© П.А.Пономарев, Л.Ю.Путинцев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского , г. Калуга
Секция "Авиация и воздухоплавание"
2004 г.

Комплекс привязного аэростата (КПА) предназначен для обеспечения работы полезной нагрузки массой до 150 кг на высоте до 750 м. Продолжительность нахождения аэростата на рабочей высоте при подключенном электропитании составляет 15 суток без спуска на землю. Предельно допустимая скорость ветра при стоянке на бивачной площадке составляет 15 м/с, на рабочей высоте - 25 м/с. Аэростат снабжен автоматической системой поддержания избыточного давления, использующей электровентилятор для наполнения баллонета воздухом. Раскройный объем оболочки аэростата - 450 м3, баллонета - 113 м3.

Оболочка аэростата, наполняемая гелием и в выполненном состоянии образующая тело обтекаемой формы, изготовлена из композиционного газодержащего синтетического материала на основе нитей полиэстера. На оболочке установлено -образное оперение жесткого типа.

Подъем и спуск аэростата «Рысь» производится электрической лебедкой на синтетическом канат-кабеле диаметром 9 мм со скоростью 0,7 м/с. На аэростатной лебедке установлена система электроснабжения привязного аэростата, преобразующая трехфазное напряжение 380 В переменного тока в 900 В постоянного тока. Далее электрический ток проходит через внутренние токопроводящие жилы канат-кабеля, предназначенного как для удержания аэростата на высоте, так и передачи на борт электроэнергии мощностью не более 2,5 кВт. Преобразователь, расположенный на борту аэростата, понижает высокое напряжение постоянного тока до 27 В постоянного тока. Это напряжение используется для питания бортового оборудования.

Подъемы аэростата «Рысь» проводились при различных погодных условиях на высоты до 350 м при скорости ветра до 7 м/с, при этом масса полезной нагрузки составляла 130 кг. Общее время нахождения оболочки под газом составило 11 суток, максимальная продолжительность непрерывной работы оборудования на высоте - 3,5 суток. При всех подъемах аэростат устойчиво набирал высоту и оставался стабильным при любых значениях скорости ветра. Автоматическая система поддержания избыточного давления работала в штатном режиме.

На начальной стадии испытаний была проверена работоспособность составных частей КПА и устранены выявленные недостатки. На завершающей стадии испытаний были подтверждены заявленные эксплуатационные характеристики аэростата «Рысь» и других составных частей комплекса.

НАУКА И ВОЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ № 2/2006, стр. 54-57

Подполковник С.И.МЕХ ,

начальник группы

Научно-исследовательского института

Вооруженных Сил Республики Беларусь

Полковник Ю.А.СЕМАШКО ,

заместитель начальника

по учебной и научной работе

военного факультета

Белорусского государственного университета

информатики и радиоэлектроники

Динамичный характер ведения современных военных действий, стремление противника уничтожить жизненно важные объекты инфрастуктуры государства, к которым, в первую очередь, относятся система управления Вооруженными Силами и ее основной элемент - система связи, вызывают необходимость поиска путей совершенствования качества их функционирования. Повышения устойчивости, мобильности, пропускной способности системы связи можно достичь за счет создания разветвленных сетей связи, в том числе с использованием телекоммуникационных систем (ТС), развернутых на самолетах, беспилотных летательных аппаратах, аэростатах.

В настоящее время в ряде государств, в том числе в Российской Федерации, особое внимание уделяется проработке концепций использования аэростатов в качестве несущих платформ телекоммуникационных систем для гражданских и военных нужд .

Данная идея не является новой. В бывшем СССР и за рубежом работы по передаче радиосигналов с привязных аэростатов, поднятых на высоту 2-3 км, велись еще в 1930-х гг. Во время Великой Отечественной войны эти системы были значительно улучшены и обеспечивали достаточно надежную связь. Так, именно на привязном аэростате в блокадном Ленинграде был установлен передатчик, транслировавший первое исполнение 7-й симфонии Шостаковича.

В конце 50-х годов Киевским общественным бюро по воздухоплаванию была разработана аэростатная ретрансляционная станция, представлявшая собой привязной аэростат с жесткой оболочкой объемом 220 тыс. куб. м и расчетной рабочей высотой до 9 км .

Во время ведения боевых действий в Афганистане использование аэростатов в условиях горной местности позволяло Советской Армии увеличивать дальность радиосвязи в 4 - 5 раз. Именно таким образом обеспечивалась связь с командными пунктами, находившимися вне прямой видимости. Уже несколько десятилетий военно-морские силы используют воздухоплавательные технологии, поднимая на аэростатах трос-антенну, что обеспечивает связь с погруженными подводными лодками .

