система управления, система предварительной обработки информации на борту, связь, наземная обработка информации и доведение ее до тех, кому она необходима.

За относительно простые беспилотники берутся даже не авиастроители, а фирмы, специализирующиеся на компьютерной технике и коммуникациях.

Расскажите немного обо всех этапах создания современной системы, использующей беспилотные летательные аппараты. Как это происходит у вас?

- С формальной стороны процесс разработки любого изделия прописан в нормативных документах: ГОСТах, ЕСКД и т. д.

Техническое задание формируется долго, не один год. Главная причина столь длительного процесса в том, что та или иная разработка обычно призвана "закрыть собою" какую-то нишу потребностей на десятьпятнадцать лет вперед - целое поколение техники. Отсюда - сотни страниц и тысячи требований. Все это зарождается на самом верху, в военно-научных учреждениях, которые формализуют задачи и определяют средства для их реализации.

Затем вырабатывается концепция, проводятся научно-исследовательские работы с подключением промышленности, оценивается эффективность и реализуемость выбранных решений и подходов, возможность модернизации и расширения функциональности выбранных средств в будущем. В целом все подчинено простому правилу: заказчик должен получить именно то, что заказывал. Прежде чем принять заказ и перейти к выпуску и испытаниям изделий, нужно убедиться, что заказ вообще выполним, причем во всех деталях. К слову сказать, при разработке своих комплексов с БПЛА нам пришлось почти все системы создавать самостоятельно. Отечественная промышленность просто не выпускает изделий нужной номенклатуры.

Важно формирование определенных стандартов, так как необходимо обеспечить воспроизводимость каждой детали. Включая, например, термосы для еды, предназначенные для обслуживающего персонала, туалеты и места отдыха - то, что, казалось бы, к беспилотнику имеет косвенное отношение.

Что происходит после того, как техническое задание получено?

- Начинается этап эскизного проектирования - на этом этапе иногда можно вносить какие-то изменения в проект. Все контролируется снизу доверху: качество комплектующих, правила испытаний, правила составления документов, экономика, метрология и прочее. После создания общего эскиза и его утверждения заказчиком подрядчикам раздаются конкретные задания по составляющим проекта: кто-то делает корпус, кто-то - компьютеры, кто-то пишет программы, кто-то все интегрирует. Для каждого элемента будущей системы - свое техническое задание.

Далее следует этап поэлементного изготовления опытных образцов; по правилам, каждая деталь обычно должна быть в двух экземплярах, и каждая из них проходит все мыслимые и немыслимые испытания. Есть многочисленные ГОСТы, содержание которых иногда воспринимают как проявление чистой бюрократии. Но все эти ГОСТы, поверьте, написаны кровью, и их неукоснительно придерживаются[Разработка делится на стандартные, по ГОСТу, этапы:

1. Научно-исследовательская работа (НИР).
2. Техническое предложение.
3. Эскизный проект.
4. Технический проект.
5. Разработка рабочей конструкторской документации.
6. Изготовление опытных образцов.
7. Предварительные испытания (в ходу бывают и другие названия: летно-конструкторские испытания, испытания главного конструктора, заводские испытания).
8. Государственные испытания.
9. Постановка на серийное производство.].

Документация и опытный образец должны точно соответствовать друг другу, поскольку документ должен помочь сделать именно эту, а не в чем-то иную деталь. После испытаний на местах проводятся совмест- ные, так называемые межведомственные испытания, уже с другими образцами, прошедшими этапы отработки. Речь идет пока лишь о тестировании элементов! Только потом собирается весь комплекс и, что опять же очень важно, делается документация: не профессор, не программист и не летчик будет всем этим управлять, а человек без высшего образования, который должен за две недели освоить все нюансы эксплуатации.[Впрочем, заказчик может и не быть военным ведомством, и тогда это с самого начала учитывается.]

Испытания всего комплекса в сборе проходят в присутствии генерального заказчика. Обычно это сотни полетов во всех предусмотренных режимах и погодных условиях.

Второстепенных деталей нет, пусть даже речь идет о том же термосе. Проверяются сроки развертывания и свертывания комплекса. Бывает, что техническое задание не выполняется. Если недоработки мелкие, то по согласованию с заказчиком могут быть внесены коррективы. Иногда что-то всплывает именно на испытаниях, становится понятно, что требования в полном объеме нельзя удовлетворить в принципе, но собственно для этого и проводятся испытания.

