Tradicionalmente, la vigilancia, el reconocimiento y la recopilación de información aéreos marítimos, así como las misiones de patrulla, se han llevado a cabo mediante aeronaves especializadas multimotor de largo alcance específicamente diseñadas para vuelos prolongados sobre el mar, o mediante plataformas comerciales adaptadas para tales tareas. Estos aviones se usaban típicamente para monitorear grandes áreas de la superficie del mar, incluido el monitoreo del transporte marítimo y otras actividades a lo largo de rutas críticas de comunicación y en zonas económicas exclusivas (ZEE).
Sin embargo, el costo de adquirir y operar plataformas tripuladas impone una carga insoportable para muchos países y las respectivas fuerzas aéreas y navales, y por lo tanto, varias estructuras de seguridad marítima pueden enfrentar problemas para llevar a cabo un monitoreo sistemático de las aguas soberanas debido a la falta de fondos. Patrullas aéreas y un pequeño número de salidas.
La necesidad de una alternativa asequible a los aviones de reconocimiento naval tripulados inevitablemente contribuye al creciente interés de muchos países en los sistemas aéreos no tripulados (UAS) terrestres y marítimos, especialmente aquellos con grandes ZEE y fronteras protegidas comunes. Al mismo tiempo, otros países quieren tener sistemas de sensores a bordo capaces de aumentar el conocimiento de la situación de los buques civiles y militares desplegados proporcionando la información necesaria.
Los UAS modernos, especialmente los drones de altitud media y alta con larga duración de vuelo (categorías MALE y HALE), han demostrado su eficacia como plataformas de reconocimiento y ataque en apoyo de operaciones terrestres, teniendo características tales como largo alcance, larga duración de misión y la capacidad para transportar cargas objetivo del sensor. Si bien estas plataformas tipo aeronave son necesarias para despegar y aterrizar en tierra, sus capacidades inherentes atraen a la comunidad marítima que busca un medio para observar grandes áreas.
En el otro extremo del espectro se encuentran los UAV tipo avión VTOL más pequeños, que también han ganado una amplia aceptación en los últimos años. Este equipo regular de vigilancia y reconocimiento puede ser lanzado y devuelto rápidamente, recopilando información a pedido para garantizar el funcionamiento de los barcos.
Plataformas de clase MASCULINA
Como en el caso de los aviones de patrulla tripulados de la aviación costera, la capacidad de cubrir largas distancias y patrullar durante largos períodos de tiempo es una cualidad importante de los UAS multipropósito de clase MALE adaptables para tales tareas. Los desarrolladores también han identificado otras características deseables, incluida una gran carga útil, lo que le permite transportar sistemas de comunicación de larga distancia y equipos de a bordo de varios tipos.
La empresa israelí Elbit Systems está promocionando una versión especialmente configurada de su UAV Hermes 900 MALE, que es operado por al menos ocho operadores. La aeronave, utilizada principalmente en operaciones de vigilancia en tierra, es capaz de recibir cargas objetivo tanto de su propio diseño como de terceros.
Según la compañía, el Hermes 900, con un peso máximo de despegue de aproximadamente 1180 kg y una envergadura de 15 metros, puede llevar hasta 350 kg de equipo objetivo, incluidos 250 kg en el compartimento interno de 2,5 metros de largo. En una configuración marina, la aeronave puede equiparse con un radar de vigilancia marina especializado, un sistema de identificación automática y un sistema de sensores optoelectrónicos / infrarrojos estabilizados y equipo de reconocimiento y guerra electrónica.
Elbit Systems señaló que su estación de control terrestre universal puede ofrecer un modo de control simultáneo de dos UAV utilizando dos canales de transmisión de datos redundantes. La compañía afirma que esto tiene un efecto positivo en la utilización del sistema, ahorra recursos humanos y costos operativos. El dron también se beneficia de la integración de un sistema de comunicación sobre el horizonte de larga distancia basado en un canal satelital y de la integración del sistema de control automatizado marítimo patentado del Sistema Elbit.
Haji Topolanski de Elbit Systems dijo:
“Aunque el Hermes 900 despega y aterriza solo en tierra, el control del UAV en sí y el funcionamiento de sus sensores pueden integrarse en el sistema de mando y control del barco. Esto permite que los barcos reciban información de reconocimiento de los UAV en tiempo real y la utilicen a su propia discreción.
