Российские разработчики хотят увеличить радиус FPV-дронов с помощью матки-ретранслятора

Инженеры по обе стороны российско-украинского конфликта бьются над увеличением радиуса действия FPV-дронов. Они недороги и эффективны, но далеко не летают. Mashnews поговорил с разработчиками из Рязани, создавшими опытный образец дрона-матки-ретранслятора БСБ-132, который может решить проблему.

Дешево и эффективно

В Конструкторском бюро беспилотной поршневой авиации (Рязань) разрабатывают дрон-матку, который работает как ретранслятор. По документам аппарат называется БСБ-132, звучное название еще не придумали. БСБ-132 увеличивает радиус работы FPV-дронов более чем на 100 километров, рассказал Mashnews основатель КБ Александр Булычев. Проектом интересуются крупные инвесторы. 

Сейчас расчет FPV-дрона, как правило, располагается недалеко от цели – в полутора-двух километрах. И российские, и украинские разработчики пытаются увеличить радиус действия дронов-камикадзе. 

Основатель Учебного центра беспилотной авиации Максим Кондратьев отмечает, что дроны-матки – хорошее решение для увеличения радиуса действия FPV. «FPV-дроны замечательно себя показали в зоне СВО, но имеют серьезное конструктивное ограничение – малый радиус действия. Во-первых, это мультироторная система, а она не слишком энергоэффективная, во-вторых, они работают на очень небольших дистанциях и применяются непосредственно на линии боевого соприкосновения. Одновременно это великолепный инструмент для уничтожения живой силы, автомобильной и бронированной техники противника, артиллерии, спецтехники и укрепрайонов. Дешево и очень эффективно», рассказывает он.

«В глубине, в тылу противника применять их не получается, потому что они просто туда не долетают. И вот возникла идея, причем у наших разработчиков, сделать большой «самолет», который отнесет FPV в тыл противника. Летающие матки – не единственное решение. Также могут применяться и безэкипажные катера-матки. У каналов радиосвязи есть ограничения, поэтому дрон-матка должен являться еще и ретранслятором», - объясняет Кондратьев.

3D-модель БСБ-132. Изображение предоставлено КБ беспилотной поршневой авиации

СПРАВКА MASHNEWS

• FPV-дрон (First-Person View - вид от первого лица) - беспилотник, оснащенный камерой, которая по  беспроводной связи передает видео на очки виртуальной реальности или видеоочки пилота. Благодаря этому он видит все, что видит дрон, и может контролировать его движение.

Пока в единственном экземпляре

Создатели БСБ-132 в связи с особенностями разработки не могут предоставить фотографии своего аппарата, однако по своему внешнему виду дрон близок к советскому Ми-30Д, концепция которого в жизнь не воплотилась.

«Ми-30Д мне очень нравится, поэтому он и был взят за основу. С точки зрения программирования в квадрокоптерах уже все сделано, а если взять конвертоплан, то просто непаханное поле. Мы даже столкнулись с тем, что известные симуляторы полетов типа Gazebo нормально не поддерживают конвертоплан. В итоге пришлось загружать туда свою модель», - говорит Александр Булычев.

Так должен был выглядеть Ми-30Д. Фото из книги В.Р.Михеева  «МВЗ им. М.Л.Миля - 50 лет»

Рязанский дрон-матка - конвертоплан. Несмотря на то, что дрон-матка взлетает вертикально, это не VTOL (Vertical take off and landing).  Еще один внешней близкий аппарат – Osprey. 

Пока опытный образец только один, но КБ готовится тиражировать разработку, сейчас ждет заказанные детали. В ближайшее время появится еще три экземпляра. 

Все началось с кукурузы

Украина в качестве дрона-матка использует тяжелый беспилотник «Баба-Яга», но он небыстр и заметен. Россия тоже пыталась создать беспилотники для переноски FPV. Один из вариантов – «Пчелка». 

О «Пчелке» российского производства стало известно в марте 2024 года. Сведения о нем опубликовала украинская сторона. В конфликте они были задействованы на бахмутском направлении. «Пчелки» запускали в тыл ВСУ, где они должны работать не только как носители, но и ретрансляторы, увеличивая дальность работы FPV-дронов.

