Repülés, repülőgépek

jetplanes

A "Kaszás"

2020. március 30. - stonefort2

                                                       

Az utóbbi években több alkalommal számoltak be a hírügynökségek arról, hogy a világ különböző tájain terror szervezetek vezetői vagy tagjai célzott likvidálás áldozatai lettek. Az esetek többségében drónokat használtak erre a célra, mégpedig az amerikai MQ-9 Reaper  típust, amely jelenleg a kategória leginkább bevált és kifinomult tagja. A  felfegyverzett drónok térhódítása egyre jelentősebb, több ország követi az USA példáját ezen a téren (is) ami a létrejött új típusok hasonlóságában is megnyilvánul.

3_22.jpg

(KL)

A pilóta nélküli repülő eszközök elterjedése a hatvanas években kezdődött, akkoriban főként felderítésre alkalmazták, például már a vietnami háborúban is. Az akkori típusok azonban a képességeik terén össze sem hasonlíthatók a maiakkal, de ez nem a repülési teljesítményre, hanem az elektronika lehetőségeire vonatkozik.

Az USA haderőnemeinek állományában manapság nyolcezer különféle kategóriájú drón áll szolgálatban, kezdve a tenyérnyi kicsiktől a hatalmas Global Hawk-ig, méretét tekintve ezek között helyezkedik el jelen írás főszereplője a Reaper, vagyis a „kaszás”.

A drónok fejlesztésében a világ előtt járt Izrael, mégpedig azért, mivel az igény először ott merült fel. A lassú, időjárás érzékeny, sebezhető pilóta nélküli repülő eszközöket csak olyan helyen lehet eredményesen alkalmazni, ahol az ellenfél nem rendelkezik komoly légvédelmi fegyverzettel. Éppen ilyen volt Izrael és az általa megszállt területek, ahol a palesztin fegyveres ellenállás/terrorizmus egyre nagyobb méreteket öltött a hetvenes években. Szükség volt olyan eszközökre, amelyek hosszú időn keresztül biztosították egy adott terület megfigyelését, és így szükség esetén hatékonyabban lehetett fellépni az ellenséges tevékenységgel szemben.

Az USA-ban eltérő célzattal tervezték drónok alkalmazását, 1975-ben a Lockheed Martin kapott megbízást olyan pilóta nélküli gépre, amely tüzérségi megfigyelésre, s szolgált. A kis gép kamerái által biztosított képen láthatták a tüzérek, hogy a célponthoz képest hol történtek a becsapódások, és ennek alapján pontosíthatták a célzást. Párhuzamosan a Boeing is dolgozott egy nagyobb méretű távirányítású gép fejlesztésén, amelynek célja az U-2 felderítőgép leváltása lett volna, de végül mindkét programot törölték.

Izraelben élt az Irakban 1937-ben Irakban született Abraham Karem, aki már gyerekkorától kezdve vonzódott a repüléshez, és természetesen először modellezéssel kezdte, majd fiatalon repülőmérnöki diplomát szerzett. Az IAI állományában azonban nem sokáig dolgozott, 1974-ben saját vállalkozást indított, aminek célja katonai felhasználású drónok fejlesztése és gyártása volt. Hiába adta be azonban terveit a légierőnek, nem járt sikerrel, így 1977-ben családostól az USA-ba költözött, majd Los Angelesben megalapította a saját cégét.

Új hazájában a lakhely megválasztásának alapelve volt, hogy hatalmas garázzsal rendelkezzen, ahol aztán a kísérleti drónjait építhette, mégpedig saját kezűleg. Értett az üvegszálas és kompozit anyagok megmunkálásától a számítógépes irányító rendszerekig mindenhez, ami a munkához szükséges volt. Gyorsan  talált „hasonszőrű” munkatársakat is a modellező versenyeken, így hamarosan előállt egy olyan drón terveivel, amely képes lett volna  akár 56 órán keresztül repülni. A különleges védelmi fejlesztések ügynöksége  DARPA felfigyelt az Albatross nevű pilóta nélküli gépre, és biztosította a részletes fejlesztéshez szükséges anyagi hátteret. A siker nyomán 1985-ben Karem új céget alapított, mivel a tengerészet és a határvédelem egyaránt igényt tartott  az újabb Amber nevű gépére, ez egyaránt alkalmas volt a hadihajók tüzérségi tüzének helyesbítésére és a mexikói határ mentén a drogcsempészek valamint az illegális bevándorlók nyomon követésére.