Desde abril de 2019, a petición de la Agencia Europea de Seguridad Marítima, se han utilizado drones Hermes 900 para patrullar áreas marítimas. Islandia fue el primer país en utilizar este servicio. Según Elbit Systems, las autoridades marítimas islandesas han identificado al Hermes 900 como el aeropuerto oriental de Egilsstadir, desde el cual puede cubrir más de la mitad de la ZEE del país. Esta unidad también ha sido modificada para soportar los fuertes vientos y las condiciones de hielo inherentes al Atlántico Norte.
“Es obvio que un UAV tipo avión naval, que opera desde una base costera y controlado desde una estación terrestre, debería tener un rendimiento y una carga objetivo diferentes a los de un sistema de observación terrestre. En particular, la necesidad de un reconocimiento de área amplia dicta la integración de un potente radar multimodo con imágenes para detectar y clasificar objetos a grandes distancias y sistemas OE / IR de alta resolución y largo alcance para una identificación e imagen positivas.
- explicó Topolanski.
“Además, en los LHC marinos se están integrando canales de transmisión de datos con visibilidad directa y un canal satelital para comunicaciones sobre el horizonte. El hecho de que un dron marino a veces necesite descender para la identificación positiva de objetos con la ayuda de su estación de vigilancia y volar por debajo del horizonte de radiofrecuencia aumenta la importancia del canal sobre el horizonte de banda ancha.
Mientras tanto, Israel Aerospace Industries (IAI) ha entregado versiones navales de su UAV Heron 1 MALE a las flotas de India e Israel.
El dron Heron 1 desarrollado por su División Malat tiene un peso de despegue de 1100 kg y una carga útil de hasta 250 kg. Su carga útil estándar es la carga útil estabilizada optrónica multimisión montada en proa de IAI Tamam, que incluye una cámara de alta resolución, una cámara infrarroja y un puntero láser / telémetro.
Según la compañía, la aeronave está propulsada por un motor Rotax 914 de cuatro tiempos de 211 cc que hace girar una hélice de empuje de dos palas y paso variable que desarrolla hasta 100 hp. potencia continua máxima en altitudes de hasta 4500 metros. Esto permite holgazanear a una velocidad de 60-80 nudos y alcanzar una velocidad máxima de hasta 140 nudos con una duración de vuelo de hasta 45 horas, dependiendo de la carga a transportar. Un canal de transmisión de datos con línea de visión en una versión móvil o estacionaria proporciona control dentro de un radio de aproximadamente 250 km, aunque al instalar un kit de comunicación por satélite, el alcance aumenta a 1000 km.
Los ingenieros de IAI señalan que el Heron 1 tiene dos compartimentos de carga internos con un volumen total de hasta 800 litros: los compartimentos de proa y central con un volumen de 155 y 645 litros, respectivamente.
La distancia desde el punto más bajo del fuselaje hasta el suelo es de 60 cm, lo que permite que el dispositivo esté equipado con cargas objetivo externas, mientras que la generación de energía a bordo de hasta 10 kW le da a la plataforma el potencial de actualizaciones y también permite la instalación de potentes sistemas, por ejemplo, el radar de vigilancia marítima IAI Elta EL. / M-2022U o el radar de vigilancia modular para reconocimiento de objetivos en movimiento terrestre EL / M-2055.
Según el manual de Jane's C4ISR & Mission Systems - Air, el radar de vigilancia marina EL / M-2022 puede rastrear una variedad de objetivos a distancias de hasta 200 millas náuticas. Cuando se utiliza en el modo de radar de síntesis de apertura inversa, el radar es capaz de capturar objetos sospechosos y determinar su tipo.
Además de la estación de vigilancia estándar y el radar marino, el Heron 1 naval también puede llevar sistemas de inteligencia electrónica, por ejemplo, los sistemas IAI Elta ELK-7071 o ELK-7065. El ciclo típico de detección e identificación de objetos superficiales sospechosos comienza con la detección del objetivo, después de lo cual se encienden los sistemas de reconocimiento electrónico para determinar la dirección y pertenencia del objeto a través del sistema de identificación automática, luego, durante el enfoque posterior, la estación de reconocimiento de especies es utilizado para verificación visual.
Plataformas HALE
"El pináculo del pensamiento técnico en el campo de los UAV marinos es el avión no tripulado de reconocimiento MQ-4C Triton de la Armada de los EE. UU. De la categoría HALE (vuelo de larga duración a gran altitud), que está programado para estar listo para el servicio en abril de 2021, y -La producción a escala comenzará dos meses después ".
