Н.В.Чистяков, Главный конструктор

ДПЛА Гермес (Hermes 450) для России. Сбор информации

Периодически в русское информационное поле вбрасываются идеи о бессмысленности разработок собственных комплексов ДПЛА. В качестве альтернативы обычно предлагается приобретать такую технику в Израиле, который при этом позиционируется как мировой лидер в беспилотной авиации. Одним из конкретных вариантов для приобретения часто называют беспилотный комплекс "Гермес" (Hermes 450) [1, 2, 3], ранее закупленный другими странами (США, Великобританией, Грузией, Сингапуром). В этой статье делается попытка сбора и систематизации и представления сведений о беспилотном комплексе "Гермес" по состоянию на сентябрь 2008 года на русском языке с целью последующей оценки комплекса с точки зрения отечественных реалий.

Знакомьтесь. "Гермес"

Как это обычно бывает, по англоязычным источникам затруднительно составить представление о комплексе в целом. В центр внимания авторы описаний обычно помещают летательный аппарат, как правило, оставляя в тени сам комплекс. Вы легко найдёте сведения о размахе крыла летательного аппарата, типе и мощности его двигателя и т.п. Гораздо труднее найти информацию об истинном составе комплекса, о способах управления беспилотным летательным аппаратом и о процедурах применения комплекса в целом. Такой самолётоцентричный подход, вообще говоря, неорганичен для комплексов дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА). Ведь ДПЛА - это интерактивный беспилотный летательный аппарат (БПЛА) и для своей работы в этом качестве требует как минимум наземной станции управления для взаимодействия с оператором [4]. Кроме того, для применения ДПЛА необходимы средства его хранения, транспортирования, обеспечения запуска и посадки. Вне комплекса ДПЛА существовать просто не могут. К сожалению, вопросы архитектоники комплекса [5] в текстах доступных материалов, как правило, освещаются слабо и их зачастую приходится домысливать на основе косвенной информации.

ДПЛА "Гермес" (Hermes 450) [1]

Следующий ниже текст до заголовка "Наземная станция управления" исключительно цитируется по [1].

Гермес 450 (англ. Hermes) — многоцелевой разведывательный беспилотный летательный аппарат (БПЛА) разработанный израильской компанией Silver Arrow, дочерней фирмой компании Elbit Systems.

ДПЛА "Гермес" (Hermes 450) на аэродроме. Фото [1]

Предназначение

Данный многоцелевой БПЛА с высокой дальностью полёта предназначен для ведения наблюдения, патрулирования с воздуха, разведки и поддержки коммуникаций в полевых условиях.

По некоторым данным "Гермес" может нести ракеты «воздух-земля» и использовался израильтянами для «точечного» уничтожения лидеров палестинских боевиков [6]. Однако сам производитель комплексов об этом не заявляет.

ТТХ

БПЛА полностью изготовлен из композитных материалов, что затрудняет его обнаружение средствами ПВО. Индекс «450» в названии модели означает максимальный взлётный вес аппарата — 450 кг. В двухдвигательном варианте два толкающих двигателя расположены в контейнерах под крыльями. В однодвигательной версии 450S двигатель смонтирован в хвосте. Хвост V-образный (под углом 100º). Неубирающиеся трёхколёсное шасси. Однодвигательная модификация БПЛА была заказана Армией Обороны Израиля в 1997 году как замена для IAI Scout и используется до сих пор. Автопилот работает полностью автономно, используя приёмник GPS. В случае отказа системы GPS БПЛА переходит в режим отсчёта времени, что позволяет сохранить синхронизацию сигналов. Имеет два навигационных компьютера, два комплекта связного оборудования и избыточность других систем. Управление полётом с помощью оператора нужно только при взлёте и приземлении (дополнительно доступна система DGPS которая позволяет осуществлять взлёт и посадку автоматически в модификации 450S). Аппарат оснащается электрооптическими, инфракрасным и лазерными датчиками, а также системой обмена данными, которая способна передавать изображение в режиме реального времени на наземные пункты управления. До настоящего времени аппараты данного типа комплектовались двигателями R802 мощностью 52 лошадиные силы.

Израильская компания Elbit Systems разработала новый роторно-поршневой двигатель для беспилотных летательных аппаратов в частности для (БПЛА) Hermes 450. R902(W) имеет увеличенный объём камеры сгорания, что позволило повысить эффективную мощность до 70 лошадиных сил. Применение R902(W) позволит увеличить продолжительность полёта Hermes 450 более чем до 20 часов. Масса нового двигателя равна 40 килограммам. Радиус действия аппарата с новой силовой установкой значительно превысит 200 километров.

