БПЛА:

КЛАССИФИКАЦИЯ, ТИПЫ, СФЕРЫ

ПРИМЕНЕНИЯ



Что такое БПЛА и БВС?



Конструкция БПЛА



Какие виды БПЛА бывают?



Классификация по типу управления



Классификация по типу конструкции



Сферы применение беспилотников



Классификация по летным характеристикам

Что такое БПЛА и БВС?

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА или БЛА) — воздушное судно, управляемое

пилотом на расстоянии (без физического присутствия на борту). В разговорной форме

часто используются синонимы — дрон, беспилотник. Определение БВС (беспилотное

воздушное судно) регламентировано 32 ст. Воздушного кодекса Российской Федерации.

Беспилотники имеют различия в конструкции, назначении, классификации, полезной

нагрузке, типу взлета, техническим характеристикам. Разберем подробнее каждый из

пунктов.

Конструкция БПЛА

Беспилотные летательные аппараты отличаются по назначению, но составные части у них

схожи:



Корпус (фюзеляж);



Источник энергии (аккумулятор, солнечные батареи, топливные элементы);



Двигательная установка (на основе различных типов двигателей: электрический,

внутреннего сгорания, воздушно-реактивный);



Навигационная система (датчики: гироскоп, акселерометр, альтиметр,

ГЛОНАСС/GPS);



Система управления (контроллер, бортовой компьютер, автопилот);



Система связи (радиоприемник, ретранслятор, радиопередатчик);



Съемочная аппаратура (камера, тепловизор);



Ряд других приборов, подбираемых под конкретный БПЛА и его задачи.

Какие виды БПЛА бывают?

Для классификации беспилотников используются основные параметры:



Тип управления



Тип конструкции



Сфера применения



Летные характеристики

Классификация БПЛА по типу управления

Дистанционный тип

Дистанционное управление полетом БПЛА – это работа специалиста (оператора) с

пультом. Связь между пилотом и дроном обеспечивается передачей данных через

радиоканал, 5G-канал. Беспилотник получает команды, а также передает информацию

пилоту в реальном времени.

Для выполнения задач на больших расстояниях используются БПЛА, управляемые по

спутниковым каналам. Дроны в зоне видимости человека устанавливают связь с пультом

по оптическим каналам.

Автономный тип

БПЛА с автономной системой управления запрограммированы на выполнение

определенной задачи. Работают автоматически за счет встроенного микропроцессора,

возможно применением ИИ-алгоритмов. Беспилотники могут самостоятельно действовать

при наличии встроенного навигационного оборудования (GNSS-приемник) и/или

инерциального измерительного модуля (IMU).

Гибридный тип

Гибридная система управления дроном – оператор с пультом и функция автономности.

Совмещенный набор средств позволяет минимизировать повреждения БПЛА и успешно

выполнить задачу в случае потери связи с оператором. Обычно гибридная система

управления имеется у беспилотников с большой дальностью действия.

Виды БПЛА по типу конструкции



Самолетного типа (с неподвижным крылом)



Вертолетного типа (коптерного)



Смешанного типа (гибриды)



Аэростатического типа (аэростаты)

Самолетный тип БПЛА (с неподвижным крылом)

БПЛА самолетного типа оснащен несущими крыльями, которые обеспечивают

подъемную силу и полет. Управляются дистанционно или компьютером. Наиболее

функциональным считают БПЛА с «монокрылом».

Самолетный БПЛА может совершать долгий полет на большие расстояния, а также

обладает высокой скоростью относительно других беспилотников. Такие дроны

недорогие и простые в обслуживании и ремонте. Обычно они летают по запланированной

программе: маршрут, цель полета, настройка датчиков. После завершения задачи БПЛА

самолетного типа возвращается на точку старта или по заданному маршруту. Однако

самолетному типу дронов необходимо специально оборудованное место взлета и посадки.

БПЛА вертолетного типа

Однороторные (коптерного) типа

Однороторные дроны по своей конструкции напоминают вертолеты. БПЛА этого типа

оснащен 1-им большим ведущим винтом, а иногда еще 1-им – на хвосте (контроль

траектории полета). Коптер эффективнее квадрокоптера за счет продолжительного

времени полета и работы на двигателях внутреннего сгорания. Беспилотные вертолеты

могут летать практически с любым двигателем.

