Battlefield UAV: ​​er i USA - Battlefield UAVs of the United States

UAV: s användbarhet för flygundersökning visades för USA i Vietnamkriget . Samtidigt togs tidiga steg för att använda dem i aktiv strid till sjöss och på land, men obemannade stridsflygplan skulle inte komma till sin rätt förrän på 1980-talet.

Historia

UAV, till exempel Northrop Falconer, hade utvecklats för spaningsreklam från början av 1950-talet, men dessa maskiner såg liten eller ingen stridstjänst. Israelier var banbrytande i den operativa användningen av UAV: ​​er på slagfältet i början av 1980-talet under sina operationer i södra Libanon . Mycket få av de tekniker som de använde var så nya, men israelerna uppnådde äntligen rätt formel för operativ framgång, med hjälp av sina slagfält UAV för att förstöra syriska luft-till-luft-missilplatser och hjälpa till med andra stridsoperationer.

Med framgångarna i södra Libanon ökade det internationella intresset för UAV: ​​er på slagfältet avsevärt. Under 1980-talet förvärvade alla de stora militära makterna och många av de mindre minoriteterna en UAV-kapacitet på slagfältet och fortsätter att utöka den förmågan. Dessa slagfält UAV: ​​er faller i två breda kategorier, som för bekvämlighetens skull kan betecknas som "stridsövervakning" och "taktisk rekognosering" UAV.

UAV för stridsövervakning

Funktionen för en stridsövervaknings- UAV är att observera händelser på en slagfält i realtid, kretsar kring stridsområdet och vidarebefordrar underrättelse till en markkontrollstation. De drivs vanligtvis av små roterande eller tvåtaktsmotorer med "kedjesåg".

De styrs av ett autopilotsystem med RC- backup. Autopiloten leder flygplanet från uppsättningar waypoints som är programmerade innan start. Flygplanen ställs in genom att visa en karta på en arbetsstation, klicka på önskade kartkoordinater med en mus eller direkt på en pekskärm och sedan ladda upp flygplanen till UAV. Navigering verifieras ofta av ett GPS- INS navigationssystem. Men stridsövervaknings-UAV använder vanligtvis autopiloten för att komma till operationsområdet, med flygplanet som sedan arbetar med radiokontroll för att hitta mål för möjligheter. Behovet av att hålla sig inom radioområdet begränsar stridsövervaknings-UAV till områden inom siktlinjen för sändaren. Detta är vanligtvis den avgörande faktorn i "intervall" -specifikationer för sådana UAV. Av denna anledning är "uthållighet" en mer användbar specifikation än "intervall".

UAV-sensorerna är i allmänhet inrymda i ett torn under flygplanet och har nästan alltid bildkamera dag-natt. Turret kan också innehålla en laserdesignator för att tillåta UAV att markera mål för smarta vapen. Andra specialiserade nyttolaster, såsom SIGINT- paket eller nya sensorer med lätt syntetisk aperturradar (SAR) med all-weather-avbildningsfunktion, är nu också på fältet.

De större stridsövervaknings- UAV: erna har landningsutrustning, vanligtvis fasta, och kan starta och landa på en oförbättrad landningsbana, med en gripkrok för att häva en kabel för korta landningar. Sådana UAV kan också lanseras av en RATO- booster och återvinnas med fallskärm , parasail eller genom att flyga in i ett nät. Mindre stridsövervaknings- UAV kan lanseras med en pneumatisk, hydraulisk eller elektrisk katapult, med den allra minsta som lanserats av en elastisk bungee-katapult.

Taktisk spanings UAV

Den taktiska spanings UAV är vanligtvis större, jetdriven, med längre räckvidd och högre hastighet. Som en stridsövervaknings-UAV har den en autopilot med radiokontrollbackup, men den litar mer på autopiloten än på radiokontrollen, eftersom dess primära uppgift är att flyga över förutbestämda mål utom synhåll, ta bilder och sedan komma hem . Den taktiska spanings-UAV kommer vanligtvis inte att dröja över stridsområdet, och intelligens i realtid är mindre nödvändig.

