Конструкція дронів-бомберів — це електромеханічний механізм, який утримує бойову частину (або інший вантаж) під час транспортування до місця операції та скидає її на ціль з високою точністю. Що таке fpv і все про модулі навантаження для FPV-дронів розповідаємо в статті.
Класифікація бойових частин
Згідно з класифікацією FPV-дронів для ЗСУ лише дрони-бомбардувальники мають модуль для фіксації та скиду бойових частин. Дрони-камікадзе також мають механізм для утримання вантажу, але він не скидає боєприпас, оскільки безпілотник цього типу знищує об’єкти контактним способом та детонує разом з вибухівкою.
Вантажопідйомність системи скиду може бути різною залежно від характеристик безпілотника. Використовують бойові частини наступних видів:
- Кумулятивні. Ці снаряди направляють вибухову енергію в одному напрямку, що забезпечує високу пробивну ефективність. Вони призначені для знищення бронетехніки та великих посилених споруд.
- Осколково-фугасні. Це найбільш різноманітний клас зі значною зоною ураження. Всі види мають загальну характерну дію. Вони утворюють ударну хвилю з осколками, які швидко розлітаються на велику відстань від місця вибуху. Осколкові БЧ призначені більше для знищення живої сили (піхоти) або дрібної техніки.
- Термобаричні. Створюють об’ємний вибух, після якого виникає аерозольна хмара з паливної суміші, яка внаслідок підриву ще одного заряду детонує та утворює потужну ударну хвилю, яка призводить до руйнувань та важких уражень живої сили. Наприкінці процесу висока температура спричиняє горіння. Призначені для використання у закритому просторі (бліндажі, будівлі).
Існують дрони, які можуть бути оснащені стволами різного калібру, що стріляють набоями послідовно в автоматичному режимі або одночасним випалом. Блоки з будь-якими снарядами мають різну вагу та фіксуються у вигляді зовнішньої підвіски на рамі знизу в центрі нижче камери для FPV-дронів. Блоки встановлюють з використанням різних електромеханічних пристроїв, як-от магнітні замки, важільні клямки, які послаблюють фіксацію частіше за дистанційною командою оператора та скидають вибухівку. Окремо варто враховувати денні та нічні камери, які підбираються залежно від умов виконання бойового завдання.
Плата ініціації (плата підриву)
Для забезпечення детонації вибухівки на модулі навантаження дрона встановлюють плату ініціації, що має вигляд компактного пристрою. Її розробляють згідно з вимогами конкретного завдання та характеристиками ударного дрона.
Плата підриву буває контактною, коли вибух відбувається в момент контакту безпілотника з ціллю для точного влучання (наприклад, з ворожою технікою), та безконтактною для зонального ураження, коли оператор дистанційно надає радіосигнал для ураження. Також є інерційний підривник, який спрацьовує після виконання певних умов, що фіксують датчики, наприклад, в момент зіткнення, удару або різкої зміни швидкості руху дрона.
Завдяки зв’язку плати ініціації з датчиками (сенсорами наближення, акселерометрами тощо) та іншими системами БПЛА досягається висока точність ураження стаціонарних цілей та тих, що рухаються. Завжди в платі передбачений захист від передчасного випадкового вибуху. Зазвичай є функція запрограмованого самознищення.
Системи скиду навантаження
Система скидання монтується на раму дрона. Вона може скидати не лише бойові частини, а й доставляти речі, медикаменти, невеликі інструменти тощо. Отже, вільний скид вантажу (гранат, інших БЧ) з дронів-бомберів відбувається за командою від плати ініціації. Протягом транспортування вантаж утримується за допомогою механічних або електромагнітних кріплень. Існують однопозиційні та багатопозиційні скиди. Останні оснащують кількома незалежними замками для послідовного вивільнення кількох снарядів. Також є барабанна система для плавного розвантаження серії бойових частин.
Системи відрізняються за типом вивільнення, а саме:
- Сервоприводні. Високоточний пристрій (сервопривід), реагуючи на дистанційний сигнал, активує механічні системи скидання вантажу, відкриваючи важільні механізми, запірні пристрої, як-от клямки. Спрацьовує з високою надійністю.
- Автоматичні. Активуються сигналом таймера, координатами GPS без додаткової інструкції з наземної станції.
Системи скиду мають бути сумісні із дроном за габаритами та конструкцією рами, наявністю роз’ємів для підключення, в тому числі й до акумулятора для живлення, якщо немає вбудованої автономної батареї. Механізм скидання не має важити багато, оскільки він збільшує загальну вагу дрона, від якої залежить ефективність безпілотника (швидкість, дальність польоту, маневровість).
Спеціалізовані модулі
Складна, інтелектуальна система скиду може супроводжуватись додатковими спеціалізованими модулями, які розширюють її функціонал, в тому числі:
- Системами донаведення. Такі дрони через програмно-апаратний комплекс здатні розрахувати траєкторію ураження об’єкта на прицілі, коригувати її у разі втрати керування і завершити місію незалежно від зв’язку з оператором, який може бути перерваний засобами РЕБ.
- Ретранслятором. Дрон, який супроводжує ударний літальний апарат, щоб збільшити радіус його дії та усунути перешкоди з боку РЕБ. Від нього може залежати точність скиду в складних умовах на великій відстані від наземної станції.
- Машинним зором та ШІ. Ці функціональні інструменти здатні виявляти цілі, передавати їх координати, виконувати автонаведення на фінальній ділянці польоту. Для максимальної точності влучання вони здійснюють terminal guidance (термінальне наведення, тобто таке, що дрон виконує в останні 500 м польоту).
- GPS-навігацією, яка завдяки даним від супутників визначає координати у реальному часі для утримання положення дрона в потрібному місці для точного скидання БЧ.
- Камерами нічного бачення, що здатні створювати зображення місцевості вночі з мінімальним освітленням (від місяця, наприклад) або з інфрачервоним підсвічуванням.
- Тепловізійними камерами у вигляді інфрачервоних датчиків, які здатні відображати на екрані живі або теплі об’єкти під час знімання в повній темряві, що дуже важливо для FPV у складі штурмових груп, яким потрібна цілодобова підтримка з боку дронів.
Подібні спеціалізовані модулі можуть бути змінними, інтегрованими в раму дрона або незалежними (як-от ретранслятор).
Енергоспоживання та вага
Загальна вага дрона впливає на тривалість польоту. Чим вона більша, тим швидше розряджається батарея. Важкий модуль навантаження призводить до збільшеного енергоспоживання та зменшеної дальності польоту. Загалом живлення всіх компонентів дрона (камери, плати ініціації та іншого) здійснюється від бортової батареї. Тому варто залишати на рамі БПЛА лише обладнання, що критично необхідне для виконання місії ЗСУ.
Щоб оптимізувати енергоспоживання іншими способами, варто вибирати маршрут, на якому немає потреби у зайвих маневрах, що потребують енерговитрат, та використовувати режим енергоощадження. Але понад усе варто надавати перевагу якісним батареям.