Вместе с этим они имеют более сложную конструкцию, большую энергозатратность,

высокую стоимость по сравнению с мультироторными БПЛА.

Мультироторные (квадрокоптерного) типа

Мультироторные (мультикоптерные) дроны – это летающие платформы с 3-мя и более

бесколлекторными двигателями с пропеллерами.

Во время полета находятся в горизонтальном положении и могут зависать в любой

момент, перемещаются по всем направлениям и поворачиваются вокруг своей оси. Все

движения в воздухе совершаются за счет изменения тяги на каждом моторе.

Мультироторные дроны просты в управлении, имеют высокую точность

позиционирования и относительно недорогие. Среди недостатков низкая скорость,

большая трата энергии, ограничения по радиусу работы, малые грузоподъемность, время

полета.

БПЛА смешанного типа (гибриды)

Гибридные БПЛА сочетают в себе функции и характеристики самолетного и

мультироторного типа дронов. Поворотные (или фиксированные) винты во время взлета и

посадки действуют как подъемные, а во время обычного полета – как тянущие.

В преимущества входят вертикальный взлет за счет дополнительных двигателей, высокая

скорость, маневренность, удачное соотношение взлетной массы и полезной нагрузки,

экономия энергоресурсов мотора. Среди недостатков трудное обслуживание и ремонт,

зависимость от погоды, высокая стоимость.

Аэростатический тип БПЛА (аэростаты)

Аэростаты взлетают за счет заполненного газом или нагретым воздухом баллона. В

основном представляют собой непилотируемые дирижабли – симбиоз аэростата и винта с

электрическим двигателем. Находятся в небе и перемещаются за счет системы управления

ориентацией.

Преимуществами являются продолжительность полета в течение нескольких дней или

недель и большая грузоподъемность. Однако у аэростатов есть ограничения в

маневренности и скорости, на них значительно влияют погодные условия. Помимо этого,

БПЛА аэростатического типа обладают большими размерами и массой.

Классификация по типу применения

Сферы использования БПЛА обширны:



метеорология;



геодезия;



картография;



экология;



сельское хозяйство;



лесное хозяйство;



строительство;



телекоммуникация;



логистика;



развлечение;



научная деятельность;



мониторинг инфраструктуры;



обеспечение безопасности;



помощь для предотвращения, ликвидации ЧС;



военная сфера, др.

Дроны задействуют повсеместно, так как это удобный простой способ выполнения задач:

наблюдения, транспортировки, нападения.

Классификация по летным характеристикам



1

Взлетная масса



2

Дальность полета



3

Высота полета



4

Продолжительность полета

Международная ассоциация по беспилотным системам создала универсальную

классификацию БПЛА по летным параметрам. При этом характеристики применимы как к

уже существующим дронам, так и к еще не разработанным.

*необходимо учитывать, что из-за активного развития сферы беспилотников приведенные

данные несколько устарели.

Малые БЛА:

Категория

Взлетная

масса, кг

Дальность

полета,

км

Высота

полета,

м

Продолжительность

полета, ч

Нано

<0.025

<1

100

1

Микро

<5

<10

250

1

Мини

5-150

<10

150-300

<2

Тактические БЛА:

Категория

Взлетна

я масса,

кг

Дальнос

ть

полета,

км

Высот

а

полет

а, м

Продолжительно

сть полета, ч

Легкие

(контроль

авангарда)

25-150

10-30

3000

2-4

Категория

Взлетна

я масса,

кг

Дальнос

ть

полета,

км

Высот

а

полет

а, м

Продолжительно

сть полета, ч

Легкие (малая

дальность

полета)

50-250

30-70

3000

3-6

Средние

150-500

70-200

5000

6-10

Средние

(большая

продолжительно

сть полета)

500-

1500

>500

8000

10-18

Маловысотные

(проникновение)

250-

2500

>250

50-

9000

0,5-1

Маловысотные

(большая

продолжительно

сть полета)