Телекоммуникационные системы, развернутые на аэростатах, имеют ряд достоинств, которые выгодно отличают их от других носителей. Основными из них являются:

Аэростаты удовлетворяют требованиям геостационарности (возможность продолжительного нахождения над одной точкой земной поверхности), стратосферные телекоммуникационные платформы на базе аэростатов можно размещать в любом месте, обеспечивая удовлетворение нужд мобильных сетей связи, сети Интернет, телевизионного и радиовещания как с точки зрения качества гарантируемых предоставляемых услуг, так и с точки зрения их экономической эффективности;

Качество передаваемого сигнала через ТС, размещенную на аэростате, приближается по характеристикам к спутниковому, что позволяет с помощью этих систем решать комплексные задачи телекоммуникационного и информационного обеспечения в условиях, где невозможно или нецелесообразно прокладывать кабель;

Аэростаты обеспечивают высотное положение передатчиков и ретрансляторов и способны заменить десятки и сотни типовых мачт. Стоимость аэростатной телекоммуникационной платформы на порядок ниже суммарных затрат на антенно-мачтовые устройства (радиус охватываемой одним аэростатным комплексом территории в зависимости от оборудования и высоты подъема может составлять от 50 до 1000 км);

Зоны покрытия аэростатными ТС позволяют создавать целостные информационные магистрали (глобальные беспроводные сети) и решать проблему «последней мили» (отрезок инфраструктуры от основной магистрали до конечного потребителя - длиной от нескольких сот метров до 20 - 30 километров);

В отличие от ТС, развернутых на искусственных спутниках земли, обеспечивается возможность оперативного дистанционного управления ТС, их ремонта и переоснащения.

Однако наряду с несомненными достоинствами аэростатных ТС существуют и недостатки в эксплуатации, основными из которых являются:

Необходимость сохранения аэростатной ТС в устойчивом состоянии, что важно для стабильной передачи сигнала, влечет за собой потребность в разработке специальных систем, способных поддерживать равновесие даже при ураганном ветре;

Существующие аэростаты, имеющие сигарообразную форму, вынуждены выполнять маневры с большим радиусом разворота для установки станции над нужной территорией, что создает трудности в осуществлении передачи в процессе движения;

Необходимость введения запрета на полеты воздушных судов в районах расположения средневысотных и маловысотных аэростатов;

Низкая живучесть аэростатов при использовании их в условиях боевых действий, что требует обеспечения их противовоздушной защиты, охраны и обороны наземных элементов.

Обзор источников показывает, что сегодня можно выделить три основных категории аэростатов, которые используются для обеспечения телекоммуникационных потребностей. К ним относятся: стратосферные аэростаты (высота подъема 20 - 25 км), средневысотные (1 - 10 км) и маловысотные (до 1 км) (малообъемные) аэростаты.

Среди основных проектов стратосферных аэростатов, разрабатываемых в мире, можно выделить: Sky Station компании Sky Station International (США), HASPA (High-Altitude Superpressure Powered Aerostat) (США), Stratellite компаний Sanswire Technologies и Telesphere Communications (США); систему ISD (Германия), StratSat британской компании Advanced Technology Group, Stratospheric Wireless Access Network (Япония) и «Беркут» воздухоплавательного центра «Авгуръ» (РФ). Характеристики данных аэростатов приведены в таблице 1 .

Стратосферные аэростаты представляют собой стабильно находящиеся на заданной высоте беспилотные платформы, обеспечивающие подъем до 2 тонн полезной нагрузки, управляемые с наземного диспетчерского центра. Положение аэростата контролируется при помощи наземных станций слежения, для коррекции маршрута полета и маневрирования используются новейшие системы контроля полета, например GPS (Global Positioning System). Непосредственно на оболочке аэростата располагаются панели с солнечными батареями, что позволяет накапливать солнечную энергию и использовать ее для удержания аппарата в течение многих месяцев в заданной точке. Для связи между аэростатами и передачи данных могут использоваться спутники связи (для связи с орбитальным спутником широкополосный передатчик Sky Station будет использовать частоты 47,2 - 47,5 ГГц и 47,9 - 48,2 ГГц для связи с землей).

Сеть таких аэростатов позволит обеспечивать высококачественный телекоммуникационный сервис, исключив само понятие «мертвой зоны». Прогнозируется, что площадь обслуживания каждого аппарата составит от 20 000 км2 (дирижабль ISD) до 600 000 км2 (Stratellite) , что, по предварительным оценкам, сопоставимо с потенциалом огромного количества антенных мачт наземного базирования (например, один аэростат Stratellite или StratSat способен заменить до 14 000 мачт ).

