ЦРУ рассекретило проект шпионских дронов-птиц
Центральное разведывательное управление США опубликовало документы по проекту Aquiline, в ходе которого планировалось создание похожих на птиц дронов-разведчиков. Они предназначались для продолжительных полетов над территорией СССР, Кубы и Китая, для чего беспилотники предлагалось оснастить ядерным источником энергии. Проект не был реализован из-за высокой цены и сложности, но, по мнению ЦРУ, повлиял на развитие БПЛА в конце XX века.
В ходе Холодной войны и СССР, и США были заинтересованы в получении разведывательной информации друг о друге. В конце 50-х годов США стали регулярно применять самолеты U-2, которые нарушали воздушные границы других стран, однако летали на высоте свыше 20 километров, недосягаемые для истребителей того времени. Через какое-то время у СССР появились высотные зенитно-ракетные комплексы С-75, которые при удачном расположении могли сбить U-2, что было продемонстрировано 1 мая 1960 года в небе Свердловской области. Следующий американский стратегический разведчик SR-71 летал уже на высоте до 30 километров и развивал скорость до трех махов, что делало его почти неуязвимым. Несмотря на сотни запусков зенитных ракет, самолет этого типа никогда не был сбит, однако Америка не позволяла пилотам слишком глубоко залетать на советскую территорию, ведь при удачном стечении обстоятельств самолет все равно могли перехватить. Частичной альтернативой разведывательным полетам были спутники, но до запуска KH-11 космические снимки существенно уступали воздушным по качеству и передавались на Землю с большой задержкой.
Чтобы продолжать воздушную разведку без существенных рисков в начале 70-х годов в США предложили использовать не самолеты, а беспилотные летательные аппараты. На тот момент существовали дроны-мишени, экспериментальные телеуправляемые самолеты, управляемые ракеты и тактические фронтовые разведчики, но проект ЦРУ Aquiline («орлиный») предлагал совсем иное. В рамках этого проекта предлагалось разработать дрон, который будет нести камеры и радиоаппаратуру. При этом по внешнему виду беспилотник должен был напоминать парящую птицу — предполагалось, что вид одиночного стервятника не вызовет подозрений и аппарат сможет длительное время изучать стратегические объекты. Кроме того, до того, как в США запустили систему NAVSTAR (GPS), у дронов не было легких способов навигации, один из вариантов проекта предлагал оператору вести аппарат вдоль дорог и телеграфных линий.
Поскольку сравнительно небольшой аппарат мог взять на борт топлива для всего на несколько десятков километров, вместо двигателя внутреннего сгорания предполагалось установить электромотор, а к нему — радиоизотопный термоэлектрогенератор (РИТЭГ). Подобные «ядерные батарейки» используются и сегодня — например, в космонавтике. Именно от такого источника будет работать недавно запущенный марсоход «Персеверанс», как и многие космические аппараты до него, включая «Вояджер».
Проект Aquiline так и не был реализован, в первую очередь из-за возросшей стоимости. Компания McDonnell Douglas построила всего пять прототипов без ядерной установки, но и в случае принятия их на вооружение маловероятно, что правительство США одобрило бы их использования. В случае падения на территорию СССР или Китая радиоактивных обломков политические издержки были бы не меньше, чем от сбитого классического самолета. Однако в ЦРУ отмечают, что работа над передовой концепцией стратегического беспилотного разведчика повлияла на развитие БПЛА в целом.
Несмотря на то, что разведчик U-2 потерял возможность летать над СССР, его карьера на этом не закончилась. Самолет пережил множество модернизаций, и новый вариант начнет поступать в войска в 2021 году. Его старым снимкам также нашлось необычное применение: на рассекреченных кадрах обнаружили археологические объекты, которые до того были незаметны.
Василий Зайцев
Гексакоптер оснащен двумя взлетно-посадочными платформами для квадрокоптеров
Инженеры из Сколтеха разработали гибридный гексакоптер MorphoLander, который выступает в роли передвижного аэродрома для дронов меньшего размера. MorphoLander не только летает, но и может ходить по неровной поверхности при помощи четырех ног. В верхней части корпуса расположены две взлетно-посадочные платформы для микродонов. Дрон может пригодиться для инспекции объектов и поиска пострадавших во время стихийных бедствий, говорится в препринте на arXiv.org. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Дроны отлично подходят для выполнения задач поиска, инспекции и мониторинга, но потребляют много энергии и не могут долго находиться в полете. Одним из способов преодолеть это ограничение стала разработка дронов гибридной конструкции, которые могут не только летать, но и передвигаться по земле, например, с помощью колес или ног. Несмотря на то, что такой подход позволяет продлить время работы за счет менее энергозатратного способа передвижения по поверхности, продолжительность полета гибрида и его эффективность часто снижается из-за дополнительного веса. Инженеры под руководством Дмитрия Тетерюкова (Dzmitry Tsetserukou) из Сколтеха предложили использовать громоздкий дрон в качестве носителя для дронов поменьше. Тогда большой дрон выступает в роли передвижного «улья», который в нужный момент выпускает рой маленьких дронов, способных более эффективно выполнить задачу на большой территории за счет совместной работы. Разработанный прототип под названием MorphoLander представляет собой гексакоптер с четырьмя ногами, каждая из которых имеет три степени свободы. С их помощью дрон может передвигаться по неровной поверхности. Масса гибрида немного больше 10 килограмм. Встроенного аккумулятора хватает на 12 минут полета. Сверху на корпусе закреплены две посадочные платформы диаметром 20 сантиметров, на которые могут садиться микродроны. Чтобы микродронам (инженеры использовали Crazyflie 2.1 массой 27 грамм) было проще садиться на MorphoLander, материнский дрон с помощью алгоритма стабилизации старается удерживать горизонтальное положение платформ, подстраивая высоту ног под неровности поверхности. Посадка микродронов происходит под управлением алгоритма машинного обучения, его обучение с подкреплением проходило в симуляторе на платформе игрового движка Unity, который позволяет имитировать физику, с использованием пакета машинного обучения Unity ML Agents. Обученный алгоритм посадки затем испытали в трех сценариях с участием реальных дронов. В первом два микродрона должны были взлетать с расстояния полутора метров от MorphoLander и затем садиться на его платформы. Среднее значение отклонения от центра платформы в этом сценарии составило всего около 5,5 миллиметра. Во втором сценарии микродроны должны были садиться на материнский дрон, стоящий на неровной поверхности. В этом случае ошибка возросла и составила 25 миллиметров. Третий сценарий имитировал реальное применение: микродроны взлетали с платформ, в то время как MorphoLander отходил от места взлета на некоторое расстояние, после чего микродроны должны были сесть обратно. Среднее значение отклонения от центра 20-сантиметровой платформы составило 35 миллиметров. В будущем инженеры планируют увеличить точность и устойчивость алгоритма управления микродронами за счет контроля тяги отдельных винтов. https://www.youtube.com/watch?v=fV8_Ejy81s8&t=1s Совместная работа помогает роботам справляться с более трудными задачами. К примеру японские инженеры разработали систему из работающих в паре дрона и наземного робота. Они соединены друг с другом тросом, что позволяет наземного дрону взбираться на более крутые подъемы. Для этого дрон закрепляет трос на вершине, после чего наземный робот натягивает его с помощью лебедки и поднимается наверх.