Перспективы применения беспилотной авиации

УДК 631.348.4

Перспективы применения беспилотной авиации

Т.В. КОРНИЛОВ,

старший научный сотрудник ВИЗР

На всех типах используемых в нашей стране для защиты растений самолетов и вертолетов управление осуществляется пилотом. Проведение авиахимработ связано с полетами на малых и очень малых высотах (3-6 м), где малейшая ошибка в пилотировании подвергает человеческую жизнь опасности.

Еще в тридцатые годы прошлого столетия стали создаваться первые беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Позднее этим занимались конструкторские бюро П.О. Сухого, А.Н. Туполева, В.М. Мясищева, А.С. Яковлева, Н.И. Камова. Из ту-полевского КБ вышли беспилотные разведчики «Ястреб», «Стриж», находящийся на вооружении и сегодня «Рейс», а также ударный «Коршун». КБ Яковлева создало комплекс «Пчела», до сих пор находящийся на вооружении.Всего разработано несколько десятков БПЛА, не считая огромного количества радиоуправляемых моделей самолетов и вертолетов.

БПЛА можно условно поделить на классы по размеру и весу. «Микро» - это аппараты массой до 5 кг, они могут взлетать с самой маленькой площадки и даже с руки, поднимаются на высоту 1-2 км и находятся в воздухе не более часа. «Мини» - вес до 150 кг, работают на высотах до 3-5 км, продолжительность полета составляет 3-5 ч. «Миди» - более тяжелые многоцелевые аппараты массой от 200 до 1000 кг. Высота полета достигает 56 км, продолжительность - 10-20 ч. Самые большие БПЛА могут весить более 10 т, подниматься на высоту до 20 км и иметь продолжительность полета до 24 ч.

Если рассматривать наши отечественные БПЛА, созданные для военных целей, то надо сразу отме-

тить, что их применение в сельском хозяйстве не имеет смысла. Они сконструированы для конкретной цели - разведки, имеют высокую стоимость, низкий ресурс эксплуатации и требуют больших затрат для обслуживания(специалисты,топливо, катапульты и др.). На наш взгляд, наиболее интересны для применения в сельском хозяйстве БПЛА классов «микро» и «мини». Рассмотрим некоторые из них.

БПЛА R-100 СХ производства фирмы «Юавиа», Украина - представляет собой летательный аппарат класса «микро» с двигателями внутреннего сгорания, управляемый по радио. Для взлета и посадки достаточно полевой дороги. Предназначен для обработки полей средствами биологической защиты растений. Электронная бортовая система обеспечивает управление самолетом в автоматическом и радиоуправляемом режимах полета даже в плохих метеоусловиях, днем и ночью. Для эксплуатации не требуется оборудованной взлетно-посадочной полосы, авиационных топливно-смазочных материалов и места для стоянки. Поэтому R-100 СХ значительно эффективнее существующих самолетов сельскохозяйственной авиации.

Техническая характеристика R-100 СХ

Размер 1,9 м х1,5 м

Взлетный вес 11 кг

Число распылителей 1-2

Ширина захвата 25-50 м

Скорость до 120 км/ч

Производительность до 100 га/ч Площадка для взлета

и посадки 10х30м

В 2005 г. с помощью этого БПЛА было успешно обработано около 40 000 га сельхозугодий.

Среди новых отечественных моделей назовем «ZALA 421-02» производства ЗАО «Беспилотные систе-

мы» (Ижевск). Это автономный беспилотный летательный аппарат класса «мини» вертикального взлета-посадки, что обеспечивает выполнение многих задач в любых условиях. Он полностью автономен. Для его применения не требуется специально подготовленных площадок, он работает в любых условиях, совмещает в себе надежность, выносливость в любых погодных условиях, а также способность нести большие полезные нагрузки (ПН) при сравнительно небольшом размере. Летательный аппарат (ЛА) может автоматически выполнять всю миссию, при этом контролируется полетным компьютером. Может управляться и вручную. В обоих режимах управления стабилизируется автоматически. Фюзеляж изготовлен из сверхлегких композитных материалов, что обеспечивает превосходную пропорцию мощности и веса, а также максимальную способность нести различного рода полезные нагрузки. Максимальная нагрузка - 50 кг. Полезная нагрузка закладывается по желанию заказчика. В стандартной конструкции предлагается видеокамера для съемок в дневных условиях. Станция управления - от двух портативных компьютеров (один - для планирования и управления полетом, второй - для управления ПН и для обработки видеоизображений). Станция управления позволяет контролировать ПН и при этом иметь доступ к информации по планированию задания. Также доступны просмотр видеоизображений, фотографирование и запись. Система команд разработана для обеспечения контроля ЛА при помощи либо автономной сети, либо через интеграцию в существующие сети.

