La sorveglianza marittima aerea, la ricognizione e la raccolta di informazioni, nonché le missioni di pattugliamento sono state tradizionalmente svolte da velivoli multimotore specializzati a lungo raggio specificamente progettati per voli estesi sul mare, o da piattaforme commerciali adattate a tali compiti. Questi velivoli sono stati generalmente utilizzati per monitorare vaste aree della superficie del mare, incluso il monitoraggio della navigazione e di altre attività lungo le rotte di comunicazione critiche e nelle zone economiche esclusive (ZEE).
Tuttavia, il costo dell'acquisizione e della gestione delle piattaforme con equipaggio impone un onere insopportabile a molti paesi e alle rispettive forze aeree e navali, e quindi varie strutture di sicurezza marittima possono incontrare problemi nell'effettuare un monitoraggio sistematico delle acque sovrane a causa della mancanza di fondi. e un piccolo numero di sortite.
La necessità di un'alternativa economica ai velivoli da ricognizione navale con equipaggio contribuisce inevitabilmente al crescente interesse di molti paesi per i sistemi aerei senza pilota (UAS) terrestri e marittimi, in particolare quelli con ampie ZEE e confini protetti comuni. Allo stesso tempo, altri paesi vogliono avere a bordo sistemi di sensori in grado di aumentare la consapevolezza situazionale delle navi civili e militari dispiegate fornendo le informazioni necessarie.
I moderni UAS, in particolare i droni di media e alta quota con lunga durata di volo (categorie MALE e HALE), si sono dimostrati efficaci come piattaforme di ricognizione e attacco a supporto delle operazioni a terra, con caratteristiche come lungo raggio, lunga durata della missione e capacità di trasportare carichi target del sensore. Sebbene queste piattaforme di tipo aeronautico siano necessarie per il lancio e l'atterraggio a terra, le loro capacità intrinseche attirano tuttavia la comunità marittima alla ricerca di un mezzo per osservare vaste aree.
All'altra estremità dello spettro ci sono gli UAV di tipo aeronautico VTOL più piccoli, che hanno anche ottenuto un'ampia accettazione negli ultimi anni. Tali apparecchiature di sorveglianza e ricognizione regolari possono essere rapidamente lanciate e restituite, raccogliendo informazioni su richiesta al fine di garantire il funzionamento delle navi.
Piattaforme di classe MASCHIO
Come nel caso dei velivoli da pattugliamento con equipaggio dell'aviazione costiera, la capacità di coprire lunghe distanze e pattugliare per lunghi periodi di tempo è una qualità importante degli UAS multiuso di classe MALE adattabili a tali compiti. Gli sviluppatori hanno anche identificato altre caratteristiche desiderabili, tra cui un grande carico utile, che consente di trasportare sia sistemi di comunicazione a lunga distanza che apparecchiature di bordo di vario tipo.
La società israeliana Elbit Systems sta promuovendo una versione appositamente configurata del suo Hermes 900 MALE UAV, che è gestito da almeno otto operatori. Il velivolo, utilizzato principalmente nelle operazioni di sorveglianza a terra, è in grado di ricevere carichi target sia di propria progettazione che di terzi.
Secondo l'azienda, l'Hermes 900, con un peso massimo al decollo di circa 1180 kg e un'apertura alare di 15 metri, può portare fino a 350 kg di equipaggiamento bersaglio, di cui 250 kg nel vano interno lungo 2,5 metri. In una configurazione marina, il velivolo può essere equipaggiato con un radar di sorveglianza marina specializzato, un sistema di identificazione automatica e un sistema di sensori optoelettronici/infrarossi stabilizzati e apparecchiature di ricognizione e guerra elettronica.
Elbit Systems ha notato che la sua stazione di controllo a terra universale può offrire una modalità di controllo simultaneo di due UAV utilizzando due canali di trasmissione dati ridondanti. L'azienda sostiene che ciò ha un effetto positivo sull'utilizzo del sistema, consente di risparmiare risorse umane e costi operativi. Il drone beneficia anche dell'integrazione di un sistema di comunicazione a lunga distanza over-the-horizon basato su un canale satellitare e dell'integrazione del sistema di controllo automatizzato marittimo proprietario di Elbit System.
Haji Topolanski di Elbit Systems ha dichiarato:
“Sebbene l'Hermes 900 decolli e atterri solo a terra, il controllo dell'UAV stesso e il funzionamento dei suoi sensori possono essere integrati nel sistema di comando e controllo della nave. Ciò consente alle navi di ricevere informazioni di ricognizione dagli UAV in tempo reale e di utilizzarle a propria discrezione.