В составе телекоммуникационного оборудования на аэростате могут использоваться станции сотовой, 3G/4G мобильной связи, мультимедийных услуг MMDS, пейджинговой, фиксированной беспроводной телефонии, высокочастотного телевизионного вещания и др. Помимо предоставления доступа в Интернет, такие глобальные беспроводные системы позволят выводить на рынок телекоммуникаций такой специфический продукт, как «антенный массив», который будет поддерживаться ресурсом аэростатных платформ. Эти ТС будут обладать большой пропускной способностью информации. Так, одна ТС, размещенная на ISD, позволит одновременно поддерживать до 100 000 телефонных переговоров, а в будущем на ней можно будет размещать также и высокопроизводительные серверы для обработки данных . По оценкам разработчиков , аэростатная ТС, например Stratellite, будет способна обеспечивать скорость передачи данных от 25 до 155 Мбит/с - в зависимости от установленного оборудования и высоты подъема платформы.

Срок постоянной вахты аэростата составляет от 6 месяцев до 5 лет.

Особое внимание необходимо обратить на российские аэростатные ТС «Беркут». Эта разработка может быть использована как в гражданских, так и в военных целях . С помощью серии подобных аэростатных ТС можно обеспечить полный охват всей территории России и ряда сопредельных областей. Стратосферный дирижабль будет поддерживать информационный канал с орбитальным спутником, передавая сигнал на привязные аэростаты типа «БАРС», которые будут применяться для решения проблемы «последней мили». Для дирижабля «Беркут» разработан специальный мобильный пневмоэллинг, позволяющий дирижаблям стартовать и швартоваться в регионах с неразвитой инфраструктурой или удаленных от экономических центров. Как считают военные эксперты, обширные пространства России и трудноконтролируемые протяженные границы делают аэростаты оптимальной техникой по критерию «эффективность - стоимость» .

Основными достоинствами ТС, размещенных на стратосферных аэростатах, являются:

Способность сохранять устойчивое состояние при неблагоприятных погодных условиях;

Большая площадь обслуживания (для покрытия территории Республики Беларусь требуется (в зависимости от модели) от 2 до 6 аэростатов);

Высокая грузоподъемность (вес полезной нагрузки колеблется от 1000 до 2000 кг в зависимости от модели);

Способность находиться в воздухе длительное время (от 6 месяцев до 5 лет);

Возможность установки солнечных батарей для обеспечения энергоснабжения находящейся на борту телекоммуникационной аппаратуры;

Автономное нахождение в воздухе.

К недостаткам можно отнести необходимость развертывания и содержания специальных довольно сложных систем старта и швартовки, слежения и управления, включающих наземные и спутниковые станции, что значительно увеличивает стоимость обслуживания ТС.

В связи с этим стратосферные аэростаты могут применяться совместно различными министерствами и ведомствами в качестве многоцелевой платформы. Министерство обороны Республики Беларусь в данном случае может участвовать в совместном проекте по эксплуатации аэростатов или арендовать в своих интересах ресурс телекоммуникационного оборудования аэростата для ретрансляции трафика, организации сети радиодоступа мобильных абонентов, обработки данных, развертывания вычислительных сетей и др.

Эксперты высоко оценивают перспективы ТС, развернутых на средневысотных аэростатах. Основными разработчиками и производителями средневысотных аэростатов являются ARC (США), «Пума» и «Ягуар» (РФ). ARC способен поднимать груз до 700 кг на высоту от 3 до 10,5 км с охватом территории диаметром от 55 до 250 км (или 1,5 млн. потребителей) в зависимости от имеющегося на аэростате оборудования. Характеристики аэростатов «Пума» и «Ягуар» приведены в таблице 2 .

Эти аэростаты могут нести на борту различную аппаратуру связи, будучи, таким образом, сравнительно недорогой альтернативой спутниковым носителям. Полезный груз размещается на ферме, подвешенной под оболочкой, в защитном мягком герметичном обтекателе. Обтекатель аэростата вмещает цифровые передатчики различных видов связи (телефонной, пейджинговой, телевизионной и др.), обеспечивая ее на частотах любого типа на территории до 100 000 квадратных километров.

Кабель-трос удерживает аэростат во время подъема, спуска и стоянки на рабочей высоте, обеспечивая электроснабжение бортовых систем и полезного груза, а также отвод молнии и статического электричества (аэростат «Пума»). Наземный комплекс обслуживания гарантирует нормальное функционирование аэростата на рабочей высоте, его подъем и спуск, наземное обслуживание на всех этапах работы, а также обслуживание полезного груза.