El dron MQ-4C Triton desarrollado por Northrop Grumman tiene una longitud de 14,5 metros y una envergadura de 39,9 metros, un alcance declarado de 2000 millas náuticas y una duración de vuelo de hasta 24 horas. El dron se desarrolló sobre la base de la versión naval Block 30 RCMN del dron RQ-4 Global Hawk de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Como parte del programa Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator para proporcionar a la flota un monitoreo continuo de las áreas marítimas.
Si bien el diseño básico del MQ-4C es muy similar al del RQ-4B, aún presenta modificaciones significativas destinadas a optimizar el rendimiento para misiones de superficie a largo plazo. Por ejemplo, la aeronave contará con control activo del centro de gravedad del sistema de combustible, un radomo de antena mejorado con mayor resistencia y aerodinámica, un sistema de admisión de aire antihielo, así como una estructura de ala reforzada con protección contra ráfagas de aire., granizo y entrada de aves, protección contra rayos y un fuselaje reforzado para aumentar la carga objetivo interna. … Juntas, estas mejoras permiten que el UAV MQ-4C descienda y se eleve si es necesario, lo cual es necesario para revisar barcos y otros objetos en el mar.
Debajo del fuselaje, se instala el radar principal de búsqueda marítima AN / ZPY-3 de la banda X con un conjunto de antenas en fase activa, en el que el escaneo electrónico se combina con una rotación mecánica de 360 ° en acimut. Northrop Grumman dice que la duración del vuelo del MQ-4C y el radio de cobertura del sensor ZPY-3 permiten que el MQ-4C inspeccione más de 2.7 millones de pies cuadrados en un solo vuelo. millas. El radar se complementa con la estación de sensores Raytheon AN / DAS-3 MTS-B, que proporciona imágenes de día / noche y video de alta resolución con seguimiento automático del objetivo, así como el sistema de reconocimiento electrónico AN / ZLQ-1 de Sierra Nevada Corporation..
Si bien el dron aún está en desarrollo, el gobierno australiano se ha comprometido a comprar dos plataformas MQ-4C para la Fuerza Aérea del país en el proyecto Air 7000 Phase IB. Se espera que el primer avión ingrese a la Fuerza Aérea a mediados de 2023. Para fines de 2025, se planea implementar la compra de seis plataformas, por un valor de $ 5 mil millones, en la Base de la Fuerza Aérea de Edimburgo en Australia del Sur.
El gobierno de EE. UU. También aprobó la venta de cuatro drones MQ-4C a Alemania en abril de 2018 por $ 2.5 mil millones. Las aeronaves con la designación local Pegasus (Sistema alemán de vigilancia aerotransportada persistente) deben modificarse de acuerdo con los requisitos nacionales.
TANQUE de barco
Los drones embarcados o con base en cubierta han atraído la atención de los militares en los últimos años. Destacan los conocidos complejos, por ejemplo, el avión tipo ScanEagle desarrollado por Boeing-lnsitu y el helicóptero tipo Fire Scout de Northrop Grumman, desplegado por la Marina de los Estados Unidos. Al mismo tiempo, el grupo Boeing-lnsitu también entregó el vehículo alado Integrator a la Infantería de Marina con la designación RQ-21A Blackjack.
Con el déficit de espacio existente en las cubiertas de la mayoría de los barcos modernos, el interés en el LHC con despegue y aterrizaje vertical, aparentemente, solo está aumentando en otras flotas. Por ejemplo, la empresa suiza UMS Skeldar busca replicar su éxito reciente con su nuevo helicóptero V-200B, que fue comprado por las flotas canadiense y alemana.
La plataforma más nueva de la compañía, V-200 Block 20, con un peso de despegue de 235 kg, tiene un fuselaje de 4 metros, que probablemente esté hecho de fibra de carbono, titanio y aluminio; está equipado con una hélice de dos palas con un diámetro de 4, 6 metros, un compartimento ventral y un tren de aterrizaje de dos esquís no retráctil. El dron UMS Skeldar tiene una velocidad máxima de 150 km / hy un techo de servicio de 3000 metros.