Da aprile 2019, su richiesta dell'Agenzia europea per la sicurezza marittima, i droni Hermes 900 sono stati utilizzati per pattugliare le aree marittime. L'Islanda è stato il primo paese ad utilizzare questo servizio. Secondo Elbit Systems, le autorità marittime islandesi hanno identificato l'Hermes 900 come l'aeroporto orientale di Egilsstadir, dal quale può coprire più della metà della ZEE del Paese. Questa unità è stata anche modificata per resistere ai venti forti e alle condizioni di ghiaccio inerenti al Nord Atlantico.
“È ovvio che un UAV di tipo aeronautico navale, operante da una base costiera e controllato da una stazione di terra, dovrebbe avere prestazioni e carico target diversi rispetto a un sistema di osservazione terrestre. In particolare, la necessità di una ricognizione ad ampio raggio impone l'integrazione di potenti radar multimodali con imaging per rilevare e classificare oggetti a lunghe distanze e sistemi OE / IR a lungo raggio ad alta risoluzione per l'identificazione e l'imaging positivi."
- spiegò Topolanski.
“Inoltre, negli LHC marini vengono integrati canali di trasmissione dati in linea di vista e un canale satellitare per comunicazioni oltre l'orizzonte. Il fatto che un drone marino a volte debba scendere per l'identificazione positiva di oggetti con l'aiuto della sua stazione di sorveglianza e volare al di sotto dell'orizzonte delle radiofrequenze aumenta l'importanza del canale a banda larga oltre l'orizzonte.”
Nel frattempo, Israel Aerospace Industries (IAI) ha consegnato versioni navali del suo UAV Heron 1 MALE alle flotte indiana e israeliana.
Il drone Heron 1 sviluppato dalla sua divisione Malat ha un peso al decollo di 1100 kg e un carico utile fino a 250 kg. Il suo carico utile standard è il carico utile stabilizzato optronico multi-missione montato sull'arco di IAI Tamam, che include una fotocamera ad alta risoluzione, una fotocamera a infrarossi e un puntatore laser / telemetro.
Secondo la compagnia, l'aereo è alimentato da un motore Rotax 914 a quattro tempi da 1.211 cc che fa ruotare un'elica a due pale a passo variabile che sviluppa fino a 100 CV. potenza continua massima ad altitudini fino a 4500 metri. Ciò consente di bighellonare a una velocità di 60-80 nodi e raggiungere una velocità massima fino a 140 nodi con una durata di volo fino a 45 ore, a seconda del carico di trasporto. Un canale di trasmissione dati a vista in una versione mobile o fissa fornisce il controllo entro un raggio di circa 250 km, sebbene quando si installa un kit di comunicazione satellitare, la portata viene aumentata a 1000 km.
Gli ingegneri IAI notano che l'Heron 1 ha due vani di carico interni con un volume totale fino a 800 litri: i vani di prua e centrale con un volume rispettivamente di 155 e 645 litri.
La distanza dal punto più basso della fusoliera al suolo è di 60 cm, il che consente di equipaggiare il dispositivo con carichi target esterni, mentre la generazione di energia a bordo fino a 10 kW offre alla piattaforma il potenziale per aggiornamenti e consente anche l'installazione di potenti sistemi, ad esempio, il radar di sorveglianza marittima IAI Elta EL./M-2022U o radar di sorveglianza modulare per la ricognizione di bersagli in movimento al suolo EL/M-2055.
Secondo il Jane's C4ISR & Mission Systems - Air handbook, il radar di sorveglianza marina EL / M-2022 può tracciare una varietà di bersagli a distanze fino a 200 miglia nautiche. Quando utilizzato in modalità radar di sintesi ad apertura inversa, il radar è in grado di catturare oggetti sospetti e determinarne il tipo.
Oltre alla stazione di sorveglianza standard e al radar marino, l'Heron 1 navale può anche trasportare sistemi di intelligenza elettronica, ad esempio i sistemi IAI Elta ELK-7071 o ELK-7065. Il tipico ciclo di rilevamento e identificazione di oggetti di superficie sospetti inizia con il rilevamento del bersaglio, dopodiché vengono accesi i sistemi di ricognizione elettronica per determinare la direzione e l'appartenenza dell'oggetto attraverso il sistema di identificazione automatica, quindi durante il successivo avvicinamento, la stazione di ricognizione di specie viene utilizzato per la verifica visiva.
piattaforme HALE
"L'apice del pensiero tecnico nel campo degli UAV marini è il drone da ricognizione MQ-4C Triton della US Navy della categoria HALE (volo ad alta quota di lunga durata), che dovrebbe essere pronto per il servizio nell'aprile 2021 e completo -la produzione su larga scala inizierà due mesi dopo".