Комплекс наземного обслуживания включает в себя аэростатное удерживающее устройство, оснащенное лебедкой, средства газо- и воздухораспределения и профилактического обслуживания, систему энергоснабжения, наземный пункт управления.

Основными достоинствами ТС, размещенных на средневысотных аэростатах, являются:

Достаточно большая площадь покрытия при небольшой высоте подъема;

Высокая мобильность (скорость подъема и спуска); -простота эксплуатации (подъема, спуска, управления);

Способность находиться в воздухе в течение одного месяца;

Высокая грузоподъемность;

Не требует установки специальной аппаратуры для сопряжения с наземными терминалами.

Aeros в качестве носителя телекоммуникационного оборудования ARC.

В качестве недостатков можно отметить:

Наличие кабеля-троса;

Необходимость обеспечения электроснабжения при помощи наземной станции по кабелю-тросу.

Средневысотные аэростаты могут найти самое широкое применение при организации связи в интересах управления Вооруженными Силами в мирное и военное время на стратегическом и оперативном уровне.

В первую очередь целесообразно рассмотреть вопрос о применении их в качестве воздушных опорных узлов связи при развертывании опорной сети системы связи объединения. Благодаря способности аэростата обслуживать значительную территорию без «мертвых зон» при многостанционном доступе при построении опорной сети связи не потребуется частое изменение ее структуры, что сократит количество сил и средств, привлекаемых для ее развертывания. Воздушные опорные узлы связи будут применяться тогда, когда наземные станции не смогут обеспечить требуемый уровень живучести опорной сети связи или их применение окажется нерациональным. Это может произойти в случае действий войск объединения на разных направлениях, при глубоком вклинении противника, при обеспечении связи с окруженными войсками, при ведении маневренных действий, при проведении контрударов. Опорная сеть связи в этом случае может строиться не во всей полосе обороны объединения, а очагово, по направлениям действий войск. Наличие воздушных опорных узлов связи сделает опорную сеть связи «объемной», что, несомненно, повысит ее устойчивость.

Другим направлением использования средневысотных аэростатов является обеспечение радиодоступа подвижных абонентов к ресурсу опорной сети связи в зоне обслуживания. Установка на аэростате станции радиодоступа позволит сократить количество аналогичных наземных станций, обеспечить подвижных абонентов всем спектром телекоммуникационных услуг от телефонной связи до передачи данных и видеоизображения.

Большое значение придается разработке маловысотных (малообъемных) привязных аэростатов , среди которых выделяются комплексы «БАРС» и «Рысь», разработанные Воздухоплавательным центром «Авгуръ» и ИППИ РАН (РФ), состоящих из наземного причального устройства, привязного аэростата и базовой радиомодемной станции, с которой установленная на платформе передающая станция связана кабель-тросом . В качестве носителя ТС был взят малообъемный аэростат, который значительно проще в изготовлении и эксплуатации, чем западные воздухоплавательные системы такого же класса. Автоматизированную работу лебедки обеспечивает компьютер, благодаря чему за несколько минут можно плавно поднимать и опускать аппарат, контролируя работоспособность кабель-троса (кевларовый трос, комбинированный с оптоволоконным и электрическим кабелями).

Комплексы позволяют использовать в единой системе как имеющиеся антенны, так и возможности маловысотной платформы. Полезная нагрузка включает оборудование для доступа в Интернет, передачи цифрового телевидения, обеспечения сотовой, пейджинговой, транкинговой связи, обеспечения проведения видеоконференций, электронной торговли (в том числе и для государственных нужд) и др.

Радиооборудование подключается «витой парой» к маршрутизатору (серверу) локальной сети. Максимальная грузоподъем
ность аэростатных установок - 100 - 120 кг, что позволяет реа-лизовывать телекоммуникационные проекты (например, базовая станция стандарта CDMA весит 54 кг). С помощью платформ будут создаваться телекоммуникационные и ретрансляционные сети для обеспечения высококачественной беспроводной связи, что также позволит решить целый ряд специальных задач. Для наполнения оболочки и первого подъема аэростата требуется 4-6 человек. Регулярные операции, в том числе инспекция и повторное наполнение, требуют участия 1-2 человек.

Характеристики аэростатов «БАРС» и «Рысь»приведены в таблице 3 .

