Przerwany lot amerykańskiego „Kormorana”
W procesie tworzenia atomowej łodzi podwodnej - nośnika morskich pocisków manewrujących i grup sił specjalnych (SSGN), w które przekształcono pierwsze cztery SSBN typu Ohio, a także okręty wojenne (LBK, ostatnio, zgodnie z zmiany w klasyfikacji, stały się fregatami) W porządku obrad pojawiła się kwestia konieczności uwzględnienia w ich uzbrojeniu samolotów (LA) zdolnych do szybkiego zapewnienia skutecznego wsparcia powietrznego ich działaniom. Przede wszystkim chodziło o prowadzenie całodziennego i całodobowego rozpoznania i obserwacji, wydawanie oznaczeń celów i ocenę szkód wyrządzonych wrogowi oraz uderzenie i zapewnienie identyfikacji działań sił specjalnych, w tym dostaw zaopatrzenia jako zadania drugorzędne.
Jednocześnie małe ilości przestrzeni użytkowej, które były dostępne na stosunkowo małych LBK, oraz cechy operacji bojowej SSGN nie pozwalały na użycie ani samolotów załogowych, ani dużych drony wpisz MQ-8 „Zwiadowca ognia”. Pozostała jedynie możliwość wykorzystania bezzałogowych statków powietrznych (BSP) zdolnych do startu z pokładu statku lub z powierzchni wody (w tym drugim przypadku możliwe było wyjęcie urządzenia z łodzi podwodnej, a następnie wystrzelenie z wodzie), a także wylądować na wodzie po wykonaniu zadania.
W związku z tym amerykańscy eksperci wojskowi zaproponowali rozważenie możliwości stworzenia wielozadaniowego bezzałogowego statku powietrznego (Multi-Purpose UAV lub MPUAV) z startem nawodnym/podwodnym, który miałby przede wszystkim uzbroić SSGN typu Ohio. Obiecujący UAV został nazwany na cześć jednego z najpospolitszych ptaków morskich – kormorana, który w transliteracji z angielskiego brzmi bardziej dumnie – „Kormorana”.
DARPA ZACZYNA
W 2003 roku specjaliści z Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA) rozpoczęli sześciomiesięczny „zerowy” etap tego programu, w którym przeprowadzili wstępne badanie możliwości stworzenia bezzałogowego statku powietrznego zdolnego do samodzielnego startu z wody lub powierzchni przewoźnika oraz zdefiniowanie dla niego wymagań taktyczno-technicznych.
Liderem projektu był dr Thomas Bütner, który pracował w dziale Tactical Technologies agencji, a także kierował programami Friction Drag Reduction i Oblique Flying Wing. W ramach tych programów, odpowiednio, należało opracować model szacowania wielkości oporów tarcia w stosunku do okrętów nawodnych US Navy oraz opracować rozwiązania techniczne w celu jego zmniejszenia (umożliwiło to zmniejszenie zużycia paliwa i zwiększenie prędkość, zasięg i autonomię nawigacji statków), a także stworzenie eksperymentalnego modelu szybkiego samolotu typu „latające skrzydło”, którego rozmach skrzydła zmienił się z powodu „przekrzywienia” jego płaszczyzny (jedna płaszczyzna przesunięta do przodu (przeciągnięcie ujemne), a druga z tyłu (przeciągnięcie dodatnie).
Według rzeczniczki DARPA Jeanne Walker, obiecujący UAV miał „zapewnić bezpośrednie” lotnictwo wsparcie dla okrętów wojennych, takich jak okręty przybrzeżne i SSGN. Zgodnie z danymi z karty projektu opublikowanej przez DARPA program musiał rozwiązać następujące zadania:
- opracować koncepcję wykorzystania UAV do startu naziemnego i podwodnego;
- badanie zachowania UAV na granicy środowiska wodnego i powietrznego;
– wypracować w praktyce nowe materiały kompozytowe;
- zapewnienia wytrzymałości i szczelności konstrukcji UAV, wymaganej przy wodowaniu z wyznaczonych głębokości lub z pokładu okrętu nawodnego;
- opracowanie siłowni BSP zdolnej wytrzymać agresywne warunki środowiskowe na odcinku podwodnym, a także wykazanie możliwości szybkiego uruchomienia silnika napędowego BSP do startu z wody;
- opracowanie wszystkich elementów praktycznego wykorzystania UAV - od startu z nośnika nawodnego i podwodnego po wodowanie i ewakuację.
Dwa lata później Pentagon zatwierdził przejście do pierwszego etapu programu, Fazy I, w którym DARPA sfinansowała opracowanie, budowę i testy prototypu UAV, a także finansowanie prac nad poszczególnymi systemami pokładowymi oraz bezpośredni rozwój aparatu został powierzony działowi Skunk Works firmy „Lockheed Martin. Firma przejęła również część kosztów projektu.