БПЛА «ZALA 421-02» в настоящее время проходит испытания в различных климатических условиях, затем планируется начать его массовое производство. Высокая ПН - 50 кг -позволяет не только осуществлять мониторинг фитосанитарной ситуации, но и проводить обработки пестицидами или биологическими препаратами. В качестве силовой уста-

новки используется двухцилиндровый, двухтактный двигатель воздушного охлаждения мощностью 20 л.с.

Техническая характеристика БПЛА «ZALA 421-02»

Радиус действия до 50 км

Максимальная скорость 150 км/ч

Крейсерская скорость 80 км/ч

Длительность полета 6 ч

Максимальная

высота полета 4000 м

Максимальный вес ПН 50 кг

Максимальный

взлетный вес 95 кг

Сухой вес 40 кг

Размеры:

длина 2,640 м

ширина 0,560 м

высота 0,795 м

Диаметр основного

ротора 3,064 м

Навигационный прибор

«ГЛОНАСС/GPS»

Наиболее близок к «ZALA 421-02» по конструкции разработанный в

Японии БПЛА R-50. Развитие этого проекта берет начало еще в 1983 г., когда фирма «Ямаха» получила заказ от Министерства сельского хозяйства, лесоводства и рыбной ловли Японии на создание беспилотного вертолета для обработки полей. Такой аппарат был разработан в 1987 г Это был первый беспилотный вертолет для обработки сельскохозяйственных растений, способный поднять в воздух 20-килограммовый полезный груз. Он оказался способен работать в труднодоступной местности, например, вносил минеральные удобрения в холмистых районах. Если такую работу делать вручную, то затраты были бы намного больше.

На наш взгляд, применение беспилотной авиации в сельском хозяйстве имеет два перспективных направления. Первое - для фитосани-тарного мониторинга. Для этого самолет, например класса «микро»,

оборудуется электронной видео, фото и инфракрасной аппаратурой. Такой аппарат недорог, может перевозиться в легковом автомобиле, иметь большое количество моделей с приводом винта от электродвигателя^) с питанием от аккумуляторных батарей. Для обработки полученной информации можно использовать современные программы портативных компьютеров, например Adobe Photoshop, и другие стандартные программы.

Второе направление - обработка посевов в труднодоступных местностях, в условиях повышенной влажности почвы, в отдельных очагах. Для этого наиболее подходят БПЛА класса «мини». Наглядным примером могут служить японский R-50 или отечественный «ZALA 421-02». Стоит отметить, что полезная нагрузка отечественного аппарата в 2,5 раза выше, поэтому от него можно ожидать более высокой экономической эффективности.

Юбилей ученого

Исполнилось 80 лет со дня рождения доктора экономических наук, видного специалиста в области экономики и организации защиты растений В.А Черкасова.

Владимир Алексеевич из тех ученых, кто пришел в науку, пройдя все ступени сельскохозяйственного производства. Его трудовая жизнь началась в годы Великой Отечественной войны, когда ему, тогда 15-летнему пареньку в только что освобожденной от фашистских захватчиков Орловской области, пришлось взять на себя все тяготы полевых работ в полуразрушенном колхозе «Пятилетка».

Работая бригадиром, он самостоятельно учился и в 1947 г. экстерном сдал экзамены за 8, 9 и 10-й классы средней школы и получил аттестат зрелости. На следующий год В.А. Черкасов — уже студент Кишиневского сельскохозяйственного института — сначала факультета виноградарства и виноделия, а затем — защиты растений.

В 1951 г. он окончил институт. Работал председателем колхоза, агрономом МТС, особый интерес проявил к изучению экономики сельскохозяйственных пред-

приятий Молдавии, собрал оригинальный материал и защитил кандидатскую диссертацию.

В 1966 г. Владимир Алексеевич возглавил лабораторию экономики и организации труда во вновь созданном НИИ защиты растений Юго-Западных районов СССР, затем трудился во Всесоюзном институте биологических методов защиты растений, внеся большой вклад в развитие службы защиты растений. Им опубликовано 215 научных работ, в том числе 50 книг и брошюр, ряд методик и методических указаний по разработкам нормативной базы для использования биологической защиты растений, по определению экономической эффективности химической и биологической защиты растений.

Сегодня В.А. Черкасов на заслуженном отдыхе, но не прерывает связи со своими коллегами, помогает молодым ученым советами, делится накопленным опытом. Друзья, товарищи по работе желают Владимиру Алексеевичу долгих лет жизни, здоровья, благополучия!

В.А. ЗАХАРЕНКО, академик РАСХН