Гермес 450
Первый полёт:	1994
Производитель:	Silver Arrow (Elbit Systems)
Стоимость:	около $2 млн — самолёта, около $10 млн — контракта, включающего наземные системы
Характеристики
Крейсерская скорость:	130 км/ч
Макс. скорость:	176 км/ч
Боевой радиус:	200 км
Продолжительность полета:	20 ч
Практический потолок:	6100 м
Размеры
Длина:	6,10 м
Высота:	1,80 м
Размах крыла:	10,50 м
Площадь крыла:	8,20 м²
Масса
Пустой:	200 кг
Макс. взлётная:	450 кг
Силовая установка
Двигатели:	1 x ПД AR 801, 52 л.с.

Наземная станция управления комплекса ДПЛА "Гермес" (Hermes 450)

Наряду с ДПЛА неотъемлемой частью комплекса ДПЛА является наземная станция управления (НСУ) (англ. Ground Control Station, GCS). В русской литературе используются также термины "наземный пункт дистанционного управления (НПДУ)", "базовая автоматизированная рабочая станция (БАРС)" и др.

Наземная станция управления комплекса ДПЛА "Гермес" (фото [3] )

Назначение НСУ

Основным назначением НСУ является создание интерфейса между оператором (операторами) и ДПЛА на всех фазах подготовки и полёта ДПЛА. Более формально производитель определяет назначение НСУ таким образом [3]:

планирование боевых задач
предполётная и послеполётная подготовка
управление выполнением боевой задачи в полёте
управление целевой нагрузкой
обработка и хранение информации от целевой нагрузки
управление линиями связи
ведение протокола выполнения боевой задачи
моделирование выполнения боевой задачи.

Состав НСУ

Производитель определяет состав НСУ следующим образом [3]:

автомобиль-фургон типа S-280, содержащий 2 или 3 рабочих места, дисплеи, компьютеры, устройства записи и принтер
внешний источник питания с аварийными аккумуляторами
средства связи тактического звена
наземный терминал данных (прицеп с антенно-фидерными и приёмопередающими устройствами)
выносной видеотерминал
тестер/загрузчик полётных радиолиний.

Состав и характеристики НСУ комплекса ДПЛА "Гермес" (фото [3] )

Характеристики НСУ

Производитель отмечает следующие характеристики НСУ [3]:

мобильное или стационарное размещение
расположенные рядом идентичные (аппаратно и программно) рабочие места для управления ДПЛА и целевой нагрузкой
исполнение аппаратуры для работы в тяжёлых условиях
дружественный человеко-машинный интерфейс
связь НСУ с ДПЛА как в пределах прямой радиовидимости по широкополосной цифровой радиолинии с квитированием, так и за пределами прямой радиовидимости по цифровой спутниковой радиолинии
совместимые полноразмерная или малоразмерная НСУ на автошасси S-280 или на меньшем автошасси.

Целевая нагрузка ДПЛА "Гермес" (Hermes 450)

Производитель заявляет три типа целевой нагрузки ДПЛА "Гермес" [3]:

Целевые нагрузки ДПЛА "Гермес" (фото [3] )

TESAR

Радиолокатор с синтезированной апертурой с формированием изображения в реальном времени.
Широкая площадь покрытия (полосой и точками)
Индикация движущихся целей.

Подробнее о TESAR см. у Jane's [7].

DSP-1

Стабилизированная дневная/ночная целевая электронно-оптическая целевая нагрузка
Обеспечивает видеоизображение в реальном масштабе времени
Предназначена для применения в системах с невысокими требованиями к качеству изображения.

(фото [9] )

DSP-1 описана у Jane's [8]:

DSP-1 (производитель CONTROP Precision Technologies Ltd ) представляет собой компактную систему круглосуточного (день/ночь) наблюдения, которая может быть применена на различных воздушных платформах. Система состоит из четырёхрамочного турельного подвеса, гиростабилизированнного по азимуту и углу места во всех возможных направлениях, включая зенит и надир, и двух камер (ИК и ТВ).

ИК камера типа Fox-720 диапазона 3..5 мкм разрешением 320х256 элементов оснащена 22,5-кратным вариофокальным объективом. Как вариант может быть применена ИК камера Fox-600 разрешением 640х512 элементов.

Цветная (дневная) ТВ камера высокого разрешения оснащена 20-кратным вариофокальным объективом.

Камеры системы DNS-1 обеспечивают обнаружение целей типа "грузовой автомобиль" на расстоянии до 25 км и распознавание целей такого типа на дальностях 10 км (ТВ) и 7,5 км (ИК). Опционально система может быть дополнена лазерным подсветчиком/локатором и ИК камерой 8..12 мкм. Стандартная комплектация включает устройство слежения за целью (корреляция, размещение по центру кадра, предсказание).

