Історія безпілотних літальних апаратів

Найперший зареєстрований випадок використання безпілотних апаратів для ведення бойових дій стався 22 серпня 1849 року^[1], коли австрійські збройні сили атакували італійське місто Венеція непілотованими аеростатами, які несли осколково-фугасні бомби вагою майже 13 кг. В історії вони залишились під назвою "Австрійські повітряні кулі". Хоча деякі з них успішно долетіли і доставили бомби до визначеної цілі, інші через зміну вітру вибухнули над австрійськими позиціями.

Цікаво, що видання "The Presse" ( Відень, Австрія) зарані описувало плани своєї армії застосувати ці кулі: «Венеція буде бомбардуватися з повітряних куль, оскільки лагуни не дають наблизитися артилерії. П'ять куль, кожна в 5.7 метрів в діаметрі, побудовані в Тревізо. При вдалому попутному вітрі повітряні кулі будуть запущені і спрямовані наскільки це можливо ближче до Венеції, аби досягти вертикальної позиції над містом, після чого вони будуть приводитися в дію за допомогою електромагнітних засобів, що складається із довгого ізольованого мідного дроту із великою гальванічною батареєю аби потрапити по будівлях. Бомба падає перпендикулярно і вибухає при досягненні землі.»^[2] Втім, ці повітряні кулі не зовсім відповідають сучасному визначенню БпЛА, під якими зараз розуміють різноманітні варіації крилатих апаратів.

Перші безпілотні літаки були створені одразу після Першої світової війни. Спочатку це були пристрої на радіокеруванні на основі винаходів британця Арчибальда Лоу^[3]. Серед найбільш відомих — Ruston Proctor Aerial Target, перший в світі зенітний керований снаряд, створений у 1916 році^[4]. Його використовували проти дирижаблів Цепелін^[3].

Незабаром після цього здійснив свій перший виліт Автоматичний літак Г'юїтта-Сперрі (англ. Hewitt-Sperry Automatic Airplane), також відомий як «літаюча бомба Сперрі» (англ. Sperry «Flying Bomb»). Це була перша демонстрація концепції безпілотного літального апарату, яким ми його знаємо сьогодні. Його збирались використовувати як «повітряну торпеду», що стало ранньою версією сучасних крилатих ракет. Керування здійснювалося за допомогою гіроскопів, створених Елмером Сперрі, що створив компанію Sperry Gyroscope Company.^[5]

У ті ж роки перші випробування і польоти здійснював "Жук Ке́ттерінга" (англ. Kettering Bug), також спочатку відома як "Повітряна торпеда Кеттерінга" (англ. Kettering Aerial Torpedo). Його перший політ відбувся в 1918 році. Хоча революційна технологія Bug була успішною, застосувати її у Першій світовій війні не вдалось, оскільки війна скінчилася до того, як "Жук" був повністю розроблений і поставлений на експлуатацію.^[6]

 

Після Першої світової війни літаки-біплани Standard E-1, які спочатку розроблялись як винищувачі, але не пройшовши випробування, були перетворені в БПЛА.^[7][3]

У кінці 1920-х років з'явилась перша крилата ракета,яка отримала назву RAE Larynx. Вона мала форму невеликого літака-моноплана, могла запускатися з бойового літака і керувалась автопілотом. Вона випробовувалася в період між 1927 і 1929 роками Військово-морськими силами Великої Британії.

Перші успіхи у створенні безпілотних літаючих апаратів привели до створення радіокерованих безпілотних літаків у Британії і США в 1930-х роках. Так, у 1931 році Британія розробила легкий радіокерований літак "Fairey Queen" на основі літака-біплана Fairey III. У 1935 році проводились експерименти зі створення легких літаків на радіокеруванні, один з яких — «DH.82B Queen Bee», що був зроблений на основі біплану De Havilland Tiger Moth.

Вважається, що від назви «Queen Bee» (англ. королівська бджола) з'явився термін «дрон». У 1936 році голова однієї з дослідницьких груп Військово-морських сил США використав це слово як назву для радіокерованого повітряного апарату.^[8] Зараз термін «дрон» є найбільш широковживаним, коли мова йде про безпілотні літаки.