„Wielofunkcyjny UAV będzie częścią jednego, unikalnego systemu sieciocentrycznego, który znacznie rozszerzy możliwości bojowe nowego SSGN, stworzonego na bazie systemu Trident” – podkreślił Lockheed Martin w komunikacie prasowym. - Posiadając zdolność do wystrzelenia pod wodę i charakteryzujący się dużą dyskrecją, UAV będzie mógł skutecznie działać spod wody, zapewniając niezbędne wsparcie z powietrza. Połączenie systemu Trident i wielozadaniowego BSP zapewni dowódcom wojsk na teatrze działania naprawdę wyjątkowe możliwości – zarówno w okresie przedwojennym, jak i podczas działań wojennych na pełną skalę.
Skrzydlaty Transformator
Po przestudiowaniu różnych sposobów umieszczania UAV na pokładzie SSGN typu Ohio, specjaliści Skunk Works zdecydowali się na zastosowanie „naturalnych wyrzutni” – silosów rakietowych SLBM, które miały długość (wysokość) 13 mi średnicę 2,2 m. ze złożonym skrzydło - skrzydło typu „mewa” było przymocowane do kadłuba na zawiasach i po złożeniu wydawało się, że je „przytula”. Po otwarciu pokrywy szybu bezzałogowiec wysunął się poza zewnętrzne kontury kadłuba okrętu podwodnego na specjalnym „siodle”, po czym otworzył skrzydło (samoloty unosiły się na boki w górę pod kątem 120 stopni), uwolniony z uchwytów i dzięki dodatniej wyporności samodzielnie wypłynął na powierzchnię wody.
Po wypłynięciu na powierzchnię wody uruchomiono dwa silniki rakietowe na paliwo stałe - zmodyfikowane silniki rakietowe na paliwo stałe typu Mk 135, stosowane w Tomahok SLCM. Silniki miały czas pracy 10–12 s. W tym czasie podnieśli UAV z wody pionowo w górę i przenieśli go na obliczoną trajektorię, gdzie włączono silnik podtrzymujący, a same silniki rakietowe na paliwo stałe zostały zrzucone. Jako silnik główny planowano zastosować małogabarytowy silnik turboodrzutowy typu bypass o ciągu 13,3 kN, zbudowany na bazie silnika Honeywell AS903.
Planowano wystrzelenie UAV z głębokości około 150 stóp (46 m), co wymagało zastosowania w jego konstrukcji materiałów o wysokiej wytrzymałości. Korpus BSP wykonany jest z tytanu, wszystkie puste przestrzenie w konstrukcji i węzłach dokujących są starannie uszczelnione specjalnymi materiałami (uszczelniacze silikonowe i pianki syntaktyczne), a wnętrze kadłuba wypełnione jest gazem obojętnym pod ciśnieniem.
Masa aparatu 4082 kg, masa ładunku 454 kg, masa paliwa lotniczego JP-5 dla silnika głównego 1135 kg, długość aparatu 5,8 m, rozpiętość skrzydeł typu „mewa” wynosi 4,8 m, a jego wychylenie na krawędzi natarcia - 40 stopni. Ładunek obejmował miniradar, system optoelektroniczny, sprzęt komunikacyjny, a także broń małogabarytową, taką jak bomba małego kalibru Boeing SDB czy małogabarytowy UR z autonomicznym systemem naprowadzania LOCAAS (Low-Cost Autonomous Attack). System) opracował Lockheed Martin. Promień bojowy Kormorana wynosi około 1100–1300 km, pułap praktyczny 10,7 km, czas lotu 3 godziny, prędkość przelotowa M=0,5, a maksymalna M=0,8.
W celu zwiększenia tajności działań natychmiast po wystrzeleniu BSP, lotniskowiec musiał natychmiast opuścić obszar, wycofując się na maksymalną możliwą odległość. Po wykonaniu zadania przez bezzałogowy statek powietrzny, wydano mu polecenie powrotu z łodzi podwodnej i podanie współrzędnych miejsca startu. W wyznaczonym punkcie system sterowania BSP wyłączył silnik, złożył skrzydło i zwolnił spadochron, a po wodowaniu Kormoran wypuścił specjalną linkę i czekał na ewakuację.