Il drone MQ-4C Triton sviluppato da Northrop Grumman ha una lunghezza di 14,5 metri e un'apertura alare di 39,9 metri, una portata dichiarata di 2000 miglia nautiche e una durata di volo fino a 24 ore. Il drone è stato sviluppato sulla base della versione navale Block 30 RCMN del drone US Air Force RQ-4 Global Hawk come parte del programma Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator al fine di fornire alla flotta un monitoraggio continuo delle aree marine.
Sebbene il design di base dell'MQ-4C sia molto simile all'RQ-4B, presenta ancora modifiche significative volte a ottimizzare le prestazioni per missioni di superficie a lungo termine. Ad esempio, l'aereo sarà caratterizzato da un controllo attivo del baricentro del sistema di alimentazione, un radome dell'antenna migliorato con maggiore resistenza e aerodinamica migliorata, un sistema di aspirazione dell'aria antigelo e una struttura alare rinforzata con protezione contro le raffiche d'aria, ingresso grandine e volatili, protezione contro i fulmini e fusoliera rinforzata per aumentare il carico bersaglio interno. … Insieme, questi miglioramenti consentono all'UAV MQ-4C di scendere e salire se necessario, il che è necessario per controllare navi e altri oggetti in mare.
Sotto la fusoliera è installato il principale radar di ricerca marittima AN / ZPY-3 della banda X con un array di antenne a fase attiva, in cui la scansione elettronica è combinata con la rotazione meccanica di 360 ° in azimut. Northrop Grumman afferma che la durata del volo dell'MQ-4C e il raggio di copertura del sensore ZPY-3 consentono all'MQ-4C di rilevare oltre 2,7 milioni di piedi quadrati in un singolo volo. miglia. Il radar è completato dalla stazione sensore Raytheon AN / DAS-3 MTS-B, che fornisce immagini diurne / notturne e video ad alta risoluzione con tracciamento automatico del bersaglio, nonché dal sistema di ricognizione elettronico AN / ZLQ-1 di Sierra Nevada Corporation.
Mentre il drone è ancora in fase di sviluppo, il governo australiano si è impegnato ad acquistare due piattaforme MQ-4C per l'Air Force del paese nel progetto Air 7000 Phase IB. Il primo aereo dovrebbe entrare nell'Air Force a metà del 2023. Entro la fine del 2025, è previsto l'acquisto di sei piattaforme, per un valore di 5 miliardi di dollari, da dispiegare presso la base aeronautica di Edimburgo nel South Australia.
Il governo degli Stati Uniti ha anche approvato la vendita di quattro droni MQ-4C alla Germania nell'aprile 2018 per 2,5 miliardi di dollari. Gli aeromobili con la denominazione locale Pegasus (Persistent German Airborne Surveillance System) devono essere modificati in conformità con i requisiti nazionali.
CARRO ARMATO
Negli ultimi anni, i droni a bordo delle navi o sul ponte hanno attirato l'attenzione dei militari. Di particolare rilievo sono i ben noti complessi, ad esempio, il tipo di aereo ScanEagle sviluppato da Boeing-lnsitu e l'elicottero tipo Fire Scout di Northrop Grumman, schierato dalla US Navy. Allo stesso tempo, il gruppo Boeing-lnsitu ha anche consegnato il veicolo alato Integrator al Corpo dei Marines con la denominazione RQ-21A Blackjack.
Con l'attuale deficit di spazio sui ponti della maggior parte delle navi moderne, l'interesse per l'LHC con decollo e atterraggio verticale, a quanto pare, sta aumentando solo in altre flotte. Ad esempio, la società svizzera UMS Skeldar sta cercando di replicare il suo recente successo con il suo nuovissimo velivolo ad ala rotante V-200B, che è stato acquistato dalle flotte canadese e tedesca.
La nuova piattaforma della compagnia, V-200 Block 20, con un peso al decollo di 235 kg, ha una fusoliera di 4 metri, che è molto probabilmente realizzata in fibra di carbonio, titanio e alluminio; è dotato di un'elica bipala con un diametro di 4, 6 metri, un vano ventrale e un carrello per due sci non retrattile. Il drone UMS Skeldar ha una velocità massima di 150 km/he una massima di servizio di 3000 metri.