 

 

Перше масове виробництво БпЛА створив Реджинальдом Денні. Він служив у Британському Королівському льотному корпусі під час Першої світової війни. Опісля, у 1919 році, іммігрував до США, з наміром підкорити Голівуд як актор. Денні досяг акторської слави, зігравши півтори сотні ролей у кіно^[9]. Але разом з тим у 1930-х роках він зацікавився радіокерованими моделями літаків. Денні і його ділові партнери в 1934 році відкрили магазин моделей літаків прямо поруч зі своїм місцем роботи — на Голлівудському Бульварі. Він називався «Reginald Denny Hobby Shops».^[10]

Денні продовжував активно цікавитись моделюванням літаків на радіокеруванні. Одного разу, на зустрічі з підполковником берегової артилерії В. С. Тілем Денні дізнався, що повітряні цілі, які використовувались для тренувань зенітників, мають багато недоліків, складні в експлуатації, і до того ж кожне буксирування однієї такої цілі коштує армії США 300 доларів^[11]. Денні переконав військових, що літак з дистанційним керуванням набагато більш придатніший для цього.

Денні звернувся (або до нього звернувся) Нельсон Пол Віттієр, Джона Грінліфа Віттієра . У 1935 році вони заснували Reginald Denny Industries , і у 1936 році Денні та фінансист Пол Віттієр, онук піонера каліфорнійських квакерів, заснували компанію "Radioplane Company" для розробки нової радіокерованої моделі літаків. До них приєднався й інженер-електротехнік Кеннет Кейс. Першою їх робочою моделлю став безпілотник RP-1 (Radioplane One).

У лютому 1938 року Денні та конструктор моторів Уолтер Райтер продемонстрували цю модель військовим. Армійці були вражені потенціалом БпЛА і попросили продовжувати розробки. Було створено ще декілька моделей, і у травні 1939 року армія США замовивила у компанії Денні 53 одиниці безпілотників моделі RP-4, які отримали армійську назву "OQ-1"^[11].

У 1941 році Японія здійснила напад на порт Перл-Гарбор що на Гаваях, і США офіційно вступили в Другу світову війну. Це послугувало поштовхом для неймовірного зростання "Radioplane Company": за період Другої світової його компанія поставила армії США більше 15 тисяч безпілотників, що зробило компанію Денні першим у світі масовим виробником БпЛА.

БпЛА створювалися на заводі Van Nuys (укр. ван найс) в Каліфорнії^[12]. В 1944 році на завод приїхав військовий фотограф,сержант Девід Коновер, який був другом Реджинальда, щоб зробити привабливі знімки самовідданого тилу, який невтомно допомагає армії. Девід одразу помітив фотогенічну молоду жінку, яка працювала над моделлюлітака OQ-3, і запитав її, чи вона не проти позувати для його фото. Кажуть, 19-річна Норма Джин запитала його: «Я справді фотогенічна?" Девід вважав, що так. Ці перші комерційні фотографії стали початком приголомшливої кар'єри цієї працівниці заводу, особливо після того, як вона стала блондинкою та змінила ім'я на Мерілін Монро^[12].

Винахідником радіокерованого літака, який міг літати за зоною видимості був Едвард M. Соренсен, принаймні він перший мав патент США. Це був перший літак в якому був наземний термінал керування, з якого можна було дізнатися що робить літак, його швидкість набору, висоту, крен, напрям, обороти мотора і інше. Без цих патентів ранні радіо керовані літаки могли літати лише в зоні видимості пілота, що керував знаходячись на землі.^[13]

Морські сили США почали експериментувати з радіо керованими літаками під час 1930-х, що також призвело до появи дрона Curtiss N2C-2 в 1937. Літак N2C-2 був дистанційно керованим із іншого літака, який називався TG-2. Протиповітряний дрон N2C-2 використовувався як ціль в 1938.^[14]

