Украинцы разработали гигантский БПЛА для стрельбы ракетами: почему он еще не на фронте

В Украине команда инженеров разработала необычный аппарат "Джміль-90" ("Шмель-90"), который может быть пилотируемым и беспилотным. Основатель проекта Игорь Настащук рассказал Фокусу, как такая машина поможет украинцам во время войны и после ее завершения.

Как разработка произвела фурор

В 2017 году в городе Краматорск группа энтузиастов решила создать пилотируемый аппарат вертикального взлета и посадки с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и электронным управлением. По замыслу, любой человек мог бы управлять таким "летающим автомобилем" после одного-двух часов тренировки в компьютерном симуляторе — для этого предусматривался целый ряд устройств и программных методов обеспечения безопасности. Конструкция аппарата позволяла хранить его в обычном гараже и не требовала аэродрома.

Инженеры спроектировали и построили первый опытный образец FlyingBike2018, который предназначался для наземных испытаний и доказательств. Так как подобных аппаратов не только в Украине, но и в мире не было, пришлось начинать все с нуля, испытать много вариантов трансмиссии, несколько конструкций винтов переменного шага, систем электронного управления винтами, системы электронного управления ДВС и прочего.

"В 2018 году мы представили наш проект на Международной авиационной выставке "Авиамир ХХІ", где он привлек внимание посетителей и собрал много положительных отзывов. В официальном отчете по итогам выставки организаторы отметили, что наш проект произвел фурор среди посетителей выставки! Однако со стороны официальных структур никакого интереса и поддержки мы не получили", — поделился Игорь Настащук

Поскольку украинцы делали летательный аппарат на свои деньги, то не могли использовать углеволокно или алюминий — при необходимости внесения изменений все такие детали надо было бы выбрасывать. Поэтому корпус изготавливали из стали, ведь ее легко резать и сваривать. Для проверки конструкции узлов и конструктивных решений достаточно было пройти период наземных испытаний, а затем уже готовую работающую конструкцию изготовить из алюминиевых сплавов. Летом 2021 года он был почти завершен.

Но осенью 2021 года во время войны Азербайджана с Арменией БПЛА использовали в боевых условиях, и они оказались очень эффективными, хотя уже тогда были очевидны недостатки больших БПЛА самолетной схемы. По мнению Игоря Настащука, подобные аппараты пригодны для предконфликтного времени — для разведки и патрулирования, или к применению в конфликтах малой интенсивности, при отсутствии развитых систем ПВО и РЭБ.

Поскольку по конструкции пилотируемая машина была на 90% схожа с БПЛА, то команда решила превратить его в беспилотник тяжелого класса. И появился "Джміль-90" — как логическое продолжение проекта FlyingBike2018.

Конструкция "Джмеля-90"

"Джміль-90" спроектирован на основе опыта создания аппарата FlyingBike2018 и с учетом результатов его испытаний. Разработчики уменьшили размер, упростили трансмиссию и конструкцию в целом с целью сделать его как можно более технологичным и пригодным для массового производства. Адаптировали конструкцию под использование как можно большего количества готовых деталей и узлов, которые серийно производятся и их можно приобрести, то есть все части стали дешевле.

Получился огромный квадрокоптер со скелетированной металлической рамой, двигателем Rotax-582 и стойками-полозьями, как у вертолетов. Для обеспечения разумного компромисса между управляемостью, надежностью и эффективностью, разработчики выбрали схему управления полетом с воздушными винтами переменного шага (ВПШ), которая уже опробована на практике. Они объяснили, что это необходимо для устранения главной проблемы — инерции винтов.

"Поскольку в нашем проекте изменение тяги воздушного винта происходит не путем изменения оборотов воздушного винта, а за счет изменения шага лопасти при постоянных оборотах! Изменить угол установки лопасти на 3-5 градусов гораздо проще и быстрее, чем пытаться победить инерцию воздушного винта. При нашей схеме инерция воздушных винтов и трансмиссии — только в плюс, помогает поддерживать постоянные обороты при изменении нагрузки воздушного винта в процессе управления", — говорится на сайте проекта.