При создании сети связи с помощью малообъемных аэростатов-носителей обеспечиваются:

Гибкость архитектуры сети и возможность ее оперативной модификации (высокая мобильность);

Высокая скорость передачи информации, а также соединение АТС между собой беспроводными каналами связи со скоростью до 10 Мбит/с (а с учетом новейших технологий - значительно больше);

Быстрота проектирования и реализации, что важно при жестких требованиях ко времени построения сети;

Покрытие территории без «мертвых зон»;

Простота управления оборудованием.

Основным недостатком малообъемных аэростатов является малая грузоподъемность.

Малообъемные дирижабли могут найти широкое применение в тактическом звене управления в качестве ретрансляторов и станций радиодоступа для обеспечения связи при действиях соединений (воинских частей) на широком фронте, очаговом ведении обороны, при маневренных действиях, при передвижении войск. Применение малообъемных дирижаблей должно увязываться с использованием средневысотных аэростатов для создания единого информационного пространства в полосе действий войск.

Вопрос о возможности применения аэростатов в интересах обеспечения связи при решении задач управления Вооруженными Силами в мирное и военное время требует дальнейшего детального изучения и проведения оперативно-тактического и технико-экономического обоснования с привлечением специалистов из различных областей знаний.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бендин С.В. Аэростатные телекоммуникационные платформы// Радиоэлектроника и телекоммуникации. - 2003. -2(26) и 4(28).

2. Бендин С.В. Беспроводные сети на высотных дирижаблях для войны и мира (20.03.03) /[Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://cnews.ru/newcom/index.shtml?2003/03/20/142206.

3. Низкоорбитальные дирижабли придут на замену спутникам связи /[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:// inventors.ru/index.asp ?mode= 988.

4. Привязные аэростаты «Пума» и «Ягуар» / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://rosaerosystems.pbo.ru/russian/product/puma.html.

5. Малообъемные аэростаты «БАРС» и «Рысь» /[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://rosaerosystems.pbo.ru/ russian/product/au_17.html.

Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте

HTML clipboard

Привязные аэростаты и их применение

Полковник Н. Мехоношин

Привязные аэростаты применяются в военных целях с конца XVIII века. Сначала они использовались для наблюдения за полем боя и передвижениями войск в районе боевых действий, а в дальнейшем и для корректировки огня артиллерии. Во время второй мировой войны такие аэростаты служили главным образом в качестве средств воздушного заграждения для обороны от низколетящих самолетов. Особенно широко они применялись в ПВО Великобритании, где поднимались на стальном привязном тросе на высоту до 1000 м, даже легкого столкновения с тросом было достаточно, чтобы вывести самолет из строя,

В ходе агрессивной войны во Вьетнаме американцы на привязных аэростатах поднимали в воздух радиоретрансляционные станции с целью облегчения связи между командными пунктами и передовыми подразделениями сухопутных войск. Применялись два типа аэростатов: объемом оболочки 150 м3 с трехкилевым хвостовым оперением и объемом 170 м3 с крестообразным хвостовым оперением. Аэростаты с радиоретрансляционными станциями поднимались на высоту почти 300 м, что позволяло передавать принимаемые из-за холмов радиосообщения на дальность до 35 км. Аэростаты с объемом 150м3 использовались также для предупреждения своих войск о проникновении противника. Для этой цели на находящемся на небольшой высоте аэростате устанавливались высокочувствительный микрофон и радиопередатчик, с помощью которых подслушивались разговоры и команды проникающего в джунгли противника и передавались сигналы предупреждения своим войскам.

Опыт использования привязных аэростатов в войне в Юго-Восточной Азии пробудил заинтересованность государственных органов США и промышленности в дальнейшем совершенствовании их конструкции и оборудования. Так, в 1968 году лабораторией полигонных измерений космического центра имени Кеннеди начала осуществляться специальная программа НИОКР по привязным аэростатам, в рамках которой была разработана и испытана серия аэростатов BJ (по начальным буквам имен конструкторов) с объемом оболочек 600-2500 м3. На тандемной связке из двух аэростатов этой серии был осуществлен рекордный для того времени подъем на высоту 4000 м верхнего аэростата и на 3000 м - нижнего. В 1968-1972 годах министерством обороны США проводились работы по привязным аэростатам. В их ходе было построено более 50 аэростатов типа «Фэмили-2» с объемом оболочек 5600 м3 - более 11000 м3. Они использовались для решения различных военных и коммерческих задач, включая ретрансляцию радиопередач, радиолокационное наблюдение, радио- и радиотехническую разведку.