The ВПС Армії США (USAAF) прийняли N2C-2 на озброєння в 1939.^[14] Застарілі літаки вводилися в експлуатацію під назвою «A-series» як повітряні мішені. Оскільки літера «A» також використовувалася для «ударних (Атакувальних)» літаків, згодом «повнорозмірні цілі» почали маркуватися як «PQ». USAAF придбала сотні дронів-мішеней Culver «PQ-8», які були радіокерованими версіями охайних маленьких двомісних цивільних літаків Culver Cadet, і тисячі вдосконалених Culver PQ-14 Cadet, що були послідовниками PQ-8. США також використовували РК літаки як важкі бомбардувальники, такі як модифіковані B-17 Flying Fortress і B-24 Liberator, у бойовій операції Афродита невеликого масштабу під час Другої Світової Війни де вони використовувалися як дуже великі повітряні торпеди, хоча це не мало значного успіху а також призвело до втрати льотних екіпажів, включаючи Джозефа П. Кеннеді молодшого

«TDN-1» був безпілотним дроном, розробленим в 1940. TDN був здатний доставити бомбу вагою в 1,000-функтів, але ніколи не мав бойового застосування.

В 1941 завод Naval Aircraft Factory випускав бойовий дрон «Project Fox» на якому була встановлена телевізійна камера виробництва RCA і телевізійний екран оператора на літаку TG-2 з якого керували дроном.^[14] У квітні 1942 дрон успішно провів торпедну атаку на військовий ескадрений міноносець на відстані 20 миль від літака TG-2, з якого керувався.^[14] Інший бойовий дрон-смертник успішно влучив у ціль, яка рухалася на швидкості дев'яти вузлів.^[14] Бюро Аеронавтики військово-морських сил потім запропонувало програму по впровадженню телевізійно-оснащених дистанційно керованих дронів в кількості 162 керуючих літаків і 1,000 штурмових безпілотників.^[14]

Корпорація McDonnell побудувала мішень із пульсуючим реактивним двигуном, що називалася TD2D-1 Katydid, згодом були випущені моделі KDD-1 і KDH-1. Це були машини видовженої форми із повітряним запуском із прямим крилом закріпленим по середині, V-подібним хвостом і реактивним пульсуючим двигуном. Літак Katydid був розроблений в середині війни і невелика кількість була введена в експлуатацію військово-морськими силами США.

Після війни, військово-морські сили придбали невелику кількість іншої реактивної мішені, серії Curtiss KD2C Skeet. це була інша видовженої форми машина, із реактивним пульсуючим двигуном в середині фюзеляжу і забором повітря у носі літака. Він мав прямі, низько встановлені крила із округленими закінцівками, і хвіст із трьома вертикальними поверхнями.

В 1946, вісім літаків B-17 Flying Fortress були перетворені американською армією в дрони для збору радіоактивних замірів даних. На зльоті по посадці вони керувалися за допомогою передавача встановленому на джипі, а під час польоту за допомогою передавача на іншому літаку B-17. Вони були використані в Атолі Бікіні (Операція Crossroads) аби зібрати вимірювання в середині радіоактивної хмари. Під час випробування Бейкер, два дрони пролетіли прямо над вибухом; коли до них досягла ударна хвиля, обидва набрали висоту, а той що летів нижче було пошкоджено. ВМС США провели подібні випробування із застосуванням дронів Grumman F6F Hellcat. Дрони B-17 аналогічним чином були використані в Операції Sandstone у 1947, і в Операції Greenhouse у 1951. В останньому з цих тестів також було використано реактивні літаки Lockheed P-80 Shooting Star, які були перероблені у дрони компанією Sperry Corporation; однак, така складна система мала досить велику кількість аварій. Один із дронів B-17, під бортовим номером 44-83525, зараз знаходиться на реставрації на авіабазі Девіс-Монтен.

Наприкінці 1950-х, разом із Falconer, армія США придбала інший розвідувальний літальний апарат, Aerojet-General SD-2 Overseer. Він мав схожу конфігурацію що і Falconer, але який мав V-хвіст і був в два рази важчим.