Иногда заказчик говорит: "Нет, ребята, так не пойдет. Вы обещали, сроки прошли, нужной отдачи нет". Наказывают рублем, да еще как… Не говоря уже о потере репутации разработчика.

Как вы считаете, с какими техническими и иными задачами при разработке БПЛА сегодня труднее всего справиться?

- Во-первых, с достоверным распознаванием объектов, принятием самостоятельного решения бортовой системой согласно анализу текущей обстановки. До того момента, когда роботу доверят самостоятельно определять цель и "давить на курок", еще далеко. Вы сами знаете, что прогресс в области распознавания образов идет с большущим скрипом. В реальной ситуации, с учетом военной специфики, когда важный объект зачастую хорошо замаскирован, компьютер оказывается не в состоянии обнаружить цель. Скажем, пока что БПЛА не видит автомобиля в защитной окраске на фоне травы. Даже человеку приходится всматриваться и выявлять косвенные признаки (скажем, колею в поле). Поэтому беспилотные летающие платформы с ракетным и бомбовым вооружением решают по большей части экспериментальные задачи. Другое дело, PR-кампании, развернутые вокруг этих испытаний…

Во-вторых, есть проблемы с датчиками.

Человек придумал столько средств связи и искусственных органов чувств, а их все равно недостаточно. Многое просто не работает на скоростях в одну-две тысячи километров в час.

Существуют определенные пробелы и в нормативной базе для БПЛА гражданского применения. Например, их статус как участников воздушного движения до сих пор не определен.

Вы говорили, что радиус действия аппарата во многом зависит от возможностей связи с ним. Разве не может БПЛА летать полностью автономно, без постоянной связи с базой?

- Не все так просто. За один вылет современного беспилотника собирается больше терабайта первичной информации, и раз бортовые системы пока не способны отделить зерна от плевел, информацию нужно передавать на землю для дальнейшей обработки. На это никаких частотных диапазонов не хватает, эти ресурсы постепенно отбираются для гражданских нужд.

Важен также вопрос шифрования и защиты каналов связи от помех. Мы упираемся чуть ли не в физические пределы.

Тут есть два пути: или обеспечить сверхбыстродействие канала связи, или перенести первичную обработку информации на борт беспилотника, а это, повторюсь, задача не из простых. Пытаются применять спутниковые каналы, но и это непросто. Большинство спутников, на которых можно арендовать канал связи, гражданские. Но ведь все такие спутники находятся над нашей же территорией, а территория возможных противников для нас в этом смысле недосягаема.

Как правило, получаемые данные сразу транслируются на землю?

- Есть разные системы, но чаще всего заказчики хотят иметь систему реального времени, которая в случае необходимости способна накапливать информацию на борту. Ключевой момент - переработка получаемой информации в сжатые сроки и донесение ее до заказчика. Можно так сказать:идеальная система должна на лету, отбросив все лишнее и выделив главное, превратить получаемые от БПЛА мегабайты в байты.

Правда ли, что многое в России держится на инициативе? Означает ли это, что заказов на беспилотную технику нет или их очень мало?

- Означает. Сейчас в нашу сторону стали больше смотреть, и, я полагаю, отношение государства меняется. Беспилотниками занимаются очень многие, просто потому, что это перспективно. Кто-то - из романтических посылов, самолеты все-таки… У нас в Рыбинске, несмотря на провальные девяностые, действуют авиамодельные кружки, а созданные модели выигрывают международные соревнования.

По разработке комплексов с БПЛА "на инициативной основе" могу сказать, что в условиях рынка действительно появляется соблазн попробовать себя в новом и достаточно модном направлении. Но при этом следует четко понимать, какие технические и технологические изюминки несет создаваемое изделие, насколько полно реализован весь комплекс, а не одна его подсистема, учтены ли все особенности жизненного цикла. В прессе, на выставках и презентациях от различных производителей нередко можно услышать заявления о технологических прорывах, принципиальной новизне и т. д. Однако существует четкий критерий необходимости комплекса - его востребованность потребителем. В этом кроется противоречие между заявленным и реально существующим.

