Українці розробили гігантський БПЛА для стрільби ракетами: чому він досі не на фронті
"Джміль-90" підіймає вагу близько 90 кг і може стати для українських військових універсальною платформою для боротьби з окупантами, вважають його творці.
В Україні команда інженерів розробила незвичайний апарат "Джміль-90", який може бути пілотованим і безпілотним. Засновник проєкту Ігор Настащук розповів Фокусу, як така машина допоможе українцям під час війни та після її завершення.
Як "Джміль-90" викликав фурор
У 2017 році в місті Краматорськ група ентузіастів вирішила створити пілотований апарат вертикального зльоту й посадки з двигуном внутрішнього згорання (ДВЗ) й електронним управлінням. За задумкою, будь-яка людина могла б керувати таким "летючим автомобілем" після однієї-двох годин тренування в комп'ютерному симуляторі — для цього передбачалася ціла низка пристроїв і програмних методів забезпечення безпеки. Конструкція апарата дозволяла зберігати його у звичайному гаражі та не вимагала аеродрому.
Інженери спроєктували та побудували перший дослідний зразок FlyingBike2018, який призначався для наземних випробувань і доведення. Через те, що подібних апаратів не лише в Україні, а й у світі не було, довелося починати все з нуля, випробувати багато варіантів трансмісії, кілька конструкцій гвинтів змінного кроку, систем електронного керування гвинтами, системи електронного керування ДВЗ й іншого.
"У 2018 році ми представили наш проєкт на Міжнародній авіаційній виставці "Авіасвіт ХХІ", де він привернув увагу відвідувачів і зібрав багато схвальних відгуків. В офіційному звіті за підсумками виставки організатори зазначили, що наш проєкт спричинив фурор серед відвідувачів виставки! Проте з боку офіційних структур жодного інтересу та підтримки ми не отримали", — поділився Ігор Настащук
Оскільки українці робили літальний апарат на свої гроші, то не могли використовувати вуглеволокно чи алюміній — за необхідності внесення змін усі такі деталі треба було б викидати. Тому корпус виготовляли зі сталі, адже її легко різати й зварювати. Для перевірки конструкції вузлів і конструктивних рішень достатньо було пройти період наземних випробувань, а потім уже готову конструкцію, що працює, виготовити з алюмінієвих сплавів. Улітку 2021 року він був майже завершеним.
Але восени 2021 року під час війни Азербайджану з Вірменією БПЛА використали в бойових умовах, і вони виявилися дуже ефективними, хоча вже тоді були очевидними недоліки великих БПЛА літакової схеми. На думку Ігоря Настащука, подібні апарати придатні для передконфліктного часу — для розвідки та патрулювання, або до застосування в конфліктах малої інтенсивності за відсутності розвинених систем ППО та РЕБ.
Оскільки за конструкцією пілотована машина була на 90% схожа на БПЛА, то команда вирішила перетворити його на безпілотник важкого класу. Так з'явився "Джміль-90" — як логічне продовження проєкту FlyingBike2018.
Конструкція
"Джміль-90" спроєктований на основі досвіду створення апарата FlyingBike2018 і з урахуванням результатів його випробувань. Розробники зменшили розмір, спростили трансмісію та конструкцію загалом із метою зробити його якнайбільше технологічним і придатним для масового виробництва. Адаптували конструкцію під використання якомога більшої кількості готових деталей і вузлів, які серійно виробляються та які можна придбати, тобто всі частини стали дешевшими.
Вийшов величезний квадрокоптер зі скелетованою металевою рамою, двигуном Rotax-582 та стійками-полозами, як у гвинтокрилів. Для забезпечення розумного компромісу між керованістю, надійністю й ефективністю розробники обрали схему управління польотом із повітряними гвинтами змінного кроку (ГЗК), яка вже випробувана на практиці. Вони пояснили, що це необхідно задля усунення головної проблеми — інерції гвинтів.
"Оскільки в нашому проєкті зміна тяги повітряного гвинта відбувається не шляхом зміни обертів повітряного гвинта, а за рахунок зміни кроку лопаті під час постійних обертів! Змінити кут установки лопаті на 3-5 градусів набагато простіше та швидше, ніж намагатися перемогти інерцію повітряного гвинта. За нашої схеми інерція повітряних гвинтів і трансмісії — тільки в плюс, допомагає підтримувати постійні оберти в разі зміни навантаження повітряного гвинта в процесі управління", — йдеться на сайті проєкту.
