Материал опубликован в журнале «Арсенал Отечества» № 5 (73) за 2024 г.

Александр Мальков, Александр Пузевич, Василий Гумелев, Александр Постников

Украинская компания «УкрСпецСистемы» (UkrSpecSystems) создана в 2014 году с вполне конкретной целью — организовать производство беспилотных летательных аппаратов (БЛА) военного назначения для украинской армии. В настоящее время она входит в концерн Акционерное общество (АО) «Укроборонпром» — объединение частных предприятий оборонно-промышленного комплекса Украины под государственным управлением.

В 2014 г. «УкрСпецСистемы» начинала свою деятельность в складском помещении, ее штат составлял около 10 человек, вложивших в развитие компании свои собственные сбережения. В 2016 г. компания заключила контракт с вооруженными силами Украины (ВСУ) на поставку своей первой модели БЛА самолетного типа PD‑1 (разработан в 2014 году). После доработки в 2017 году PD‑1 приобрел возможность вертикального взлета и посадки (VTOL).
В 2018 году компания заключила первый контракт на поставку беспилотника PD‑1 VTOL иностранному заказчику. В том же 2018 г. ее площади под производственные мощности возросли до 1800 м2. В 2020 г. компания «УкрСпецСистемы» разработала на базе многоцелевого БЛА PD 1 новую модель PD 2 (рис. 1), которая в этом же году поступила на вооружение украинской армии. В настоящее время компания выпускает только многоцелевой дрон PD 2 [Мальков А. В., Гумелев В. Ю., Жеглов В. Н. Украинский беспилотник PD‑2. // Арсенал Отечества. — 2023. — № 6 (66). — С. 86–96].
В июле 2022 года компания объявила, что планирует открыть офис и производство беспилотников в Польше. К сентябрю 2022 года число ее сотрудников возросло почти до 500 человек. Причем они были настолько загружены работой, что физически не всегда успевали выполнить заказ по выпуску БЛА от украинского Министерства обороны. Таким образом, развитие компании «УкрСпецСистемы» с начала проведения российской специальной военной операции (СВО) существенно ускорилось.
БЛА PD 1 и PD 2 предназначены для ведения воздушной разведки. Они также используются в качестве дронов-камикадзе дальнего действия (нередко успешно) для ударов по объектам стратегического назначения в глубине российской территории. При использовании дронов-камикадзе дальнего действия ВСУ применяется простая и в то же время эффективная тактика. Атака обычно начинается пуском первой партии с большим количеством БЛА, включая ложные мишени, которые, как правило, уничтожаются российскими средствами ПВО либо РЭБ. Таким образом, удается определить их местоположение и радиус действия, сведения о которых украинские военнослужащие получают от служб западных разведок. После этого производится пуск второй партии с меньшим количеством дронов-камикадзе, части которых (не без помощи полученных от иностранцев разведданных) удается преодолеть зону действия средств ПВО и РЭБ, расположенных вдоль российской границы. Информацию о поражении цели украинские операторы БЛА получают со спутников своих союзников, сообщений в соцсетях и от своих агентов на территории Российской Федерации.
Помимо PD 2, компания «УкрСпецСистемы» производит для ВСУ два беспилотника модели «Акула» (Shark) и «Мини Акула» (Mini Shark). БЛА «Акула» представлен на рисунке 3.