Масса DSP-1 составляет 26 кг.

Диаметр обтекателя -- 32 см.

Потребление -- 100 Вт (номинал).

COMPASS

Стабилизированная комбинированная целевая нагрузка (вперёдсмотрящая ИК камера (FLIR), чёрно-белая или цветная ТВ камера, опционально -- лазерный дальномер
Обеспечивает видеоизображение в реальном масштабе времени
Предназначена для применения в системах с высокими требованиями к качеству изображения.

Compas IV EO payload

Фoто [14]

О COMPASS написано Defense Update [14]:

Компактная многоцелевая стабилизированная система (COMPASS -- это англоязычная аббревиатура слов Compact MultiPurpose Advanced Stabilised System) предназначена для дневного и ночного наблюдения, измерения дальности и обозначения целей. Она состоит из ТВ камеры на основе ПЗС третьего поколения, ИК камеры 3..5 мкм 320x256 элеметов , безопасного для зрения лазерного подсветчика с датчиком подсвета.

Система была разработана для установки на беспилотные летательные аппараты, вертолёты, самолёты, морские суда и наземные станции. Система обеспечивает обнаружение, распознавание и измерение координат целей в различных погодных условиях с их автоматическим сопровождением.

Система выбрана в качестве электронно-оптической целевой нагрузки для ДПЛА Армии Великобритании.

Масса системы -- 38 кг. Другие конкретные технические характеристики COMPASS (поля зрения, разрешение ТВ, габариты, потребление) в [14] не указаны.

____________________________________________________________________

По некоторым источникам на ДПЛА "Гермес также применяется цветная ТВ целевая нагрузка высокого разрешения ESP 600C, описанная у Jane's [10]. и на сайте производителя CONTROP Precision Technologies Ltd [11]:

ESP 600C

CONTROP - Precision Technologies

(фото [11] )

ESP 600C представляет собой высокотехнологичную дневную наблюдательную систему на основе двух ТВ камер очень высокого разрешения, предназначенную для установки на разведывательные дирижабли, лёгкие самолёты, аэростаты и БПЛА.

ESP 600C построена на трёхрамочном стабилизированном подвесе и защищена от ветровых нагрузок, влаги и пыли вращающимся куполом со встроенным оптическим стеклом.

Одна из ТВ камер системы предназначена для обнаружения целей и имеет очень широкое фиксированное поле зрения.

Вторая ТВ камера предназначена для распознавания целей и оснащена 15-кратным вариофокальным объективом, обеспечивающим изменение поля зрения ТВ камеры от 0,7 градуса до 22,6 градусов.

В составе летательного аппарата для управления ESP 600C используется специальный прибор управления и отображения (Control and Display Unit -- CDU).

ESP 600C обеспечивает очень большую дальность обнаружения целей и высокую детализацию изображения при наблюдении цели с небольшого расстояния с возможностью автоматического сопровождения цели для полицейских нужд .

Точность стабилизации оптической оси составляет 10 микрорадиан.

Масса всей системы -- 12,6 кг.

Диаметр обтекателя -- 32 см.

Потребление -- 40 Вт (номинал).

Средства наземного обслуживания комплекса ДПЛА "Гермес" (Hermes 450)

Составные части комплекса, обеспечивающие его наземное обслуживание, а именно:

средства хранения и транспортирования ДПЛА (контейнеры, погрузочно-разгрузочные средства, транспортные (транспортно-заряжающие) машины)
средства, обеспечивающие старт и посадку ДПЛА (пусковая установка, заправочное оборудование, аэрофинишёр)
средства для регламентного технического обслуживания ДПЛА и всего комплекса

совершенно не освещены в доступных материалах. Соответственно, отсутствует информация и о процедурах предполётной, предстартовой и послеполётной подготовки ДПЛА и всего комплекса. Поэтому приходится кое-что домысливать, исходя из косвенной информации (изображений, видеозаписей [13], заявляемых ТТХ, упоминаний в описаниях ДПЛА и НСУ).

Хранение и транспортирование ДПЛА. Способ базирования комплекса

Вероятно, ДПЛА "Гермес" следует причислить к ДПЛА аэродромного базирования. Такие ДПЛА эксплуатируются так же, как обычные лёгкие пилотируемые самолёты, например, учебно-тренировочные. Вывод об аэродромном базировании ДПЛА "Гермес" делается на основании того, что практически на всех фотографиях и в видеозаписях ДПЛА на земле или при взлёте показан на аэродроме.

