Управляемая парашютная система для доставки грузов. Точная выброска с воздуха Существующие и предлагаемые системы

Американская парашютная система «Оникс»

Капитан 2 ранга С. Прокофьев

Одной из особенностей ведения боевых действий в современных условиях, наглядно продемонстрированной в военных операциях в Афганистане и Ираке, стало широкое применение подразделений специального назначения (СпН) на всех этапах зарождения и развития конфликтов. Одним из основных способов вывода подразделений СпН в район выполнения боевой задачи было и остается десантирование на парашютах. В дальнейшем организуется доставка им необходимых грузов по воздуху с помощью парашютных грузовых систем (ПГС).
Этой статьей начинается цикл публикаций, освещающих разработку парашютных систем и средств десантирования для сил специальных операций стран НАТО.
Входе ведения боевых действий в Афганистане и Ираке в период с октября 2001 года по июль 2004-го командование сухопутных войск США 27 раз применяло различные десанты как днем, так и ночью. Из них семь парашютных, в том числе один с десантированием с большой высоты и длительной задержкой раскрытия парашюта, остальные - из вертолетов посадочным способом. Их основу составляли подразделения и части воздушно-десантных войск и сил специальных операций. Кроме того, десанты, в том числе и парашютные, применялись командованиями морской пехоты и специальных операций ВМС США.

Например, в июне 2004 года в Ираке был высажен ночной парашютный десант из состава МП США с целью организации засады на путях вероятного продвижения колонны с оружием и боеприпасами для сил сопротивления. Сначала с высоты свыше 3 000 м и на удалении несколько километров от площадки приземления с самолета КС-130 была выброшена разведгруппа. Выброска производилась с помощью управляемых планирующих парашютных систем (УППС) с немедленным раскрытием парашютов. После приземления разведчики осмотрели площадку приземления, выставили посты наблюдения по периметру и установили радиотехнические маяки для обеспечения прицельного сбрасывания парашютистов. Выброска основной части десанта (около 60 человек), выполнялась с высоты около 300 м двумя вертолетами СН-46Е.
Текущими планами руководства ВС США предусматривается увеличение численности сил специальных операций (ССО). В составе групп специального назначения (воздушно-десантных) сухопутных войск планируется сформировать по одному дополнительному батальону, а в группах СпН ВМС - по одному дополнительному отряду СпН- водолазов-разведчиков. К началу октября 2006 года завершилось формирование командования специальных операций морской пехоты США в составе двух батальонов СпН и подразделений обеспечения общей численностью 2 500 человек. Все военнослужащие этих подразделений должны совершать прыжки с парашютом. Аналогичные организационно-штатные мероприятия, хотя и в меньших масштабах, проводятся союзниками США по НАТО, прежде всего Великобританией, Францией, Германией, Нидерландами, Норвегией.
Зарубежные специалисты отмечают, что за последние десятилетия изменились взгляды на способы десантирования парашютистов-спецназовцев. В частности, возросло число военнослужащих ССО, для которых основным воздушным способом вывода в район выполнения задачи стали способы десантирования НАНО (High Altitude High Opening - «десантирование с большой высоты с немедленным раскрытием парашюта») и HALO (High Altitude Low Opening - «десантирование с большой высоты с длительной задержкой раскрытия парашюта») * .
Например, в конце 1990-х годов в составе каждого батальона СпН сухопутных войск США был только один штатный оперативный отряд «Альфа» (12 человек), а в отряде СпН ВМС - один взвод (16 человек), личный состав которых проходил специальную подготовку, имел на снабжении УППС и был подготовлен к выполнению боевых задач с помощью вышеуказанных способов десантирования.
В настоящее время три штатных отряда «Альфа» (по одному в роте) в батальоне СпН и два взвода в отряде СпН ВМС готовы к десантированию этими способами. Во вновь сформированные батальоны СпН морской пехоты вошли бывшие роты глубинной разведки дивизии МП (около 100 человек в каждой), личный состав которых полностью подготовлен к высотным прыжкам с парашютом.
По мнению иностранных специалистов, применение этих способов десантирования повышает скрытность действий подразделений СпН, так как не позволяет противнику с достоверной точностью определить площадки приземления и даже обнаружить сам факт десантирования. Кроме того, учитывая современное развитие средств противовоздушной обороны, такой способ уменьшает вероятность потерь самолетов военно-транспортной авиации от огня наземных средств ПВО, поскольку позволяет осуществлять десантирование с большой высоты без захода самолетов в зону действия наземных средств ПВО противника.
Командование ССО ВМС США планирует, чтобы каждый водолаз-разведчик, а также член экипажа катеров типа RIB-11, которые могут десантироваться на воду, проходил подготовку по десантированию с помощью УППС. Для последних это означает, что они могут приводняться в непосредственной близости от катера и быстро добраться к нему после этого. С этой целью в учебном центре КССО ВМС на ВМБ Коронадо организованы постоянно действующие курсы высотных прыжков с парашютом, так как мест, ежегодно выделяемых для ССО ВМС в межвидовом центре обучения высотным прыжкам Юма, недостаточно для подготовки требуемого числа военнослужащих данных формирований. Интересен тот факт, что подготовку в этом центре проводят специалисты фирмы GPS World, с которой командование ССО ВМС заключило соответствующий контракт, утвердив программу и методику подготовки. К тому же эта компания по другому контракту с тем же командованием производит и поставляет ему УППС различных типов.
Другой тенденцией, обозначившейся в последние десятилетия, стало повышение полетной массы военнослужащих подразделений СпН при десантировании парашютным способом, которая определяется суммарной массой самого парашютиста, его вооружения и снаряжения, десантируемого с ним, а также собственной массой УППС. Например, еще в ходе операции «Буря в пустыне» масса вооружения и снаряжения военнослужащих ССО в отдельных случаях достигала 90 кг.
В настоящее время исходя из накопленного опыта и стоящих новых задач, прежде всего в США и некоторых странах Западной Европы, активно ведутся разработки парашютных систем и средств десантирования (ПС и СД), а также работы по повышению точности сброса людей и грузов в интересах сил специальных операций. Например, одним из руководящих документов НАТО (DAT-5-Ref.: AC/259-D(2004)0023 Final) определены 10 наиболее важных направлений развития вооружения и военной техники для борьбы с международным терроризмом. Одним из которых (пункт 5) является: «Разработка высокоточных ПС и СД для ССО». Увеличивается также финансирование НИОКР по этим направлениям. Так, МО США в 2005 году на эти цели выделило 25 млн долларов, что почти в 7 раз больше, чем в 1996-м.
При этом, по мнению иностранных специалистов, разработка управляемых планирующих парашютных грузовых систем (УППГС) является наиболее перспективным направлением развития СД. С их помощью может осуществляться точная и скрытная доставка грузов подразделениям СпН, действующим в районах, занятых противником. Эти системы можно использовать также для оказания навигационной помощи группам СпН (УППГС исполняет роль «лидера» или «ведущего» для десантируемых вслед за ней на УППС разведгрупп либо с ее помощью выставляются светотехнические маяки для обозначения площадок приземления или приема грузов в темное время суток). Кроме того, они могут использоваться при проведении психологических операций (разбрасывание пропагандистских листовок и других агитационных материалов в строго определенных районах). Такие средства могут быть востребованы не только в военной области, но и в гражданском секторе, например при оказании помощи пострадавшим в результате стихийных бедствий или техногенных катастроф, работающим в труднодоступных горных или северных районах, когда иного способа быстро и точно доставить им необходимые грузы не существует или доставка их иным, кроме воздушного, способом займет длительное время.
УППГС комбинированного типа «Оникс» разработана фирмой «Атаир аэро-спейс» (г. Нью-Йорк) в рамках программы финансирования НИОКР небольших предприятии НИЦ Натик и командованием специальных операций ВС США. По состоянию на октябрь 2005 года было проведено свыше 200 летных испытаний УППГС.
Система «Оникс» предназначена для десантирования грузов полетной массой до
1 000 кг с высот до 10 700 м над уровнем моря из самолетов и вертолетов с установленным рольганговым оборудованием методом самосброса (когда воздушное судно имеет положительный угол атаки и груз отделяется под действием силы тяжести) при индикаторной скорости воздушного судна до 278 км/ч на дальности до 44 км от назначенной точки приземления способом НАНО или HALO с помощью парашютного автомата. Средняя квадратическая ошибка приземления от назначенной точки не превышает 50 м.
Отличительной особенностью УППГС «Оникс» является использование двух последовательно работающих на разных этапах снижения груза парашютных систем: управляемой планирующей парашютной системы с высокоскоростным куполом эллиптической формы в плане и неуправляемой посадочной парашютной системы с грузовым куполом круглой формы, предназначенной для безопасного приземления парашютируемого объекта.
Фирмой разработаны три типа УППГС: «Оникс 500» (полетная масса 34-227 кг), «Оникс 2200» (227-1 000 кг) и «Микро Оникс» для десантирования малогабаритных грузов массой до 9 кг.
Купол УППГС «Оникс 500» двух-оболочковый. Тормозная площадь купола 11,15 м2, размах 3,65 м. Масса парашютной системы в сложенном виде и блока управления парашютом (БУП) 16,34 кг. Площадь двухоболочкового купола УППГС «Оникс 2200» 32,5 м2, размах 11,58 м. Площадь купола посадочной системы 204,3 м2 (оснащена устройством рифления типа «Сомбреро», производства фирмы «Батлер»). Масса парашютной системы с БУП 45 кг. Аэродинамическое качество обеих УППГС составляет 4,5.
Парашютная система вводится в действие от троса принудительного раскрытия парашюта воздушного судна. Раскрытие планирующей системы происходит по каскадной схеме: сначала раскрывается стабилизирующий парашют, который обеспечивает снижение груза до заданной высоты или в течение установленного времени, а затем, после срабатывания парашютного автомата, вводится в действие основной купол системы. Парашютный автомат системы «Оникс» выполнен на базе стандартного электронно-пиротехнического страхующего парашютного прибора. После наполнения купола основного парашюта стабилизирующий парашют располагается сверху и сзади купола основного парашюта и при снижении не препятствует его управлению.

