Беспилотный краудсорсинг: американцы создают военную технику всей страной (Unmanned crowdsourcing: Americans make military equipment across the count)
Чтобы сэкономить на разработке военной техники и при этом не отстать в развитии, американские военные организации решили использовать креативный потенциал гражданского населения. Лучшие предложенные ими концепции и идеи превратятся в боемашины и поступят в войска. Что заинтересовало DARPA?Проектирование и разработка современной военной техники с каждым годом становятся все дороже. Даже Пентагон с самым большим в мире военным бюджетом сегодня не в состоянии вести хорошо зарекомендовавший себя «свободный поиск» уникальных решений. Несколько десятилетий назад, когда военные системы были проще, достаточно было раздать гранты частным компаниям и спустя короткое время оценивать прототип. Например, облик передового для своего времени истребителя F-14 был сформирован в 1969 году, а в конце 1970 года первый опытный самолет уже поднялся в воздух. К сожалению, сегодня даже разработка концепции и прототипирование занимают очень много времени и требуют уйму денег.
Сравнительно недавно специалистам оборонного научного агентства DARPA пришло в голову использовать для разработки военной техники краудсорсинг – привлечение всех желающих создать что-то новое увлеченных техникой граждан. Менеджер программ DARPA Джим Маккормиксчитает, что «толпа» энтузиастов может даже при отсутствии сколь-нибудь значимого финансирования дать новые идеи, которые можно сразу применить на поле боя. Для проверки концепции военного краудсорсинга агентство DARPA успешно провело конкурс Crowd-Driven Combat Support Vehicle - прототип легкой бронемашины был разработан и построен всего за 98 дней.
Новая краудсорсинговая инициатива DARPA под названием UAVForge направлена на разработку малых беспилотных аппаратов вертикального взлета и посадки (Stealthy Persistent Perch and Stare или SP2S). По условиям конкурса, представленный аппарат должен уметь маневрировать вокруг препятствий, вести наблюдение с максимальной автономностью, иметь режим «следуй за мной», а также не выдавать свое присутствие громким звуком. В полезную нагрузку БПЛА включается способность идентифицировать человека и его деятельность на расстоянии до 100 метров, причем видео в режиме реального времени обязано передаваться на пункт управления удаленный на расстояние до 3,2 км. Время наблюдения не может быть менее трех часов, а сам аппарат должен вписываться в размер рюкзака.
C 27 октября по 2 ноября специалисты DARPA выберут 10 лучших проектов и наградят их призом в 15 тыс. долл., а затем определят команду-победителя, которая получит главный приз в 100 тыс. долл. Весной 2012 года полностью готовый к эксплуатации беспилотник должен предстать перед военными специалистами. О своем участии в конкурсе заявили 93 команды: это и конструкторы-любители, и достаточно известные компании. Конкурс UAVForge представляет определенный интерес за счет оригинальности проектов и свежести концепций, не привязанных к коммерческим интересам и производственной базе тех или иных компаний.
Вертикальный Falcon
Беспилотный самолет Falcon имеет оригинальную конструкцию и может взлетать вертикально, а затем переходить в горизонтальный полет. Тягу обеспечивают два дешевых вентиляторных 76- или 90-мм двигателя, похожих на те, что используются в радиоуправляемых авиамоделях. Falcon легко разбирается на три части и управляется с помощью закрылков и поворотных сопел. Особенностью конструкции являются крылья-аккумуляторы и поворотная камера в прозрачном пластиковом обтекателе. По задумке разработчиков, Falcon сможет приземляться на узких площадках и вести оттуда наблюдение подобно настоящему соколу.
Falcon выглядит жизнеспособной концепцией и, при умеренных запросах военных и притязаниях разработчиков, вполне может стать дешевым и надежным массовым разведчиком.
Дешевый Pogo 2100
БПЛА Pogo 2100 выполнен по набирающей популярность концепции дешевого беспилотника-разведчика, способного опционально нести заряд взрывчатки для немедленного уничтожения важных целей. Аппарат оснащен энергосистемой на основе топливных ячеек и видеокамерой, расположенной в нижней части корпуса. Pogo 2100 сделан по сосной вертолетной схеме и может взлетать по-вертолетному, запускаться с помощью переносного зенитного ракетного комплекса или небольшой мортиры, что существенно расширяет радиус действия БПЛА.