Las mejoras en el motor y el sistema de gestión de combustible han reducido el peso en 10 kg en comparación con el modelo anterior V-200B, al tiempo que aumentaron el tiempo de vuelo a 5,5 horas con una carga objetivo de 45 kg o más al reducir el tiempo de permanencia en el aire. Otras mejoras incluyen un nuevo enlace de datos, una actualización de la configuración eléctrica del vehículo y un sistema de ocho cámaras para detección visual y rango que puede rastrear objetivos hasta 20 millas en cada dirección. También puede equiparse con antenas de arreglo en fase que permiten al operador transmitir imágenes en tiempo real.
El V-200, dijo un portavoz de UMS Skeldar, "incluye un motor de combustible pesado Hirth Engines que puede funcionar con combustibles Jet A-1, JP-5 y JP-8, uno de los principales beneficios para la industria marítima".
"La configuración del motor de dos tiempos también proporciona un MTO largo junto con la seguridad adicional de aterrizaje y despegue en un entorno donde los combustibles convencionales están prohibidos, todos los cuales son muy importantes para las operaciones marítimas".
Según él, la plataforma V-200 requiere menos material y mantenimiento técnico y tiene una flexibilidad funcional comparable a otras opciones de aviones y helicópteros en la misma categoría de peso. “El UAV V-200 es compatible con el estándar STANAG-4586, que precalifica al UAC para uso militar e integración con otros sistemas”, agregó. "También pensamos bien en la fácil integración con varios sistemas de gestión de batalla, incluido el sistema de combate naval Saab 9LV, que proporciona capacidades de mando y control para plataformas marinas de todos los tamaños, desde barcos de combate y patrulleros hasta fragatas y portaaviones".
Mientras tanto, la empresa austriaca Schiebel ha desarrollado un Camcopter S-100 UHC tipo helicóptero, que está equipado con una hélice de dos palas con un diámetro de 3,4 metros y tiene un fuselaje aerodinámico de fibra de carbono con dimensiones de 3, 11x1, 24x1, 12. m (largo, ancho, alto, respectivamente).
El dispositivo con un peso máximo de despegue de 200 kg puede transportar hasta 50 kg de carga junto con 50 kg de combustible. El motor rotativo le permite volar a velocidades de hasta 102 km / h con un práctico techo de 5500 km. Con una masa de carga útil de 34 kg, la duración del vuelo es de 6 horas, pero con la instalación de un tanque de combustible externo, aumenta a 10 horas.
Según Schiebel, una carga útil de vigilancia marina típica incluye la estación optoelectrónica L3 de Harris Wescam, la cámara Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch para escanear áreas grandes y detectar objetos pequeños, y un receptor de reconocimiento automático.
“La plataforma S-100 es ideal para entornos costa afuera debido a su mínima logística y tamaño”, dijo un portavoz de la compañía. "Su tamaño compacto y peso ligero significa que se puede maniobrar, almacenar y reparar fácilmente en hangares de barcos … un hangar de fragata típico puede acomodar hasta cinco drones S-100 junto con un helicóptero tripulado grande convencional". La plataforma también se ha integrado con 35 tipos diferentes de barcos, habiendo volado más de 50.000 horas de vuelo.
El helicóptero Camcopter S-100 se compró en el marco del programa Australian Navy Minor Project 1942, que tiene como objetivo satisfacer las necesidades de la flota del país para un UHC de barco intermedio. Además, de acuerdo con un programa separado, se seleccionará un UAV adecuado para su integración con 12 barcos de patrulla costera, los dos primeros de los cuales se están construyendo en los astilleros de ASC. Luego, se seleccionará otro tipo de UAV para equipar nueve fragatas del proyecto Hunter, que se construirán para la Armada de Australia.
Schiebel anunció en noviembre de 2015 que había completado las pruebas de un motor de combustible pesado para el helicóptero Camcopter S-100. La modificación del sistema de propulsión del S-100 basado en un motor de pistón rotativo comercial ha llevado a una reducción de peso debido a la modernización del sistema de escape, una nueva unidad de control del motor y nuevas baterías. El motor permite que el S-100 use combustible JP-5, que tiene un punto de inflamación más alto que la gasolina de aviación.
La compañía está modernizando la plataforma S-100 principalmente con un ojo en la interacción (interacción) de plataformas tripuladas y deshabitadas y la entrega en la última sección. En abril de 2018, se anunció que estaba colaborando con Airbus Helicopters en una demostración conjunta en la que participaron el helicóptero tripulado H145 y el UAV S-100. Según Schiebel, se instaló una estación de control terrestre para el dron a bordo del H-145, lo que permite lograr la interoperabilidad de nivel 5 transfiriendo el control total del dron al operador a bordo del helicóptero, incluido el lanzamiento y el regreso.