Устройство рифления, предназначенное для снижения динамических нагрузок при раскрытии основного купола планирующей системы, обеспечивает постепенное наполнение секций купола: сначала центральных, затем боковых. БУП обеспечивает автоматический вывод УППГС «Оникс» в точку раскрытия посадочной системы по заданной траектории снижения (возможно использование нескольких пунктов поворота маршрута, снижение по крутой спирали). УППГС после сброса разворачивается на цель и, планируя, осуществляет подход к ней, постепенно снижаясь в точку начала спуска, которая располагается над заданной точкой приземления на высоте 1 370 м над рельефом местности. Затем УППГС начинает спуск по крутой спирали, описывая спираль диаметром 80 м, которая сужается по мере приближения к земле. Средняя горизонтальная скорость планирования 41 м/с, вертикальная скорость при снижении по спирали 62 м/с. На высоте 125-175 м над рельефом местности над заданной точкой приземления происходит раскрытие посадочной системы с помощью вытяжного парашюта, и груз приземляется на куполе круглой формы. Точка ввода в действие посадочной системы рассчитывается бортовой цифровой вычислительной машиной БУП в реальном масштабе времени с учетом ветрового сноса. БУП, парашютный автомат, а также купола планирующей парашютной системы (ППС) остаются на этапе приземления на соединительном звене и могут быть использованы для повторного применения.
Купол ППС системы «Оникс» изготовлен из композиционного материала с нулевой воздухопроницаемостью, разработанного фирмой «Атаир аэроспейс». Он представляет собой трехслойный материал. При изготовлении слой высокомодульной армированной ткани обкладывается тонкой полимерной пленкой, пропитывается и обрабатывается методом горячего давления. Так как композиционная ткань изготовляется не традиционным ткацким способом, она не подвержена короблению, гофрированию, утоку и может находиться в процессе изготовления под любым углом и изначально принимать необходимые геометрические формы. Полотна из композиционного материала могут сшиваться, соединяться ультразвуковой сваркой или химическим путем с помощью клея.
Новый материал тоньше, в 3 раза прочнее, в 6 раз меньше растягивается и на 68 проц. легче традиционных нейлоновых материалов с двойным каркасированием и нулевой воздухопроницаемостью, используемых для изготовления куполов современных управляемых ППС. Лобовое сопротивление купола парашюта, изготовленного из композиционного материала фирмы «Атаир аэроспейс», значительно меньше. Применение такого материала позволило разработчикам систем «Оникс» уменьшить площадь купола ППС и, следовательно, значительно увеличить его загрузку. При этом на 65 проц. повысилось аэродинамическое качество. На куполе парашюта из композиционного материала не нашивается усиливающий каркас из высокопрочной ленты, как на обычных куполах. Он имеет меньший объем по сравнению с куполом такой же площади, изготовленным из традиционных материалов, например F-111 или ZP. Повысились и эксплуатационные свойства купола. Он не впитывает влагу, не подвержен воздействию ультрафиолетового и солнечного излучения, не слеживается и может храниться в сложенном виде свыше пяти лет в готовности к применению.
В 2005 году фирма инвестировала 2,5 млн долларов собственных средств для строительства предприятия по производству нового парашютного композиционного материала. Однако главным недостатком, препятствующим широкому применению этого материала для изготовления различных парашютных систем в настоящее время, является его стоимость: он в 5 раз дороже стандартных материалов.
Блок управления полетом УППГС «Оникс» включает: БЦВМ с 32-разрядным процессором; бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС), корректируемую по сигналам космической радионавигационной системы (КРНС) NAVSTAR, и пневматический силовой привод для управляющих строп ППС. БЦВМ обрабатывает следующие данные: горизонтальную дальность до точки приземления; высоту по барометру; курс ПГС; высоту, рассчитанную с помощью КРНС; скорость ветра; скорость снижения; путевую скорость; линию пути; недолет/перелет до цели; наклонную дальность до точки приземления; ожидаемое время приземления. БИНС включает: трехкоординатный гироскоп, акселерометр, магнитометр и барометрический высотомер. 16-канальный приемник КРНС обновляет данные с частотой 4 Гц и определят координаты подвижного объекта с точностью 2 м. Размеры БИНС 3,81 х 5,08 х 1,9 см, масса 42,5 г. Процессор размещается в корпусе из углепластика размером 10,6 х 12,7 х 5 см вместе с БИНС. Блок управления сохраняет работоспособность в диапазоне температур от -50 до +85°С и высот до 17 670 м. Питание осуществляется от литий-ионной аккумуляторной батареи напряжением 12 В, время непрерывной работы которой составляет 6 ч.
Полетное задание для УППГС разрабатывается с помощью системы планирования полетного задания (СППЗ), созданной специалистами фирмы и совместимой с единой СППЗ. Она позволяет осуществлять беспроводной ввод полетного задания в БУП УППГС любого типа до загрузки в воздушное судно или вводить его с помощью БРЭО в воздухе. Полетное задание может быть записано на съемный носитель данных. С помощью СППЗ можно проводить послеполетный анализ работы всех частей и механизмов УППГС.
Блок управления позволяет применять УППГС «Оникс» без использования СППЗ при сбросе грузов со средних высот и небольшой дальности до точки приземления. Заранее задаются только масса груза и координаты точки приземления. После сбрасывания УППГС с воздушного судна БУП в полете обрабатывает данные, получаемые в реальном масштабе времени, и выводит данную систему в назначенную точку приземления. В частности, в июне 2004 года на полигоне НИЦ Натик для представителей СВ США были проведены показательные сбросы УППГС без использования СППЗ. Всего было осуществлено 10 сбросов с высоты 3 000 м над рельефом местности и дальности 1,8-5,5 км от назначенной точки приземления. Точка начала выброски выбиралась произвольно. Средняя квадратическая ошибка при приземлении составила 57 м (максимальное отклонение от заданной точки приземления 84 м, минимальное 7 м).
В декабре 2004 года на полигоне Илой (штат Аризона) были проведены летные испытания адаптивной системы межпарашютной навигации (СМпН) при серийной выброске УППГС «Оникс» с целью отработки информационных и управляющих алгоритмов СМпН для управления полетом группы УППГС в режимах совместного разворота в горизонтальной и вертикальной плоскости и системы предупреждения схождения УППГС в воздухе. Пять УППГС после выброски осуществляли полет к назначенной точке приземления в составе сомкнутой группы или строем (пеленгом, потоком одиночных ПГС). Для определения относительного положения, скоростей и ускорений УППГС в воздухе в групповом полете на каждой из них устанавливалась аппаратура радиолинии приема и передачи данных (РлПД). Информация передавалась по линии «борт -борт». Тем самым обеспечивался групповой полет УППГС до точки начала роспуска группы и маневрирование (размыкание) для установления безопасного интервала перед раскрытием посадочных ПС. В ходе этих испытаний отрабатывались три способа управления полетом группы УППГС.
Первый способ заключается в использовании одной из систем в качестве ведущей («лидера»). При этом она следовала по номинальной траектории, а в БЦВМ ведомых систем формировалась информация с учетом переданных по РлПД данных об относительных ускорениях, траекторном угле и угловых скоростях ведущей системы, и все остальные следовали за «лидером». Однако такой способ, по мнению специалистов фирмы «Атаир аэроспейс», имеет большой недостаток: в случае выхода ведущей УППГС из строя или кратковременного сбоя в работе ее БУП может произойти потеря управления всеми системами.
Второй способ предполагает использование «виртуального лидера», когда в БУП всех УППГС вводилась одинаковая программа и они осуществляли полет, постоянно контролируя свое положение относительно друг друга, соблюдая заданный интервал и дистанцию. В ходе обмена информацией между УППГС их системы управления вырабатывали траекторию полета, наиболее точно соответствующую заданной, и следовали ей. При таком способе назначенный «лидер» как бы отсутствует. Преимуществом данного способа, по мнению американских специалистов, является независимость работы БУП каждой УППГС. Уход одной или нескольких из них с запрограммированной траектории не влияет на полет оставшихся в группе систем. В то же время такой способ работы СМпН требует хорошо отлаженной и надежной РлПД, высокоскоростного процессора и сложного программного обеспечения.
Третий способ, децентрализованный, состоит в следующем. Одинаковая программа полета вводится в БУП каждой УППГС, однако обмен информацией осуществляется только с двумя-тремя ближайшими системами в группе, одна из которых, в свою очередь, обменивается ею с УППГС другой мини-группы. Такой способ управления позволяет СМпН успешно выполнять маневрирование группой УППГС: смыкание, размыкание, перестроение для облета препятствий* расхождение на разные площадки приземления или роспуск группы перед приземлением на одну из них и, по мнению зарубежных экспертов, является наиболее перспективным.
По заявлениям специалистов фирмы «Атаир аэроспейс», разработанная ими СМпН позволяет осуществлять полет и безопасное приземление группы из 5-50 систем «Оникс» на дальность свыше 55 км на одну или несколько разнесенных площадок приземления.
В 2005 году командование специальных операций СВ США закупило пять УППГС «Оникс 500» для опытной эксплуатации, а в сентябре 2006-го был заключен контракт стоимостью 3,2 млн долларов на приобретение 32 систем различного типа.
Отмечается, что применение на «Оникс» двух последовательно работающих ПС, обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с однокупольными. Использование ППС для приземления позволило разработчикам сосредоточиться на повышении скоростных качеств ее купола. Кроме того, отпала необходимость в сложных алгоритмах управления для безопасного приземления груза на ППС, что привело к упрощению программного обеспечения и снижению его стоимости. Высокие горизонтальная и вертикальная скорости уменьшили время нахождения УППГС в воздухе в 10 раз по сравнению с парашютными системами с куполом круглой формы или УППГС, купол которых изготовлен из традиционных материалов, при сбросе с одинаковой высоты и, следовательно, вероятность их обнаружения в воздухе противником. В то же время летно-технические характеристики ППС этой системы, в 2-3 раза превосходящие летно-тактические характеристики десантных ППС, находящихся на вооружении ССО, не позволяют использовать ее для десантирования личного состава подразделений СпН в качестве «лидера».