Успіх дронів-мішеней призвів до їх використання в інших операціях. Добре перевірений Ryan Firebee був хорошою платформою для таких експериментів, а випробування по перетворенню його у розвідувальний апарат виявився досить успішним. На базі Firebee народилася серія розвідувальних дронів, Ryan Model 147 Lightning Bug, використовувався США як шпигун у Північному В’єтнамі, Комінустичному Китаї, і Північній Кореї в 1960-х і на початку 1970-х.

Літаки Lightning Bugs були не єдиними дальніми розвідувальними літаками розробленими в 1960-х. США розроблювало і інші, більш спеціалізовані розвідувальні апарати: Ryan "Model 154", Ryan і Boeing "Compass Copes", а також Lockheed D-21, всі з них мали більшу або меншу ступінь секретності^[15].

У 1960-х роках артилерія Британської Співдружності визнала нові можливості безпілотників як вирішальні для ураження цілей. Спочатку вони використовувалися для розширення діапазону артилерійських спостерігачів, фокус на розвідку та захоплення цілей залишався незмінним протягом десятиліть. За останні два десятиліття Сполучені Штати широко використовували безпілотники в антитерористичних операціях у таких регіонах, як Ірак, Сирія, Афганістан, Пакистан і Ємен, відзначаючи їх здатність завдавати точних ударів з меншим ризиком для цивільних^[16].

Перемога Повітряних сил Ізраїлю над Сирійськими Повітряними силами в 1982 році, коли скоординоване використання безпілотників поруч із пілотованими літаками дозволило державі швидко знищити десятки Сирійських літаків із мінімальними втратами, було одним із перших прикладів успішного бойового застосування БпЛА. Ізраїльські дрони використовувалися як електронні приманки, глушіння електронних сигналів а також для відео трансляції реального часу^[17].

У 1980-х почала приділятися увага літакам на сонячній енергії. Елементи сонячної фотовольтаїки, не є дуже ефективними, і кількість енергії, що виробляється Сонцем на одиницю площі відносно невелика. Літак на сонячних батареях повинен бути максимально полегшений аби малопотужні електричні мотори могли б здійняти його над землею. Такий літак було створено на змаганнях Kremer Prize і пілотувався людиною. На початку 1970-х, Д-р. Пол B. Маккреді (англ. Dr. Paul B. MacCready) і його компанія AeroVironment зробили новий погляд на це змагання, і розробили незвичайний літак, "Gossamer Condor", аби отримати нагороду Kremer Prize 23 серпня 1977.

В період після Другої Світової Війни, Радіолітак (Radioplane) продовжив свій успіх із наступним дроном-мішенню під назвою OQ-2, який було оснащено поршневим двигуном, який був також відомий як сімейство Базових Навчальних Мішеней (англ. Basic Training Target - BTT) (найменування BTT не існувало до 1980-х років, але використовується тут для вирішення плутанини з позначеннями), до яких входили моделі OQ-19/KD2R Quail і the MQM-33/MQM-36 Shelduck. БНМ залишалися у використанні до кінця 20-го століття. Першим дроном, який був перетворений із мішені в дрон розвідник поля бою для проведення роздвідувальних фото місій була версія літака MQM-33 розробленого для армії США в середині mid-1950-х, в результаті було створено RP-71,^[18] згодом перейменований в MQM-57 Falconer.

СРСР також розробляв декілька розвідувальних дронів, одним з перших БпЛА, прийнятих на озброєння (у травні 1964 року) був дальній надзвуковий розвідувальний безпілотник Ту-123 «Ястреб» (інша назва ДБР-1)^[19]. Серед найвідоміших БпЛА — Ту-141 «Стриж» (прийнятий на озброєння у 1979 році), Ту-143 «Рейс» (1976) та Ту-243 «Рейс-Д» (перший політ у 1970 році, прийнятий на озброєння у 1994).

Ту-141 «Стриж» та Ту-143 «Рейс» — це радянські розвідувальні безпілотники, розроблені наприкінці 1960-х — початку 1970-х років. Перший виготовляли на Харківському авіазаводі, другий — у Воронежі, відомо про їх застосування ще за часів СРСР (зокрема в 1985 році сирійський БпЛА з комплексу «Рейс» був збитий над Ліваном ізраїльським винищувачем F-16^[20]), у російських війнах в Чечні та Грузії, також ці БпЛА використовувалися і Збройними силами України у війні з Росією^[21].