Дальнейшее развитие привязных аэростатов в США шло в направлении повышения массы полезной нагрузки и подъема ее на большую высоту. А это прямо связано с увеличением объема оболочки аэростата, поскольку 1 м 3 несущего газа гелия может поднимать только 1 кг массы, включая массу конструкции и полезной нагрузки аэростата. Некоторое увеличение полезной нагрузки осуществлялось путем облегчения конструкции благодаря изготовлению ее из более легких и прочных материалов. Кроме того, совершенствовалась и аппаратура, входящая в полезную нагрузку, - снижалась ее масса и улучшались характеристики. Привязные аэростаты продемонстрировали возможность их успешной эксплуатации на высотах порядка 5500 м. За последние 10 лет в развитие привязных аэростатов для военных и коммерческих целей в США было вложено более 300 млн. долларов и, по оценке иностранной прессы, свыше 400 млн. долларов израсходовано на сооружение и оборудование для их эксплуатации в различных районах земного шара.

В последние годы американские специалисты стали уделять внимание привязным аэростатам относительно небольших размеров, создаваемым на базе аэростатов типа «Фэмили-2». После 1981 года было разработано и изготовлено восемь систем аэростатов с объемом оболочки около 700 м3 и пять систем с объемом оболочки порядка 1500 м3. Большинство из них было развернуто на надводных кораблях длиной 40-70 м, а несколько - на мобильных наземных установках. Все они, за исключением одной аэростатной системы, несли в качестве полезной нагрузки обзорные РЛС и использовались для различных военных и коммерческих целей, включая борьбу с контрабандой наркотиков. Одна из систем применялась для развертывания антенны длинноволновой радиостанции, в качестве которой служил привязной трос. Аэростат с места хранения транспортировался в пункт подъема, швартовался, наполнялся гелием, поднимался на высоту 900 м и приводился в готовность для радиопередач на длинных волнах. Эта операция выполнялась за 5 ч.

Основными поставщиками привязных аэростатов в США являются фирмы ILC Dover, RCA и ТСОМ (филиал фирмы «Вестингауз»).

Фирма ILC Dover выпускает стандартные привязные аэростаты с объемом оболочки до 7000 м3 следующих типов.

Аэростаты серии SSP (Stable Sensor Platform) разработаны на базе аэростата «Фэмили-207» и имеют оболочку с объемом 85 - 1070 м3. У типичного аэростата этой серии SSP-6000 оболочка эллиптической формы с трехкилевым оперением. Максимальный объем заполняемой гелием оболочки 170 м 3, объем баллонета с воздухом 28 м3. Для регулировки давления в оболочке в зависимости от подъема или снижения, температуры наружного воздуха и других факторов на аэростате установлен нагнетатель, работающий от электрической батареи, и автоматический клапан регулировки давления. Максимальная высота подъема аэростата 1500 м, допустимая скорость ветра до 80 км/ч.

Рис. 1. Привязной аэростат 25М системы STARS американской фирмы ТСОМ

Рис. 2. Привязной аэростат 365В,Н (Mk7-S) в варианте LASS

Рис. 3. Английский привязной аэростат «Снайнет» пассивной системы ПВО «Рэмпарт»

Аэростат с объемом оболочки 7000 м3 создан для ВВС США и предназначен для радиолокационного наблюдения. Оболочка аэростата эллиптической формы, с крестообразным хвостовым оперением.

Длина оболочки 53,3 м, максимальный диаметр 17,3 м. Внутри ее размещен баллонет объемом до 3000 м3. Аэростат может поднимать полезную нагрузку массой 450 кг на высоту около 3600 м. Одним из вариантов полезной нагрузки является радиолокационная станция AN/DPS-5, способная обнаруживать с высоты 3000 м низколетящие (на высоте 30 м) цели с эффективной площадью рассеяния 5 м2 на дальностях до 280 км.

Фирма RCA выпускает привязные аэростаты с объемом оболочки 1300- 7000 м3, используемые как носители радиолокационных, электронно-оптических и акустических датчиков. Ниже приводятся данные о типичных стандартных привязных аэростатах фирмы RCA.

Аэростат с объемом оболочки 1586 м3 предназначен для развертывания на судах длиной порядка 60 м. Оболочка имеет длину 33г4 м, максимальный диаметр 5,56 м. Внутри ее размещен баллонет объемом 453 м3. Полезная нагрузка аэростата включает модифицированную РЛС AN/APS-128J, способную обнаруживать с рабочей высоты 760 М морские цели на дальностях до 110 км. Привязной трос аэростата рассчитан на усилие на разрыв до 6350 кг. По электрическому кабелю в тросе может передаваться электроэнергия для питания РЛС и другого оборудования с мощностью до 8 кВ А.