При создании дронов «Акула» (2021 г.) и «Мини Акула» (2023 г.) учтен опыт применения более крупных оперативно-тактических БЛА PD‑1 и PD‑2, а также применен ряд технологий, испытанных на этих беспилотниках в условиях войны. Комплектующие ко всем этим беспилотникам поставляются в основном из стран НАТО и лишь частично производятся на Украине, где происходит их сборка на предприятиях компании «УкрСпецСистемы».
Малый разведывательный БЛА тактического назначения «Акула» предназначен для корректирования огня артиллерии, в первую очередь, орудий и систем, применяющихся для поражения целей высокоточными боеприпасами, например, таких, как американские реактивные системы залпового огня M142 HIMARS (англ. High Mobility Artillery Rocket System — высокомобильный артиллерийский ракетный комплекс). «Акула» также стоит на вооружении подразделений БЛА, входящих в состав ряда бригад сухопутных войск ВСУ, и применяется как их штатное средство технической разведки (СТР).
Планер беспилотника выполнен по нормальной аэродинамической схеме со средним расположением крыла (среднеплан). Фюзеляж цилиндрической формы, сигарообразный. Хвостовое оперение — в виде перевернутой латинской буквы V, что снижает массу и стоимость планера (V-образное оперение проще и дешевле, чем Т-образное), а также упрощает его конструкцию. Однако такое хвостовое оперение с большим подфюзеляжным килем делает посадку «по-самолетному» на нижнюю часть фюзеляжа для данного аппарата практически невозможной.
Планер (рис. 4), как у всех современных малых дронов самолетного типа, изготовлен из прочных композитных материалов: углепластика (карбона), кевлара и др. Это одновременно снижает и массу беспилотника, и его радиолокационную заметность. Светлая окраска планера и его сравнительно малые размеры делают дрон визуально (без применения оптических приборов) незаметным на высоте 400–500 м днем в ясную солнечную погоду.
В хвостовой части БЛА «Акула» установлена авиационная силовая установка (АСУ), состоящая из электродвигателя с двухлопастным толкающим воздушным винтом (пропеллером) и электронного регулятора частоты вращения вала электродвигателя. Регулятор выдает управляющее напряжение на двигатель, меняя частоту вращения его вала. Электроснабжение электродвигателя и потребителей электроэнергии, установленных на беспилотнике, осуществляется от литий-полимерных аккумуляторных батарей, которые являются одним из основных технологических достижений, обеспечившим широкое применение БЛА. Литий-полимерные батареи имеют намного большее соотношение «емкость / масса» по сравнению с никель-кадмиевыми (Ni-CD) и никель-металлгидридными (Ni-MH) батареями. Это свойство обеспечило их широкое применение на беспилотниках, и позволило находиться в воздухе сравнительно долго.

Электродвигатель АСУ даже при его самой интенсивной работе обеспечивает тепловую малозаметность дрона. Поэтому БЛА «Акула», как, впрочем, и другие малые беспилотники, имеющие аналогичную силовую установку, поразить зенитной ракетой с тепловой головкой самонаведения практически невозможно.
Носовая часть беспилотника имеет характерную «хищную» окраску в виде раскрытой пасти акулы (рис. 5), которая выполняется непосредственно на предприятии-изготовителе компании «УкрСпецСистемы».
«Акула» имеет разборно-сборную конструкцию, хранится и перевозится в разобранном виде в специальном ударно-водостойком транспортировочном контейнере (рис. 6).

Сборка беспилотника производится непосредственно перед его применением. Для сборки используется специальная подставка, на которую устанавливается фюзеляж аппарата в сборе с электродвигателем и регулятором частоты вращения вала, а затем к нему последовательно подсоединяют полукрылья (рис. 7) и другие элементы конструкции дрона.
Основные летно-технические характеристики (ЛТХ) БЛА «Акула» представлены в таблице 1.
Компанией «УкрСпецСистемы» для управления БЛА «Акула» разработано специальное программное обеспечение (СПО). Оно имеет простой и понятный интерфейс для операторов БЛА всех уровней квалификации, а также включает автоматизированные функции для оптимизации операций, повышения эффективности и снижения риска ошибок, которые могут возникнуть из-за человеческого фактора.
СПО позволяет выполнять:

• предполетную проверку готовности беспилотника к полету;
• автоматическое планирование маршрута его полета;
• автоматическое возвращение к месту старта («домой») при потере сигнала и аварийную посадку;
• передачу данных телеметрии и видеоизображения в режиме реального времени;
• навигацию маршрута, заданную по контрольным точкам, и его корректирование во время полета по карте в режиме реального времени.