Innen már egyenes út vezetett a sikerhez, nem utolsó sorban azért, mivel az USA is szembekerült a világ több táján az új fenyegetéssel, amit az irreguláris erők és a terrorizmus jelentett. Ahogy vérbeli vállalkozóhoz illik, Karem a bevételt nem luxusra, hanem  fejlesztésre költötte, így az Amber módosításával  létrejött a Gnat 750 pilóta nélküli gép, amely már méretét tekintve is tekintélyesebbnek bizonyult. Kétütemű Rotax 532 motorja volt és már nem gyorsító rámpáról indult, hanem saját futóművel szállt fel- és le.

1_26.jpg

(FAS.org)

Utóbbi típust már alkalmazták is az amerikai hírszerző szervek tőlünk délre a kilencvenes évek elején kezdődő délszláv válság során, mégpedig Albániából. Az igények gyorsan nőttek, és a kedvező tapasztalatok alapján jelentős képesség javulást vártak. Ehhez természetesen Karem cégének már komolyabb tőkére volt szüksége, amit egy új partner, a General Atomics cég biztosított. A nagy hal röviddel később megette a kis halat, de úgy, hogy a fejlesztő kapacitást átvették, és további lehetőséghez juttatták.

Szükségessé vált az információk döntéshozókhoz juttatásának lerövidítése. Ehhez már műholdas kommunikációra is szükség volt, autonóm működést lehetővé tévő jobb képességű robotpilóta rendszert kellett kifejleszteni és a rendszerhez tartozó földi irányító állomáson is forradalmi változások történtek.

Már a General Atomics Aeronautical Systems Inc. (GA-ASI) neve alatt, de az Abraham Karem vezetése alatt álló fejlesztő mérnök csoport munkájának eredményeképpen jött létre az RQ/MQ-1 Predator, de ez még nem jelentette azt, hogy sikerrel jártak, ugyanis a pályázatra további három cég is jelentkezett a saját konstrukciójával. A legjobbnak viszont a GA-ASI terve bizonyult, így 1994. januárjában a Pentagon 31,7 millió dollárért megrendelt három gépet és a hozzájuk tartozó födi irányító állomást. A proto példány fél év alatt elkészült, első alkalommal 1994. július 3-án emelkedett a levegőbe. A rendszer hat hónapon belül bevetésre készen állt, amire szinte azonnal sor került, mégpedig Magyarországról.

2_23.jpg

(KL)

Taszárra telepítették a gépeket, az irányító konténert és a hatalmas parabola antennákat, amelyeket akkor a cikkírónak is módjában állt közelebbről megtekinteni. Az amerikai vendégeink bemutatták a rendszer működését. A kézi vezérléssel végzett felszállást a szabvány konténerben ülő „pilóta” végezte, majd egy perccel később már láthattuk is a kiprintelt kiváló minőségű fotót, amelyet a drón a magyar csoportról készített egy-két perccel korábban. A Predator a kilencvenes évek elejének technikájával már képes volt arra, hogy amikor egyszer megszakadt vele a műholdas kapcsolat, autonóm vezérléssel „hazataláljon”. Taszáron már azt hitték, hogy odaveszett a gép, amikor egyszer csak megjelent a reptér közelében, ahol aztán már a közvetlen rálátású antennával felvették vele a kapcsolatot és megtörténhetett a távvezérelt leszállás.

A Predator sikert aratott, sorozatgyártásra került, de Abraham Karem és a GA-ASI útjai külön váltak. A cég azonnal megkezdte a továbbfejlesztést, elsősorban a fedélzeti elektronika korszerűsítésére koncentráltak. A közvélekedéssel ellentétben az orr feletti nagy púp nagyrészt üres, abban egy forgatható parabola antenna található, ez a műholdas összeköttetést biztosítja az irányító állomással, amely akár több ezer kilométerre is lehet. A bázisreptéren is szükséges  volt elhelyezni egy hasonló konténerbe telepített rendszert, ugyanis a leszállás (és a felszállás is) kézi távvezérléssel történt a gép orrába fixen beépített kis kamerák képe alapján. Ezt nem lehetett több ezer kilométerről vezérelni, mivel a jelfeldolgozás és továbbítás kb. másfél másodperces késéssel volt lehetséges.

Az orr alatti forgatható kupolát a szabvány méretű konténerben a „pilóta” mellett helyet foglaló operátor kezeli, a televíziós és infravörös  szenzor mellett lézeres távmérő és célmegjelölő is megtalálható benne. Ezt a Raytheon fejlesztette, az AN/AAS-52 rendszer felbontó képessége biztosította, hogy közepes repülési magasságból is azonosítsák a célokat.