По техническим характеристикам, которыми поделился с Mashnews Александр Булычев, БСБ-132 относительно близок к украинской «Бабе Яге»,  совпадает и история его создания. Задумывался он как сельскохозяйственный дрон для рязанского агрохолдинга. Наземные устройства распыления могут ощутимо повредить кукурузу, если она выросла высокой, поэтому бизнес обратился к Александру с просьбой разработать подходящий для орошения полей беспилотник. 

«Если культура поднимается слишком высоко, то наземные опрыскиватели неэффективны, те же «Туманы» – у них рабочая высота 1,80 метра. Изначальная концепция – дрон-опрыскиватель на спирту. Но нынешние реалии плюс сарафанное радио скорректировали его назначение – слухи дошли до ребят с харьковского направления», - рассказывает Александр историю перехода разработки на «военные рельсы».

В отличие от небыстрой «Пчелки» БСБ-132 уже на испытаниях развил скорость 200 км/ч, но по задумке разработчиков сможет достигать и 300-350 км/ч.

Длина аппарата 173 сантиметра и 160 сантиметров между гондолами. Мощность силовой установки 8,2 л.с., но уже заказаны новые поршневые группы, чтобы ее увеличить. Полезная нагрузка конвертоплана до 22 килограммов. С учетом размеров прицепных устройств это означает, что матка может переносить до четырех десятидюймовых FPV-дронов и до трех 13-дюймовых. 

«Пристегнутые FPV подпитываются от силовой установки, чтобы не расходовать свою батарею. Перед «работой» быстросброс отстреливает их и через три секунды у них включаются винты. Но это в базовом варианте, можно настроить иначе. Если с километровой высоты сбрасывать, то этого вполне хватает», - говорит Александр Булычев. 

Хорошие характеристики и дешевизна - вещи обратно пропорциональные

От плюсов разработки необходимо перейти к минусам: дешевизна и простота в ремонте – не про БСБ-132. 

«Дрон-матка, в первую очередь, должен быть надежен. Технические характеристики и дешевизна, как правило, вещи обратно пропорциональные, - указывает разработчик. 

Точную цену дрона-матки, опока назвать не получится – идет разработка, пробуются разные варианты. Понятно только, что ремонт в поле возможен максимум узловой, а для капитального потребуется минимум слесарная мастерская. 

«На БСБ-132 стоит планетарный механизм – солнечная шестерня, это вал ДВС, сателлиты – вал первого двигателя на 140 кв и эпицикл это шестерня. Эпицикл не зафиксирован, на нем установлен мотор 320 кв. Варианты работы такие: система управления двигателем крутит либо все моторы, либо используется алгоритм со смещением конечной точки. Мы можем блокировать сателлиты, и в этом случае ДВС и  крутит винты, и генерирует 320-й мотор. Если мы стоим на месте и нам просто батарейку надо зарядить, мы эпицикл блокируем и идет генерация со 140 мотора. Если нужна вся энергия, включаем все моторы и получается форсаж, но его мы пока до конца не отладили», - объясняет механизмы Булычев. 

Второй минус связан с самим использованием ДВС – в тепловизор такие двигатели хорошо видно. 

«Мы сейчас внедряем карбоновые патрубки подвода и отвода охлаждающего воздуха, сравнить это можно с системой дыхания насекомых», - говорит разработчик. 

Третий минус – из-за работы через ретранслятор идет лаг в передаче изображения примерно восемь миллисекунд. Это снижает точность наведения, но, в целом, не помешает поразить крупную цель. 

«У нас самое слабое место – радиоканал»

Мнения экспертов насчет дрона-матки делятся 50 на 50. Петербургский инженер, разработчик систем управления беспилотниками Андрей (фамилию просил не называть) считает, что в текущих условиях радиоэлектронной борьбы, матки не выживут. 

