Lake bespilotne letjelice

Mini i mikro bespilotne letjelice prisutne su u mnogim vojskama. Pitanje je vremena kad će oni koji odlučuju o tome shvatiti sve njihove prednosti

Kolibri 60 tvrtke Rheinmetall Defence Electronics
Elbit Systems

Lake bespilotne letjelice namijenjene bliskom izviđanju prostora u operativnoj su uporabi još od sredine osamdesetih godina prošlog stoljeća. Razvoj mini i mikroelektronike i elektromotora omogućio je razvoj sve lakših letjelica namijenjenih uporabi na prvim crtama bojišnice. Danas kad vojnik uz pušku nosi prijenosno računalo, te se suočava s novim izazovima, uporaba lakih bespilotnih letjelica pitanje je opstanka. Imena kao što su Black Widow, Pointer, Hornet i Snake Eye ne asociraju na nešto što biste rado stavili na leđa. To su imena “elektroničkih očiju” postrojbi namijenjenih djelovanju na prvim crtama. Uporabljivost bespilotnih letjelica (Unmanned Aerial Vehicles- UAV) poznata je već duže vrijeme, a ponovno je potvrđena u aktualnim sukobima na Bliskom istoku i u Afganistanu. U njima su se Predatori, Global Hawkovi i Gnatovi 750 pokazali kao nezamjenjive izvidničke platforme viših zapovjedništava. Ništa manju ulogu, iako manje spominjane, nisu imale male (mini) i vrlo male (micro) bespilotne letjelice koje se lansiraju iz ruke vojnika.

Te Micro ili Mini UAV (MAV) bespilotne letjelice – umanjene inačice starijih i većih – kopnenim postrojbama pružaju mogućnost izviđanja i nadzora većih područja u realnom vremenu. MAV-ovi pomažu u borbenim operacijama otkrivajući neprijateljske položaje i pokrete, ali i u vojnim ili policijskim operacijama nadzora određenog područja. Uz to pružaju i vrijedne podatke nadređenim zapovjedništvima, često kao preciznija dopuna podacima skupljenim pomoću većih bespilotnih letjelica ili čak satelita.

Prvi u klasi
Jedna od prvih lakih bespilotnih letjelica koja je ušla u operativnu uporabu u američkoj vojsci je Pointer tvrtke Aerovironment. Razvijen je još 1986., a prve isporuke američkoj vojsci obavljene su 1988. Pointer je sa svojih 3,75 kilograma mase omogućio inovativni koncept uporabe bespilotne letjelice koju vojnici nose u kontejneru na leđima, lansira se iz ruke i ima električni pogon. Konstrukcija je s vremenom pretrpjela neke izmjene, te je, unatoč stalnoj minijaturizaciji elektroničkih komponenti, masa letjelice povećana na 4,5 kilograma. Pointer je dugačak 1,8 metara i ima krila raspona 2,7 m. Tijelo i krila napravljeni su od kevlara. Zemaljska kontrolna stanica (Ground Control Station ? GSC) je u obliku manjeg kofera i ima masu od samo osam kilograma.

Teoretski za opsluživanje cijelog sustava dovoljan je samo jedan vojnik, ali nakon isporuke stotina letjelica američkim snagama i iskustava u operativnoj uporabi, usvojeno je načelo uporabe s dva vojnika. Jedan je “pilot” dok je drugi operater sustava. On je zadužen za kontrolu rada svih sustava, obavljanje kratke predpoletne kontrole letjelice, lansiranje letjelice u zrak, dok je zadaća “pilota” upravljanje letom i povratak letjelice prema GSC-u. Putanja leta se može zadati unaprijed ali se može navoditi i ručno GSC-om. Tijekom slijetanja Pointer će prvo jako usporiti te okomito pasti na zemlju. Do početka 2004. oko 60 sustava isporučeno je američkom zapovjedništvu za specijalne operacije (Special Operations Command – SOCOM) koje je najavilo kupnju daljnjih sustava. Posebnost Pointera je fiksna kamera usmjerena prema pravcu leta letjelice. Tijekom dnevnih operacija može se rabiti kamera u boji, dok se tijekom noćnih operacija rabi termovizijska kamera koja se može uporabiti i danju. Takva pozicija kamere “smješta pilota” u nos letjelice dajući mu bolju kontrolu nad letom.