Az első években a Predator kizárólag felderítési, megfigyelési feladatokat látott el, de a továbbfejlesztés során fegyverzetet is kapott. A szárnyak alatt egy-egy felfüggesztési pontot alakítottak ki, amelyekre AGM-114 Hellfire rakétákat szerelhettek. Ezt megelőzően rendkívül szigorú megbízhatósági ellenőrzéseket hajtottak végre, amibe az összes amerikai hatóság is részt vett, hiszen meg kellett győződni arról, hogy a személyzet nélkül üzemelő felfegyverzett gép tökéletes  biztonsággal működik. Ennek  előbb a jogszabályi alapjait is le kellett fektetni. Természetesen olyan szamárságok, mint az akció filmekben látott magukat „önállósító” fegyverrendszerek nincsenek, ez esetben inkább arról volt szó, hogy az adatátvitelt az irányító állomás és a gép között megfelelően védjék, hogy kívülről abba ne lehessen illetékteleneknek belenyúlni.  Mindmáig alapelv még a legkorszerűbb fegyveres drónoknál is, hogy a rakéták indítása csak és kizárólag emberi utasításra történik.

9_17.jpg

  1. szeptember 9-én a felfegyverzett Predator már át is esett a tűzkeresztségen, amikor Afganisztánban megkezdődött az egy héttel korábbi USA elleni terrorakció megtorlása.

A Predator két fő változatából összesen 360 példány készült, amelyek több mint egymillió repült órát teljesítettek, 2018-ig maradtak szolgálatban, addigra váltotta le a továbbfejlesztett MQ-9 Reaper, amelynek a típusjelzése az első időben még Predator B volt

A továbbfejlesztésre nagy szükség volt, ugyanis az eredeti típus sebessége, és főként terhelhetősége nem volt elégséges. Amíg a Predator maximálisan  egy tonnás felszálló tömegéhez elegendő volt a kis 115 lóerős Rotax motor, addig a továbbfejlesztett Reaper számára ennek a sokszorosa kellett. Noha külsőre nagyon hasonló lett az új típus is, képességei nagyságrendi változást hoztak. Több évnyi fejlesztés követően az első példánya  2001. február 2-án repült először, de a szolgálatba állítására még hat évet kellett várni, mivel rendkívül komplex rendszerekkel volt ellátva, amelyek tesztelése, és a hibák kijavítása időigényesnek bizonyult.

Alapvetően maga a gép nagyon hasonló kialakítású volt, ugyancsak javarészt kompozit műanyag sárkányszerkezettel. Tárolása, szállítása utánfutóra szerelhető konténerben történt, a szárnyak, vezérsíkok és tólégcsavar lapátok leszerelését követően. A módszer hasonló a vitorlázó repülőgépekéhez, a szárnyak ott is törzs mellé fektetve kapnak helyet a konténerben.

14714_1521824922.jpg

Az új típus több változatán párhuzamosan dolgozott a GA-ASI. Az USAF igényei mellett ugyanis több más haderőnem és szervezet igényeit is ki akarták elégíteni, így méretben és főleg felszereltségben lényegesen különböző gépek jöttek létre. A NASA mellett használta és használja a határvédelem, hiszen nagyságrendekkel olcsóbb az akár másfél napon keresztül folyamatosan a levegőben lévő pilóta nélküli gép üzemeltetése, mint a hagyományos ember vezette típusoké, amelyek sokkal rövidebb repült időt biztosítanak.

Mivel az RQ/MQ-9 repülési magassága is megduplázódott, akár 16 km is lehet, ez komoly továbbfejlesztést igényelt a fedélzeti rendszereknél is. A huzamosan mínusz 50 fok alatti hőmérsékleten is biztosítani kell az üzemképességet, a fedélzeti számítógépek, kamera rendszerek fűtését, páramentesítését. Ugyanakkor a képfeldolgozás minőségén is javítani kellett, hiszen két-háromszor akkora távolságból szükséges megfelelő minőségű felvételek biztosítása, mint amilyenre anno a Predator volt képes, sokkal kisebb magasságból.

p1050706.jpg

(KL)