En taktisk spanings-UAV bär vanligtvis dag-natt-rekognoseringskameror, snarare än ett sensortorn, även om SAR också kan bäras. De lanseras vanligtvis av RATO booster och återställs med fallskärm, även om de också kan startas från flygplan.

Skillnaden mellan stridsövervakning och taktisk rekognosering av UAV, liksom mellan dem och andra UAV-klasser, är otydlig. Vissa typer av UAV kan användas för båda uppdragen. Skillnaden mellan en stridsövervaknings-UAV och vissa typer av "uthållighet" -AV, som diskuterades senare och mellan en taktisk spaning och en strategisk rekognoserings-UAV, som diskuterats tidigare, är också mycket tunn.

Det finns också många variationer på teman. De mindre stridsövervaknings-UAV: erna, i storleksintervallet för ett stort hobbyplan RC-modellplan och används för att stödja militära styrkor på brigad- eller bataljonsnivå, kallas ibland "mini-UAV", och deras låga kostnad gör dem särskilt lämpliga för "förbrukningsbara "uppdrag. Sådana förbrukningsuppdrag kan innebära att man transporterar en jammer-nyttolast in i fiendens operativa område för att störa radar och kommunikation, eller till och med utrustas med en radarsökare och ett stridsspets för att attackera fiendens radar. En sådan "attack drone" eller "trakasserings-UAV" blir nu svår att logiskt skilja från en kryssningsmissil.

DASH Helicopter Drones / SEAMOS

Den första operativa slagfältets UAV som utvecklades av den amerikanska militären var för antisubmarin krigföring (ASW). I början av 1960-talet erhöll den amerikanska marinen en liten "Drone Anti-Submarine Helicopter" (DASH) Gyrodyne QH-50 som kunde flyga av en fregatt eller en förstörare för att bära torpedor eller kärnkraftsdjupskostnader för attacker på fiendens ubåtar som var utanför räckvidd för fartygets andra vapen. Detta var ett relativt enkelt krav som innebar ett snyggt definierat uppdrag i en stridsmiljö där förmodligen ingen vanligtvis skulle skjuta tillbaka på drönaren, och det verkade uppnås med tidens teknik.

Gyrodyne Company i Long Island, New York , tilldelades uppdraget att bygga DASH och baserade designen på en helikopter för enman som företaget redan hade utvecklat, "YRON-1". Den första DASH-demonstrationsprototypen, benämnd "DSN-1", använde en Porsche platt-fyrkolvmotor med 54 kW (72 hk), med nio sådana prototyper byggda. De inledande flygningarna var sommaren 1961, först med en pilot ombord, vilket ledde fram till en icke-piloterad helikopterflygning i augusti 1961.

En andra generationens prototyp, "DSN-2", drivs av två Porsche- motorer, vardera med 64,5 kW (86,5 hk). Tre sådana drönare byggdes och ledde sedan till produktionen DASH, "DSN-3", som drivs av en Boeing T50-BO-8A turbosaxelmotor med 225 kW (300 shp). Första flygningen av DSN-3 var också sommaren 1961.

De amerikanska militärtjänsterna antog ett gemensamt plan för flygplanbeteckning 1962, och DASH-varianterna fick nya beteckningar. DSN-1 blev "QH-50A", DSN-2 blev "QH-50B" och DSN-3 blev "QH-50C". Den allmänna konfigurationen för alla tre DASH-prototypvarianterna var likartad, även om QH-50C var skalat upp, med en tom vikt nästan dubbelt så stor som QH-50A. QH-50C var en ful liten maskin som påminde om en insekt. Den hade en ram gjord av stålrör, med alla maskiner direkt åtkomliga, och stod på dubbla sladdar, med en eller två torpeder för kikare eller kärnkraftsdjupsladdningar mellan skidorna. Den hade ett koaxialt rotorsystem och en nedrullningsbar inverterad vee-svans.

QH-50C hade en höjd på 2,96 meter (9 fot 9 tum), en rotordiameter på 6,1 meter (20 fot) och en tom vikt på 500 kg (1100 pund). Den styrdes enbart av radiostyrning och hade varken sensorer eller autonom navigationsförmåga. Stridsradien var blygsamma 54 kilometer, vilket var tillräckligt för sitt uppdrag. Större räckvidd skulle inte ha varit särskilt användbart, eftersom DASH flög i låg höjd och använde en siktlinje för kommunikation, vilket i alla fall begränsade dess räckvidd.