Конструкторы планируют поставить систему управления наподобие той, что используют дроны типа FPV — это проще и быстрее. Сначала хотели делать полностью автономный вариант, но отказались, потому что разработка требует очень много времени.

Конструкция "Джмеля-90" предусматривает использование в боевых целях, хотя инженеры пока не продумывали установку какой-то конкретной системы вооружения. По словам Игоря Настащука, подвесить к нижней части дрона можно что угодно, лишь бы оно не превышало вес. Другая проблема — системы наведения оружия и защищенные каналы для управления им.

"Мы за время создания своего аппарата спроектировали, сделали и испытали три или четыре разных трансмиссии. Совсем разных! Три конструкции винтов переменного шага. Несколько типов привода изменения шага винтов. А с системой автоматического управления ДВС (гувернером) — целая эпопея! Несколько версий программного обеспечения, два разных устройства", — рассказал он.

По словам Игоря Настащука, сейчас у команды готовы чертежи нового варианта аппарата и его компоновки, просчитаны аэродинамические и массово-габаритные характеристики. Впрочем, пока не сделали деталировку — то есть рабочие чертежи для производства конкретных деталей, потому что они будут "подгоняться" под имеющиеся моторы, лопасти и другие компоненты.

"Во-первых — мы, скорее всего, единственная команда в Украине (а до недавнего времени — и в мире), кто занимается таким проектом (в 2018 году компания Боинг приглашала нас принять участие в конкурсе Boeing Go Fly). Не так давно вы писали об аппарате, который конструктивно повторяет наш прототип 2017 года. Но мы прошли дальше в идеях развития. Во-вторых — мы прекрасно понимаем, что одной из главных характеристик конструкции аппарата должна быть "масштабируемость" в плане производства. То есть после окончания совместных испытаний с МО и ВСУ, при получении положительного заключения, буквально завтра должно начаться массовое производство", — подчеркнул разработчик.

Он пояснил, что для этого нужно исключить любые экзотические материалы, использование которых требует сложного оборудования, высококвалифицированных специалистов или суперкрутых технологий. Аппарат должен иметь конструкцию, которая максимально использует легкодоступные готовые узлы и детали, которые массово выпускаются. Все, что невозможно приобрести в готовом виде, должно изготавливаться из доступных конструкционных материалов на универсальном высокопроизводительном оборудовании. В идеале — с возможностью заказывать изготовление деталей в мастерских и предприятиях по всей Украине, это бы резко повысило устойчивость производства к атакам врага и помешало уничтожить производство одним ударом.

"Понимая это, мы использовали соответствующие решения в конструкции аппарата. Это позволит уложить производство прототипа (аппарата для испытаний) в сумму около 150 000 долларов и в срок около 6 месяцев", — подытожил Игорь.

Что касается защиты от российских средств радиоэлектронной борьбы, то создатели "Шмеля-90" собираются наладить сотрудничество со специалистами, которые уже имеют практический опыт в этой сфере, и использовать их систему управления. С другой стороны, сценарий использования этого БПЛА практически не предусматривает полетов на большой высоте независимо от версии (транспортная или ударная). Полет на малой высоте автоматически сделает его невидимым для наблюдателей с земли.

"Даже ударный вариант — это аппарат переднего края. То есть атака идет со стороны своих позиций. Во время короткого "подскока" из-за укрытия. Зачем ему висеть в воздухе? Долетел до передовой. Оператор посадил его за посадкой или кустами. И ожидаю сообщения от оператора малого разведывательного БПЛА о наличии и координатах цели", — высказал свои мысли по этому поводу собеседник Фокуса — "То есть ситуации, когда он заметен для вражеского наблюдателя и доступен для поражения РЭБ, возможно свести к минимуму".

Технические характеристики

Сейчас есть готовая к изготовлению модель универсального БПЛА со взлетной массой 200 кг. Мощность двигателя Rotax-582 составляет 48 кВт или 65 лошадиных сил. Баки беспилотника вмещают до 60 литров топлива, при расходе в размере 27 литров в час такой объем обеспечивает продолжительность полета около 2 часов.