Pogo 2100 имеет небольшие габариты и должен скрытно приземляться на здания и даже движущиеся транспортные средства, в случае необходимости подрывая их зарядом взрывчатки. Концепция Pogo 2100 привлекает своей простотой и возможностью создания дешевого опционально ударного беспилотника. Запуск с помощью ракетного ускорителя намного повышает дальность действия БПЛА, экономя топливо на набор высоты. Единственным сомнительным решением в конструкции Pogo 2100 является применение дорогостоящих топливных ячеек, хотя они и обладают большей эффективностью, чем литий-ионные аккумуляторы.
Противоракетный XL-161 Trinity
По мнению разработчиков БПЛА XL-161 Trinity, их аппарат сможет выполнять задачи противоракетной обороны и уничтожать любые летательные аппараты и баллистические ракеты с помощью лазерного излучателя. В движение XL-161 приводится тремя вентиляторами, а питание обеспечивают солнечные батареи.
Последние, по мнению авторов идеи, днем будут накапливать энергию в аккумуляторах. Концепция электропитания вызывает наибольшие сомнения, поскольку эффективность современных солнечных панелей недостаточна для питания летательного аппарата даже со слабым твердотельным лазером мощностью в 500 Вт.
Видимо, поэтому разработчики решили применить химический кислородно-иодиновый лазер, уменьшенную копию главного мегаваттного лазера самолета Boeing YAL-1. На XL-161 лазерная турель, спаренная с инфракрасной камерой, сможет наводиться на любую цель и уничтожать ее высокоэнергетическим лучом.
Конструктивно XL-161 очень прост, разве что боевой лазер выглядит неким необязательным для легкого разведчика дорогостоящим излишеством. Но его вполне можно заменить малогабаритным боеприпасом с обычным взрывчатым веществом.
Металлический ArduCopter
БПЛА ArduCopter отличается от предыдущих проектов тем, что уже воплощен в металле и успешно летает. Конструкция ArduCopter исключительно проста: три металлические трубы, три электродвигателя, аккумуляторы и электроника в центре тяжести.
Разработчики аппарата создали собственную оригинальную конструкцию стабилизированного карданного подвеса видеокамеры. На нее можно крепить практически любое устройство, включая дешевые цифровые «мыльницы» и компактные тепловизоры. Для своих габаритов и простоты устройства ArduCopter обладает отличной маневренностью и устойчивостью. Электродвигатель вряд ли обеспечит продолжительность полета большую, чем 10-20 минут, но для аппарата такого класса этого достаточно, да и двигатели можно заменить на бензиновые, от тех же авиамоделей.
Обычный AT-10
Беспилотник AT-10 выглядит как обычный самолет и с первого взгляда непонятно, как он взлетает и садится вертикально, в соответствии с требованиями конкурса UAVForge. Все становится понятно при рассмотрении конструкции крыла самолета. Оно состоит из двух частей: неподвижных концов крыльев и поворотной части, к которой крепятся гондолы двигателей. Таким образом AT-10 обладает уникальной способностью: взлетать как вертолет и лететь как самолет, при этом неподвижные законцовки крыльев создают дополнительную подъемную силу на взлете. Оба электродвигателя AT-10 приводит в движение гибридная энергосистема. Летательный аппарат может поднять почти 23 кг груза, часть из которого приходится на топливо.
Проект AT-10 очень интересен своей универсальностью, сочетанием экономичного взлета и быстрого полета по-самолетному с возможностью вертикальных взлета и посадки.
Нестандартный Visiofly
Команда Visiofly решила выполнить требования конкурса с помощью дирижабля. Небольшой аэростат имеет высоту почти в два человеческих роста, оснащен электродвигателями, оболочка объемом 7,3 м3 заполнена гелием.
Преимуществом дирижабля является низкий уровень шума, возможность взлетать и садиться на любую площадку, а также большая продолжительность полета. Кроме того, в полете отсутствуют сильные вибрации, характерные для летательных аппаратов других типов, что повышает надежность работы электроники и улучшает качество изображения с сенсоров. Для доказательства уникальных качеств дирижабля разработчики установили на него обычную видеокамеру Sony HDR-CX505 и продемонстрировали качественное изображение даже на простейшем карданном подвесе без каких-либо сложных систем стабилизации. Разворачивается компактный дирижабль довольно быстро – всего за 20 минут.
Пока непонятно как дирижабль Visiofly ведет себя в условиях сильного ветра, ходя справедливости ради надо отметить, что большинство малых БПЛА не в состоянии справиться со шквальными порывами и тем более ураганами. Также непонятно, как дирижабль Visiofly поместится в рюкзак. В любом случае аппарат интересный, а у команды разработчиков есть даже более компактная версия с объемом оболочки 5,3 м3.