I miglioramenti al motore e al sistema di gestione del carburante hanno ridotto il peso di 10 kg rispetto al modello precedente V-200B, aumentando il tempo di volo a 5,5 ore con un carico target di 45 kg o più riducendo il tempo trascorso in aria. Altri miglioramenti includono un nuovo collegamento dati, un aggiornamento alla configurazione elettrica del veicolo e un sistema a otto telecamere per il rilevamento visivo e la distanza in grado di tracciare bersagli fino a 20 miglia in ciascuna direzione. Può anche essere dotato di antenne phased array che consentono all'operatore di trasmettere immagini in tempo reale.
Il V-200, ha affermato un portavoce di UMS Skeldar, "include un motore a combustibile pesante Hirth Engines che può funzionare con i carburanti Jet A-1, JP-5 e JP-8, uno dei principali vantaggi per l'industria marittima".
"La configurazione del motore a due tempi fornisce anche un lungo MTO insieme all'ulteriore garanzia di atterraggio e decollo in un ambiente in cui sono vietati i combustibili convenzionali, tutti elementi molto importanti per le operazioni marittime".
Secondo lui, la piattaforma V-200 richiede meno materiale e manutenzione tecnica e ha una flessibilità funzionale paragonabile ad altre opzioni di tipo aereo ed elicottero nella stessa categoria di peso. "L'UAV V-200 è compatibile con lo standard STANAG-4586, che prequalifica l'UAC per l'uso militare e l'integrazione con altri sistemi", ha aggiunto. "Abbiamo anche pensato bene a una facile integrazione con vari sistemi di gestione delle battaglie, incluso il sistema di combattimento navale Saab 9LV, che fornisce capacità di comando e controllo per piattaforme offshore di tutte le dimensioni, dalle navi da combattimento e pattuglia alle fregate e alle portaerei".
Nel frattempo, l'azienda austriaca Schiebel ha sviluppato un Camcopter S-100 UHC di tipo elicottero, che è dotato di un'elica a due pale con un diametro di 3,4 metri e ha una fusoliera in fibra di carbonio aerodinamica con dimensioni di 3, 11x1, 24x1, 12 m (lunghezza, larghezza, altezza, rispettivamente).
Il dispositivo con un peso massimo al decollo di 200 kg può trasportare fino a 50 kg di carico insieme a 50 kg di carburante. Il motore rotativo consente di volare a velocità fino a 102 km/h con una pratica massimale di 5500 km. Con una massa di carico di 34 kg, la durata del volo è di 6 ore, ma con l'installazione di un serbatoio di carburante esterno aumenta a 10 ore.
Secondo Schiebel, un tipico payload di sorveglianza marina include la stazione optoelettronica L3 di Harris Wescam, la telecamera Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch per la scansione di grandi aree e il rilevamento di piccoli oggetti e un ricevitore di riconoscimento automatico.
"La piattaforma S-100 è ideale per gli ambienti offshore grazie alla sua logistica e alle sue dimensioni minime", ha affermato un portavoce dell'azienda. "Le sue dimensioni compatte e il peso leggero lo rendono facile da manovrare, riporre e riparare negli hangar delle navi… un tipico hangar per fregate può ospitare fino a cinque droni S-100 insieme a un elicottero convenzionale di grandi dimensioni". La piattaforma è stata inoltre integrata con 35 diversi tipi di navi, avendo volato oltre 50.000 ore di volo.
L'elicottero Camcopter S-100 è stato acquistato nell'ambito del programma Australian Navy Minor Project 1942, che mira a soddisfare le esigenze della flotta del paese per un UHC intermedio a bordo delle navi. Inoltre, secondo un programma separato, verrà selezionato un UAV adatto per l'integrazione con 12 pattugliatori costieri, i primi due dei quali sono in costruzione presso i cantieri di ASC. Quindi, verrà selezionato un altro tipo di UAV per equipaggiare nove fregate del progetto Hunter, che saranno costruite per la Marina australiana.
Schiebel ha annunciato nel novembre 2015 di aver completato i test di un motore a combustibile pesante per l'elicottero Camcopter S-100. La modifica del sistema di propulsione S-100 basato su un motore commerciale a pistoni rotanti ha portato a una riduzione del peso grazie alla modernizzazione del sistema di scarico, una nuova unità di controllo del motore e nuove batterie. Il motore consente all'S-100 di utilizzare il carburante JP-5, che ha un punto di infiammabilità più elevato rispetto alla benzina per aviazione.
L'azienda sta modernizzando la piattaforma S-100 principalmente con un occhio all'interazione (interazione) delle piattaforme con equipaggio e disabitate e alla consegna nell'ultima sezione. Nell'aprile 2018, è stato annunciato che stava collaborando con Airbus Helicopters in una dimostrazione congiunta che coinvolgeva l'elicottero con equipaggio H145 e l'UAV S-100. Secondo Schiebel, una stazione di controllo a terra per il drone è stata installata a bordo dell'H-145, consentendo di raggiungere l'interoperabilità di livello 5 trasferendo il pieno controllo del drone all'operatore a bordo dell'elicottero, compresi il lancio e il ritorno.