„Zadanie bezpiecznego rozchlapywania pojazdu o wadze 9000 230 funtów przy prędkości lądowania około 240-5 km/h jest bardzo trudne” – podkreślił Robert Ruzhkovsky, ówczesny starszy inżynier projektu. - Można to rozwiązać na kilka sposobów. Jedna z nich polegała na gwałtownym spadku prędkości i wykonaniu preinstalowanego w pokładowym systemie sterowania manewru „kobra”, a drugą, bardziej realistyczną z praktycznego punktu widzenia opcją było zastosowanie systemu spadochronowego, gdyż w wyniku czego urządzenie zostało ochlapane nosem do przodu. Jednocześnie konieczne było zapewnienie bezpieczeństwa samego BSP i jego wyposażenia w zakresie przeciążeń 10–4,5 g, co wymagało użycia spadochronu z kopułą o średnicy 5,5–XNUMX m. ”
Rozpryskiwany bezzałogowy statek powietrzny został wykryty za pomocą sonaru, a następnie został przechwycony przez zdalnie sterowany niezamieszkany pojazd podwodny. Ten ostatni został wypuszczony z tego samego silosu rakietowego, w którym wcześniej znajdował się „dron”, i przeciągnął za sobą długi kabel, który połączył się z kablem wystrzelonym przez BSP i z jego pomocą „dron” został nawinięty na „dron”. siodło”, który został następnie schowany do silosu rakietowego łodzi podwodnej.
W przypadku użycia „Kormorana” z okrętu nawodnego, w szczególności LBK, urządzenie zostało umieszczone na specjalnej paleto-łodzi, za pomocą której zostało wyniesione za burtę. Po wodowaniu UAV wszystkie czynności powtarzano w takiej samej kolejności, jak podczas startu z pozycji zanurzonej: uruchomienie silników startowych, włączenie silnika podtrzymującego, lot po danej trasie, powrót i plusk, po czym było to po prostu konieczne odebrać urządzenie i zwrócić je na statek.
PRACE NIE BYŁY DOBRE
Pierwszy etap prac, w którym wykonawca musiał zaprojektować aparaturę i szereg związanych z nią systemów oraz wykazać możliwość zintegrowania ich w jeden kompleks, zaplanowano na 16 miesięcy. 9 maja 2005 roku podpisano kontrakt o wartości 4,2 miliona dolarów z Lockheed Martin Aeronotics, wyznaczonym głównym wykonawcą programu. Ponadto wśród kontrahentów znalazły się firmy General Dynamics Electric Boat, Lockheed Martin Perry Technologies i Teledyne Turbine Engine Company, z którymi podpisano odpowiednie umowy na łączną kwotę 2,9 mln USD, a sam klient, agencja DARPA, otrzymał od 2005 mln USD budżet Departamentu Obrony na ten program w roku fiskalnym 6,7 i zażądał dodatkowych 2006 miliona dolarów na rok fiskalny 9,6.
Efektem prac nad pierwszym etapem miały być dwa główne testy: testy podwodne pełnowymiarowego, ale nie latającego modelu UAV, który miał być wyposażony w główne systemy pokładowe, oraz testy model „siodłowy”, na którym urządzenie miało znajdować się w silosie rakietowym statku o napędzie atomowym (manekina zamontowana na dnie morskim). Niezbędne było również wykazanie możliwości bezpiecznego wodowania bezzałogowego statku powietrznego „nosem do przodu” oraz zdolności jego wyposażenia pokładowego do wytrzymania wynikających z tego przeciążeń. Ponadto twórca musiał zademonstrować ewakuację rozpryśniętego modelu UAV za pomocą zdalnie sterowanego niezamieszkałego pojazdu podwodnego oraz wykazać możliwość zapewnienia startu w locie silnika turboodrzutowego poprzez zasilanie gazem pod wysokim ciśnieniem.
Na podstawie wyników pierwszego etapu kierownictwo DARPA i Pentagonu musiało zadecydować o przyszłości programu, choć już w 2005 roku przedstawiciele DARPA ogłosili, że spodziewają się, że BSP Kormoran wejdzie do służby w US Navy w roku 2010 fiskalnym rok - po zakończeniu Etapu 3.
Pierwszy etap testów został zakończony do września 2006 roku (testy demonstracyjne przeprowadzono w rejonie bazy okrętów podwodnych US Navy Kitsap-Bangor), po czym klient musiał podjąć decyzję o finansowaniu budowy pełnoprawnego prototypu lotu. Jednak w 2008 roku kierownictwo DARPA w końcu przestało finansować projekt. Oficjalnym powodem jest zmniejszenie budżetu i wybór aparatu Scan Eagle firmy Boeing jako „podwodnego” UAV. Jednak podczas gdy okręty podwodne z pociskami manewrującymi typu Ohio i opartymi na nich grupami sił specjalnych US Navy pozostają bez UAV wystrzeliwanych z okrętów podwodnych, a okręty wojenne, które stały się fregatami, mogą używać tylko większych bezzałogowych statków powietrznych typu Fire Scout i prostszych ” drony” mini-klasa.
informacja