Den amerikanska flottan beställde ursprungligen 900 QH-50C, men typen led av tillförlitlighetsproblem, med en fjärdedel av den första omgången på 100 förlorade i kraschar. Beställningen minskades till drygt 500, med slutproduktionen "QH-50D" -varianten, med en uppgraderad motor som ger 274 kW (365 sk), glasfiberrotorer och ökad bränslekapacitet. Den japanska sjöfartsskyddsstyrkan köpte också ett litet parti på 16 streck 1968.

DASHs karriär var obestämd, men det var en av de första drönarna som någonsin använts i en strikt taktisk miljö och pekade vägen mot framtiden. Ett litet antal DASHer fick tydligen spaningsutrustning och användes för sjöövervakning över Tonkinbukten 1966 i ett projekt med kodnamnet SNOOPY.

I början av 1970-talet utvärderade flygvapnet QH-50D för ett slagfält drönartestprogram med kodnamnet NITE GAZELLE. NITE GAZELLE experimenterade tydligen med att använda drönare för att släppa bomber och bära maskingevär, men detaljerna är oklara, liksom rapporter om att DASH användes i andra utvärderingar som en motåtgärdsplattform.

På 1980-talet försökte Aerodyne-företaget att sälja en uppdaterad version av DASH, betecknad "CH-84 Pegasus", med en Allison 250-C20F turbosaxelmotor och uppdaterad elektronik. Även om det verkar som om Pegasus inte var en framgång, återupplivades DASH en andra gång på 1990-talet av det tyska Dornier-företaget, nu en del av Daimler Chrysler , för "SEAMOS" marin-UAV.

SEAMOS

SEAMOS var mycket skyldigt DASH, och faktiskt användes en modifierad QH-50D som SEAMOS demonstratorprototyp. Precis som den ursprungliga DASH var SEAMOS en koaxial-rotor drone helikopter med dubbla landningsskidor, men det var inte överraskande ett mer raffinerat system, och i synnerhet till och med ett riktigt flygkropp. SEAMOS drivs av en Allison 250 -C20W turbosaxelmotor med 315 kW (420 shp).

SEAMOS flygprov utfördes med teknologidemonstratören 1991, vilket ledde till ett produktionskontrakt 1996 och flygprov av en riktig prototyp 1999. Introduktion av tjänsten förväntades 2005, men programmet avbröts i början av 2003, SEAMOS hade bedömts " överdesignad och för dyr ". Den tyska regeringen lade fram en begäran om en hushållslösning, med förnuftiga angivande av specifikationer i linje med en maskin som de hade råd med. Den EADS Orka-1200 , diskuteras senare, är den främsta kandidaten.

EXDRONE

Under Gulfkriget använde de amerikanska marinmännen också cirka 60 billiga slagfält mini-UAV: er, "BQM-174 Exdrone (Expendable Drone)", som var utrustade med enkla TV-kamerans nyttolaster för slagfältets spaning.

Exdrone byggdes av BAI Aerosystems of Maryland . Den var till största delen gjord av styrofoam, balsaträ och plast och drivdes av en motorsågsmotor. Det var ett "symmetriskt delta", vilket betyder att det inte spelade någon roll om det flög upp och ner, så att det kunde erbjuda ett visst skydd för sin nyttolast när det behövs. En senare version var BQM-147 Dragon .

BRAVE 200

Medan armén plundrade med Aquila , gick flygvapnet igenom sina egna kämpar med det taktiska UAV-konceptet. Från och med mitten av 1970-talet utvecklade USAFs flygdynamiklaboratorium i samarbete med Teledyne Ryan en kolvdriven taktisk UAV som betecknades "XBQM-26 Teleplane". Totalt 23 byggdes i 13 olika konfigurationer. Det är oklart om det någonsin fanns någon avsikt att anta XBQM-26 för operativ service, eftersom programmet hade en starkt experimentell smak, med olika konfigurationer som används för att utvärdera ett brett spektrum av möjligheter för taktiska UAV-operationer. Programmet slutade i mitten av 1980-talet.