ЗВО № 5/2007, стр. 46-51

АМЕРИКАНСКАЯ ПАРАШЮТНАЯ СИСТЕМА «ОНИКС»

Капитан 2 ранга С. ПРОКОФЬЕВ

Этой статьей начинается цикл публикаций, освещающих разработку парашютных систем и средств десантирования для сил специальных операций стран НАТО.

Входе ведения боевых действий в Афганистане и Ираке в период с октября 2001 года по июль 2004-го командование сухопутных войск США 27 раз применяло различные десанты как днем, так и ночью. Из них семь парашютных, в том числе один с десантированием с большой высоты и длительной задержкой раскрытия парашюта, остальные - из вертолетов посадочным способом. Их основу составляли подразделения и части воздушно-десантных войск и сил специальных операций. Кроме того, десанты, в том числе и парашютные, применялись командованиями морской пехоты и специальных операций ВМС США.

Текущими планами руководства ВС США предусматривается увеличение численности сил специальных операций (ССО). В составе групп специального назначения (воздушно-десантных) сухопутных войск планируется сформировать по одному дополнительному батальону, а в группах СпН ВМС - по одному дополнительному отряду СпН- водолазов-разведчиков. К началу октября 2006 года завершилось формирование командования специальных операций морской пехоты США в составе двух батальонов СпН и подразделений обеспечения общей численностью 2 500 человек. Все военнослужащие этих подразделений должны совершать прыжки с парашютом. Аналогичные организационно-штатные мероприятия, хотя и в меньших масштабах, проводятся союзниками США по НАТО, прежде всего Великобританией, Францией, Германией, Нидерландами, Норвегией.

Зарубежные специалисты отмечают, что за последние десятилетия изменились взгляды на способы десантирования парашютистов-спецназовцев. В частности, возросло число военнослужащих ССО, для которых основным воздушным способом вывода в район выполнения задачи стали способы десантирования НАНО (High Altitude High Opening - «десантирование с большой высоты с немедленным раскрытием парашюта») и HALO (High Altitude Low Opening - «десантирование с большой высоты с длительной задержкой раскрытия парашюта»).

Например, в конце 1990-х годов в составе каждого батальона СпН сухопутных войск США был только один штатный оперативный отряд «Альфа» (12 человек), а в отряде СпН ВМС - один взвод (16 человек), личный состав которых проходил специальную подготовку, имел на снабжении УППС и был подготовлен к выполнению боевых задач с помощью вышеуказанных способов десантирования.

В настоящее время три штатных отряда «Альфа» (по одному в роте) в батальоне СпН и два взвода в отряде СпН ВМС готовы к десантированию этими способами. Во вновь сформированные батальоны СпН морской пехоты вошли бывшие роты глубинной разведки дивизии МП (около 100 человек в каждой), личный состав которых полностью подготовлен к высотным прыжкам с парашютом.