Птицеподобный Perching
Разработчики из MIT представили оригинальный беспилотный самолет, который может садиться на провода, выполняя резкое аэродинамическое торможение подобно птице. Планер самолета имеет максимально простую конструкцию: две перекрещенные плоскости формируют фюзеляж, а третья – крыло. Самолет имеет один электродвигатель и специальный крюк, позволяющий цепляться за провода.
Для чего понадобился такой экзотический способ посадки? Прежде всего, для быстрого развертывания компактной проволочной «посадочной полосы», а также для возможности зарядки от электросетей. Концепция настолько необычная и сложная в реализации, что даже вера в специалистов Массачусетского технологического не помогает развеять сомнения в скором появлении такого БПЛА на поле боя. В рамках конкурса UAVForge у Perching-а шансов на победу немного, но программные алгоритмы управления «птицеподобным» снижением наверняка пригодятся перспективным орнитоптерам и беспилотникам, предназначенным для завоевания превосходства в воздухе.
Конкурсы, подобные UAVForge, исключительно продуктивны. Вознаграждение в 100 тыс. долл, слишком маленькое для таких гигантов как Boeing или Lockheed, для небольшой группы энтузиастов вполне привлекательно. При этом ограниченность ресурсов, технических знаний и технологических возможностей часто даже полезны, поскольку вынуждают применять оригинальные решения и создавать эффективные и дешевые аппараты. Крупные компании, в свою очередь, стараются нарастить цену своих машин «совершенно необходимыми» сложными и трудоемкими в обслуживании устройствами, которые гарантируют стабильный доход на протяжении всего периода эксплуатации. Кроме того, опыт последних лет показывает, что зачастую заказ на разработку и изготовление летательного аппарата превращается в настоящую эпопею с попытками превратить фантастические характеристики в фантастические прибыли.
По материалам сайта rnd.cnews.ru. Автор: Михаил Левкевич
***
Relatively recently, the scientific experts of the defense agency DARPA occurred to be used to develop military technology crowdsourcing - engagement of all who want to create something new technique enthusiastic citizens. DARPA program manager Jim McCormick believes that the "crowd" enthusiasts may even in the absence of any significant funding to provide new ideas that can be immediately applied on the battlefield. To test the concept of military agency DARPA crowdsourcing successfully conducted a tender Crowd-Driven Combat Support Vehicle - a prototype of a light armored vehicle was designed and built in just 98 days.
The new initiative kraudsorsingovaya DARPA called UAVForge aimed at developing small unmanned vertical takeoff and landing (Stealthy Persistent Perch and Stare or SP2S). According to the contest, presented by the device should be able to maneuver around obstacles, monitor with maximum autonomy, have a mode of "follow me" and not to give its presence with a loud sound. In the payload of the UAV include the ability to identify the man and his work at a distance of 100 meters, with video in real time must be transmitted to a remote control station at a distance of 3.2 km. The observation time can not be less than three hours, and the apparatus must fit into the size of a backpack.
C October 27 to November 2, DARPA experts will choose the top 10 projects and awarded them a prize of 15 thousand dollars, and then determine the winning team, which will receive the grand prize of 100 thousand dollars In the spring of 2012 completely ready to use the UAV to be brought to military personnel. About his participation in the contest have 93 teams: the designers and amateurs, and fairly well-known companies. UAVForge competition is of particular interest due to the originality and freshness of the project concept, not tied to commercial interests and industrial base of some companies.
Vertical Falcon
Drone Falcon has an original design and can take off vertically, and then move to horizontal flight. Traction is provided by two low-cost fan 76 - or 90-mm motor, similar to those used in radio controlled model aircraft. Falcon can be easily disassembled into three parts and is controlled by the flap and rotary nozzles. The design feature are the wings, batteries and rotating the camera in a transparent plastic fairing. As planned by the developer, Falcon will land on the narrow grounds and keep watching out like a real hawk.
Falcon is a viable concept, and for moderate queries and claims of military development, it can be cheap and reliable mass scout.
Cheap Pogo 2100
Pogo UAV made in 2100 on increasingly popular concept of a cheap spy drone capable of optionally carry an explosive charge for the immediate destruction of important goals. The device is equipped with a power system based on fuel cells and a video camera at the bottom of the hull. Pogo in 2100 made by the scheme and pine helicopter can take off in a helicopter, to be run from portable anti-aircraft missile system or small mortars, which significantly expands the range of the UAV.
Pogo in 2100 has small dimensions and must covertly land, buildings and even moving vehicles, if necessary undermining their explosive charges. The concept of Pogo in 2100 attracted by its simplicity and ability to create low-cost optional shock drone. Starting with the rocket booster is much increased range of unmanned aircraft, saving fuel on the climb. The only questionable decision in the design of Pogo 2100 is the application of expensive fuel cells, although they are more effective than lithium-ion batteries.
