Зміст
Більшість людей уявляють дрон як квадрокоптер із чотирма гвинтами. Але є інший клас безпілотників — ті, що летять як справжні літаки, з крилами і пропелером. Саме вони здатні пролетіти сотні кілометрів, годинами кружляти над місцевістю і нести важке бойове навантаження. Їх називають БПЛА літакового типу, або безпілотниками з фіксованим крилом.
Розберемо, що це таке, як вони влаштовані, у чому принципова різниця з мультикоптерами і які конкретні моделі існують в Україні та у світі.
Що таке БПЛА літакового типу
БПЛА літакового типу — це безпілотний літальний апарат з нерухомим крилом, підйомна сила якого створюється аеродинамічним способом під час руху. Простіше кажучи, це дрон, який летить так само, як звичайний літак: крило в потоці повітря створює різницю тиску зверху і знизу, що піднімає апарат у небо.
На відміну від квадрокоптера, який тримається в повітрі виключно завдяки тязі гвинтів, дрон з фіксованим крилом не витрачає енергію на утримання висоти — крило робить це автоматично під час руху. Саме тому такі апарати значно економніші і здатні летіти набагато далі і довше.
“БПЛА з нерухомим крилом енергоефективні порівняно з мультироторними. Це зумовлено створенням підйомної сили за допомогою аеродинамічних сил, що з’являються на поверхні крила під час руху.”
Як злітає і сідає дрон з фіксованим крилом
Тут є принципова відмінність від квадрокоптера. Мультикоптер злітає вертикально прямо з місця — як вертоліт. Дрон з фіксованим крилом для зльоту потребує горизонтального розгону або спеціального обладнання.
Основні способи зльоту:
- катапульта — найпоширеніший варіант для тактичних і розвідувальних дронів. Пружинний або пневматичний механізм кидає апарат вперед з достатньою швидкістю для набору підйомної сили;
- злітна смуга — для великих стратегічних БПЛА, аналогічно пілотованим літакам;
- запуск із руки — для малих розвідників масою до 3 кг оператор просто кидає дрон під кутом;
- вертикальний зліт у гібридів — конвертоплани злітають як коптер, а потім переходять у горизонтальний режим.
Посадка також відрізняється. Більшість тактичних БПЛА літакового типу сідають на парашуті або на «живіт» — плавно знижуються і ковзають по землі. Великі апарати використовують злітно-посадкову смугу.
Ключові відмінності від мультикоптерів
Розуміння різниці між двома типами допомагає зрозуміти, для яких завдань підходить кожен.
| Параметр | БПЛА літакового типу | Мультикоптер |
|---|---|---|
| Підйомна сила | Аеродинамічна (крило) | Тяга гвинтів |
| Дальність польоту | Десятки–тисячі км | До 10–30 км |
| Час польоту | Години | Десятки хвилин |
| Швидкість | 50–250 км/год | 40–120 км/год |
| Зависання | Неможливе | Так |
| Зліт | Катапульта, смуга, рука | Вертикальний |
| Маневреність | Обмежена | Висока |
| Шум | Менший | Більший |
| Вартість | Вища | Нижча |
Головна перевага фіксованокрилого дрона — дальність і тривалість польоту. Головна перевага коптера — здатність зависати на місці і злітати з будь-якої точки.
Чому фіксоване крило економніше за коптер
Квадрокоптер у кожен момент польоту витрачає енергію на підтримку висоти — гвинти мають постійно крутитися і тягнути апарат угору. Це як іти по воді: кожен крок потребує зусиль, щоб не потонути.
Дрон з фіксованим крилом у горизонтальному польоті — як велосипедист на рівній дорозі. Крило тримає апарат у повітрі «безкоштовно», двигун лише долає опір повітря і підтримує швидкість. Саме тому при однаковому акумуляторі літакова схема дає в 3–5 разів більший час польоту.
Класифікація БПЛА літакового типу
За розміром і призначенням фіксованокрилі дрони поділяються на кілька класів.
- Мікро і малі — до 5 кг. Тактичні розвідники, що запускаються з руки або маленької катапульти. Дальність — до 50 км, час польоту — 1–3 години. Приклади: Лелека-100, RQ-11 Raven.
- Середні — від 5 до 50 кг. Оперативно-тактичні розвідники і ударні дрони. Дальність — до 200 км, час польоту — 3–12 годин. Приклади: Shark від Ukrspecsystems, Байрактар Mini.
- Важкі — від 50 до 600 кг. Ударні і розвідувальні дрони з великою вантажопідйомністю. Дальність — сотні кілометрів. Приклади: Bayraktar TB2, Bayraktar Akıncı.