По мнению иностранных специалистов, применение этих способов десантирования повышает скрытность действий подразделений СпН, так как не позволяет противнику с достоверной точностью определить площадки приземления и даже обнаружить сам факт десантирования. Кроме того, учитывая современное развитие средств противовоздушной обороны, такой способ уменьшает вероятность потерь самолетов военно-транспортной авиации от огня наземных средств ПВО, поскольку позволяет осуществлять десантирование с большой высоты без захода самолетов в зону действия наземных средств ПВО противника.

Командование ССО ВМС США планирует, чтобы каждый водолаз-разведчик, а также член экипажа катеров типа RJB-11, которые могут десантироваться на воду, проходил подготовку по десантированию с помощью УППС. Для последних это означает, что они могут приводняться в непосредственной близости от катера и быстро добраться к нему после этого. С этой целью в учебном центре КССО ВМС на ВМБ Коронадо организованы постоянно действующие курсы высотных прыжков с парашютом, так как мест, ежегодно выделяемых для ССО ВМС в межвидовом центре обучения высотным прыжкам Юма, недостаточно для подготовки требуемого числа военнослужащих данных формирований. Интересен тот факт, что подготовку в этом центре проводят специалисты фирмы GPS World, с которой командование ССО ВМС заключило соответствующий контракт, утвердив программу и методику подготовки. К тому же эта компания по другому контракту с тем же командованием производит и поставляет ему УППС различных типов.

Другой тенденцией, обозначившейся в последние десятилетия, стало повышение полетной массы военнослужащих подразделений СпН при десантировании парашютным способом, которая определяется суммарной массой самого парашютиста, его вооружения и снаряжения, десантируемого с ним, а также собственной массой УППС. Например, еще в ходе операции «Буря в пустыне» масса вооружения и снаряжения военнослужащих ССО в отдельных случаях достигала 90 кг.

В настоящее время исходя из накопленного опыта и стоящих новых задач, прежде всего в США и некоторых странах Западной Европы, активно ведутся разработки парашютных систем и средств десантирования (ПС и СД), а также работы по повышению точности сброса людей и грузов в интересах сил специальных операций. Например, одним из руководящих документов НАТО (DAT-5-Ref.: AC/259-D(2004)0023 Final) определены 10 наиболее важных направлений развития вооружения и военной техники для борьбы с международным терроризмом. Одним из которых (пункт 5) является: «Разработка высокоточных ПС и СД для ССО». Увеличивается также финансирование НИОКР по этим направлениям. Так, МО США в 2005 году на эти цели выделило 25 млн долларов, что почти в 7 раз больше, чем в 1996-м.

При этом, по мнению иностранных специалистов, разработка управляемых планирующих парашютных грузовых систем (УППГС) является наиболее перспективным направлением развития СД. С их помощью может осуществляться точная и скрытная доставка грузов подразделениям СпН, действующим в районах, занятых противником. Эти системы можно использовать также для оказания навигационной помощи группам СпН (УППГС исполняет роль «лидера» или «ведущего» для десантируемых вслед за ней на УППС разведгрупп либо с ее помощью выставляются светотехнические маяки для обозначения площадок приземления или приема грузов в темное время суток). Кроме того, они могут использоваться при проведении психологических операций (разбрасывание пропагандистских листовок и других агитационных материалов в строго определенных районах). Такие средства могут быть востребованы не только в военной области, но и в гражданском секторе, например при оказании помощи пострадавшим в результате стихийных бедствий или техногенных катастроф, работающим в труднодоступных горных или северных районах, когда иного способа быстро и точно доставить им необходимые грузы не существует или доставка их иным, кроме воздушного, способом займет длительное время.

УППГС комбинированного типа «Оникс» разработана фирмой «Атаир аэро-спейс» (г. Нью-Йорк) в рамках программы финансирования НИОКР небольших предприятии НИЦ Натик и командованием специальных операций ВС США. По состоянию на октябрь 2005 года было проведено свыше 200 летных испытаний УППГС.

Система «Оникс» предназначена для десантирования грузов полетной массой до 1 000 кг с высот до 10 700 м над уровнем моря из самолетов и вертолетов с установленным рольганговым оборудованием методом самосброса (когда воздушное судно имеет положительный угол атаки и груз отделяется под действием силы тяжести) при индикаторной скорости воздушного судна до 278 км/ч на дальности до 44 км от назначенной точки приземления способом НАНО или HALO с помощью парашютного автомата. Средняя квадратическая ошибка приземления от назначенной точки не превышает 50 м.

Отличительной особенностью УППГС «Оникс» является использование двух, последовательно работающих на разных этапах снижения груза парашютных систем: управляемой планирующей парашютной системы с высокоскоростным куполом эллиптической формы в плане и неуправляемой посадочной парашютной системы с грузовым куполом круглой формы, предназначенной для безопасного приземления парашютируемого объекта.

Фирмой разработаны три типа УППГС: «Оникс 500» (полетная масса 34-227 кг), «Оникс 2200» (227-1 000 кг) и «Микро Оникс» для десантирования малогабаритных грузов массой до 9 кг.

Купол УППГС «Оникс 500» двух-оболочковый. Тормозная площадь купола 11,15 м2, размах 3,65 м. Масса парашютной системы в сложенном виде и блока управления парашютом (БУП) 16,34 кг. Площадь двухоболочкового купола УППГС «Оникс 2200» 32,5 м2, размах 11,58 м. Площадь купола посадочной системы 204,3 м2 (оснащена устройством рифления типа «Сомбреро», производства фирмы «Батлер»). Масса парашютной системы с БУП 45 кг. Аэродинамическое качество обеих УППГС составляет 4,5.

Парашютная система вводится в действие от троса принудительного раскрытия парашюта воздушного судна. Раскрытие планирующей системы происходит по каскадной схеме: сначала раскрывается стабилизирующий парашют, который обеспечивает снижение груза до заданной высоты или в течение установленного времени, а затем, после срабатывания парашютного автомата, вводится в действие основной купол системы. Парашютный автомат системы «Оникс» выполнен на базе стандартного электронно-пиротехнического страхующего парашютного прибора. После наполнения купола основного парашюта стабилизирующий парашют располагается сверху и сзади купола основного парашюта и при снижении не препятствует его управлению.

Подвеска куполов УППГС «Оникс 2200» к грузу

Купол ППС системы «Оникс» изготовлен из композиционного материала с нулевой воздухопроницаемостью, разработанного фирмой «Атаир аэроспейс». Он представляет собой трехслойный материал. При изготовлении слой высокомодульной армированной ткани обкладывается тонкой полимерной пленкой, пропитывается и обрабатывается методом горячего давления. Так как композиционная ткань изготовляется не традиционным ткацким способом, она не подвержена короблению, гофрированию, утоку и может находиться в процессе изготовления под любым углом и изначально принимать необходимые геометрические формы. Полотна из композиционного материала могут сшиваться, соединяться ультразвуковой сваркой или химическим путем с помощью клея.

Новый материал тоньше, в 3 раза прочнее, в 6 раз меньше растягивается и на 68 проц. легче традиционных нейлоновых материалов с двойным каркасированием и нулевой воздухопроницаемостью, используемых для изготовления куполов современных управляемых ППС. Лобовое сопротивление купола парашюта, изготовленного из композиционного материала фирмы «Атаир аэроспейс», значительно меньше. Применение такого материала позволило разработчикам систем «Оникс» уменьшить площадь купола ППС и, следовательно, значительно увеличить его загрузку. При этом на 65 проц. повысилось аэродинамическое качество. На куполе парашюта из композиционного материала не нашивается усиливающий каркас из высокопрочной ленты, как на обычных куполах. Он имеет меньший объем по сравнению с куполом такой же площади, изготовленным из традиционных материалов, например F-111 или ZP. Повысились и эксплуатационные свойства купола. Он не впитывает влагу, не подвержен воздействию ультрафиолетового и солнечного излучения, не слеживается и может храниться в сложенном виде свыше пяти лет в готовности к применению.