Bespilotna letjelica Skylark izraelske tvrtke Elbit Systems rabi potpuno drukčije rješenje. Ona ima potpuno stabiliziranu kameru koja omogućava operateru pratiti cilj u “lock-on” modu bez obzira na položaj Skylarka i manevre koje izvodi. Još jedna mogućnost Skylarka je uporaba “follow-camera” moda koji omogućava da “pilot” upravlja kamerom, dok će se letjelica sama, po unaprijed zadanim parametrima u svom računalnom programu, postaviti u idealan položaj za snimanje cilja. Elbit Systems je tvrtka s velikim iskustvom u projektiranju i izradi bespilotnih letjelica svih veličina, od kojih su vjerojatno najpoznatije letjelice iz porodice Hermes. Tvrtka se već prije okušala u izradi MAV-a, te je u suradnji s još jednom izraelskom tvrtkom razvila laku bespilotnu letjelicu Boomerang. Iako je Boomerang prvotno privukao pozornost izraelskog ministarstva obrane, na kraju je ga je “izgurao” Skylark.
Sustav Skylark se sastoji od tri letjelice i Mini Ground Control Unit (MGCU). Sve zajedno nosi se u dvije naprtnjače. Tim od dva vojnika cijeli sustav mogu osposobiti za djelovanje za manje od deset minuta. Lansiranje se obavlja pomoću svojevrsne praćke. Slijetanje je automatizirano tako da se Skylark svaki put dovede na udaljenost od nekih pet metara od MGCU-a. Tada se letjelica naglo propne da bi izgubila brzinu nakon čega se otvara zračni jastuk na koji slijeće. Tijekom leta Skylark će samostalno povećati visinu ako dođe do prekida prijenosa podataka prema MGCU-ju preko datalinka. Ako se veza ni nakon toga ponovno ne uspostavi letjelica će se vratiti na prije određenu točku slijetanja.

Prefiks Sky očito je omiljen kod proizvođača (posebice izraelskih) kad moraju dati ime svojim bespilotnim letjelicama. Tako je i izraelska tvrtka Rafael laku bespilotnu letjelicu nazvala Skylite. Njezina najveća specifičnost je da se ne lansira iz ruke već iz cijevastog kontejnera u kojem se čuva i nosi. Šest kilograma težak Skylite širok je samo dvanaest centimetara. Opremljen je rasklopivim krilima koje se otvaraju pomoću elektromotora neposredno nakon lansiranja. Letjelica je opremljena stabiliziranom kamerom koja osigurava sposobnost motrenja većeg prostora i/ili konstantni nadzor određene točke. U zraku može ostati više od jednog sata na udaljenosti od deset kilometara od mjesta lansiranja. Letna ispitivanja Skylitela počela su u veljači 2004. Uključila su ispitivanja mogućnosti lansiranja iz kontejnera, letenje unaprijed programiranom rutom, te mogućnost sigurnog slijetanja na unaprijed odabranu poziciju. Rafael navodi kako upravo mogućnost lansiranja iz kontejnera znatno olakšava uporabu cijelog sustava, posebno u uvjetima bliske borbe ili skučenog prostora kada bi klasično polijetanje iz ruku operatera bilo preopasno. Skylite je u operativnoj uporabi u izraelskoj vojsci.