Emellertid genomförde flygvapnet ett program för att erhålla en operativ taktisk UAV, "Boeing Robotic Air Vehicle (BRAVE) 200". BRAVE 200 var avsedd att användas som en antiradar attack drone, en störningsplattform eller för andra förbrukningsbara slagfältuppdrag. BRAVE 200 var en snygg liten kanardmaskin, med en spännvidd på 2,57 meter (8 fot 5 tum), en längd på 2,12 meter (6 fot 11 tum) och en startvikt på 120 kg (260 lb). Den drevs av en två-takts, tvåcylindrig motor med 21 kW (28 hk) som körde en tryckpropeller. BRAVE 200 hade ett intressant lanseringsschema, med 15 av UAV: ​​erna förvarade i en transportlåda. En drönare skjuts ut ur sin cell i lådan på en arm och lanserades sedan av en RATO-booster. Det återhämtades med fallskärm om uppdraget tillät det att återställas.

BRAVE 200-ansträngningen började 1983, då företaget fick ett USAF-kontrakt för att utveckla en anti-radarattack drone, under beteckningen "YCQM-121A Pave Tiger". 14 prototyper flögs 1983 och 1984, men programmet avbröts i slutet av 1984.

Det stannade inte. 1987 tilldelade USAF Boeing ett kontrakt för att utveckla en förbättrad version av drönaren, som utsetts till "YGCM-121B Seek Spinner", som en otrevlig antiradar attack drone. YGCM-121B liknade i allmänhet YCQM men tyngre, med en vikt på 200 kg (440 lb). Flygvapnet utvärderade också en annan variant i serien, benämnd "CEM-138 Pave Cricket", med en störande nyttolast.

Båda flygvapnsprogrammen genomfördes dock 1989. Boeing fortsatte att marknadsföra BRAVE 200 till andra kunder och försökte också sälja en jetdriven drönare, "BRAVE 3000". BRAVE 3000 liknade en liten kryssningsmissil med boxy flygkropp, en rak vinge som svängde i lanseringskonfiguration, korsformade svansfenor, en magfena framåt på vingen och ett motorintag under magen. BRAVE 3000 innehöll också ett containerlanseringsschema och hade en lanseringsvikt på 285 kg (629 pund) med RATO-booster. Några prototyper flögs i mitten av 1980-talet.

Ingen köpte varken BRAVE 200 eller BRAVE 3000, och båda projekten övergavs. Över ett decennium senare skulle Boeing återvända till det lilla UAV-fältet genom att samarbeta med Insitu Group om ScanEagle UAV, som diskuterades senare.

Hunter / Sky Owl

Huvudartikel: RQ-5 Hunter

Med UAV-ansträngningar flundrade bildade den amerikanska kongressen i slutet av 1980-talet "Joint Program Office (JPO)" för att konsolidera UAV-program. JPO var en gren av Naval Air Systems Command, men fick finansiering direkt från försvarssekreterarens kontor högst upp i USA: s försvarshierarki. Ett av de första UAV-programmen som inleddes av JPO var programmet "Short Range UAV", som 1988 valde Hunter UAV, som byggdes av Israel Aircraft Industries (IAI) i samarbete med TRW.

Jägaren flög först 1991. Den hade en allmän konfiguration som inte skilde sig mycket från Pioneer, förutom att den var större och hade dubbla motorer, bestående av två 45 kW (60 hk) Moto-Guzzi-kolvmotorer arrangerade i båda ändarna av mitten flygkroppen i en "push-me-pull-you" -konfiguration. Det hade ett torn med en TV / FLIR-bildskärm monterad på magen.

Den ursprungliga planen var att förvärva 50 Hunter-observationssystem för slagfält, med fyra flygplan och markstyrutrustning i varje system, för totalt 1,6 miljarder US-dollar. Flygplanet fick armébeteckningen "BQM-155A". Den första utvärderingen fastställde att Hunter's räckvidd var otillräcklig, dess datalänk var otillfredsställande och flygplanet var för stort för att passa in i transportplanet som definierades i den ursprungliga specifikationen.