XL-161 missile Trinity
According to the developers UAV XL-161 Trinity, their device will be able to perform the tasks of missile defense and to destroy any aircraft and ballistic missiles with a laser emitter. In the motion of XL-161 is a three fans, and provide solar power.
Last, the authors believe the ideas, the day will store energy in batteries. The concept of power is most doubtful, since the efficiency of modern solar panels, is insufficient to power the aircraft, even with a weak solid-state laser with a capacity of 500 watts.
Apparently, so the developers decided to use the chemical oxygen-iodinovy laser, miniature laser megawatt main aircraft Boeing YAL-1. At the XL-161 laser turret, twin with an infrared camera will be able to induced on any target and destroy its high-energy beam.
Structurally, the XL-161 is very simple, except that the combat is kind of optional laser light to spy expensive overkill. But it is quite possible to replace the small-sized warhead with a conventional explosive.
Metal ArduCopter
UAV ArduCopter differs from previous projects that are already embodied in the metal and successfully flies. The design is extremely simple ArduCopter: three metal pipes, three electric motors, batteries and electronics in the center of gravity.
The developers have created their own vehicle an original design of a stabilized gimbal camera. It can be mounted on virtually any device, including cheap digital "Soap" and the compact thermal imaging cameras. For its size and simplicity of the device ArduCopter has excellent maneuverability and stability. The motor is unlikely to provide a flight more than 10-20 minutes, but the apparatus of this class is sufficient, and the engines can be replaced by gasoline from the same model aircraft.
Normal AT-10
AT-10 UAV looks like a normal plane, and at first glance it is unclear how it takes off and lands vertically, in accordance with the requirements of the competition UAVForge. All becomes clear when considering the design of an airplane wing. It consists of two parts: fixed and rotary wing all parts, which are attached to the engine nacelles. Thus, AT-10 has a unique ability: take off like a helicopter and fly like a plane, with fixed wing tips provide extra lift at takeoff. Both AT-10 motor drives a hybrid power system. The aircraft can lift almost 23 kg of cargo, part of which falls on fuel.
The project AT-10 is very interesting for its versatility, a combination of cost and rapid take-off flight in an aircraft with the possibility of vertical takeoff and landing.
Custom Visiofly
The team decided to meet the requirements Visiofly competition with the airship. A small balloon has a height of nearly two human growth, is equipped with electric motors, the shell volume of 7.3 m3 is filled with helium.
The advantage of an airship is a low noise level, the ability to take off and land at any site, as well as long duration flight. In addition, there are no strong in-flight vibration typical of other types of aircraft, which increases the reliability of the electronics and improves image quality sensors. To prove the unique qualities of the airship developers have installed it the usual camcorder Sony HDR-CX505 and have demonstrated high-quality image even in the simplest gimbaled without any complicated stabilization systems. Unfold compact airship fairly quickly - in just 20 minutes.
It is unclear how the airship Visiofly behaves in a strong wind, walking in fairness it should be noted that most small UAVs are unable to cope with hail and gusts to more hurricanes. It is also unclear how the airship Visiofly fit in a backpack. In any case, the machine interesting, while the team is even more compact version of the shell with a volume of 5.3 m3.
Perching birdlike
The developers of the original MIT provided an unmanned aircraft that can land on the wire, carrying a sharp aerodynamic braking like a bird. The airframe is the most simple structure: two crossed the plane of the fuselage shape, and the third - the wing. The aircraft has an electric motor and a special hook that allows you to cling to the wire.
What is needed such an exotic way to land? First of all, for quick deployment of a compact wire "landing strip", as well as to the possibility of charging from the mains.The concept is so unusual and difficult to implement, even faith in the specialists at MIT does not help to dispel doubts about the imminent appearance of the UAVs in the battlefield. The competition among UAVForge Perching-a chance to win a little, but the software control algorithms "birdlike" decline probably useful and promising ornithopter drones, designed for air superiority.
Contests like UAVForge, exclusively productive. Reward of 100 thousand dollars, is too small for such giants as Boeing or Lockheed, for a small group of enthusiasts is quite attractive. At the same limited resources, technical expertise and technological capabilities are often even useful, because it forced to apply innovative solutions and create efficient and cheap machines. Large companies, in turn, try to increase the price of their cars "absolutely necessary" difficult and time consuming to maintain the devices, which guarantee a steady income throughout the period of operation. In addition, recent experience shows that often the order for the development and manufacture of the aircraft into a real epic attempts to make a fantastic performance at a fantastic profit.
Комментарии
Отправить комментарий