Kao po zemljovidu
Samostalan let, automatizirano polijetanje i slijetanje, te letenje točno zadanom rutom i samostalno praćenje zadanog objekta nemogući su bez najmodernijih autopilota. Kanadska tvrtka MicroPilot bavi se razvojem baš takvih sustava. Osnovana je 1995., a prvi proizvod ponudila je tržištu 2000. MicroPilotovi se proizvodi ugrađuju u različite bespilotne letjelice, uključujući i Snake Eye (inačica Dragon Eyea) tvrtke BAI Aerosystem. Neizostavni su dio i bespilotnih letjelica X-Vision i Scrab španjolske tvrtke Sistemas de Control Remoto.
MicroPilotov najčešći autopilot u uporabi je MP2028g, 28 grama težak autopilot koji je dugačak 10 centimetra, širok samo četiri i visok tek 1,5 cm. Taj sustav može istodobno kontrolirati čak 24 pokretača upravljačkih površina kao što su krilca, vertikalni i horizontalni stabilizatori, pretkrilca, zakrilca i druge. Potpuno je integriran s inercijalnim sustavima navigacije i GPS sustavima koji omogućavaju samostalno polijetanje i slijetanje letjelica, na radost njihovih operatera. Svi operateri koji u svojim bespilotnim letjelicama imaju MP2028g autopilote prihvatili su i MicroPilotov računalni program za kontrolu leta Horizonmp baziran na GPS sustavu. Horizonmp nudi, između ostalog, lako određivanje putanje leta, kontrolu leta i mogućnost simulacije.
I druge kompanije razvijaju svoje autopilote i pripadajuće računalne programe. Tako je Eads-Dornier radila na razvoju mikrobespilotne letjelice Midas, pri čemu je imala potporu German Federal Office for Defence Technology and Procurement. Iako je potpora obustavljena početkom 2003. Eads-Dornier je nastavio samostalan razvoj letjelice Do-MAV (Dornier-Micro Air Veahicle), pritom se obilato koristeći iskustvima stečenim tijekom razvoja Midasa. Do-MAV je prvi put javno prikazan zainteresiranima u Francuskoj i Velikoj Britaniji već 2003. Tijekom 2004. održane su i demonstracije namijenjene njemačkoj vojsci. Eads-Dornier posebno ističe razvijeni računalni program kontrole leta koji omogućava da operater na svom prijenosnom računalo unaprijed zada brzinu i rutu leta. Faza lansiranja počinje pritiskom na gumb na samoj letjelici kojim se starta elektromotor. Držeći pritisnut prvi gumb vojnik mora pritisnuti drugi te baciti letjelicu u zrak. Istodobnim oslobađanjem oba gumba pokreće se sustav kontrole leta. Do-MAV se može opremiti ili crno-bijelom ili kamerom u boji. Obje kamere imaju masu manju od 20 grama kako bi Do-MAV ostao u mikro kategoriji. Letjelica ima raspon krila 42 centimetra i masu manju od 500 grama. GCS ima masu od samo pet kilograma. Cijeli je sustav prilagođen djelovanju sa samo jednim operaterom.

Mini? Mikro?
Precizna definicija koja bi razlikovala mini od mikrobespilotnih letjelica još uvijek ne postoji. Tako u Sjedinjenim Državama svaku letjelicu manju od 16 centimetra svrstavaju u kategoriju mikro. Istodobno u Europi na to imaju drukčiji pogled. Tamo i već spomenuti Do-MAV sa svojih 42 centimetra smatraju mikrobespilotnom letjelicom. Hornet tvrtke Aerovironment ima raspon krila od 38 centimetra, a i njega smatraju mikroletjelicom. Ovaj sustav zahtjeva posebnu pozornost, ne toliko zbog veličine i kategorije u koju ulazi, već zbog činjenice da je to prva mikrobespilotna letjelica s pogonom na gorive ćelije koji uspješno djeluje. U ožujku 2003. Hornet je letio tri puta. Tijekom tih letova ispitivano je djelovanje datalinka, servomotora, motora, pumpi i drugih sustava letjelice. Ispitivanja su pokazala da je Hornet u letu stabilan i jednostavan za upravljanje kad se rabi ručno upravljani GCS. Dodan je i zasebni radijski kanal namijenjen isključivo upravljanju radom gorivih ćelija.
I veći broj drugih razvojnih instituta i tvrtki intenzivno se bavi razvojem mikrobespilotnih letjelica, posebnice za vojnu i policijsku uporabu, ali bez većeg uspjeha.

Kretanje u krugovima
Iako su u svojevrsnom zaostatku u razvoju bespilotne letjelice – helikopteri u zadnjih nekoliko godina doživljavaju svoj nagli napredak. Njihova operativna uporaba samo je pitanje dana. Tako je tvrtka Aerovironment razvila letjelicu Black Widow. Njezin je razvoj, od 1995. do 1999. sufinancirala američka Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Samo je jedna Black Widow proizvedena jer je tijekom razvoja DARPA proširila svoje zahtjeve i na lebdjenje u mjestu. Naknadno je zahtjev proširen i na tzv. perch and stare mogućnosti koje uključuju okomito polijetanje i slijetanje, lebdjenje u mjestu, te mogućnost djelovanja u naseljenom području. Mogući scenarij djelovanja obuhvaća prikriveni ulazak u naselje, dolazak do određene zgrade i slijetanje na pogodnu površinu nasuprot odabranog prozora, prijenos podataka (slike i zvuka) u realnom vremenu, polijetanje te odlazak na drugu poziciju.
Mnoge lake bespilotne letjelice djeluju na visinama između 100 i 150 metara, ali nemaju mogućnost slijetanja i ponovnog polijetanja već zadaće motrenja obavljaju isključivo u letu. Tvrtka Eads-Dornier razvila je bespilotnu letjelicu Quattrocopter koja ima mogućnost okomitog polijetanja i slijetanja. Pokreće se pomoću četiri elise. Quattrocopter je poslužio isključivo za testiranja mogućnosti izrade malih bespilotnih letjelica za uporabu u naseljima. Quattrocopter je ponudio mogućnost djelovanja na udaljenosti od jednog kilometra i mogućnost ostajanja u zraku od 20 minuta. Širok je 65 centimetra i teži samo 500 grama.