Trots dessa brister placerades ett LRIP-kontrakt (low rate initial production) för sju system till ett pris av 171 miljoner US dollar 1993. Ytterligare utvärdering av Hunter baserat på dessa sju system visade fler brister i UAV: ​​s programvara, datalänk och motor. När Hunter-defekterna gradvis upptäcktes fortsatte priset att stiga, och 1996 stod armén inför att betala över 2 miljarder US-dollar för 52 Hunter-system. Hunter avbröts. Vid tidpunkten för avbokningen hade 20 jägare gått vilse i kraschar.

Avbrytandet av Hunter-programmet innebar inte att jagarna i tjänst kastades, och de visade sig faktiskt överraskande användbara och skickades till och med på operativa uppdrag. Jägarna var anställda av den amerikanska armén, flygvapnet och marinen på experimentprogram; tillhandahöll utbildning i utvecklingen av operativa koncept för den dag då ett mer effektivt UAV-system var tillgängligt; och utvärderad användning av UAV för kommunikationsrelä och elektronisk krigföring (EW).

Våren 1999 skickades åtta överlevande jägare, omdesignade "RQ-5A", till Albanien för att stödja OPERATION ALLIED FORCE, Natos luftkampanj mot Serbien. Jägarna flög ut från Makedonien och kunde tillhandahålla video i realtid till ledande befäl som styr ALLIED FORCE, med videon som vidarebefordrades via en markstation, sedan via en satellit till USA och slutligen distribuerades till slutanvändarna. Natos befälhavare Wesley Clark använde videoflödena och kontaktade vid några tillfällen Hunter-operationsgruppen direkt. Operationsgruppen kunde också justera sina uppdrag i realtid som svar på insatser från ALLIED FORCE: s huvudkontor för luftoperationer.

Jägarna flög 281 sortier under ALLIED FORCE. De såg mål som radar för luftförsvar, artilleri och missilskjutare och stannade vanligtvis på stationen under attacker för att utföra skadebedömning efter strejken. Jägarna kunde operera mycket lägre än bemannade flygplan, som var begränsade till minsta säkra driftshöjder. Två jägare skadades och skickades tillbaka till USA för reparation, en flög in i ett berg och fem förlorades i aktion, uppenbarligen sköt ner. Operationsgruppen fick sex ersättare.

Faktum är att jägaren har visat sig vara så användbar att armén planerar att köpa fler av dem, vilket tyder på att rapporterna om dess död 1996 var mycket överdrivna. 2002 utförde armén experiment med jägaren där den användes för att släppa " Brilliant Antiarmor Munitions (BAT) ", ett "smart" antitankglidvapen som har en akustisk / infraröd sökare, som ett experiment mot införandet av ett mer formellt beväpnat UAV-system för armén. Ett testfall på fyra BAT utfördes i början av oktober 2002 gjorde tre direkta träffar på mål för pansarfordon, med en av de tre som blåste tornet från tanken som den slog.

I slutet av mars 2003 utförde en Hunter också droppar av ett BAT-derivat med namnet " Viper Strike " som var utrustat med en lasersökare, med nio droppar som resulterade i sju träffar. Armén skulle vilja utvärdera andra ammunition, såsom Hellfire antitankmissil, på Hunter. Flygvapnet är tänkt att ge armén ett fast vinge på slagfältet, men armén har alltid velat ha egna nära stödtillgångar och uppenbarligen ser den beväpnade jägaren som ett sätt att gå runt USAF-stadgan.

Jägare tjänstgjorde i USA: s invasion av Irak våren 2003 och den efterföljande ockupationen av landet. Sommaren 2004 hade typen uppnått totalt 30 000 flygtimmar i amerikansk armétjänst, inte illa för ett flygplan som formellt var "konserverat". Armén försöker hitta medel för att köpa ytterligare 14 jägare. Eftersom den ursprungliga Moto-Guzzi-motorn monterad på Hunter inte längre är i produktion kommer den här nya satsen att använda en ny tungbränslemotor och kommer också att innehålla ett antal andra förbättringar.