Аэростат с объемом оболочки 7000 м3 представляет собой модифицированный аэростат фирмы ILS Dover и используется для радиолокационного наблюдения. На нем устанавливается обзорная РЛС AN/DPS-5 и вспомогательная аппаратура AN/APX-76 системы опознавания с дальностью действия до 460 км. Аэростат может применяться как со стационарных, так и с мобильных наземных установок.

Фирма ТСОМ изготавливает оболочки аэростатов из слоев ткани тедлар, майлар и дакрон, склеенных полиэфирной смолой, что обеспечивает при небольшой удельной массе высокую прочность и стойкость по отношению к погодным условиям, Привязные тросы изготавливаются из синтетического материала кевлар-29. Внутри тросов содержится электропроводка для питания аппаратуры на аэростате. Выпускаемые тросы имеют прочность на разрыв от 5000 кг (для небольших аэростатов) до 30 000 кг (для крупных) с суммарной мощностью потребляемой электроэнергии 3,5 - 31,5 кВт. Наибольшее распространение получили следующие аэростаты этой фирмы.

Аэростат 25М системы STARS (Small Tethered Aerostat Relocatable System)
«Литтон») либо AN/APG-66 («Вестингауз»). При высоте подъема аэростата 750 м дальность действия РЛС по морским целям составляет 110 км. Аэростат системы STARS может эксплуатироваться при горизонтальном ветре до 90 км/ч и при порывах ветра до 130 км/ч. Заполненный гелием, он способен находиться в воздухе непрерывно в течение двух недель, после чего требуется спустить его, пополнить гелием и провести техническое обслуживание радиоэлектронной аппаратуры. имеет оболочку объемом 700 м3, длину 25 м и максимальный диаметр 8 м. Несущий газ гелий, трехкилевое хвостовое оперение и хвостовой конус оболочки наполняются воздухом. Баллонет максимальным объемом 200 м3, заполняемый воздухом для регулировки давления несущего газа, образуется нижней поверхностью оболочки и гибкой диафрагмой, отделяющей воздух баллонета от гелия, находящегося в основном объеме оболочки. Полезная нагрузка аэростата массой 125 кг, размещаемая в обтекателе под нижней частью оболочки, может включать французскую радиолокационную станцию LMT для наблюдения за полем боя или американские обзорные РЛС 504 (фирмы

Система STARS развертывается на судах малого водоизмещения или на мобильных наземных установках, размещаемых на одном либо двух прицепах (рис. 1). Развернутая на судах система STARS успешно применялась за Северным полярным кругом в море Бофорта, а также на юге в Карибском море.

Аэростат 365В/Н (Mk7-S) имеет оболочку объемом 11 640 м 3, длиной 59,2 м и максимальным диаметром 17,3 м. Крестообразное хвостовое оперение и основной объем оболочки заполняются гелием. Баллонет с воздухом для регулировки давления в оболочке имеет объем 5300 - 6300 м3. Оболочка аэростата изготавливается из тех же материалов, что и аэростата системы STARS. Общая масса аэростата 365В/Н 5200 кг, в том числе масса полезной нагрузки 1800 кг. В качестве ее используется аппаратура радио- и радиотехнической разведки, радиолокационная станция и аппаратура передачи данных. РЛС AN/TPS-63, которая может устанавливаться на аэростате, обеспечивает с высоты 3000 м обнаружение низколетящих целей на дальностях до 280 км. Рабочая высота подъема аэростата 3000 - 4500 м в зависимости от варианта. Он эксплуатируется на наземной установке с монорельсовым путем по окружности (радиус 30 м), позволяющей ориентировать аэростат по ветру. Привязная система рассчитана на скорость ветра у земли до 160 км/ч.

Вариант аэростата под обозначением LASS (Low Altitude Surveillance System, рис. 2) эксплуатируется в интересах таможенной службы США на Багамских о-вах. Этот же вариант аэростата с РЛС AN/TPS-63 в 1986 году демонстрировался в Саудовской Аравии в качестве дополнения и резервирования самолетов дальнего радиолокационного обнаружения и управления Е-ЗА системы АВАКС.

Дальнейшее развитие привязных аэростатов в США намечается вести в направлении увеличения высоты их подъема (7500- 9000 м). Для подъема необходимой полезной нагрузки на эти высоты потребуется оболочка аэростата объемом около 28 000 м3. Планируется также создать более легкие и прочные материалы для оболочки и привязного троса и усовершенствовать конструкцию Самой оболочки.