Конструктори планують поставити систему керування на зразок тої, що використовують дрони типу FPV, — це простіше та швидше. Спочатку хотіли робити повністю автономний варіант, але відмовилися, бо розробка потребує дуже багато часу.
Конструкція "Джміль-90" передбачає використання в бойових цілях, хоча інженери поки не продумували встановлення якоїсь конкретної системи озброєння. За словами Ігоря Настащука, підвісити до нижньої частини дрона можна що завгодно, аби воно не перевищувало вагу. Інша проблема — системи наведення зброї та захищені канали для керування нею.
"Ми за час створення свого апарата спроєктували, зробили та випробували три чи чотири різні трансмісії. Зовсім різні! Три конструкції гвинтів змінного кроку. Декілька типів приводу зміни кроку гвинтів. А із системою автоматичного керування ДВЗ (гувернером) — ціла епопея! Кілька версій програмного забезпечення, два різні пристрої", — розповів він.
За словами Ігоря Настащука, наразі в команди готові креслення нового варіанту апарата і його компонування, прораховані аеродинамічні та масово-габаритні характеристики. Втім, поки не зробили деталювання — тобто робочі креслення для виробництва конкретних деталей, бо вони підганятимуться під наявні мотори, лопаті й інші компоненти.
"По-перше, ми, найімовірніше, єдина команда в Україні (а донедавна — і у світі), хто займається таким проєктом (у 2018 році компанія "Боїнг" запрошувала нас узяти участь у конкурсі Boeing Go Fly). Не так давно ви писали про апарат, який конструктивно повторює наш прототип 2017 року. Але ми пройшли далі в ідеях розвитку. По-друге, ми чудово розуміємо, що однією з головних характеристик конструкції апарата має бути масштабованість у плані виробництва. Тобто після закінчення спільних випробувань із МО та ЗСУ в разі отриманні позитивного висновку буквально завтра має розпочатися масове виробництво", — підкреслив розробник.
Він пояснив, що для цього потрібно виключити будь-які екзотичні матеріали, використання яких потребує складного обладнання, висококваліфікованих фахівців або суперкрутих технологій. Апарат повинен мати конструкцію, яка максимально використовує легкодоступні готові вузли й деталі, що масово випускаються. Все, що неможливо придбати в готовому вигляді, має виготовлятися з доступних конструкційних матеріалів на універсальному високопродуктивному обладнанні. В ідеалі — з можливістю замовляти виготовлення деталей у майстернях і підприємствах по всій Україні, це б різко підвищило стійкість виробництва до атак ворога та завадило знищити виробництво одним ударом.
"Розуміючи це, ми використовували відповідні рішення в конструкції апарата. Це дозволить укласти виробництво прототипу (апарата для випробувань) у суму близько 150 000 доларів і в термін близько 6 місяців", — підсумував Ігор.
Що стосується захисту від російських засобів радіоелектронної боротьби, то творці "Джмеля-90" збираються налагодити співпрацю з фахівцями, які вже мають практичний досвід у цій сфері, та використати їхню систему керування. З іншого боку, сценарій використання цього БПЛА практично не передбачає польотів на великій висоті незалежно від версії (транспортна чи ударна). Політ на малій висоті автоматично зробить його невидимим для спостерігачів із землі.
"Навіть ударний варіант — це апарат переднього краю. Тобто атака йде зі сторони своїх позицій. Під час короткого підскоку з-за укриття. Навіщо йому висіти в повітрі? Долетів до передової. Оператор посадив його за посадкою чи кущами. І очікую повідомлення від оператора малого розвідувального БПЛА про наявність і координати цілі, — висловив свої думки щодо цього співрозмовник Фокусу. — Тобто ситуації, коли він помітний для ворожого спостерігача й доступний для ураження РЕБ, можливо звести до мінімуму".
Технічні характеристики
Наразі є готова до виготовлення модель універсального БПЛА зі злітною масою 200 кг. Потужність двигуна Rotax-582 складає 48 кВт або 65 кінських сил. Баки безпілотника вміщують до 60 літрів палива, при витраті в розмірі 27 літрів за годину такий обсяг забезпечує тривалість польоту близько 2 годин.