«Я сомневаюсь, что у нас существует система дальней связи, которая обеспечивает передачу видеосигнала. А если она где-то существует, ее проверяли, что называется, на физику? Я думаю, что нет. У нас самое слабое место – радиоканал. Вариантов может быть несколько: заглушит РЭБ, не хватит мощности сигнала на 100 километров, если речь об аналоговой связи», - поясняет он. 

Как пояснили Mashnews разработчики КБ беспилотной поршневой авиации, они используют не обычный канал, а «завели 300 МГц», поставили самодельную антенну. Однако для них основная задача – рабочий поршневой дрон, а с телеметрией можно работать другим экспертам.

«Все упирается в канал связи. Если он ненадежен, то вся концепция не имеет смысла. Вообще, не обязательно, чтобы ретранслятор стоял на матке. Вот летит она, как грузовик, а ретранслятор отдельно: выше, ниже, с более удобного ракурса. Расстояние два километра от земли - это уже практически гарантированная защита от стрелкового оружия. От крупнокалиберного не спасет, но его надо еще успеть взять, плюс, можно спрятаться за облаками», - говорит специалист. 

Он подчеркивает, что возможны еще варианты с ретранслятором, переключающим каналы связи, но для этого нужен системный подход, а в России его нет.

Основатель Учебного центра беспилотной авиации Максим Кондратьев, напротив, уверен, что разработка перспективная, но также отмечает, что многое зависит от радиотехнических параметров. В его центре даже есть дрон-матка для обучения операторов. 

«Все зависит от того, какова радиотехническая архитектура дрона: насколько он заметен для РЭБ противника и насколько грамотна тактика его применения. Многие хотели бы делать подобные дроны. Здесь вопрос в выходе робототехники на новый уровень… Дроны могут цепляться к матке, могут быть привязаны к безэкипажному катеру. За счет объединения различных робототехнических комплексов можно превращать недостатки систем в преимущества», - уверен Кондратьев. 

А у них Starlink

Несмотря на то, что концепт дрона-матки сейчас подается как один из прорывных путей развития беспилотии, сама идея не является новинкой. Инженер Андрей подчеркивает, что идея дрона-матки, обкатана в компьютерных играх, например, Supreme Commander, а ее предшественником является концепция авианосца - как надводного, так и воздушного. 

Воздушные авианосцы пытались разработать и в реальности, но от идеи отказались из-за эффективности самолетов заправщиков – их возможностей оказалось достаточно. О летающих авианосцах сейчас можно прочитать в литературе, увидеть в  компьютерных играх т посмотреть в кино (например, в «Мстителях»)«. 

«По законам природы маленькая козявка всегда летает меньше, чем большой самолет, - говорит инженер. - В Советском Союзе был бомбардировщик ТБ-3, у которого под крыльями висело два истребителя (речь о версии ТБ-3-4АМ-34ФРН, - прим. ред.). Но не сработало, потому что с двумя истребителями он почти не мог летать и не мог нести никакую полезную нагрузку. США делали попытку подвесить БПЛА «Гремлин» на военно-транспортный самолет «Геркулес». Это было еще в пятидесятые годы». 

Беспилотник Х-61А под крылом материнского самолета С-130А «Геркулес»

В России от идеи «воздушного авианосца» не отказались -  сбрасывать беспилотники хотят, например, с самолета Су-57, если он будет создан.

Одно из главных преимуществ Украины в вопросе дронов-ретрансляторов – у них есть спутниковая связь Starlink. Она-то и помогает решить беспокоящую проблему радиосигнала. У России пока такого аналога нет.

«Та сторона практикует подвешивание FPV-дронов под «Бабу-Ягу». У нее мощнейшая система радиосвязи, она вполне хорошо работает как ретранслятор. К тому же у них есть Starlink, - отмечает эксперт.

Из-за подобных преимуществ некоторые изобретатели боятся развивать свои разработки – опасаются, что они достанутся противнику. «Я боюсь помогать, потому что впоследствии, а так происходит всегда, новая разработка попадет в руки ВСУ. Там есть и западные партнеры, которые дадут им микросхемы получше, и Starlink, в итоге наша же улучшенная разработка полетит нам на головы в десятикратном размере. Я этого не хочу», - рассказывает петербургский изобретатель Кирилл.