БпЛА є важливими для радіоелектронної розвідки SIGINT, або повинні оснащенні системами радіоелектронної протидії і повинні бути в широкому використанні з 2010, при чому БпЛА керуються і передають дані за допомогою цифрових каналів даних із високою пропускною здатністю в реальному часі, що забезпечують зв'язок з платформами на землі, повітрі, морі і в космосі. Така тенденція виникла уже у Війні в Афганістані в 2001, але набула значного прискорення через використання БпЛА у тій війні. БпЛА Predator RQ-1L (General Atomics) був першим літаком, який було розгорнуто на Балканах в 1995 і Іраку в 1996 і довів свою ефективність у Війні в Іраку так само як і в Афганістані.

В 2000 році невдалі зусилля DARPA із розробки MAV продемонстрували, що 15-сантиметровий БпЛА надто замалий, щоб бути корисним, принаймні, у короткостроковій перспективі. Крім труднощів розробки MAV, лише деякі конструкції адекватно вирішували питання управління. Невеликий розмір MAV робив дистанційне керування непрактичним, оскільки мікролітальні апарати не могли нести достатньо потужні бортові передавачі, щоб забезпечити дистанційне керування (пілот наземної станції не може його бачити далі 100 метрів). Тому дослідники зосередилися на повністю автономному польоті MAV. Одним із таких пристроїв, який з самого початку розроблявся як повністю автономний MAV, був біонічний Entomopter.

Можливо основою появи мініатюрних дронів, які літатимуть «по-комашиному» у майбутньому стане технологія LAZA (Liquid-amplified Zipping Actuator [Архівовано 28 січня 2022 у Wayback Machine.]). Завдяки LAZA дрон може махати крилами без шестерень та інших обертових механізмів^[22].

У 2020 році ще одним помітним прикладом стало використання безпілотних літальних апаратів у конфлікті в Нагірному Карабаху, розгорнутих для завдавання високоточних ударів і спостереження, що значно вплинуло на результат конфлікту, забезпечивши неперевершені дані повітряної розвідки та ударні можливості^[16].

Баражуючий боєприпас (БПБ) або дрон-камікадзе — це тип БпЛА з інтегрованою бойовою частиною, які здатні тривалий час в режимі очікування знаходитися в повітрі в районі цілі та оперативно атакувати її після отримання відповідної команди від оператора, або виконувати завдання, передбачені закладеним алгоритмом^[23][24][25].

Іншим типом БпЛА, що набирає популярності є мініатюрні БпЛА, від «Мікро-БпЛА» і Міні БпЛА.

Black Hornet Nano — військовий безпілотний мікро літальний апарат розроблений установою Prox Dynamics в Норвегії. Перебуває на озброєнні армії Великої Британії та ще й 19 країн.

Розміри апарату приблизно 10×2.5 см, і він призначається для супроводження військ для розвідки локальної ситуації. «Чорний шершень» поміщається у долоню і важить разом з батареєю лише трохи більше 16 грамів. Вбудована камера дозволяє оператору отримувати повноцінне відео і фотографії. Він був розроблений в рамках контракту з виготовлення 160 апаратів, кошторисом в 20 мільйонів фунтів з компанією Marlborough Communications Ltd^[26][27][28]. До комплекту входить два вертольоти. Поки один літає, інший встигає зарядити акумулятори^[29].

Думка про створення БпЛА, який міг би триматися в повітря довгий час гружляла декадами, але практично стала можливою для втілення лише в 21-му столітті. БпЛА з довготривалим польотом зараз вже в повному використанні як при польотах на малих висотах так і на великих, останні іноді мають назву англ. «high-altitude long-endurance (HALE)» (висотні великої тривалості польоту)^[30].