Na izložbi “Asian Aerospace 2002” tvrtka Singapore Technologies Dynamics prvi je put prikazala bespilotnu letjelicu Fantail mase 2,3 kilograma i mogućnosti nošenja pola kilograma “korisnog tereta”. Konstrukcija njezine elise omogućava okomito polijetanje i slijetanje. Tijekom leta može postići brzinu od čak 80 km/h. Iako je izrađena kao ispitna letjelica, proizvođač tvrdi da se Fantail u kratkom vremenu može prilagoditi potrebama bilo kojeg kupca.
Još bliže operativnoj uporabi je Kolibri 60 tvrtke Rheinmetall Defence Electronics. Promjer ljetjelice je 60 centimetra, a masa 1,6 kilograma. Nosivost joj je 360 grama. Letjelica se pokreće preko četiri elise koje pokreću elektromotori. Maksimalni joj je dolet 10 kilometra, a u zraku može ostati do 20 minuta. Proizvođač navodi i mogućnost ulaska u objekte do najviše 15 metara. Kolibri 60 su opremili s tri kamere, od čega je jedna termovizijska. Za prijenos podataka u realnom vremenu osiguran je datalink. Kolibri 60 može letjeti samostalno, po unaprijed zadanoj ruti pomoću unaprijed postavljenih GPS koordinata, a može se upravljati i ručno GCS-om.

Izbjegavanje nevolja
Jedno od područja u kojima se bespilotne letjelice do sada nisu rabile je otkrivanje bioloških i kemijskih otrova, iako bi baš u tim zadaćama izravno spašavale ljudske živote. Posebnu bi vrijednost u tim zadaćama imale lake bespilotne letjelice koje se lansiraju iz ruke. Te bi letjelice na potpuno siguran način mogle ispitati područje u kojem će postrojba djelovati i prije nego što i jedan vojnik kroči na njega.

Zbog toga je tvrtka Aerovironment dobila ugovor s američkim Naval Research Laboratory kojim se predviđala proizvodnja posebne inačice letjelice Dragon Eye. Ova inačica namijenjena je Marine Corps Warfighting Laboratory u Quanticomu. Dragon Eye proizvodi i tvrtka BAI Aerosystems ali pod imenom Evolution i s mogućnošću nošenja dodatnog tereta. U prostoru u kojem se inače smješta kamera Evolution može ponijeti senzore namijenjene otkrivanju kemijskih supstanci i kolektore za skupljanje bioloških agenasa. Neke komponente Evolutiona razvijene su u Naval Research Laboratory. Osim što nosi opremi za otkrivanje kemijskih i bioloških agenasa Evolution se može opremiti i s dnevnom kamerom u boji, crno-bijelom kamerom za noćno motrenje ili termovizijom. Zamjena se obavlja jednostavnom promjenom nosa letjelice.
Zemaljska postaja za kontrolu leta sastoji se od videonaočala preko kojih pilot prima sliku s bespilotne letjelice. Dijelom GCS-a je i standardni videoterminal koji omogućava da sliku s letjelice mogu vidjeti i drugi vojnici. Evolution je definiran kao tročlani sustav kojeg čine “pilot” s videonaočalama, operater na GCS-u i čovjek zadužen za sigurnost. Evolution je u operativnoj uporabi i izvan Marinskog korpusa.

Zaključak
Mini i mikrobespilotne letjelice prisutne su u mnogim vojskama. Pitanje je vremena kad će oni koji odlučuju o tome shvatiti sve njihove prednosti. Sve veći broj sukoba niskog intenziteta (kao što su u Afganistanu i Iraku) u kojima je neprijatelja teško otkriti prije nego napadne čini ovu kategoriju bespilotnih letjelica još zanimljivijom. Mikro bespilotne letjelice s mogućnošću okomitog polijetanja i slijetanja uskoro će postati nezamjenjivi pomagači u specijalnim operacijama suvremenih vojnih i policijskih specijalnih snaga.

Pripremio Domagoj MIČIĆ