- Стратегічні — понад 600 кг. Висотні розвідники і ударні комплекси. Дальність — тисячі кілометрів, висота — до 20 км. Приклади: RQ-4 Global Hawk, MQ-9 Reaper.
- Баражувальні боєприпаси — одноразові дрони-камікадзе літакового типу. Летять автономно до цілі і детонують при зіткненні. Приклади: Shahed-136, «Лютий», «Бобер».
Аеродинамічні схеми фіксованокрилих дронів
Фіксованокрилі БПЛА існують у кількох аеродинамічних конфігураціях:
- класична схема — фюзеляж, крила і хвостове оперення. Найпоширеніша і найбільш відпрацьована;
- «літаюче крило» — немає окремого фюзеляжу, весь корпус є одним суцільним крилом. Менший аеродинамічний опір, більша дальність. Shahed-136 побудований саме за цією схемою;
- «качка» — горизонтальне оперення розташоване попереду крила, а не позаду. Забезпечує хорошу маневреність при компактних розмірах. За цією схемою побудований «Бобер»;
- тандем — два крила розташовані одне за одним. Рідкісна схема для спеціалізованих дронів.
Приклади українських БПЛА літакового типу
Україна за три роки повномасштабної війни розгорнула виробництво власних фіксованокрилих дронів у декількох класах.
Розвідувальні
Лелека-100 від DeViRo — тактичний розвідник масою 5 кг. Запускається з руки або катапульти, сідає на парашуті. Дальність зв’язку — до 55 км у базовій версії і до 90 км у новій Лелека-100M2R. Час польоту — 3,5–5 годин. Прийнятий на озброєння ЗСУ у 2021 році.
Shark від Ukrspecsystems — розвідник з дальністю зв’язку до 80 км у базовій версії і до 180 км у Shark-M. Захищений від РЕБ, запускається з катапульти, сідає на парашуті.
Ударні і баражувальні
«Лютий» від АТ «Антонов» — далекобійний дрон-камікадзе з дальністю понад 1300 км і бойовою частиною до 75 кг. Вражає цілі на глибині Росії.
«Бобер» від УкрДжет — побудований за схемою «качка». Дальність — до 1400 км, бойова частина — до 20 кг. Перші партії закуплені у 2022 році завдяки волонтерським зборам.
«Блискавка» від Vyriy Drone — дрон-камікадзе фіксованого крила на основі трофейної «Молнії». Дальність — до 80 км, бойова частина — до 8 кг. Запускається з пневматичної катапульти.
Де використовують БПЛА літакового типу
Фіксованокрилі дрони знайшли застосування далеко за межами армії.
- Розвідка і спостереження — картографування місцевості, моніторинг кордонів і інфраструктури.
- Сільське господарство — аерофотозйомка полів, оцінка стану посівів на великих площах. Коптер може обстежити кілька гектарів, а дрон з фіксованим крилом — сотні.
- Екологічний моніторинг — спостереження за лісовими пожежами, льодовиками, морськими акваторіями.
- Доставка вантажів — компанії тестують доставку медикаментів у важкодоступні райони. Літакова схема дає більшу дальність при тій самій масі батарей.
- Наукові дослідження — метеорологічні зонди, вулканологія, океанографія.
“Тенденція розвитку БПЛА спрямована переважно на використання літакового і вертолітного типів порівняно з іншими моделями, оскільки вони забезпечують кращий баланс між дальністю польоту, вантажопідйомністю і тривалістю місії.”
Гібридні схеми — краще з двох світів
Одне з найперспективніших направлень — конвертоплани, або VTOL-дрони (Vertical Take-Off and Landing). Вони злітають вертикально як коптер — не потрібна катапульта або смуга — а після набору висоти переходять у горизонтальний режим польоту з фіксованим крилом.
Це вирішує головну проблему фіксованокрилих дронів: потребу в інфраструктурі для зльоту. VTOL може злетіти з будь-якого відкритого майданчика розміром із тенісний корт і при цьому мати дальність, характерну для літакової схеми.
БПЛА літакового типу займає свою чітку нішу серед безпілотників. Там, де потрібно летіти далеко, довго і з мінімальними витратами енергії — фіксоване крило не має конкурентів. Там, де потрібно зависнути над точкою, злетіти з вузького майданчика або зробити точний скид — коптер залишається кращим вибором. Розуміння цих відмінностей і є ключем до правильного вибору типу дрона під конкретне завдання.