A látszólagos külső képe alapján a Reaper felderítési, hírszerzési kapacitása az orr alá beépített forgatható kupolában elhelyezett kamera rendszereken múlik. Ez csak részben igaz, az időjárás korlátozó hatása mellett is képes sok mindenre a típus. A szenzortorony előtt alul építették be az AN/APY-8  Lynx típusú szintetikus apertúrájú radart, amely rossz látási viszonyok esetén is biztosítja a földi célok felderítését, követését sőt, egyes esetekben az azonosítását is, mivel rendkívül jó a felbontása. A távolság függvényében 10 centisnél nagyobb részletek már kivehetők a képen. Pásztázás közben percenkét 25 négyzetkilométeres területet tekint át, amelyen kijelzi a mozgó objektumokat is. Szűkített nyalábbal 40 km-ről egy 300X170 méteres területről is képes maximális felbontású képet generálni és azt azonnal továbbítani a radar blokkjai felett beépített műholdas kommunikációs rendszer és parabola antenna segítségével.

6_23.jpg

(GA-ASI)

Mivel a képalkotás és jelfeldolgozás terén az utóbbi évtizedben forradalmi fejlődés volt tapasztalható, ezért a legújabb technológiákat megrendelték a Reaper számára is. Az AN/DAS-4 MTS (Multi-spectral Targeting System) négy HD minőségű kamerát tartalmaz, emellett három féle frekvencián működő lézeres távolságmérőt és célmegjelölőt is elhelyeztek benne. A Raytheon által fejlesztett eszközt több más típuson is rendszeresítették, nem csak a drónokon, hanem merev és forgószárnyú repülő eszközökön is. Az ismert saját GPS pozíció, a cél lézerrel pontosan mért távolsága és a rálátási szögek alapján a rendszer képes kiszámítani a célpont földrajzi helyzetét, mégpedig olyan pontossággal, hogy a GPS vezérlésű fegyverek azt eltalálhassák.  A berendezés képességeire utal, hogy tesztelték ballisztikus rakéták felderítésére és indítás utáni követésére is, a Reaper által biztosított adatok alapján készülhettek fel a rakétaelhárító rakéták bevetésére. Ez nagyon fontos képesség, ugyanis a drónok az ellenséges légtér határainak közelében folyamatosan őrjáratozva nagy magasságból azonnal képesek a rakétaindítások felderítésére, így az elhárításnak több ideje marad az ellentevékenységre.

11_14.jpg

(GA-ASI)

Az MQ-9 hajtóműve a Honeywell TP331-10 gázturbina lett háromágú toló légcsavarral, amely a 950 lóerő tengelyteljesítményt alakítja át tolóerővé. A Predatorhoz képest sokszoros teljesítmény közel 500 km/h repülési sebesség elérését is lehetővé teszi, de az optimális járőrözési tempó ennél kevesebb, 300 km/h körüli.

A megerősített szárny alatt oldalanként három-három csomópontot alakítottak ki, amelyekre 1,4 tonnányi össztömegben függeszthetők fegyverek, póttartályok, vagy egyéb szenzor konténerek. Ha az utóbbi képességet is teljes mértékben kihasználják, akkor természetesen nem lehetséges a 16 km-es csúcsmagasság elérése, de  gép még így is jóval a kis hatótávú légvédelmi eszközök maximális lehetőségein kívül maradhat 11-12 km-en. A belső felfüggesztők teherbírása 680 kg, a középsőké 340 kg, míg a külsőkre már csak kis terhek szerelhetők, max 68 kg-ig.

5_18.jpg

(USAF)

Az első kettő integrált fegyver típus az AGM-114 Hellfire II lézervezérlésű rakéta és a GBU-12 lézervezérlésű bomba volt. Előbbit dupla indító sineken, utóbbit egyesével lehet felfüggeszteni a szárnyak alatt. Ezekkel az első időben fix, vagy nem mozgó földi célpontok megsemmisítése vált lehetővé. Később korszerűsítették a célmegjelölő rendszert, és lehetővé vált az akár 70 km/h sebességgel haladó járművek pontos megsemmisítése is. A bevethető fegyver típusok között megjelent a GBU-38 JDAM műholdas vezérlésű bomba,  a FIM-92 Stinger, AIM-9 Sidewinder, utóbbi kettő típus  légi célok ellen. Ezt azonban egyelőre még csak tesztelés során próbálták ki, tényleges „légi győzelem” még nem történt. Tervben volt a nagyobb méretű AGM-65 Maverick integrációja is, de erre nem került sor és ugyanez történt az  AIM-120 AMRAAM rakétával is, mivel ezekre  csak nagyon ritkán lenne szükség, és ezért nem éri meg az integráció és rendszeresítés a felmerülő költségeket.