Nuevas cargas de destino
Las nuevas cargas objetivo para UAV amplían la gama de tareas de los UAV navales y van más allá de las operaciones de reconocimiento y observación. Por ejemplo, L3 Harris está desarrollando el SDS (Sonobuoy Dispenser System), que está diseñado para reutilizar rápidamente varios tipos de aeronaves para misiones antisubmarinas.
SDS aprovecha la experiencia de crear sistemas neumáticos SRL (Sonobuoy Rotary Launch) y SSL (Sonobuoy Single Launch) para la aeronave de patrulla antisubmarina y antibuque multipropósito P-8A Poseidon de Lockheed Martin.
El SDS se basa en el Modular Launch Tube (MLT), que la compañía describe como "una estación de lanzamiento individual para lanzar una boya de tamaño A desde un bote de lanzamiento estándar LAU-126 / A". La compañía también ha desarrollado un kit de lanzamiento en tándem de modernización que permite que el contenedor LAU-126 / A de tamaño A acepte boyas de dos tamaños F o G.
MLT es un sistema de carga externo con cierre de bayoneta giratorio para sujetar una boya con un peso muerto de aproximadamente 4,5 kg. Está equipado con un sensor de presencia de boyas para asegurar la captura y el lanzamiento confiables; las boyas son expulsadas bajo una presión de carga en el sistema de 70 a 105 kg / cm2.
Según L3 Harris, el sistema SDS puede constar de cualquier número de rieles MLT, un disparador neumático de carga a tierra y una unidad de control electrónico con una interfaz universal tipo 1/2 en la parte superior de una interfaz MIL-STD-1760. Todos estos componentes se pueden integrar en un contenedor externo dedicado.
La compañía ve un creciente interés en el mundo en los UAV para patrullas marítimas de largo alcance y a largo plazo como un reemplazo asequible para aviones de patrulla costosos, por ejemplo, aviones P-8A. Sin embargo, señalan las posibles limitaciones del concepto SDS, dado que los aviones antisubmarinos, como el R-3 y el R-8A, pueden transportar 87 y 126 boyas, respectivamente.
"Es imposible cargar un sistema SDS en vuelo, a diferencia de un avión tripulado, por lo que idealmente vemos muchos drones equipados con SDS trabajando juntos en grupos o bandadas para crear una solución aceptable a partir de un número suficiente de boyas de sonar".
Uttra Electronics también está desarrollando su propio concepto de la máquina de lanzamiento SMP (Sonobuoy Mission Pod), que ofrece para aviones no tripulados y tripulados.
Según la compañía, el SMP se puede montar en un punto de suspensión externo MIL-STD-2088, lo que permitiría remodelar las plataformas existentes para misiones antisubmarinas. El sistema SMP puede acomodar de 25 a 63 boyas en tamaños G y F para acomodar plataformas pequeñas y grandes.
El sistema está diseñado para operar a altitudes de hasta 10 km a velocidades de vuelo de hasta 150 nudos. Puede dejar caer boyas a intervalos de 2,5 segundos y es compatible con varios modelos de boyas ultraelectrónicas, incluidos ALFEA (electroacústico activo de baja frecuencia) y HIDAR (alto rango dinámico instantáneo) y mini-HIDAR.
Aunque los LHC terrestres son bastante comunes en estos días, el uso de tales sistemas en la esfera marítima se está produciendo a menor escala en la actualidad. Sin embargo, la situación parece estar cambiando gradualmente, ya que las flotas, los guardacostas y otras estructuras de seguridad marítima comprenden cada vez más cómo los drones MALE y HALE efectivos pueden complementar las plataformas tripuladas en la patrulla marítima y otras operaciones, o, si es posible, utilizarse como fondos separados..
Existe un interés creciente en las capacidades de patrullaje aerotransportado establecidas para embarcaciones marinas, pero quedan varios desafíos por abordar. Por ejemplo, en los barcos más pequeños no hay suficiente espacio en la cubierta, el uso de dichos aviones junto con helicópteros tripulados generalmente se limita a la situación de "uno u otro", cuando el proceso de lanzamiento y recuperación debe programarse cuidadosamente y acordarse en para que los drones permanezcan en el aire no más de lo necesario mientras se espera que se despeje la cubierta. También es difícil recuperar las plataformas dañadas cuando la cubierta está ocupada y no se puede vaciar debido a una emergencia.