Инициативные разработки не могут быть дорогими, аппараты не могут быть большими и решать сразу много задач. Но они вполне могут подойти для наблюдения за территорией. Заказчик тоже не хочет рисковать большими деньгами и может взять что-то на пробу. А качество обычно соответствует цене.

Аппараты может сносить сильным ветром, по передаваемому изображению могут идти полосы, но есть случаи, где все это не критично. Частный сектор существует, компании, его представляющие, легки на подъем, и с ними, часто к взаимной выгоде, сотрудничают и государственные предприятия.

Говорят, что чуть ли не все российские разработки - клоны зарубежных…

- Нет, это не так. Внешний облик БПЛА определяется требованиями аэродинамики.

Сами аэродинамические схемы достаточно хорошо отработаны. Выявлены их достоинства и недостатки. В результате многие заявления о копировании и клонировании напоминают известные споры о схожести американских челноков и нашего "Бурана". На самом деле это различные подходы, даже школы. Наверное, если бы это были клоны, мы все только лучше бы жили…

Нам нецелесообразно делать клоны по той причине, что зарубежные разработки не предназначены для российских условий.

Возьмем Израиль - это лидер в нашей отрасли. Маленькая страна. Все близлежащие регионы, интересные израильтянам из стратегических соображений - Сирия, Ливан, Иран, Красное море, - они могут покрывать, обладая одной-двумя стационарными военными базами, там все рядом.

У них нет необходимости переезжать с места на место. У них техника аэродромного базирования, и ей не нужно складываться, чтобы помещаться в грузовик. Это не мои догадки, я говорю это со слов израильских коллег, с которыми общался. У нас такое неприемлемо. Мы не можем всю территорию покрыть такими же, как в Израиле, базами.

У нас длинная граница, интересы и на юге, и на западе, и на востоке. Израильские "Гермесы" хороши для Грузии. Грузия их и закупила. Для нас "Гермес" бесполезен.

У российских КБ потому и есть проблемы с экспортом, что наши разработки тяжелее, не столь изящны - мы вынуждены учитывать мобильность и неодинаковый в разных уголках нашей страны климат. У нас "мобильность", вопреки обычному восприятию, - это "громоздкость". Для нашего "Типчака" нужны четыре "Камаза".

Мобильность - это и определенный ущерб летательным свойствам аппаратов. Мы уменьшали крыло, чтобы в сложенном состоянии "Типчак" помещался в контейнер.

Те же аппараты, которые делаются по чьейто частной инициативе, могут быть основаны на какой-то зарубежной модели.

Прикрутили камеру - вот вам и товар. Во многих системах сам беспилотник - это робот на радиовожжах, это всего лишь датчик, и, как я уже говорил, нет проблем с тем, чтобы заставить этот датчик летать.

Расскажите о "Типчаке" подробнее.

- Современные БПЛА имеют высокую степень автономности. Сегодня фактически нет такого специалиста, как оператор радиоуправления. Перед выполнением задачи разрабатывается полетное задание, которое может быть скорректировано в полете. Остальные задачи решает бортовая и наземная автоматика. По опыту эксплуатации комплексов могу сказать, что задачи решаются точнее и быстрее именно в автоматическом режиме. За человеком остается только общий контроль ситуации.

"Типчак" - аппарат тактического класса, он предназначен для взаимодействия с артиллерией и удовлетворения ее потребностей, но вполне может быть использован и для других целей. Его штатная задача поиск и распознавание объектов на расстояниях до 40 км от пункта управления круглосуточно при температурах от –40 до +50.

Беспилотники оснащены обычной и ИК камерами высокого разрешения, но это оборудование может быть заменено на иное. В комплекс входят шесть беспилотных аппаратов, запускаемых пневматической катапультой. Посадка происходит на парашюте.

Аппараты рассчитаны на высоты от двухсот до трех тысяч метров, скорость полета 25–50 м/с. При массе 60 кг аппарат может находиться в воздухе не менее двух часов. Управляющий комплекс обеспечивает одновременную работу двух беспилотников. После распознавания объекта проходит лишь полминуты до конкретного донесения об этом.