Второе основание для вывода об аэродромном базировании ДПЛА "Гермес" -- это его размеры и масса. ДПЛА "Гермес" по своим размерам примерно соответствует спортивному самолёту Як-52 [12]:

	"Гермес"	Як-52
Длина, м	6,10	7,75
Размах крыла, м	10,50	9,30
Высота, м	1,80	2,69	высота Як-52 больше за счёт пилотской кабины

Внушительные размеры ДПЛА, с учётом того, что нигде не упоминается о его разборке в эксплуатации, а на изображениях не видно никаких стыковочных разрезов, исключают мобильное базирование комплекса в практическом смысле. Скорее всего, ДПЛА "Гермес" базируется на аэродроме полностью собранным и готовым к полёту, имея своё место в ангаре или на открытой стоянке. Техническое обслуживание ДПЛА, по-видимому, тоже проводится на аэродроме с доступом к внутреннему оборудованию через люки (см.. фото внизу).

Операции предполётной подготовки ДПЛА "Гермес" (заправка, зарядка аккумуляторов?). Видна жёлтая машина технического обслуживания, она же может буксировать ДПЛА по аэродрому за переднюю стойку шасси

ДПЛА "Гермес" выкатывают на грунтовую ВПП. Вдоль верхней образующей фюзеляжа видны крышки люков (отличаются цветом)

В части регламентного технического обслуживания ДПЛА и комплекса "Гермес"необходимо отметить, что в составе НСУ имеется "тестер/загрузчик полётных радиолиний". Видимо, этот прибор предназначен, прежде всего, для проверки энергетического потенциала радиолиний, что очень важно для надёжности применения комплекса.

Старт и посадка ДПЛА "Гермес" (Hermes 450)

Старт и посадка ДПЛА "Гермес происходят под ручным управлением по-самолётному. Опционально заявляется и автоматические старт/посадка с управлением по координатам от дифференциальной GPS (DGPS) [1]. Для взлёта и посадки ДПЛА "Гермес" необходима малоподготовленная взлетная полоса длиной 350 метров [2] (см. также выше фото выкатки ДПЛА "Гермес" на грунтовую полосу).

Старт ДПЛА "Гермес" происходит под ручным управлением

ДПЛА "Гермес" допускает и старт с пусковой установки, о чём свидетельствуют фото ниже. К сожалению, нет никаких сведений о способе установки ДПЛА на пусковую стрелу. При сухой массе ДПЛА 200 кг без погрузочного оборудования (транспортно-заряжающей машины -- ТЗМ) не обойтись. Заправка, видимо, производится после установки ДПЛА на пусковую установку, ведь масса заправляемого топлива может достигать 150 кг. Запас топлива и заправочное оборудование тоже должны где-то храниться, например, на той же ТЗМ.

Сама пусковая довольно громоздкая, что естественно для столь крупного ДПЛА. Пусковая установка смонтирована на двухосном прицепе (см. фото внизу) и, видимо складывается для транспортирования. Можно предположить, что для буксировки пусковой используется ТЗМ, так как крюк НСУ уже занят наземным терминалом данных, который также смонтирован на прицепе. Привод пусковой, вероятно, пневматический. Запуск двигателя ДПЛА производится, скорее всего, встроенным в ДПЛА стартёром. Для увеличения подъёмной силы старт ДПЛА с пусковой происходит с элеронами, отклонёнными вниз как закрылки (см. фото ниже). По фотографии схода ДПЛА с пусковой видно, что подъёмная сила в момент схода недостаточна для поддержания горизонтального полёта (консоли крыла провисают вниз). Вероятно, после схода происходит просадка ДПЛА с набором скорости и подъёмной силы, и только потом начинается набор высоты.

Старт ДПЛА "Гермес" (Hermes 450) с пусковой установки

Посадка ДПЛА "Гермес" производится вручную оператором или по дифференциальной GPS автоматически. Ручная посадка, видимо, требует от оператора высокой лётной выучки, так как масса летательного аппарата и его геометрические размеры велики. Оператору необходимо плавно и ровно "притереть" ДПЛА к ВПП и удерживать направление его пробега вдоль ВПП. Для посадки совершенно необходима твёрдая ВПП, иначе шасси может заглубиться в землю и сломаться. Стойки шасси ДПЛА и места их заделки в фюзеляж, безусловно, имеют высокую прочность. Стойки шасси, видимо, существенно подрессорены и амортизированы. О способах торможения ДПЛА "Гермес" на пробеге (аэрофинишёр, тормоза) ничего не сообщается.