Полезная нагрузка при заправке полного бака составит 50-60 кг. Если не нужно лететь на максимальную дальность, то можно залить меньше топлива, увеличив тем самым вес груза. Например, при запасе топлива на час полета полезная нагрузка составит до 75 кг. Такой запас дает большой выбор доступного вооружения. А если на БПЛА стоит только камера, то запас хода увеличивается до 3,5-4 часов.

Технические характеристики:

• расчетная скорость полета — 90-100 км/ч;
• длина — по корпусу — 2600 мм, по краям пропеллеров — 3700 мм;
• ширина — по корпусу — 2000 мм, по краям пропеллеров — 3100 мм;
• высота — 1300 мм;
• масса без горючего — 90 кг;
• максимальный взлетный вес — 200 кг;
• вместимость баков с топливом — 60 л.

Возможные варианты использования

Как уже отмечалось выше, "Джміль-90" предлагают использовать для нанесения ударов по противнику. Для этого можно использовать различные типы вооружения, например, самоуправляемые ракеты, которые наводятся по лазерному лучу. Можно также установить пусковой унифицированный блок УБ-16-57 весом около 50 кг с десятком осколочных ракет С-5М с дальностью пуска до 2,5 км. В таком случае военные уже после нахождения цели аэроразведкой могут запустить дрон, отстреляться, а затем сразу же отвести его в укрытие.

"Беспилотники типа MQ-1 Predator, MQ-9 Reaper хорошо показывали себя в Афганистане при полетах вне зон ПВО. Но в случае любого противодействия — легко уязвимы (инцидент над Черным морем, например). Поэтому мы пришли к мнению, что значительно полезнее был бы БПЛА вертикального взлета и посадки с нагрузкой около 70-100 кг. При использовании его в связке с маленькими разведывательными БПЛА можно было бы наносить противнику большой урон. А бороться с БПЛА, работающим в режиме "подскока" (выскочил на несколько секунд через посадку, через строение, из оврага, захватил цель, подсвеченную маленьким БПЛА, сделал пуск и ушел за препятствие) — практически нереально", — добавил разработчик.

Еще Игорь Настащук предлагает использовать "Джміль-90" как транспортное средство на фронте. По его мнению, в этом случае задач для него военные найдут не меньше, например, доставлять боеприпасы или оружие на передовую или украинским ДРГ во время высадки на другой берег Днепра или даже в Крым.

"Использование такого аппарата в качестве транспортного позволило бы в корне изменить ситуацию с доставкой там, куда автомобиль посылать опасно из-за высокой вероятности гибели экипажа. Опыт Мариуполя показал это в полной мере (как известно, погибло несколько экипажей Ми-8). А несколько БПЛА, которые летят ниже уровня зданий, справились бы с такой задачей без риска для летчиков. И потеря БПЛА несравнима с потерей опытного экипажа вертолета. Да и стоимость вертолета на порядки выше", — предположил разработчик.

После войны беспилотники "Джміль-90" также могут пригодиться для перевозки грузов, а также для обработки полей в сельском хозяйстве.

Почему "Джміль-90" до сих пор не на фронте

После пяти лет самостоятельной работы у любителей просто не осталось средств, чтобы изготовить рабочий образец аппарата для летных испытаний. Игорь Настащук говорит, что обращался в Минобороны, МВД, Минстратегпром, в комитеты Верховной Рады, но там только предлагали доделать за свой счет, а уже потом показать готовое изделие.

"Нам нужны средства, чтобы изготовить летающий образец и передать его на испытания в МО Украины. Надежда на продолжение проекта только на удачу, что кто-то из инвесторов услышит. Призывы "сделайте сами" слышать довольно странно. Это же не маленький БПЛА, для изготовления которого нужна тысяча-другая долларов, паяльник и стол. И что там постоянно изобретают? 99% покупного. Контроллер, приемник, провода, моторы, пропеллеры, аккумуляторы — все покупное. Рамы изобретают? А изготовление тяжелого БПЛА — совсем другие технологии. И, к сожалению, другая стоимость разработки. Хотя ее можно сравнить со стоимостью приличного джипа, которых ездит только по Киеву тысячи", — высказался разработчик.