Время развертывания комплекса - двадцать минут. Комплекс перемещается в четырех машинах, сделанных на базе "Камаза":траспортно-пусковой, антенной, операторской и технического обеспечения. У нас есть варианты для двух "Тигров" и двух "Хаммеров" (ноутбуки Samsung вместо "обычных" компьютеров), но наши военные прямо сказали: такого нам не надо, это нерационально, недостаточно надежно, а для людей - неудобно. Это и впрямь так. Там, где работают операторы, мы попытались сделать удобные места и по возможности приятный интерьер.

Для обслуживания комплекса нужно тринадцать человек, которые могут жить в предусмотренных для таких целей палатках. Еды можно взять с собой на двое суток. Функционирование комплекса в достаточной степени автономно. Скажем, если будет подавлен[Заглушен или уничтожен. После памятных эпопей с уничтожением китайского и американского спутников это все не воспринимается как сказка. - А.Б.] спутник, мы способны своими силами обеспечить выполнение задания аппаратами, пусть и с меньшей точностью. Управляющие компьютерные системы частично резервированы, для некоторых случаев выход какойто одной или даже двух систем из строя не делает комплекс неработоспособным; его возможности снижаются, но не критично.

Трудно ли быть "за рулем" такого аппарата?

- Здесь рулить - не значит управлять рулями. Нужно просто давать команды повернуть правее или левее, спуститься ниже или подняться выше, следовать за объектом.

У вас не получится "уронить" самолет: он летит сам, без вашей помощи. Вы лишь можете экстренно посадить аппарат - и все.

В случае отсутствия команд и нештатной ситуации составлены алгоритмы действий, призванные минимизировать возможный ущерб. Во время военных действий, если окончательная потеря связи произошла над чужой территорией, а сесть на территории "своих" невозможно, БПЛА постарается сам себя разбить.

В столь компьютеризированной системе наверняка большое внимание уделяется программам и комплектующим компьютеров?

- Наша фирма пишет многие программы, от управляющих до программ сжатия и коррекции видео. В основном все пишется на Си. Под Windows ничего нет: там закрытый код, отсутствие сертификатов безопасности. Существуют специальные и довольно неплохие отечественные системы, базирующиеся на Linux, которые созданы по заказу Министерства обороны[Имя московского разработчика осталось сокрыто военной тайной.]. Созданы свои процессоры, в том числе в классе UltraSPARC, и многопроцессорные компьютеры. Да, делаются они в Юго-Восточной Азии, но разработка и документация - российские. Под эти компьютеры и операционные системы создан свой программный инструментарий, включая свои аналоги офисных программ и СУБД. Мониторы и устройства чтения компакт-дисков импортные, но микрокомпьютеры и микроконтроллеры разного назначения, без которых не обойтись в нашем деле, производятся в России. При написании программ, конечно, возникают проблемы совместимости, каждая фирма гнет свое, но это решается. Железо рассчитано на использование в экстремальных условиях, наступил сапогом на клавиатуру - ничего страшного.

Как в отрасли с кадрами?

- Плохо. КБ "Луч" сохранилось, но я не могу сказать, что у нас все благополучно, а зарплата всех устраивает. Многие государственные компании перестали существовать.

Коммерческие фирмы, как правило, имеют проекты в других областях, откуда перекачиваются деньги, там - проще. Им не нужно иметь огромного количества людей, обеспечивающих все тяжелые этапы разработки, начиная с концепции, о чем мы уже поговорили. Нам не выгодно заниматься "мелкоптичьем", а им - вполне, поэтому открываются возможности для сотрудничества.

Возвращаясь к нашим сотрудникам… Я не могу платить приходящим молодым ребятам (а они приходят) большую зарплату.

Они начинают с десяти тысяч, но толковые быстро становятся руководителями проектов, занимают другие высокие должности.

Конкуренция в отрасли большая. У нас есть базовая кафедра, которая готовит программистов, два-три десятка человек в год. Трипять человек обычно становятся хорошими специалистами. Для радиотехнических специальностей мы придумали так называемое студенческое КБ. Туда приходят ребята с четвертого-пятого курсов и дипломники - человек двадцать каждый год. Они у нас работают, скажем, один-два дня в неделю и уже во время учебы получают возможность трудиться над конкретными проектами по соседству с опытными специалистами. На работу мы потом берем семь-восемь человек. Да, зарплата хорошего инженера в 20 тысяч - это мало, даже для Рыбинска. Впрочем, у меня есть предчувствие, что если произойдут коекакие события, начало которым положено в этом месяце[Разговор был в июне, а события, о которых идет речь, - еще одна военная тайна.], то все станет лучше.