Основной режим полета — автоматический с возможностью перехода на ручной.
Дрон оснащен передовой на сегодняшний день цифровой системой шифрования AES‑256, которая предназначена для защиты сигналов управления и передаваемых данных. Она была разработана в США и применяется американским Агентством национальной безопасности как надежный способ защиты государственной тайны. Взлом AES‑256 возможен, но требует значительных вычислительных мощностей и времени.
Система навигации беспилотника — комбинированная (инерциальная с коррекцией по данным, получаемым от систем глобального позиционирования), позволяет определять координаты как БЛА, так и цели с высокой точностью. Также имеется возможность автосопровождения цели. Навигация «Акулы» осуществляется по таким системам глобального позиционирования, как GPS (США), ГЛОНАСС (Российская Федерация), Galileo (Евросоюз), BeiDou (Китай). Для улучшения характеристик глобальных навигационных спутниковых систем используются системы дифференциальной коррекции. Навигатор (приемник) может одновременно получать и обрабатывать данные от нескольких GNSS (англ. global navigation satellite systems — глобальные навигационные спутниковые системы, ГНСС).
Штатной целевой нагрузкой (ЦН) БЛА «Акула» в дневное время («день») является гиростабилизированная оптико-электронная система (ГОЭС) USG‑231 ЕО с видеокамерой Full HD (англ. Full High Definition — полная высокая четкость изображения) разрешением 1920×1080 пикселей (рис. 8а).

С ее помощью, а также с использованием установленной на полетном контроллере дрона программы «Акула» способна распознавать цель на расстоянии до 5 км и совершать сопровождение движущихся объектов в автоматическом режиме. Габаритные размеры USG‑231 ЕО (Д×Ш×В) равны (105×107×120) мм, масса прибора — 590 г. Видеокамера данного ГОЭС имеет 30‑кратное оптическое увеличение и 3‑кратный цифровой зум. Устройство ГОЭС «день» обеспечивает угол обзора объектива видеокамеры равный 63,7 °.
С целью повышения качества изображения предусмотрена цифровая стабилизация видеоизображения (уменьшает размытость, связанную с движением камеры) и автоматическое управление фокусировкой объектива с помощью специальной программы.
Оператор БЛА получает четкое и стабильное видео (рис. 9), которое позволяет детально наблюдать местность и точно идентифицировать объект благодаря цифровой стабилизации видео, а также определять расстояние до него при необходимости.
Кроме того, функция дополненной реальности позволяет накладывать названия улиц и объектов прямо на видео в режиме реального времени.
Объектив видеокамеры защищен от запотевания, что позволяет продолжать работу БЛА даже в условиях высокой влажности или критичной разницы температур между окружающей средой и объективом камеры. Видеоизображение, как мы упоминали выше, с борта беспилотника на наземный пункт (станцию) управления (НПУ) передается в режиме реального времени. Также возможна также запись видеоизображения и его хранение на борту дрона.

Штатной целевой нагрузкой (ЦН) БЛА «Акула» в ночное время («ночь») является USG‑231-Т IR (рис. 8б), оснащенная тепловизионной камерой. Эта ГОЭС специально разработана для малых БЛА самолетного типа и мультикоптеров. Габаритные размеры USG‑231-Т IR такие же, как у USG‑231, но масса больше и равна 690 г. Угол обзора ГОЭС по азимутальной оси (в горизонтальной плоскости) составляет 360°. В тепловизионной камере установлен неохлаждаемый тепловизионный модуль с 4‑кратным цифровым зумом. С использованием тепловизионной камеры и установленной на полетном контроллере дрона программы «Акула» также способна отслеживать цель. Особенности устройства и показатели технической характеристики ГОЭС USG‑231-Т IR позволяют оператору дрона снимать высококачественные видео в условиях низкой освещенности или полной темноты.
ГОЭС USG‑231 и USG‑231-Т IR входят в комплект поставки дрона «Акула». Они легко снимаются с беспилотника и устанавливаются в специальный разъем, расположенный в носовой части БЛА под фюзеляжем прямо в нарисованной пасти акулы. Через разъем ГОЭС подключается к бортовой сети дрона. ЦН, как и другие потребители электроэнергии дрона, запитаны от его литий-полимерных аккумуляторных батарей.
Температура окружающей среды, при которой дрон можно эксплуатировать, находится в диапазоне от –15 °C до +45 °C и определяется в основном емкостью аккумуляторных батарей, которая меняется в зависимости от температуры за бортом беспилотника.
Все БЛА являются всего лишь авиационной частью того или иного сложного комплекса технических устройств — беспилотных авиационных комплексов (БАК). Уточним значение термина «беспилотные авиационные комплексы», применяемом, главным образом, в специальной и технической литературе. Согласно изданию [Фетисов В. С., Неугодникова Л. М. и др. Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние. — Уфа: ФОТОН, 2014. — 217 с.: ил.] под БАК следует понимать «совокупность материально-технических средств, необходимых для выполнения определенных функций. БАК включает один или несколько беспилотных летательных аппаратов, управляющее, транспортное оборудование, технические устройства, формирующие каналы связи и передачи информации, устройства обработки информации и др.».
БАК поставляется с предприятия­изготовителя заказчику в виде законченного комплекса, полностью готового к применению. В состав БАК «Акула» входит:

• БЛА «Акула» — 3 ед.;
• наземный пункт управления (НПУ) — 1 комп.;
• дополнительное оборудование;
• автомобиль для транспортировки комплекса — 1 ед.

Расчет комплекса состоит из двух военнослужащих — оператора (начальника расчета) и техника. Отметим, что обучение расчета для работы с дронами «Акула» занимает четыре недели.
Для транспортировки расчета и комплекса используется чешский полноприводный микроавтобус Torsus Terrastorm (рис. 10).
Все оборудование комплекса, так же, как и БЛА, хранится и перевозится в специальных ударно-водостойких контейнерах с габаритными размерами (Д×Ш×В), равными 2020×430×520 мм. На рисунке 10 видно, что они размещаются в заднем отсеке салона микроавтобуса.
По оценкам специалистов, ВСУ закупают БАК «Акула» у компании «УкрСпецСистемы» за $351000. Стоимотсть микроавтобуса Torsus Terrastorm около $66 000, с небольшим переоборудованием, необходимым для работы НСУ, видимо, несколько больше. То есть собственно БАК «Акула» без автомобиля стоит не менее $280 000.
В настоящее время украинские компании производят мелкими сериями не менее пары десятков БАК, в состав которых входят малые разведывательные БЛА самолетного типа тактического назначения. Например, компания «Атлон Авиа» выпускает БАК A1-CM «Фурия». В его состав входят три одноименных беспилотника (рис. 11а), а также НПУ и дополнительное оборудование. Целевой нагрузкой A1-CM «Фурия» являются модуль 1 «день» с цифровой видеокамерой и модуль 2 «ночь» с тепловизионной камерой. ВСУ закупают комплекс A1-CM «Фурия» примерно за $100 000.
Другая украинская компания «ДеВиРо» производит БАК «Лелека‑100». Состав этого возимого комплекса во многом аналогичен БАК «Акула», но в его состав входят только два малых разведывательных беспилотника тактического назначения «Лелека‑100» (рис. 11б), которые так же, как и БЛА «Акула» имеют два штатных модуля: тепловизионный и телевизионный. Украинские волонтеры закупают для ВСУ комплекс БАК «Лелека‑100» за $50 000.
Отметим, что беспилотники «Акула», A1-CM «Фурия» и «Лелека‑100» обладают практически одинаковой защищенностью от действия российских комплексов РЭБ, то есть довольно часто под их воздействием прекращают свой полет.
Далее — без комментариев.

Пуск беспилотника «Акула» производится с помощью стартовой катапульты модели SCL‑2 (рис. 12) за счет натяжения ее упругих элементов.
Катапульта входит в комплект НПУ.
Максимальный масса беспилотника для пуска с SCL‑2 не должна превышать 13,5 кг. Масса катапульты составляет 70±4 кг, максимальное тяговое усилие при натяжении ее упругих элементов — 420 кГс. Углы пуска БЛА с рельса катапульты относительно земли изменяются в диапазоне 15 °. Габаритные размеры катапульты (Д×Ш×В) равны 3,17×1,2×1,07 м.
Катапульта развертывается личным составом расчета комплекса за 15 мин.