OUTRIDER

Huvudartikel: RQ-6 Outrider

Även om jägaren visade sig vara mycket användbar nästan trots sig själv, behövde armén fortfarande ett formellt operativt slagfält UAV-system. 1996, efter att Jägaren avbröts, gick armén igenom sitt tredje försök att skaffa en slagfält UAV med Alliant Techsystems Outrider.

Outrider baserades på Mission Technologies "Hellfox" UAV, som hade flugit året innan. Outrider var en relativt liten slagfält UAV som innehöll en ovanlig "dubbel vinge", vilket betyder att det var en biplan med vingarna förskjutna och gick med i ändarna. Den drevs av en fyrcylindrig kolvmotor som körde en tryckpropeller, hade fast landningsutrustning och en pannkakformad datalänkantenn på baksidan.

Outrider var en annan fiasko. Militären krävde ett stort antal stora förändringar av Hellfox, såsom förändrad flygplanskonstruktion från kompositer till aluminium, och ansträngningen lyckades aldrig konvergera till en lösning. Efter kontinuerliga problem och misslyckande med att uppfylla specifikationerna avbröts Outrider 1999, samma år som den formellt utsågs till "RQ-6A".

Även om det är svårt att förstå varför armén hade så svårt att skaffa vad som verkar vara en relativt enkel teknik, verkar en del av problemet vara specsmanship. Israelierna kunde snabbt använda UAV: ​​er på slagfältet eftersom de hade enkla krav. Vädret i Mellanöstern är i allmänhet varmt, soligt och klart, och israelerna har en relativt fast uppsättning motståndare som oftast bor precis vid sin gräns.

Däremot kan den amerikanska armén tvingas fungera nästan var som helst och mot vem som helst, vilket innebär att ett system som skulle vara tillfredsställande för israelerna inte skulle vara tillräckligt för den amerikanska armén. Den amerikanska armén hade nödvändigtvis mer krävande specifikationer. Detta var oundvikligt, men det öppnade också dörren för att lägga till allt fler specifikationer, en byråkratisk process som kallas " feature creep " som kan pressa ut livet i ett projekt.

Tillsammans med överspecifikation verkar det ha varit en viss bumbling också. Den till synes enkelheten hos en UAV är vilseledande. Studier av svårigheterna i arméns UAV-program indikerar att deltagarna tenderade att underskatta komplexiteten i ett UAV-system och började tänka att UAV är lite mer än förhärligade RC-modellflygplan och sedan blev överväldigade när problemen var monterade. Å andra sidan närmade sig vissa försvarsingenjörer UAV: ​​er med samma tänkesätt som de skulle använda för att bygga ett pilotflygplan, vilket fick kostnaderna att skjuta i höjden.

Det verkar också ha varit problem från bråk mellan tjänster och kongressens micromanagement. Efter att utvecklingsavtalet tilldelades bestämde Pentagon att Outrider var tvungen att uppfylla både armé- och marinkrav. Detta innebar att UAV: ​​s räckvidd ökades med en faktor på fyra, så att fartyg kunde se mål över horisonten och att specificera en motor som körde på dieselbränsle, inte bensin, vilket är för lättantändligt för att lagra på ett marinfartyg utom när behovet absolut kräver det. Motorinsatsen var ett fiasko.

US Navy UAV-insatser verkar ha gått bättre delvis på grund av högt intresse för projektet. Den ursprungliga marinförfrågan som resulterade i upphandling av Pioneer UAV var ett personligt initiativ av Navy Undersecretary John Lehman. Att inte bara ha en sådan framträdande beskyddare eliminerar hinder, det uppmuntrar också programtjänstemän till större ansträngningar, eftersom de vet att deras handlingar har hög synlighet. Däremot har arméns ansträngningar ofta saknat beskyddare eller engagemang på hög nivå.

Emellertid har marinen kritiserats för att ha blivit involverad i program som Outrider, förändrat kraven drastiskt för att passa deras behov och sedan gått iväg. Dessutom antyder flottans långa och svåra sökning efter ett antiship-missilmål, som diskuterats tidigare, att armén inte har någon särskild upphovsrätt till humling. Ytterligare övervägande av frågan leder till en trassel av byråkrati som bäst undviks.

Se även

Referenser