Россия может быть конкурентоспособной на международном рынке в вашей области?

- Что сказать, тут тяжелый случай…

Причины те же: особенные российские условия, для которых все разрабатывается. "Типчак" в базовом варианте продать непросто. В общем, мы и наши коллеги пытаемся придумать другие варианты реализации своих комплексов. Но это на свои средства, так как госзаказа на экспортные разработки быть не может. Прорваться, думаю, можно…

Нужно ли?

- Государству в известном смысле это неинтересно - нефти хватает. В то же время есть внутренний рынок. У России пока еще не стоят на вооружении современные беспилотники четвертого поколения, над которыми мы работаем[Зато на вооружении стоят морально устаревшие аппараты первого-второго поколений, третье вообще было пропущено.], но надеемся, что это ненадолго.

То есть вы полагаете, что отрасль все же прогрессирует?

- Я бы не сказал, что именно сейчас она топчется на месте. У нашей фирмы есть подвижки вперед, приятные для нас, но ситуация в целом все же непростая.

В России существует аппарат генеральных конструкторов по важнейшим направлениям техники. Теперь есть и генеральный конструктор беспилотных комплексов[Генеральный конструктор - это основной координатор проектов, которых, по словам Шебакпольского, становится все больше.] - это говорит о том, что к нашему направлению повернулись лицом, у самой отрасли намечается рост. Полагаю, будет расширяться кооперация, в том числе и международная, что может дать толчок и технологическому развитию.

А правда, что рыбы летают?

Инициативные работы по созданию боевого беспилотного летательного аппарата класса фронтового бомбардировщика российская корпорация "МИГ" начала в 2005 году. Через два года на авиасалоне "МАКС-2007" был продемонстрирован полноразмерный нелетающий технологический макет этого БПЛА и объявлено его название - "Скат".

Массогабаритные характеристики "Ската" внушают уважение. Максимальный взлетный вес 10 тонн, размеры как у "взрослого" истребителя: размах крыла - 11,5 метра, длина фюзеляжа - 10,25 метра; стоя на шасси, над землей он возвышается на 2,7 метра. Самолет способен брать на борт до 2 тонн вооружения. Штатными средствами поражения являются, например, две ракеты "воздух-поверхность" (обычные или предназначенные для поражения РЛС) или пара высокоточных корректируемых авиабомб калибра 250 и 500 кг. Все вооружение находится на внутренней подвеске, что обеспечивает отличные аэродинамические показатели и снижает радиозаметность аппарата. "Скат" способен лететь на высоте до 14 километров на расстояние до 4 тысяч километров.

Аппарат построен по статически неустойчивой аэродинамической схеме, что влечет за собой необходимость динамически стабилизировать полет силами бортовой системы управления. Вообще, комплекс задач, возложенный на бортовую компьютерную сеть, весьма широк: автоматический взлет и посадка, прием данных целеуказания, выход на цель, применение оружия, поддержка функций боевого взаимодействия, возврат на базу, автоматическая посадка. Обилие режимов функционирования и сложность динамики аппарата приводит к беспрецедентно большому объему работ по созданию и проверке корректности работы ПО системы управления и отработке всего программно-аппаратного комплекса.

Боевые задачи "Скат" будет способен решать как в одиночку, так и во взаимодействии с находящейся в воздухе группировкой беспилотных и пилотируемых аппаратов, что, по оценкам зарубежных аналитиков, является оптимальным с точки зрения эффективности боевого применения.

Техническое задание в новом прочтении

Разработка любого летательного аппарата, предназначенного для решения каких-то задач, а не "просто полетать", начинается с технического задания.

До недавних пор главными "читателями" согласованного с заказчиком технического задания были конструкторы да инженеры… Однако времена меняются.