Az MQ-9 Reaper fejlesztése nem állt meg. 2017-től már tesztelik besugárzásjelzővel felszerelt változatot, mivel  több válsággócban is szembe kerülhet a gép komolyabb légvédelmi rendszerekkel, mint ahogy arra sor is került és több példányt lelőttek. A lassú, és nem manőverező drónok hiába  műanyag kompozit építésűek, annyi fém alkatrészük azért van, hogy a radarok könnyen észlelhessék. A besugárzásjelző azonban önmagában kevés, megfelelő zavaró berendezésekre is szükség lenne, de ezek integrációjáról egyelőre nem találni adatokat. Mivel az utóbb említett eszközök rendkívül költségesek, inkább az lehet a koncepció, hogy „leírják” az elvesztett gépeket, amelyek azért annyira nem olcsók, hiszen egy példány kb. 15 millió dollárba kerül. De mivel ember veszteséggel nem kell számolni, ez elviselhető.

7_21.jpg

(GA-ASI)

Az első drónok repülésbiztonsági statisztikája csapnivalóan rossz volt  ezen a téren nagyságrendekkel javította a helyzetet a Reaper.  A kb. 300 géppel 2019-es költségvetési év végéig látszólag sok, 52 „A” osztályú rep esemény következett be (ami legalább 2 millió dolláros kárt jelent) ezen belül 34 semmisült meg, a többi javítható sérülést szenvedett. Mindez 2 076 135 repült óra során, azaz százezer repült óránként kb. 2,5 eseményre kerül sor, ami hasonló az ember vezette harci gépek statisztikájához. Ugyanakkor meg kell említeni, hogy a nagy karcsúságú vékony szárnyakkal felszerelt típus igencsak időjárás érzékeny, ami fokozott kockázati tényezőt jelent.

A típus képességei és viszonylag kedvező költségei miatt széles körű exportra került, megrendelték a britek, franciák, spanyolok, hollandok, olaszok, indiaiak, marokkóiak, ausztrálok és a lista még tovább fog bővülni. Az USAF is feladott újabb megrendelést, 2023-ig további kb. 50 gép kerül az állományukba.

10_19.jpg

(Aeronautica Militare)

A drónok alkalmazásának tapasztalatai között van néhány szokatlan. Az első időben főként volt pilótákat alkalmaztak, akik vagy egészségügyi, vagy egyéb okból nem voltak már alkalmasak ember vezette gépek irányítására. Később már fiatalokat is képeztek, akik azért kaptak egy minimális tényleges repülő alapkiképzést, és azt követően lettek drón pilóták. A repülő hierarchia azonban szigorú, a hajózó ruhát viselő „drónosokat” leplezetlen ellenszenvvel nézték a „valódi” pilóták. Mindezek mellé társult egy addig kevéssé ismert probléma. Egyesek számára súlyos pszichikai problémát jelentett, hogy sajnos előfordult hibás célazonosítás miatt civil célpontok megsemmisítése, amit a drónok által közvetített kiváló minőségű felvételeken részletesen lehetett látni. Sok esetben a fegyver rávezetésének utolsó pillanataiban került a terroristák autója mellé egy másik, amelyben vétlenek ültek, és ők is áldozatul estek. Ennek morális terhét több drón pilóta nem tudta elviselni, és ezért más beosztásba kellett őket helyezni. Sajnos néha nehéz, vagy nem is lehet elkerülni a száraz zsargonban lélektelenül „járulékos veszteségnek” minősített civil áldozatokat, mivel a terroristák az esetek többségében lakott területen érhetők el, hiszen csak ilyen helyeken lehetséges a mobil telefonjuk alapján bemérni a pontos helyüket.

12_11.jpg

(USAF)

A drónok, és különösen az MQ-9 Reaper az említett problémák ellenére nagyon sikeres így a további fejlesztése folyik. Már elkészült a még nagyobb teljesítményű, már négyágú légcsavarral rendelkező változata, amely a közelünkben, a Kolozsvár mellett Aranyosgyéres repülőterén áll készen a Fekete-tenger térségének ellenőrzésére. Ugyancsak tervezik a teljes repülési folyamat automatizálását, így a jövőben a fel- és leszállás is lehetővé válik robotpilóta irányításával.

 

                                                                   

A bejegyzés trackback címe:

https://jetplanes.blog.hu/api/trackback/id/tr3315572210

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.