В Великобритании продолжаются работы над привязными аэростатами, используемыми в качестве средств воздушного заграждения. В частности, фирм а «Уоллоп индастриз» разработала систему пассивной ПВО «Рэмпарт» с привязными аэростатами «Скайнет» (рис. 3). В этой системе аэростаты совместно с дымообразующими приборами, противорадиолокационными отражателями и ИК ловушками поднимаются на привязном тросе из кевлара на высоту порядка 1000 м. Привязной трос служит также и для повреждений низколетящих самолетов.

Английская фирма «Эрборн индастриз» создала аэростатную систему первоначальной подготовки парашютистов, использующую для подъема парашютистов на высоту привязной аэростат. В состав системы входят собственно аэростат с максимальным объемом оболочки 1510 м3, гондола, в которой размещаются шесть парашютистов и инструктор, стальной привязной трос, грузовой автомобиль с гидравлической лебедкой, приводимой от дизельного двигателя мощностью 115 Л. с. Гондола с парашютистами может быть поднята аэростатом на любую высоту, допускаемую 1500-м привязным тросом, однако стандартная высота подъема при тренировках составляет 300 м. Цикл подъема аэростата на эту высоту, прыжков шести парашютистов и спуска аэростата для подготовки к последующему подъему занимает 10 мин. Эксплуатация системы показала, что привязной аэростат для первоначальной подготовки парашютистов применять в несколько раз экономичнее, чем транспортный самолет. Кроме того, при прыжках парашютистов из гондолы аэростата в невозмущенную турбулентной спутной струей самолета воздушную среду значительно снижается возможность Отказа в раскрытии парашюта.

В современных условиях особую актуальность приобретает использование беспилотных и аэростатных комплексов для решения различных задач народного хозяйства и оборонного комплекса. В обсуждении вопросов конструирования беспилотных систем принимает участие директор по государственным программам ЗАО "Воздухоплавательный центр "Авгуръ", к.т.н. Пономарев Павел Ардалионович.

Одним из наиболее перспективных и экономически целесообразных средств, используемых для подъема и удержания аппаратуры на заданной высоте, являются аэростатные носители. Они решают задачи по обеспечению связи, разведки, мониторинга территории, ретрансляции, как в военных, так и в гражданских целях. Существует огромное разнообразие возможных вариантов полезной нагрузки размещаемой на привязном аэростате (ПА). При этом с точки зрения проектирования носителя значение имеют только ее массово-инерционные характеристики, габаритные размеры, потребляемая мощность, а также условия функционирования: рабочая высота, температурный диапазон и максимальная скорость ветра. Исходя из этих параметров, определяется объем и параметры канат-кабеля.

Наличие типового ряда позволяет не только сократить номенклатуру канат-кабелей и материалов для оболочек , но и использовать для новых целей уже разработанные ПА, проводя лишь незначительную модернизацию. Это значительно сокращает затраты и сроки как на разработку, так и на изготовление, позволяет использовать типовые технологические операции, а также унифицированные узлы и агрегаты.

Типовой ряд ПА ЗАО "Воздухоплавательный центр "Авгуръ" состоит из трех групп. К первой группе относятся ПА объемом от 75 до 400 м3: Au-6, Au-25 и Au-17 "Барс", имеющие жесткое оперение и стягивающую систему компенсации объема. При этом энергоснабжение полезной нагрузки обеспечивается за счет бортовых аккумуляторов или легкосъемного кабеля.

Ко второй группе относятся ПА, объемом от 450 до 1200 м3: Au-27 "Рысь" и Au-33 "Гепард". Несмотря на различное оперение: жесткое и воздухонаполненное, данные аппараты имеют схожую компоновку и созданы на основе типовых решений. Аэростаты снабжены автоматической системой поддержания избыточного давления.

К третьей группе относится крупнейший в мире ПА Au-21 "Пума" объемом 12000 м3, состоящий из оболочки с баллонетом, воздухонаполненного обтекателя, воздухонаполненного оперения, такелажа; воздушных и газовых клапанов, системы воздухоподполнения; пилотажно-навигационного оборудования и молниезащиты.

Таким образом, в настоящее время ВЦ "Авгуръ" располагает типовым рядом ПА которые обеспечивают работу различной полезной нагрузки на высоте, соответственно по группам: массой 25-80 кг на высотах до 700 м; 80-300 кг на высотах до 1500 м с электроснабжением до 2 кВт; массой 250-2250 кг на высотах до 5000 м с электроснабжением до 25 кВт. Данные аппараты функционируют в широком диапазоне климатических и погодных условий.