Спуск УППГС «Оникс»:

1 - отделение УППГС от самолета, ввод в действие стабилизирующего парашюта;

2 - спуск на стабилизирующем парашюте; 3 -раскрытие основного купола УППГС;

4 - спуск на основном куполе; 5 и 6 - раскрытие грузового купола посадочной парашютной системы; 7 - спуск на грузовом парашюте; 8 - приземление

В 2005 году фирма инвестировала 2,5 млн долларов собственных средств для строительства предприятия по производству нового парашютного композиционного материала. Однако главным недостатком, препятствующим широкому применению этого материала для изготовления различных парашютных систем в настоящее время, является его стоимость: он в 5 раз дороже стандартных материалов.

Блок управления полетом УППГС «Оникс» включает: БЦВМ с 32-разрядным процессором; бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС), корректируемую по сигналам космической радионавигационной системы (КРНС) NAVSTAR, и пневматический силовой привод для управляющих строп ППС. БЦВМ обрабатывает следующие данные: горизонтальную дальность до точки приземления; высоту по барометру; курс ПГС; высоту, рассчитанную с помощью КРНС; скорость ветра; скорость снижения; путевую скорость; линию пути; недолет/перелет до цели; наклонную дальность до точки приземления; ожидаемое время приземления. БИНС включает: трехкоординатный гироскоп, акселерометр, магнитометр и барометрический высотомер. 16-канальный приемник КРНС обновляет данные с частотой 4 Гц и определят координаты подвижного объекта с точностью 2 м. Размеры БИНС 3,81 х 5,08 х 1,9 см, масса 42,5 г. Процессор размещается в корпусе из углепластика размером 10,6 х 12,7 х 5 см вместе с БИНС. Блок управления сохраняет работоспособность в диапазоне температур от -50 до +85°С и высот до 17 670 м. Питание осуществляется от литий-ионной аккумуляторной батареи напряжением 12 В, время непрерывной работы которой составляет 6 ч.

Полетное задание для УППГС разрабатывается с помощью системы планирования полетного задания (СППЗ), созданной специалистами фирмы и совместимой с единой СППЗ. Она позволяет осуществлять беспроводной ввод полетного задания в БУП УППГС любого типа до загрузки в воздушное судно или вводить его с помощью БРЭО в воздухе. Полетное задание может быть записано на съемный носитель данных. С помощью СППЗ можно проводить послеполетный анализ работы всех частей и механизмов УППГС.

Блок управления позволяет применять УППГС «Оникс» без использования СППЗ при сбросе грузов со средних высот и небольшой дальности до точки приземления. Заранее задаются только масса груза и координаты точки приземления. После сбрасывания УППГС с воздушного судна БУП в полете обрабатывает данные, получаемые в реальном масштабе времени, и выводит данную систему в назначенную точку приземления. В частности, в июне 2004 года на полигоне НИЦ Натик для представителей СВ США были проведены показательные сбросы УППГС без использования СППЗ. Всего было осуществлено 10 сбросов с высоты 3 000 м над рельефом местности и дальности 1,8-5,5 км от назначенной точки приземления. Точка начала выброски выбиралась произвольно. Средняя квадратическая ошибка при приземлении составила 57 м (максимальное отклонение от заданной точки приземления 84 м, минимальное 7 м).

В декабре 2004 года на полигоне Илой (штат Аризона) были проведены летные испытания адаптивной системы межпарашютной навигации (СМпН) при серийной выброске УППГС «Оникс» с целью отработки информационных и управляющих алгоритмов СМпН для управления полетом группы УППГС в режимах совместного разворота в горизонтальной и вертикальной плоскости и системы предупреждения схождения УППГС в воздухе. Пять УППГС после выброски осуществляли полет к назначенной точке приземления в составе сомкнутой группы или строем (пеленгом, потоком одиночных ПГС). Для определения относительного положения, скоростей и ускорений УППГС в воздухе в групповом полете на каждой из них устанавливалась аппаратура радиолинии приема и передачи данных (РлПД). Информация передавалась по линии «борт -борт». Тем самым обеспечивался групповой полет УППГС до точки начала роспуска группы и маневрирование (размыкание) для установления безопасного интервала перед раскрытием посадочных ПС. В ходе этих испытаний отрабатывались три способа управления полетом группы УППГС.

Первый способ заключается в использовании одной из систем в качестве ведущей («лидера»). При этом она следовала по номинальной траектории, а в БЦВМ ведомых систем формировалась информация с учетом переданных по РлПД данных об относительных ускорениях, траекторном угле и угловых скоростях ведущей системы, и все остальные следовали за «лидером». Однако такой способ, по мнению специалистов фирмы «Атаир аэроспейс», имеет большой недостаток: в случае выхода ведущей УППГС из строя или кратковременного сбоя в работе ее БУП может произойти потеря управления всеми системами.

Второй способ предполагает использование «виртуального лидера», когда в БУП всех УППГС вводилась одинаковая программа и они осуществляли полет, постоянно контролируя свое положение относительно друг друга, соблюдая заданный интервал и дистанцию. В ходе обмена информацией между УППГС их системы управления вырабатывали траекторию полета, наиболее точно соответствующую заданной, и следовали ей. При таком способе назначенный «лидер» как бы отсутствует. Преимуществом данного способа, по мнению американских специалистов, является независимость работы БУП каждой УППГС. Уход одной или нескольких из них с запрограммированной траектории не влияет на полет оставшихся в группе систем. В то же время такой способ работы СМпН требует хорошо отлаженной и надежной РлПД, высокоскоростного процессора и сложного программного обеспечения.

Третий способ, децентрализованный, состоит в следующем. Одинаковая программа полета вводится в БУП каждой УППГС, однако обмен информацией осуществляется только с двумя-тремя ближайшими системами в группе, одна из которых, в свою очередь, обменивается ею с УППГС другой мини-группы. Такой способ управления позволяет СМпН успешно выполнять маневрирование группой УППГС: смыкание, размыкание, перестроение для облета препятствий, расхождение на разные площадки приземления или роспуск группы перед приземлением на одну из них и, по мнению зарубежных экспертов, является наиболее перспективным.

По заявлениям специалистов фирмы «Атаир аэроспейс», разработанная ими СМпН позволяет осуществлять полет и безопасное приземление группы из 5-50 систем «Оникс» на дальность свыше 55 км на одну или несколько разнесенных площадок приземления.

В 2005 году командование специальных операций СВ США закупило пять УППГС «Оникс 500» для опытной эксплуатации, а в сентябре 2006-го был заключен контракт стоимостью 3,2 млн долларов на приобретение 32 систем различного типа.

Отмечается, что применение на «Оникс» двух последовательно работающих ПС, обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с однокупольными. Использование ППС для приземления позволило разработчикам сосредоточиться на повышении скоростных качеств ее купола. Кроме того, отпала необходимость в сложных алгоритмах управления для безопасного приземления груза на ППС, что привело к упрощению программного обеспечения и снижению его стоимости. Высокие горизонтальная и вертикальная скорости уменьшили время нахождения УППГС в воздухе в 10 раз по сравнению с парашютными системами с куполом круглой формы или УППГС, купол которых изготовлен из традиционных материалов, при сбросе с одинаковой высоты и, следовательно, вероятность их обнаружения в воздухе противником. В то же время летно-технические характеристики ППС этой системы, в 2-3 раза превосходящие летно-тактические характеристики десантных ППС, находящихся на вооружении ССО, не позволяют использовать ее для десантирования личного состава подразделений СпН в качестве «лидера».

Согласно руководящим документам ВС США способы десантирования НАНО и HALO означают, что отделение от воздушного судна происходит на высоте не менее 18 000 футов (5 486 м) над уровнем моря. Раскрытие парашюта при способе HALO происходит на высоте не ниже 3 500 футов (1 066 м) над уровнем местности. Для способа НАНО задержка раскрытия парашюта не должна превышать 12 с.

Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте

Система обеспечивает возврат аппаратуры в заданную точку и исключает непосредственное участие человека при диагностике опасных для человека территорий. Система может применяться в различных погодных условиях и в различное время суток, многократно. Система содержит планирующий парашют с грузовой платформой блок обнаружения маяка, командный блок, блок управления стропами парашюта, инерциальную навигационную систему, блок формирования управляющих сигналов на включение (выключение) и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы и блок диагностики района поверхности Земли. 9 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к управляемым парашютным системам, которые могут применяться для различных целей: для доставки грузов в труднодоступные районы, районы стихийных бедствий, аварий, для диагностики и разведки различных районов и т.д. С увеличением количества экологических катастроф, таких как Чернобыльская авария, загрязнение лесов и полей, тундры и тайги отходами военной деятельности и нефтью встает задача точной диагностики и разведки различных районов земной поверхности без участия человека из-за труднодоступности и/или вредных воздействия. Известны средства для доставки измерительной и диагностической аппаратуры с помощью вертолетов, недостатком которых является возможность попадания человека в опасные условия (радиоактивные излучения и т.п.). Известны средства для доставки аппаратуры с помощью зондов и ракет, недостатком таких систем является необходимость наличия телеметрического или возвращаемого блоков, что в условиях труднодоступных районов затруднительно сделать. Эти задачи можно решить с помощью управляемой парашютной системы. Известна планирующая парашютная система для транспортировки полезной нагрузки (патент США N 4865274, кл. B 64 D 17/34, заявл. 29.04.88 - прототип), которая содержит парашют в виде крыла, блок управления стропами парашюта для изменения состояния крыла и траектории полета. Данная конструкция не обеспечивает точной доставки груза. Известна управляемая парашютная система для доставки различных грузов в труднодоступные районы стихийных бедствий, аварий и т. п. (патент РФ N 2039680, кл. B 64 D 17/34, заявл. 08.06.93), которая содержит планирующий парашют, подвесную системы, грузовую платформу и контейнер управления стропами парашюта. Управление осуществляется командным блоком в соответствии с заданной программой функционирования путем создания управляющих перегрузок с помощью затягивания строп на основе анализа информации о маяке, размещенном в месте приземления груза. Анализ информации осуществляется блоком обнаружения маяка, размещенном на грузовой платформе, связанным с командным блоком, один выход которого соединен с блоком управления стропами парашюта, а другой - обратной связью с блоком обнаружения маяка. В зависимости от наличия на месте приземления груза маяка того или иного типа на платформе устанавливается соответствующий тип датчика, выполненный в модульном варианте. Могут применяться датчики маяка, основанные на различных физических принципах или работающие на тепловой контраст, или комбинированные. Обнаружение маяков может осуществляться с помощью пассивных средств обнаружения, активных (с помощью систем излучения и приема сигналов) или полуактивных средств (с подсветкой маяка). Однако эта конструкция как и другие известные системы не позволяет решить задач автономной разведки и диагностики с возвращением платформы с аппаратурой в заданную точку. Задача решается с помощью предлагаемой управляемой парашютной системы, наводящейся на маяк, размещенный в необходимом месте, и имеющей планирующий парашют типа "крыло", грузовую платформу, последовательно соединенные блок обнаружения маяка, командный блок, второй выход которого соединен с входом блока обнаружения маяка и блок управления стропами парашюта. Управляемая парашютная система дополнительно содержит последовательно соединенные инерциальную навигационную систему, второй выход которой соединен с вторым входом командного блока, блок формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы, второй выход которого соединен с входом инерциальной навигационной системы, третий выход и второй вход соединены соответственно с вторым входом и вторым выходом блока обнаружения маяка, и блок диагностики района поверхности Земли. Полет ПС по заданной траектории осуществляется с помощью изменения аэродинамических параметров по командам от инерциальной навигационной системы, а разворот ПС на обратный курс и посадка в районе расположения маяка осуществляется изменением аэродинамических параметров парашюта по командам от блока управления стропами и блока обнаружения маяка, осуществляющего поиск в районе посадки. Применение парашютной системы с возвратом в заданную точку земной поверхности позволяет достичь точности приземления груза в пределах 5 - 60 м в зависимости от условий применения, уменьшить риск воздействия вредных воздействий на человеческий организм, а также применять систему при различных погодных условиях и в различное время суток многократно и при малых затратах. Таким образом, налицо новое структурное выполнение управляемой системы, а также наличие неочевидных связей между блоками системы, что позволяет реализовать задачу диагностики района с возвратом в заданную точку земной поверхности с требуемой точностью. На фиг. 1 представлена структурная схема системы; на фиг. 2 - структурная схема блока обнаружения маяка для ИК диапазона; на фиг. 3 - структурная схема командного блока; на фиг. 4 - структурная схема контейнера управления стропами парашюта; на фиг. 5 - структурная схема инерциальной навигационной системы; на фиг. 6-9 - блок-схема алгоритма работы блока формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы. Управляемая парашютная систем (ПС) для диагностики заданного района поверхности Земли включает планирующий парашют 1 с грузовой платформой, последовательно соединенные блок обнаружения маяка 2, командный блок 3, блок управления стропами парашюта 4 (контейнер управления) и последовательно соединенные инерциальную навигационную систему 5, блок 6 - формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы и блок диагностики района поверхности Земли 7, при этом второй выход командного блока 3 соединен с входом блока обнаружения маяка 2, второй выход инерциальной навигационной системы 5 соединен с вторым входом командного блока 3, второй выход блока 6 соединен с входом инерциальной навигационной системы 5, а третий выход и второй вход блока 6 соединены соответственно с вторым входом и вторым выходом блока обнаружения маяка 2. В системе применяется серийный управляемый парашют в виде крыла, например УПГ-0,1 или ПО-300, и серийная платформа для размещения блока диагностики района поверхности Земли и блока обнаружения маяка, которая имеет амортизирующие элементы для смягчения удара при приземлении. Для реализации функций, присущих данной системе

А) управления блоком диагностики района поверхности Земли 7 и блоком обнаружения маяка 2 в соответствии с временной циклограммой полета и заданий начальных условий;

Б) управления инерциальной навигационной системой 5;

В) обработки информации, поступающей с выхода инерциальной навигационной системы 5