15-25

>500

3000

>24

Средневысотные

(большая

продолжительно

сть полета)

1000-

1500

>500

5000-

8000

24-48

Стратегические БЛА:

Категория

Взлетна

я масса,

кг

Дальнос

ть

полета,

км

Высот

а

полет

а, м

Продолжительно

сть полета, ч

Высотные

(большая

продолжительно

сть полета)

2500-

5000

>2000

20000

24-48

Категория

Взлетна

я масса,

кг

Дальнос

ть

полета,

км

Высот

а

полет

а, м

Продолжительно

сть полета, ч

Боевые

(ударные)

>1000

1500

12000

2

Специального назначения:

Категория

Взлетна

я масса,

кг

Дальнос

ть

полета,

км

Высот

а

полет

а, м

Продолжительно

сть полета, ч

Оснащенные

боевой частью

-

300

4000

3-4

Ложные цели

150-500

0-500

50-

5000

<4

Стратосферные

>2500

>2000

>2000

>48

Экзостратосферн

ые

-

-

>3050

0

-

Помимо представленной Международной ассоциацией по беспилотным системам

классификации существует и российская. В классификации ВС РФ группы беспилотников

имеют упрощенный вид, а некоторые классы вовсе отсутствуют. Базовые характеристики

относятся к военному назначению БПЛА.

Классификация ВС РФ по радиусу действия БЛА:

Группа

Радиус

действия,

км

Задача

Ближнего

действия

≤ 25

Разведка и специальные задачи (РЭБ,

ретрансляция радиосвязи)

Группа

Радиус

действия,

км

Задача

Малой

дальности

≤ 100

Разведка, обслуживание стрельбы артиллерии,

РЭБ, ретрансляция радиосвязи, перевозка грузов

Средней

дальности

≤ 500

Разведка, обслуживание пусков ракет и

стрельбы артиллерии, РЭБ, ретрансляция

радиосвязи, нанесение ударов

Большой

дальности

≥ 500

Разведка, РЭБ, ретрансляция радиосвязи,

нанесение ударов

Классификация ВС РФ по скорости, высоте, продолжительности полета БЛА:

Скорость БПЛА:



Малоскоростные (от 50 до 400 км/ч)



Скоростные (от 400 км/ч до числа М*)



Сверхзвуковые (более числа М)

* М – число Маха, скорость звука в воздухе (у поверхности земли – 1224 км/ч, на высоте 11 км – 1062

км/ч)

Высота полета БПЛА:



Предельно малых высот (от 0 до 200 м)



Малых высот (от 200 до 1000 м)



Средних высот (от 1 до 4 км)



Больших высот (от 4 до 12 км)



Стратосферные (более 12 км)

Продолжительность полета:



менее 2 часов



от 2 до 8 часов



более 8 часов

Утвержденная российской авиацией классификация почти точно отражает реальную

ситуацию в сфере БПЛА. Однако представленные данные не будут полностью

актуальными из-за стремительного развития беспилотников.

Виды БПЛА по максимальной взлетной массе

Все беспилотники различаются по взлетной массе – параметру, который обозначает

максимальный вес для безопасного полета дронов. По этой характеристике БПЛА делятся

на 4-е основные группы: мини, легкие, средние и тяжелые.



Микро и мини БПЛА ближнего действия: 0–5 кг



Легкие БПЛА малого радиуса действия: 5–50 кг



Легкие БПЛА среднего радиуса действия: 50–100 кг



Средние БПЛА: 100–300 кг



Среднетяжелые БПЛА: 300–500 кг



Тяжелые БПЛА среднего радиуса действия: 500–1500 кг



Тяжелые БПЛА большой продолжительности полета: более 1500 кг

Средние и тяжелые БПЛА являются специализированными и применяются в

определенных условиях. В связи с этим разработка и производство таких дронов почти

полностью принадлежит авиастроительным корпорациям.

Основной упор при этом делается на категории легких БПЛА. Потенциальная сфера их

применения очень широка: аэрофотосъемка и картографирование, перевозка различных

грузов на любые расстояния и в любую местность и многое другое.