 

Пілотований одномісний літак «Solar Impulse», побудований за подібною схемою, виконав перший політ 3 грудня 2009 року на авіабазі Дюбендорф (Швейцарія), у червні 2012 цей літак здійснив перший міжконтинентальний переліт довжиною 2500 км^[31]. У липні 2016 року літак на сонячних батареях Solar Impulse-2 приземлився в Абу-Дабі, здійснивши першу навколосвітню подорож на сонячній енергії^[32].

Передумовою розробки Bayraktar TB2 була заборона з боку США на експорт безпілотних літальних апаратів до Туреччини через побоювання, що їх використають проти Робітничої партії Курдистану в Туреччині та за її межами^[33]. Попередником Bayraktar TB2 був Bayraktar Çaldıran (Bayraktar TB1), що розробляли з 2007 року та поставили на озброєння турецької армії 2011 року^[34][35]. У 2018 році активні бойові дії на сході України, зумовлені російською агресією, продемонстрували потребу не лише у застосуванні на полі бою безпілотників для корегування артилерії та збору розвідувальних даних, а й ударних, здатних вражати броньовані та важкодоступні цілі противника і у 2018 році українська армія отримала перші ударні безпілотні комплекси турецького виробництва Bayraktar TB2^[36].

У 2018 році Демонстрація першого прототипу БпЛА Bayraktar Akıncı відбулася у 2018 році^[37][38]. У серпні 2019 року з української державної компанії «Укрспецекспорт» та турецького підприємства Baykar Makina було створене перше спільне українсько-турецьке підприємство у сфері високоточної зброї та аерокосмічних технологій^[39]. 12 серпня стало відомо, що українська сторона вже виготовила та передала два двигуни АІ-450Т для Akıncı^[40]. У вересні 2019 року під час проведення оборонної виставки Teknofest-2019 був продемонстрований перший прототип БпЛА, та зразки озброєння, що можуть використовуватися на апараті^[41]. 6 грудня 2019 року з'явилося відео першого польоту українсько-турецького безпілотника Akıncı. Під час польоту були перевірені всі системи, зокрема й українські двигуни, які показали відмінну роботу.

Shahed 136 вперше був представлений у 2020 році^[42]. Ймовірно, конструкція БпЛА заснована на ізраїльському протирадіолокаційному IAI Harpy^[43]. У 2021 році в Ірані вперше було показано пускову установку на вантажівці для залпового пуску іранських баражуючих боєприпасів «Shahed 136». Контейнери з такими дронами можна легко поставити не тільки на вантажівки, а й на вагони залізничних потягів, різні кораблі та інші пересувні засоби^[44]. В середині липня 2022 року російська делегація відвідала Іран, де на авіабазі Кашан їм представили іранські БпЛА^[45]. 25 серпня 2022 року західна розвідка (стаття в Ассошіейтед Прес) повідомила, що Росія отримала від Ірану сотні безпілотників^[46][47]. 12 вересня 2022 року в повітряному просторі України поблизу м. Куп'янська на Харківщині було вперше збито «Shahed-136»^[48][49]. У російській армії для апарата використовують назву «Герань-2»^[50]. З вересня 2022 до кінця 2023 року російські війська випустили по території України близько 3700 дронів типу Шахед-131 та Shahed 136^[51]. З початку 2024 року і по червень, відомо про 2 277 ударних безпілотників типу «Shahed», з яких протиповітряною обороною знищено близько 86% або 1 953 «шахедів»^[52].

3 травня 2024 року оборонна та аерокосмічна компанія Flying Wedge Defense and Aerospace Technology з Індії представила свій новий безпілотник FWD-200B — середньовисотний БпЛА з великою тривалістю польоту (клас MALE), який було повністю розроблено та виготовлено в Індії, він вважається першим індійським «безпілотним літальним апаратом-бомбардувальником»^[53].

ZALA «Ланцет» Вперше представлений у червні 2019 року на виставці «Армия-2019» в Москві^[54]. Під час інтервенції у громадянську війну в Сирії російські військові випробували боєприпаси типу «Ланцет» у бойових умовах^[55]. З початку повномасштабного вторгнення в Україну, його застосовують російські військові^[56].

• Список безпілотних літальних апаратів