Может быть применен блок 6 формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы (бортовой компьютер). Достоинством такого блока является возможность перенастраивания бортовой программы от любого типа IBM - 286, 386, 486, в которой записана в виде программы на языке высокого уровня временная циклограмма ПС. Блок формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы выполняется на базе серийных элементов, например 1830 BE31. В зависимости от задачи блок диагностики района поверхности Земли 7 может включать в себя датчики измерения излучений (радиолокационных, оптических. ..), фотоаппарат, датчик замера температур, загрязненности атмосферы (в видимом и инфракрасном диапазоне) и т.п. Инерциальная навигационная система 5 включает в себя блок выработки моментов компенсации 8, блок инерциальных элементов 9, вычислительное устройство 10 и может быть выполнена согласно фиг. 5. Блок обнаружения маяка 2 - различный в зависимости от диапазонов длин волн, для ИК- диапазонов может содержать ИК-датчик маяка, представляющий гироскопическое устройство с электронным блоком и схемой сканирования, механизмом прокачки, блоком разгона ротора следящего гироскопа, или радиосистему, включающую в себя радиомаяк (передатчик сигналов) и приемник радиостанции, выполненной по супергетеродинной схеме с одним преобразованием частоты (например, серийная радиостанция P-855 A1). Излучение исследуемого объекта (костра) фокусируется объективом на стеклянный диск-растр с чередующимися прозрачными и непрозрачными секторами. При этом число пар секторов увеличивается от края к центру с 6 до 12 штук. Растр центрирован относительно оптической оси объектива и установлен вместе с последним на роторе гироскопа. На кардановом подвесе последнего расположен фотоприемник, а между ним и растром установлен световод. Ротор гироскопа представляет собой постоянный двухполюсный магнит, частота fp которого поддерживается постоянной электромагнитной системой. Сигнал с фотоприемниака проходит через полюсный фильтр с резонансной частотой f рез = 12 fp, детектируется, усиливается усилителем мощности и поступает в катушку коррекции. При взаимодействии магнитных полей катушки коррекции и вращающегося постоянного магнита образуется механический момент, под действием которого гироскоп прецессирует в нужном направлении, удерживая источник излучения в поле зрения. В установленном режиме слежения ток коррекции пропорционален угловой скорости линии визирования. Из тока формируется команда управления, соответствующая угловой скорости визирования. Связь подвижной и неподвижной системы отсчета, связанных с ротором гироскопа и корпусом блока соответственно, устанавливается с помощью обмоток-датчиков генератора опорных сигналов (ГОН) и оптической осью блока обнаружения маяка. Продольные оси обмоток ГОНа перпендикулярны продольной оси корпуса. У механизма прокачки блока обнаружения маяка 2 на траектории движения ПС углы тангажа и крена могут достигать величины +50 o . Угол прокачки следящего ротора гироскопа 40 o . Поэтому возникает необходимость доворачивать блок обнаружения маяка на траектории движения ПС, когда следящий гироскоп подходит к конструктивному упору и может произойти срыв автосопровождения объекта (костра). Доворот обеспечивает увод упора от следящего гироскопа. Механизм прокачки обеспечивает поворот изделия в двух перпендикулярных плоскостях вокруг осей, проходящих через катушки ГОН-0 o и ГОН-90 o и центр блока обнаружения маяка в его поперечном сечении. Поворот вокруг осей, связанных с катушки ГОНа, обеспечивает сохранение связанной системы координат. Схема сканирования обеспечивает управление ротором гироскопа через катушки коррекции по заданному закону. В обнаружителе происходит установка пороговых значений сигнала информации и вырабатывается команда на отключение сканирования, разориентирование следящего гироскопа и начало автосопровождения объекта (например, костра). Пример одного из вариантов выполнения блока обнаружения маяка 2 приведен на фиг. 2. Датчик маяка формирует управляющий сигнал, пропорциональный угловой скорости линии визирования, величина которой рассчитывается на основании сигналов ИК-канала или радиосигналов в 2-х перпендикулярных плоскостях. Командный блок 3 содержит стандартные элементы - фазовый детектор пеленга, вычислитель разности сигналов пеленга, счетчик нуля пеленга, коммутатор коррекции, устройство формирования команды управления и может быть выполнен на базе микропроцессора. Пример одного из вариантов выполнения блока 3 приведен на фиг. 3. Структурная схема блока управления стропами парашюта 4 (контейнера управления) приведена на фиг. 4. Процесс управления и выведения ПС на траекторию полета и возвращение в точку старта можно представить в виде следующих этапов: этап программного полета ПС по заданному полетному заданию; этап разворота ПС на обратный курс; этап вывода в район маяка посадки и посадки ПС. Изобретение может быть реализовано следующим образом:

Перед полетом самолета в блок 6 формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы ПС с помощью клавиатуры заводится полетное задание, представляющее параметры траектории полета , высоту полета над районом диагностики, временную циклограмму полета. Временная циклограмма полета включает в себя в зависимости от условий полета время или дальность начала и конца функционирования блока диагностики района поверхности Земли 7, время включения блока обнаружения маяка 2 (при необходимости) для выделения диагностируемой зоны на поверхности земли. Летчик выводит самолет (вертолет) в заданный район и осуществляет выброс парашютной системы с грузовой платформой через грузовой люк носителя любым известным способом, например с помощью транспортера. В момент сброса начинается отсчет начала времени полета ПС. После стабилизации ПС начинается режим полета по программной траектории, осуществляемый с помощью инерциальной навигационной системы 5. Сигналы от блока инерциальных элементов 9, включающих акселерометры и гироскопические датчики угловой скорости, обрабатываются в вычислительном устройстве 10 и поступают в блок выработки моментов компенсации 8. Сигналы с блока инерциальной навигационной системы 5 подаются в командный блок 3. В командном блоке 3 вырабатываются сигналы, поступающие в блок управления стропами парашюта 4, для подтягивания управляющих строп (левой, правой) парашюта. Изменение аэродинамических характеристик парашюта приводит к изменению параметров траектории движения ПС, что сразу же фиксируется в блоке инерциальных элементов 9 с помощью акселерометров. По информации блока 9 в блоке 10 рассчитывается дальность и скорость полета, которые фиксируются в блоке 6 формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы как функции времени полета, отсчитываемого от нулевого момента. При достижении требуемого в полетном задании времени или дальности от блока 6 поступает команда на включение блока диагностики района поверхности Земли 7. Блок диагностики района поверхности Земли 7 включается на основании команд от блока 6 формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы либо от блока обнаружения маяка 2, если в зоне осмотра имеется ярко выраженный маяк (горящий лес и т.п.). Режим включения блока диагностики поверхности Земли 7 определяется временной циклограммой полета, составленной для каждого конкретного применения ПС. Контроль заданного времени осуществляется в блоке 6 программно. Контроль заданной дальности осуществляется по информации от инерциальной навигационной системы 5 за счет двойного интегрирования ускорения ПС. Окончание работы регистрирующих, измеряющих и фотографирующих приборов блока диагностики района поверхности Земли 7 также осуществляется от бортового компьютера 6. После окончания диагностирования района поверхности Земли начинается разворот ПС на обратный курс за счет подачи команды управления стропами, которая передается в блок управления стропами парашюта 4, при этом отключается инерциальная навигационная система 5 и управление по угловой скорости линии визирования, и начинается разворот ПС на 180 o . После завершения разворота на 180 o происходит включение инерциальной навигационной системы 5, информация от которой поступает в командный блок 3 для выработки соответствующего сигнала управления стропами. Возвращение ПС в заданный район расположения маяка (посадки) осуществляется за счет программного полета ПС по командам от инерциальной навигационной системы 5, причем начальные условия в инерционную навигационную систему вводятся из памяти блока 6. Для устранения пролета точки посадки в определенный временной циклограммой момент времени из блока 6 подается команда на включение блока обнаружения маяка 2, осуществляющего поиск маяка. При появлении сигнала от маяка (ИК, ММ, комбинированного) инерциальная навигационная система 5 отключается от управления ПС и переводится в режим резервирования. Для исключения ложных захватов маяка парашютная система должна иметь соответствующий алгоритм управления сближения с маяком, например обеспечение двойного прохода над маяком, организация комбинированного блока обнаружения маяка, наличие которого позволяет резко повысить помехоустойчивость датчика. При идентификации маяка происходит разворот ПС курсом на маяк. Момент разворота определяется о величине сигнала пеленга в связанной системе координат. С завершением разворота курсом на маяк начинается этап наведения на маяк. Управление осуществляется по двум составляющим сигнала коррекции ПС. Вектор скорости ПС всегда направлен по линии визирования маяка. Для исключения ложных захватов маяка парашютная система должна два раза пройти над маяком. В момент прохода системы над маяком первый раз срабатывает счетчик пеленга, по сигналу которого в командном блоке 3 формируется команда управления стропами, которая передается в блок управления стропами парашюта 4, при этом отключается управление по угловой скорости линии визирования и начинается разворот ПС от маяка на 360 o . После завершения разворота на 360 o происходит полет ПС курсом на маяк до момента второго прохода над объектом. В момент фиксации счетчика пеленга второго похода над маяком затягиваются обе стропы управления для ускорения снижения системы и достижения заданного угла пеленга, оптимального для осуществления планирования к маяку. После этого происходит разворот курсом на маяк, который осуществляется как показано выше. В случае незахвата маяка информация от инерциальной навигационной системы 5 анализируется в блоке 6 формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы и в зависимости от анализа либо подается команда на наведение в программную точку на поверхности Земли, либо дается команда на продолжение полета ПС по программной траектории. Под программной точкой на поверхности Земли понимается псевдомаяк, координаты которого формируются на основе информации от инерциальной навигационной системы.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Управляемая парашютная система, содержащая планирующий парашют с грузовой платформой, последовательно соединенные блок обнаружения маяка, командный блок, второй выход которого соединен с входом блока обнаружения маяка, и блок управления стропами парашюта, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит последовательно соединенные инерциальную навигационную систему, второй выход которой соединен с вторым входом командного блока, блок формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы, второй выход которого соединен с входом инерциальной навигационной системы, третий выход и второй вход - соответственно с вторым входом и вторым выходом блока обнаружения маяка, и блок диагностики района поверхности Земли.