По некоторым оценкам, от 80 до 90% функциональности современных автономно летающих (не радиоуправляемых) БПЛА реализуется трудами специалистов по информационным технологиям: цифровой обработке данных, включая изображения, цифровым защищенным каналам передачи информации, автоматическому геопозиционированию по информации навигационных спутников и цифровым картам местности, системам адаптивного управления, распознаванию образов…

Только 10–20% - это реализация "в железе" требований по массе полезной нагрузки, дальности и времени полета, поддержка режимов эксплуатации вооружения и спецоборудования.

Возьмем, к примеру, техническое задание на проектирование беспилотного разведывательно-ударного комплекса (БРУК) для осуществления боевых действий с применением стандартных типов авиационного вооружения: управляемых и неуправляемых бомб, ракет "воздух-земля" (общей массой до 2 т) плюс аппаратура фото и радиоразведки.

Итак, читаем."…БРУК должен допускать эксплуатацию на базе необорудованных (полевых) аэродромов, возможно с грунтовой ВПП длиной до 1000 м". Стоп. Две тонны бомб и коротенькая "грунтовка". Это значит - три режима взлета и посадки: старт однозначно с ракетными ускорителями с мобильной пусковой установки, посадка "по-самолетному" на грунт после боевого применения или разведки (без бомб) и посадка "по-самолетному" на запасной аэродром с длинной ВПП в случае отмены боевого применения или отказе систем вооружения (с бомбами). Реализация каждого из этих режимов требует разработки соответствующих алгоритмов системы управления. "Ракетный" старт - это, возможно, необходимость изменения балансировки самолета после сброса ускорителей; проработка программ аварийного завершения старта при отказе одного из ускорителей…

"Самолетная" посадка - это задачи автоматического приведения на базу, точное автономное позиционирование относительно ВПП и автоматическое построение маршрута захода на посадку и режима снижения - и тоже в нескольких вариантах: штатном и в условиях противодействия ПВО (тогда снижение осуществляется по крутой спирали, и расчет посадки меняется). Вариант ухода на запасной аэродром влечет за собой необходимость автоматического штурманского расчета с учетом многих факторов… Исходными данными для таких расчетов могут быть данные GPS/ГЛОНАСС-навигации, цифровые карты местности, заложенные в память бортового компьютера, информация о параметрах полета, поставляемая системой воздушных сигналов, бортовыми радиосистемами измерения высоты и скорости и наземными радиолокационными средствами измерения. Поскольку мы проектируем боевое средство, нужно учесть, что сигналы спутников могут быть подавлены, и нам следует проработать алгоритмы автономного позиционирования по данным обзорного бортового радиолокатора или даже распознавания объектов на картинке бортовой телекамеры с последующей привязкой к электронной карте местности.

Читаем дальше: "…в режиме работы "по вызову" время готовности БРУК должно быть не более…" Режим работы "по вызову" означает, что БПЛА с ускорителями и боевой загрузкой находится на стартовом устройстве, системы включены и работают, осуществляя автоматическую самопроверку функционирования; целеуказания нет, оно ожидается… Огромный пласт вопросов! Алгоритмы приема и обработки данных целеуказания, алгоритмы проверки возможности выполнения боевой задачи, алгоритмы построения маршрута с учетом данных разведки о наличии огневых средств ПВО и их расположения, алгоритмы блокировки несанкционированного пуска…

Дальше: "…иметь возможность обнаружения групп живой силы и техники на местности в условиях маскировки и предварительной идентификации объектов с целью подготовки быстрого принятия решения на боевое применение по команде…"

За этими словами - отдельный программный комплекс цифровой фильтрации изображений и распознавания образов. Причем, скорее всего, адаптивный - с настройкой на оптические параметры конкретной подстилающей местности.

"Вскрытие" оптической маскировки зачастую решается совместным применением бортовых видеосистем и радиолокационных средств.

Отсюда: алгоритмы обработки данных радиолокатора, алгоритмы комплексирования и калибровки средств обнаружения… Алгоритмы предварительной идентификации объектов по их обобщенным характеристикам из базы данных… Алгоритмы расчета задания на боевое применение…

Довольно? А ведь это не более четверти задач, решать которые приходится не специалистам "по самолету и двигателю", а именно нам - разработчикам бортового программноинформационного обеспечения беспилотных летательных аппаратов.

Лев Анохин, специалист по разработке алгоритмов бортовых систем управления БПЛА.

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2018
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.