Корисне навантаження в разі заправки повного баку складе 50-60 кг. Якщо не потрібно летіти на максимальну дальність, то можна залити менше палива, збільшивши вагу вантажу. Наприклад, у разі запасу палива на годину польоту корисне навантаження складе до 75 кг. Такий запас дає великий вибір доступного озброєння. А якщо на БПЛА стоїть тільки камера, то запас ходу збільшується до 3,5-4 годин.
Технічні характеристики:
- розрахункова швидкість польоту — 90-100 км/год;
- довжина — за корпусом — 2600 мм, за краями пропелерів — 3700 мм;
- ширина — за корпусом — 2000 мм, за краями пропелерів — 3100 мм;
- висота — 1300 мм;
- маса без пального — 90 кг;
- максимальна злітна вага — 200 кг;
- місткість баків із паливом — 60 л.
Можливі варіанти використання
Як уже зазначалося вище, "Джміль-90" пропонують використовувати для нанесення ударів по супротивнику. Для цього можна використовувати різні типи озброєння, наприклад, самокеровані ракети, які наводяться за лазерним променем. Можна також встановити пусковий уніфікований блок УБ-16-57 вагою близько 50 кг із десятком осколкових ракет С-5М із дальністю пуску до 2,5 км. У такому разі військові вже після знаходження цілі аеророзвідкою можуть запустити дрон, відстрілятися, а потім одразу ж відвести його в укриття.
"Безпілотники типу MQ-1 Predator, MQ-9 Reaper добре показували себе в Афганістані в польотах поза зонами ППО. Але в разі будь-якої протидії — легко вразливі (інцидент над Чорним морем, наприклад). Тому ми дійшли думки, що значно кориснішим був би БПЛА вертикального зльоту й посадки з навантаженням близько 70-100 кг. У разі використання його у зв'язці з маленькими розвідувальними БПЛА можна було б завдавати противнику великої шкоди. А боротися з БПЛА, що працює в режимі підскоку (вискочив на кілька секунд через посадку, через будову, з яру, захопив ціль, підсвічену маленьким БПЛА, зробив пуск і пішов за перешкоду) — практично нереально", — додав розробник.
Ще Ігор Настащук пропонує використовувати "Джміль-90" як транспортний засіб на фронті. На його думку, в цьому випадку завдань для нього військові знайдуть не менше, наприклад, доставляти боєприпаси чи зброю на передову або українським ДРГ під час висадки на інший берег Дніпра чи навіть у Крим.
"Використання такого апарата як транспортного дозволило б докорінно змінити ситуацію з доставкою там, куди автомобіль посилати небезпечно через високу ймовірність загибелі екіпажу. Досвід Маріуполя показав це повною мірою (як відомо, загинуло кілька екіпажів Мі-8). А кілька БПЛА, які летять нижче за рівень будівель, упоралися б із таким завданням без ризику для льотчиків. І втрата БПЛА непорівнянна зі втратою досвідченого екіпажу вертольота. Та й вартість вертольота значно вища", — припустив розробник.
Після війни безпілотники "Джміль" також можуть стати у нагоді для перевезення вантажів, а також для обробки полів у сільському господарстві.
Чому "Джміль-90" досі не на фронті
Після п'яти років самостійної роботи в любителів просто не залишилося коштів, щоб виготовити робочий зразок апарата для льотних випробувань. Ігор Настащук каже, що звертався до Міноборони, МВС, Мінстратегпрому, до комітетів Верховної Ради, але там лише пропонували доробити власним коштом, а вже потім показати готовий виріб.
"Нам потрібні кошти, щоб виготовити летючий зразок і передати його на випробування в МО України. Надія на продовження проєкту тільки на удачу, що хтось із інвесторів почує. Заклики "зробіть самі" чути досить дивно. Це ж не маленький БПЛА, для виготовлення якого потрібна тисяча-друга доларів, паяльник і стіл. І що там постійно винаходять? 99% покупного. Контролер, приймач, дроти, мотори, пропелери, акумулятори — все покупне. Рами винаходять? А виготовлення важкого БПЛА — зовсім інші технології. І, на жаль, інша вартість розробки. Хоча її можна порівняти з вартістю пристойного джипа, яких їздить лише по Києву тисячі", — висловився розробник.