Куянов А.Ю.

Управляемая планирующая грузовая система (УПГС) «Оникс»

УПГС "Onyx" (рис.1), предназначенна для десантирования грузов массой от 34 до 1000кг с высот до 10,7км, на ограниченные площадки, в ночное время и в условиях плохой видимости, в полностью автономном режиме .

Рисунок 1 – УПГС "Onyx"

Принцип действия УПГС "Onyx" изображен на рисунке 2, где цифрами обозначены следующие этапы:

1. Отделение от ЛА.

2. Введение в действие стабилизирующего парашюта.

3. Введение в действие основного планирующего парашюта.

4. Бортовой компьютер "Onyx" направляет УПГС в заданную точку приземления.

5. Введение посадочного парашюта на минимально безопасной высоте.

6. Кратковременное снижение на двух парашютах.

7. Снижение на посадочном парашюте.

8. Мягкое и точное приземление.

Рисунок2 – Принцип действия УПГС "Onyx"

Преимущества и тактико-технические данные УПГС "Onyx":

– обеспечивает десантирование груза от 34 до 1000кг ;

– высокие показатели точности десантирования - средняя точность 75 м ;

– температурный диапазон работы от -50 до + 85 C ;

– аэродинамическое качество - 4,5;

– модульная конструкция системы обеспечивает удобство эксплуатации;

– решение по применению двух парашютных систем позволяет сократить время десантирования в 10 раз по сравнению с однокупольною осесимметричной парашютной системой;

– применение стабилизирующего парашюта позволяет уменьшить динамические нагрузки в момент введения в действие планирующего парашюта;

– возможность многоразового использования планирующего и посадочного парашютов;

– малогабаритный компьютер соединен с GPS, который способен регистрировать полетные данные;

– надежные пневматические приводы управления;

– ввод посадочного парашюта осуществляется на минимально допустимой высоте;

– действующая в воздухе система предупреждения столкновений;

– базовый компьютер позволяет вносить коррективы в маршрут полета в режиме реального времени через линию связи;

– коррекция маршрута полета с учетом изменения силы и направления ветра (эти данные заносятся перед десантированием);

– программное обеспечение корректирует необходимую нагрузку крыла, в зависимости от массы десантируемого груза и устраняет ассиметрию крыла в полете.

Разработчики УПГС "Onyx" отмечают, что использование двух последовательно работающих парашютных систем, обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с однокупольними. Использование посадочной парашютной системы для приземления позволило разработчикам сосредоточиться на повышении скоростных качеств купола. Кроме того, отпала необходимость в сложных алгоритмах управления для безопасного приземления груза на посадочной парашютной системе, что привело к упрощению программного обеспечения и снижению его стоимости. Высокие горизонтальная и вертикальная скорости уменьшили время нахождения УПГС в воздухе в 10 раз по сравнению с парашютными системами с осесимметричным куполом, таким образом уменьшается вероятность выявления УПГС в воздухе противником. В то же время летно-технические характеристики УПГС этой системы в 2-3 раза превышают летно-тактические характеристики десантных парашютных систем типа "крыло", что находятся на вооружении сил специальных операций, что не позволяет использовать ее в качестве "лидера" во время десантирования личного состава подразделов спецназначения .

И все же применение круглого посадочного парашюта снижает показатели надежности и безотказности работы, увеличивает массогабаритные показатели, усложняет роботу всей УПГС "Onyx".

Возможно, данное решение связано в первую очередь с невозможностью (сложностью) реализации разработчиками УПГС "Onyx" динамического торможения или аэродинамического подрыва.

На данный момент разработаны УПГС, в которых для достижения заданной скорости приземления ПС реализован принцип ДТ.

Литература

1 http://www.extremfly.com.

2 С.Прокофьев "Американская парашютная система "Оникс" - Зарубежное военное обозрение №5 2007.

Входящий в Ростех холдинг «Технодинамика» создает первую в России управляемую планирующую парашютно-грузовую систему УПГС-4000 для десантирования специализированных грузов из самолетов семейства Ил-76.

УПГС-4000 способна точно доставлять грузы полетной массой от 3 до 4 тонн, в том числе в самые труднодоступные районы. Разработка ведется в рамках опытно-конструкторской работы «Горизонталь-4000» специалистами Московского конструкторско-производственного комплекса «Универсал» (входит в холдинг «Технодинамика» Госкорпорации Ростех).

Система является универсальной – она способна десантировать с высокой точностью грузы различных видов – как военные, так и гражданские. Например, позволит доставлять в зоны стихийных бедствий гуманитарные грузы
Сергей Абрамов, индустриальный директор кластера вооружений Госкорпорации Ростех

«Серийные поставки системы в интересах Минобороны планируется начать в 2021 году. В настоящий момент комиссией заказчика утвержден технический проект УПГС-4000. Система является универсальной - она способна десантировать с высокой точностью грузы различных видов – как военные, так и гражданские. Например, позволит доставлять в зоны стихийных бедствий гуманитарные грузы весом в несколько тонн. Точность полета и посадки при этом обеспечивается с помощью автоматического управления и навигационного оборудования, которым оснащена система», - прокомментировал индустриальный директор кластера вооружений Госкорпорации Ростех Сергей Абрамов.

«Особенность выполненных работ по ОКР «Горизонталь-4000» заключается в том, что на этапе технического проекта были созданы макетные образцы составных частей УПГС-4000 – система автоматического управления, управляемая планирующая парашютная система, парашютная платформа, максимально приближенные к реальным. Информация, полученная в ходе проведения стендовых, примерочных, копровых, ветровых и летных испытаний этих макетов, позволила «Универсалу» уточнить схемно-конструктивные решения и выполнить корректирующие мероприятия для повышения функциональности изделия УПГС-4000, - отметил генеральный директор АО «Технодинамика» Игорь Насенков.

Одним из важных технических решений в «Горизонтали-4000» является наличие средств, обеспечивающих транспортирование и высокую мобильность снаряженной УПГС-4000. Благодаря им систему можно перевозить, в том числе по грунтовым дорогам, без вспомогательных транспортных платформ.
Погрузка «Горизонтали» в Ил-76 и ее десантирование происходит с использованием исключительно штатного десантно-транспортного оборудования самолета.

Комбинированная парашютная система обеспечивает управляемый планирующий полет УПГС-4000 с последующим снижением на посадочной парашютной системе.

Система автоматического управления, входящая в состав УПГС-4000, имеет защиту от средств радиоэлектронной борьбы вероятного противника. При этом средства связи этой системы позволяют удаленно вносить изменения в полетное задание для корректировки заданной точки приземления.

Парашютная платформа позволяет разместить широкую номенклатуру специальных грузов в диапазоне полетных масс и обеспечивает их мягкую посадку при приземлении.