Nuovi carichi target
I nuovi carichi target per gli UAV ampliano la gamma di compiti degli UAV navali e vanno oltre le operazioni di ricognizione e osservazione. Ad esempio, L3 Harris sta sviluppando l'SDS (Sonobuoy Dispenser System), progettato per riutilizzare rapidamente vari tipi di velivoli per missioni antisommergibile.
SDS sfrutta l'esperienza nella creazione di sistemi pneumatici SRL (Sonobuoy Rotary Launch) e SSL (Sonobuoy Single Launch) per il velivolo multiuso antisommergibile e antinave P-8A Poseidon di Lockheed Martin.
L'SDS si basa sul Modular Launch Tube (MLT), che l'azienda descrive come "una stazione di lancio individuale per il lancio di una boa di taglia A da un contenitore di lancio LAU-126/A standard". L'azienda ha anche sviluppato un kit di lancio tandem di modernizzazione che consente al container LAU-126/A di dimensione A di accettare boe di due dimensioni F o G.
MLT è un sistema di ricarica esterno con chiusura a baionetta rotante per il fissaggio di una boa con un peso morto di circa 4,5 kg. È dotato di un sensore di presenza della boa per garantire una cattura e un lancio sicuri; le boe vengono espulse sotto una pressione di carico nel sistema da 70 a 105 kg / cm2.
Secondo L3 Harris, il sistema SDS può essere costituito da un numero qualsiasi di binari MLT, un grilletto pneumatico con carica a terra e un'unità di controllo elettronica con un'interfaccia universale di tipo 1/2 sopra un'interfaccia MIL-STD-1760. Tutti questi componenti possono essere integrati in un contenitore esterno dedicato.
L'azienda vede un crescente interesse nel mondo negli UAV per il pattugliamento marittimo a lungo raggio ea lungo termine come un sostituto conveniente per i costosi velivoli da pattugliamento, ad esempio i velivoli P-8A. Tuttavia, notano i potenziali limiti del concetto SDS, dato che gli aerei antisommergibile, come l'R-3 e l'R-8A, possono trasportare rispettivamente 87 e 126 boe.
"È impossibile caricare un sistema SDS in volo, a differenza di un aereo con equipaggio, quindi idealmente vediamo molti droni dotati di SDS lavorare insieme in gruppi o stormi per creare una soluzione accettabile da un numero sufficiente di boe sonar".
Uttra Electronics sta anche sviluppando il proprio concetto di macchina di lancio SMP (Sonobuoy Mission Pod), che offre per velivoli senza pilota e con equipaggio.
Secondo la società, l'SMP può essere montato su un punto di sospensione esterno MIL-STD-2088, che consentirebbe di rimodellare le piattaforme esistenti per missioni antisommergibile. Il sistema SMP può ospitare da 25 a 63 boe nelle dimensioni G e F per ospitare piattaforme piccole e grandi.
Il sistema è progettato per operare ad altitudini fino a 10 km a velocità di volo fino a 150 nodi. Può far cadere boe a intervalli di 2,5 secondi ed è compatibile con diversi modelli di boe Ultra Electronic tra cui ALFEA (Active Low Frequency Electro-Acoustic) e HIDAR (High-Instantaneous-Dynamic-Range) e mini-HIDAR.
Sebbene gli LHC terrestri siano piuttosto comuni in questi giorni, l'uso di tali sistemi nella sfera marittima sta avvenendo oggi su scala ridotta. Tuttavia, la situazione sembra cambiare gradualmente, poiché le flotte, le guardie costiere e altre strutture di sicurezza marittima comprendono sempre più quanto siano efficaci i droni MALE e HALE possono integrare le piattaforme con equipaggio nel pattugliamento marittimo e altre operazioni o, se possibile, essere utilizzati come fondi separati..
C'è un crescente interesse per le capacità di pattugliamento aereo consolidate per le navi marine, ma rimangono diverse sfide da affrontare. Ad esempio, sulle navi più piccole non c'è abbastanza spazio sul ponte, l'uso di tali aeromobili in combinazione con elicotteri con equipaggio è solitamente limitato alla situazione "o - o", quando il processo di lancio e recupero deve essere attentamente programmato e concordato in ordinare ai droni di rimanere in aria non più del necessario in attesa che il ponte si liberi. È anche difficile recuperare le piattaforme danneggiate quando il ponte è occupato e non può essere svuotato a causa di un'emergenza.