Натяжение упругих элементов катапульты производится с помощью электродвигателя, установленного на кронштейнах в ее основании. Электродвигатель работает от свинцовой стартерной аккумуляторной батареи емкостью 60 А·ч (входит в комплект катапульты), а включается он с помощью выносного пульта управления (рис. 12в). Его масса 0,5 кг.
Старт дрона, установленного на каретку катапульты, также производится с помощью пульта. Беспилотник покидает пусковое устройство со скоростью 18 м/с (65 км/ч). Максимальное количество пусков БЛА от одной батареи без ее заряда — не более 10 раз. Минимальный интервал между пусками — не менее 5 мин. Длина кабеля для подключения пульта управления составляет 100 м, что обеспечивает относительную безопасность расчета (удаленность и скрытность) и снижает вероятность поражения личного состава беспилотниками либо огнем артиллерии противника во время пуска дрона «Акула».
Посадка (приземление) беспилотника производится с помощью парашютной системы (рис. 13а), которая уложена в отсеке его фюзеляжа (рис. 13б) и закрыта специальным люком.
Состав НПУ (англ. GCS, Ground Control Station — наземная станция управления), помимо пусковой катапульты, представлен на рисунке 14.

Антенная система слежения модели АТ‑1 (рис. 15а) повышает качество и дальность стабильной связи и обеспечивает надежную передачу видео высокой четкости с беспилотника в режиме реального времени. Для обеспечения максимальной надежности во время выполнения боевого задания в антенной системе АТ‑1 имеются два канала связи. Основной канал передачи данных используется для передачи телеметрии и видеоизображения, а резервный канал передачи данных передает телеметрию на другой частоте.
1 — АРМ оператора БЛА (ноутбук с программным обеспечением); 2– аппаратура связи и блок (система) слежения антенны АТ‑1; 3 — квадропод (переносной штатив с 4 опорами); 4 — бензогенератор; 5 — сетевой концентратор (хаб) со встроенным источником бесперебойного питания (резервной аккумуляторной батареей, обеспечивающей работу НПУ в течение 2‑х часов; 6 — соединительные кабели.

Видеоизображение местности с камер ГОЭС беспилотника поступает на монитор промышленного ноутбука модельного ряда Durabook (рис. 16), предназначенного для управления БЛА. На ноутбуке установлено специальное программное обеспечение.
Ноутбуки модельного ряда Durabook с защитой от пыли, влаги, вибраций и ударов производства компании Twinhead International Corporation (Тайвань) предназначены для применения в армейских подразделениях. Такой ноутбук является базовым оборудованием АРМ оператора бепилотного авиационного комплекса «Акула» (рисунок 14, поз. 1).
Блок антенны слежения АТ‑1 (рис. 14, поз. 2, рис. 14а) оборудован аппаратурой связи и механизмом слежения. Он оснащен встроенной видеокамерой, которая позволяет отслеживать полет дрона в непосредственной близости от НПУ, например, при его старте и посадке. Блок АТ‑1 собирается и устанавливается в течение 15 мин., а также переносится двумя военнослужащими, то есть личным составом БАК «Акула». Блок антенны слежения АТ‑1 с квадроподом (рис. 14, поз. 3) хранится и транспортируется в специальных контейнерах для оборудования комплекса.

Продолжение статьи — Часть 2

Авторы:
Александр Мальков, гвардии подполковник, кандидат военных наук
Александр Пузевич, начальник штаба местного отделения Всероссийского детско-юношеского военно-патриотического общественного движения (ВВПОД) «Юнармия» г. Рязани
Василий Гумелев, подполковник в отставке, кандидат технических наук, старший научный сотрудник НИО Рязанского гвардейского высшего воздушно-десантного командного училища имени генерала армии В. Ф. Маргелова (РВВДКУ)
Александр Постников, гвардии майор, кандидат технических наук. Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В. Ф. Маргелова (РВВДКУ)